內容簡介
《三門峽水庫淤積與潼關高
封面進行了系統研究。研究工作以降低潼關高程和減少庫區泥沙淤積為目標，提出了潼關高程降低的近期與中長期目標和三門峽水庫運用方式的調整方案。研究成果為三門峽水庫運用方式的調整和降低潼關高程提供了科學的依據。
作者簡介
胡春宏，男，中國水利水電科學研究院，1962年4月出生，浙江慈谿人。1982年獲武漢水利電力大學治河專業學士學位，1985年和1989年分別獲清華大學水力學及河流動力學專業碩士和博士學位。現為中國水利水電科學研究院副院長、教授級高級工程師、博士生導師，國際泥沙研究培訓中心副主任兼秘書長。主要從事泥沙運動力學、河床演變學、河道與河口整治、河流模擬等領域的理論與套用技術研究。先後主持與承擔國家重點基礎研究發展規劃項目（973項目）、國家科技攻關項目、國家自然科學基金項目和國際合作項目等80餘項，包括在黃河、長江、塔里木河等江河湖庫，以及火電廠、核電廠、灌區等的取水防沙技術等方面的重大生產課題，在黃河口演變與整治、黃河下遊河道演變基本規律與治理、潼關高程控制與三門峽水庫運用方式、渭河下遊河道演變與治理、塔里木河演變與生態整治、劉家峽水庫泥沙問題、官廳水庫泥沙問題、東莊水庫泥沙問題、明渠挾沙水流運動的力學和統計規律、漫灘水沙運動力學、流域水沙最佳化配置與泥沙資源化等方面取得了重要的研究成果。在國內外期刊發表學術論文160餘篇，出版專著8本，曾獲國家科技進步二等獎3項，省部級科技進步一等獎3項、二等獎4項、三等獎2項。1996年獲第四屆錢寧泥沙科學獎，1998年獲第六屆中國青年科技獎，2002年獲國務院政府特殊津貼，入選2006年度“新世紀百千萬人才工程”國家級人選。陳建國，男，中國水利水電科學研究院，1962年10月生，內蒙古呼和浩特人。1984年獲武漢水利電力大學學士學位，1991年獲中國水利水電科學研究院碩士學位。現為中國水利水電科學研究院泥沙研究所副所長、教授級高級工程師、碩士生導師，中國水利學會泥沙專業委員會副秘書長、世界泥沙學會發起會員、國際水力學協會會員。主要從事水力學及河流動力學科研工作。先後承擔國家重點基礎研究發展規劃項目（“973”項目）、“八五”、“十五”國家重點科技攻關項目、“十一五”國家科技支撐計畫項目、國家自然科學基金重點項目、水利部重點項目、水利部“948”項目等30餘項，以及河道治理、火電廠、核電廠、抽水蓄能電廠的取水防沙等重大生產課題40餘項；合編專著3本，發表論文70餘篇：獲國家科技進步二等獎1項，省部級科技進步一等獎3項、二等獎1項、三等獎2項；2007年獲第八屆錢寧泥沙科學技術獎。
郭慶超，男，中國水利水電科學研究院，1965年1月生，安徽六安人。2000年獲里賈那大學（UniversityofRegina）博士學位。現為中國水利水電科學研究院教授級高工、碩士導師，中國水利學會泥沙專委會委員、世界泥沙學會會員、國際水力學會會員、國際大壩委員會泥沙專委會委員。主要從事泥沙工程方面的科研工作。主持或作為技術骨幹完成國家重點基礎研究發展規劃項目（“973”項目）、國家科技攻關項目、國家自然科學基金等50餘項科研任務；發表期刊論文30餘篇，其中十多篇被SCI和EI檢索，會議論文近40篇，合作出版專著2部；獲國家科技進步二等獎1次，大禹水利科技獎2次，並獲得里賈那大學學術研究獎，中國水利學會先進青年科技工作者，中國水利水電科學研究院科技英才等獎勵和榮譽。
目錄
前言第1章 緒論
1.1 三門峽水庫概況
1.2 三門峽水庫的修建和改建及其經歷的運用方式和產生的問題
1.2.1 三門峽水庫的修建和改建
1.2.2 三門峽水庫經歷的運用方式和產生的問題
1.3 研究內容與研究成果
1.3.1 研究內容
1.3.2 研究成果
參考文獻
第2章 渭河下游水沙過程變化與河道演變
2.1 渭河下游與涇河來水來沙過程
2.1.1 渭河下遊河道概況
2.1.2 渭河下游來水來沙過程變化
2.1.3 近20年渭河下游來水來沙過程變化特徵
2.2 三門峽水庫修建前渭河下游的河道演變
2.3 三門峽水庫修建後渭河下游的河道演變
2.3.1 渭河下遊河道淤積量變化過程
2.3.2 近20年來渭河下遊河道淤積的特徵
2.3.3 渭河下遊河道淤積原因分析
2.3.4 高含沙水流的輸沙特性
參考文獻
第3章 三門峽水庫淤積過程與潼關高程變化
3.1 小北幹流來水來沙過程
3.1.1 小北幹流來水來沙量的年際變化
3.1.2 小北幹流來水來沙量的年內分配
3.1.3 小北幹流流量的變幅
3.1.4 小北幹流各流量級和各含沙量級出現幾率的變化
3.1.5 小北幹流懸移質級配的變化
3.1.6 小北幹流支流來水來沙情況
3.2 三門峽水庫運用方式與淤積過程
3.2.1 三門峽水庫運用方式
3.2.2 三門峽水庫淤積過程
3.3 三門峽水庫修建前潼關高程的變化
3.3.1 歷史時期潼關高程變化
3.3.2 建庫前期潼關高程變化
3.4 三門峽水庫修建後潼關高程變化及其成因
3.4.1 建庫後潼關高程的變化過程
3.4.2 潼關高程上升對其上遊河道的影響
3.4.3 建庫後潼關高程成因分析
參考文獻
第4章 三門峽水庫與渭河下遊河道演變模擬技術
4.1 泥沙數學模型
4.1.1 泥沙數學模型計算方法
4.1.2 三門峽庫區與渭河下遊河道挾沙能力
4.1.3 泥沙數學模型率定與驗證
4.2 全動床實體模型
4.2.1 渭河下遊河道實體模型設計
4.2.2 實體模型驗證試驗
參考文獻
第5章 三門峽水庫運用方式與降低潼關高程
5.1 三門峽水庫不同運用方案設計
5.1.1 水沙系列確定
5.1.2 水庫運用條件
5.1.3 計算的初始條件
5.2 三門峽水庫不同運用方案對降低潼關高程的作用
5.2.1 三門峽水庫不同運用方案時計算的潼關高程變化過程
5.2.2 三門峽水庫不同運用方式對潼關高程的影響
5.2.3 三門峽水庫來水來沙條件對潼關高程的影響
5.2.4 三門峽水庫不同運用方案時計算的三門峽庫區沖淤量
5.3 降低潼關高程的途徑
5.3.1 降低潼關高程的途徑與預期目標
5.3.2 綜合措施對降低潼關高程的作用
5.3.3 潼關高程的穩定降低
5.4 三門峽水庫運用方式的調整方案
參考文獻
第6章 潼關高程變化對渭河下游的影響
6.1 實體模型試驗方案
6.1.1 實體模型試驗水沙系列及其特徵
6.1.2 實體模型試驗條件與試驗方案
6.2 不同潼關高程對渭河下游影響的實體模型試驗成果
6.2.1 水沙系列1的實體模型試驗成果
6.2.2 水沙系列2的實體模型試驗成果
6.2.3 實體模型試驗成果綜合分析
6.3 匯流區整治對潼關高程及渭河下游的影響
6.3.1 匯流區實體模型試驗水沙系列特徵
6.3.2 匯流區實體模型試驗條件
6.3.3 匯流區整治方案與試驗方案
6.3.4 匯流區不同整治方案實體模型試驗成果分析
參考文獻
第7章 東莊水庫與“引江濟渭”工程對渭河下游的作用
7.1 東莊水庫修建對渭河下游的作用
7.1.1 東莊水庫概況
7.1.2 計算方案及計算條件
7.1.3 計算水沙系列特徵
7.1.4 東莊水庫30億m3庫容、不放淤用淤運用對渭河下遊河道的作用
7.1.5 東莊水庫30億m3庫容、放淤用淤運用對渭河下遊河道的作用
7.1.6 東莊水庫26億m3庫容運用對渭河下遊河道的作用
7.2 “引江濟渭”工程對渭河下游的影響
7.2.1 “引江濟渭”工程概況
7.2.2 “引江濟渭”工程構想方案
7.2.3 “引江濟渭”工程不同引水規模對渭河下遊河道的作用
7.2.4 “引江濟渭”工程有關技術問題的探討
前言
三門峽水庫是黃河上修建的第一座大型水利樞紐工程，自1960年9月開始蓄水運用至今已50餘年。由於在三門峽水利樞紐規劃設計、建設和初期運行階段，對泥沙問題認識不夠，設計泄流規模不足和水庫運用方式不當，致使在水庫運用初期庫區發生了嚴重淤積，潼關高程（流量為1000m3／s時的水位）急劇抬升，導致渭河下遊河床不斷淤積抬高，防洪形勢日趨嚴重，直接威脅到西安市的防洪安全，同時也造成關中地區地下水位上升，渭河兩岸內澇，沿岸土地鹽鹼化，生態環境惡化，居民生活水平得不到提高，嚴重影響了關中平原的經濟發展和社會穩定。為了減輕水庫泥沙淤積帶來的不利影響，三門峽水庫被迫進行了兩次改建和兩次改變運行方式。第一次改建於1968年完成，第二次改建於1973年完成，通過兩次改建有效地增加了水庫的泄流規模。在水庫運用方式上，1962年4月三門峽水庫的運用方式由“蓄水攔沙”運用改為“滯洪排沙”運用，1973年10月以後又改變為“蓄清排渾”運用。實施這些措施以後，水庫淤積得到了有效控制，潼關高程有了較大幅度的下降，並在一個較長的時期內得到了維持。然而，1985年汛末以後，由於來水持續偏枯，潼關高程開始緩慢抬升，到20世紀90年代後期潼關高程一直處於328m以上，居高不下。潼關高程是渭河下游的侵蝕基準面，潼關高程的抬升給渭河下游泥沙淤積、防洪安全、社會經濟發展和生態環境帶來了一系列的問題。長期以來，潼關高程一
直為世人所關注，特別是近十多年來，降低潼關高程、減少庫區泥沙淤積、減輕庫區洪澇災害，再次引起了社會各界的廣泛關注，成為當前迫切需要解決的問題。1999年底小浪底水庫的建成和投入運用，為減輕三門峽水庫的防洪、防凌、灌溉等任務提供了契機，也為通過改變三門峽運用方式來降低潼關高程、減輕三門峽水庫運用對渭河下游的不利影響創造了條件。在這樣的背景下，2001年，中國工程院重大諮詢項目“西北地區水資源配置生態環境建設和可持續發展戰略研究”中將“降低潼關高程可能性研究”列為研究專題，2002年水利部把“潼關高程控制及三門峽水庫運用方式研究”列為重點研究項目，以加強對三門峽水庫淤積和潼關高程問題的研究，並為三門峽水庫運用方式的調整和降低潼關高程提供科技支撐。
精彩書摘
第1章 緒論1.3 研究內容與研究成果1.3.2 研究成果本書共分為8章，詳細介紹了對三門峽水庫淤積與潼關高程方面研究取得的成果，主要包括如下幾方面：1）在渭河水沙過程變化與下遊河道演變研究方面，系統分析了渭河下游和涇河不同時期水沙過程變異的特徵；研究了三門峽水庫建庫前後渭河下游的沖淤特點；分析了渭河下遊河道淤積的原因；探討了渭河下游高含沙水流的輸沙和沖淤特性。2）在三門峽水庫淤積過程與潼關高程變化研究方面，分析了黃河小北幹流來水來沙過程變化的特點；系統研究了三門峽水庫的淤積過程，及水庫運用方式與淤積過程的相互關係；研究了三門峽水庫修建前後潼關高程的變化規律；探討了三門峽水庫修建後潼關高程變化的影響因素。3）在三門峽水庫與渭河下遊河道演變模擬技術研究方面，建立的動床實體
模型包括渭河下遊河道和三門峽庫區，在長河段、多進口、不同河型和乾支流同步模擬技術方面取得了較大進展；建立的泥沙數學模型實現了黃河小北幹流、渭河下遊河道、三門峽庫區之間的互動模擬，採用了高含沙和低含沙統一的挾沙能力公式，推導了相關係數的理論表達式，避免了數學模型參數取值的不確定性，使得泥沙數學模型的模擬功能和適應性得到較大提升。
4）在三門峽水庫運用方式與降低潼關高程研究方面，系統研究了不同來水來沙和三門峽運用方式條件下，潼關高程的升降值和變化趨勢；提出了潼關高程穩定下降的概念和降低潼關高程的近期目標為1m，中長期目標為2m；系統研究了工程與非工程措施對降低潼關高程的效果，提出了應採用包括調整三門峽水庫運用方式在內的，輔之於跨流域調水、水保減沙、人造洪峰、河道裁彎、縮窄河寬、疏浚和增加水庫泄量等綜合措施來降低潼關高程並使之穩定的途徑；根據研究成果和綜合考慮現實要求，提出了三門峽水庫運用方式的調整方案為：近期水庫採用汛期敞泄、非汛期控制水位315m運用，今後根據運用情況再逐步調整。
