渭河下游河道冲淤变化的影响分析

渭河下游河道冲淤变化的影响分析

1/s洪水特征20世纪60年代和2001年，关门站多年来一直在发生洪水，即2000年代的s洪水发生频率发生变化。该时期洪水出现次数最多的年份为1964年,出现21次洪水,洪水出现次数最少的年份为1987年和2001年,仅出现一次洪峰大于2000m3/s的洪水,平均每年出现7.2次洪水。1969年~2001年潼关站洪峰流量Q≥2000m3/s洪水的来源及出现机率见表1。可以看出:潼关站各级洪水主要由小北干流龙门站洪水组成,在潼关站洪峰流量Q≥2000m3/s洪水中占60.1%。随着洪峰量级的增大,渭河来水和龙潼区间来水所占百分比趋于减小,小北干流龙门站来水、渭河与小北干流共同来水所占百分比趋于增大;洪峰流量Q≥6000m3/s洪水时小北干流龙门站来水所占百分比增大为76.2%,渭河与小北干流共同来水所占百分比又趋于减小。说明潼关站大洪水主要由小北干流洪水形成。潼关站不同时期各级洪水出现次数统计见表2。可以看出:洪峰流量Q≥2000m3/s以上洪水的年均出现次数以1960年~1969年最多,年均11.5次;1975年~1990年次之,为7.2次,其余两时段接近。洪峰流量≥3000m3/s以上洪水的年均出现次数随着时间的推移逐渐减少。洪峰流量≥4000m3/s以上洪水的年均出现次数以1960年~1969年最多,1975年~1990年次之,1991年~2001年最少,与年水沙量变化趋势基本相同。各级洪水出现次数随时间推移呈减少趋势,上世纪九十年代以来减少趋势明显。2黄河洪水分析从对渭河尾闾段的淤积影响看,汇流区不利的水沙组合主要有三种情况:一是黄河洪水倒灌顶托渭河的情况,其间渭河无水或出现高含沙小洪水过程;二是黄河洪水倒灌顶托北洛河的情况,其间渭河无水、北洛河出现高含沙小洪水过程;三是北洛河洪水倒灌顶托渭河的情况,其间渭河无水或出现高含沙小洪水过程。1960年~2001年黄河洪水倒灌顶托渭河情况见表3。在渭河华县站出现的含沙量200kg/m3以上的155次高含沙洪水中,有80次洪水受到黄河洪水的顶托,占51.6%;其中洪峰流量1000m3/s以上的72次洪水中,有42次洪水受到黄河洪水的顶托,占58.3%;洪峰流量1000m3/s以下的83次小水大沙中,有38次洪水受到黄河洪水顶托,占45.8%;其间黄河洪水倒灌渭河达华阴站以上24次,遭遇渭河高含沙小洪水15次,占62.5%。1960年~2001年黄河洪水倒灌顶托北洛河洪水情况见表4。在北洛河朝邑站出现的含沙量200kg/m3以上的164次高含沙洪水中,有99次洪水受到黄河洪水顶托,占60.4%;其中洪峰流量500m3/s以上的19次洪水中,有16次洪水受到黄河洪水顶托,占84.2%;洪峰流量500m3/s以下的145次小水大沙过程中,有83次洪水受到顶托,占57.2%;其间多场洪水倒灌北洛河,1979年8月曾倒灌到朝邑站以上。北洛河洪水倒灌顶托河口以上渭河的情况相对较少,但也存在如“66·7”、“88·8”、“92·8”、“94·9”等洪水的倒灌顶托现象。3黄河洪水分析上述三种不利水沙组合的结果均表现为渭河尾闾段的淤积。一般当黄河洪水较大且含沙量较大时,对渭河口冲淤的影响就比较明显;若同时遭遇渭河或北洛河小水大沙,则渭河口的泥沙淤积就更为严重;若渭洛河未能及时出现较大洪水冲刷,就可能出现渭河口淤塞的情况。黄河洪水倒灌顶托造成渭河口的淤积,一般年份比较容易被渭河洪水冲走,对渭河口的影响相对较小,但特殊水沙年份的影响还是很严重的。1960年以来黄河倒灌渭河比较严重的年份有1964年、1966年、1967年、1971年、1976年、1977年、1979年~1982年、1987年、1991年、1992年、1994年、1995年和1998年。下面结合几场典型洪水的分析说明其淤积影响。1964年7月初~10月底,黄河出现洪峰流量3000m3/s以上洪水17次,洪峰流量5000m3/s以上洪水13次,洪峰流量7000m3/s以上洪水6次;同期渭河出现9次洪峰流量2000m3/s以上洪水,黄河洪水严重顶托渭河洪水;同年7月北洛河出现7次洪水,4次为高含沙洪水(S≥200kg/m3),其中5次洪峰流量200m3/s以下洪水过程中无渭河洪水加入,黄河洪水倒灌顶托严重。1964年6月11日~1964年10月11日汇流区淤积泥沙1.1871亿m3,渭河出口段(渭淤2~河口)淤积泥沙0.2817亿m3,单公里淤积量最大河段渭淤1~2断面的淤积量为0.038亿m3/km。1967年特殊的水沙组合使渭河口淤塞。1967年7月1日~10月31日,黄河龙门站出现10次洪峰流量5000m3/s以上洪水、7次洪峰流量6200m3/s以上洪水,日平均流量一直持续在2000m3/s以上,黄河洪水长时间倒灌渭河。在此期间,渭洛河共出现13次高含沙小洪水,其中有6次洪水最大含沙量超过800kg/m3。上述水沙情况造成渭河仓西~西阳8.8km河槽淤塞,汇流区淤积泥沙0.7375亿m3,渭河出口段淤积泥沙0.2688亿m3,单公里淤积量最大河段渭淤3~4断面的淤积量为0.099亿m3/km。1977年黄河潼关站出现3次洪峰流量12000m3/s以上的大洪水,渭河出现5次高含沙洪水过程,北洛河出现4次高含洪水过程,在汇流区和渭河口段引起严重淤积。尽管有7月洪水的冲刷,8月两次黄河洪水倒灌顶托造成汛期汇流区淤积泥沙1.0329亿m3,渭河出口段淤积泥沙0.1949亿m3,单公里淤积量最大河段渭淤1~2断面的淤积量为0.045亿m3/km。20世纪九十年代以来黄河大洪水出现次数明显减少,但由于潼关高程抬升和汇流区情势恶化,一般潼关站出现2000m3/s洪水就倒灌渭河,致使黄河洪水倒灌渭河的次数不减反增,倒灌程度也有所加重。1994年渭河出现7次高含沙洪水(S≥200kg/m3),输沙量3.16亿t,平均含沙量331kg/m3;北洛河出现7次高含沙洪水,输沙量2.02亿t,平均含沙量492kg/m3,其中有6次洪峰流量小于900m3/s,4次洪水最大含沙量大于800kg/m3;同期黄河潼关站出现洪峰流量2000m3/s以上的洪水7次,其中5次洪水的洪峰流量大于3600m3/s。1994年7月~8月的水沙是第二种不利组合的典型,而9月2日洪水相应的水沙则是第三种组合类型的代表,致使汛期汇流区淤积泥沙0.1038亿m3,渭河出口段淤积泥沙0.0307亿m3,渭淤10以下淤积泥沙0.5202亿m3,占汛期渭河下游淤积量的61.7%。1995年北洛河出现2次小水大沙过程,输沙量0.0219亿t,平均含沙量220kg/m3;渭河出现8次高含沙洪水,输沙量2.12亿t,平均含沙量309kg/m3,仅有两次洪水受到黄河洪水顶托,汛期汇流区淤积泥沙0.0326亿m3。汇渭淤10断面以下淤积泥沙0.3464亿m3,占汛期渭河下游淤积量的42.0%。4区不利水沙组合对黄河下游影响的控制对策综上分析,汇流区水沙组合对渭河尾闾段河槽的冲淤和稳定、过洪能力的大小等具有重要影响,在潼关高程大幅抬升的作用下,不利水沙组合加剧了汇流区的泥沙淤积。汇流区不利水沙组合对渭河下游的影响可归结为以下几点:一是引起渭河局部侵蚀基准潼关高程抬升;二是造成汇流区泥沙严重淤积,引起汇流区河道情势恶化,渭