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潼关高程对渭河下游泥沙冲淤影响研究
杨方社
1,2
,王新宏
1
,吴巍
1
,李建武
3
1.西安理工大学水利水电学院 西安 710048;
2. 西北大学环境科学系,西安 710069;
3. 西安 710068)
E-mail:yangfangshe978@163.com
摘要:2003 年渭河小水酿大灾,又一次使潼关高程问题成为各方研究的热点。本文利用
恒定一维不平衡输沙数学模型,对不同潼关高程(326m、327m、328m)在给定水沙系列(时
长 14 年)作用下对渭河下游河道的冲淤影响进行了研究,从定量上得出了潼关高程分别
为 328m、327m 时渭河下游 14 年间各河段的淤积量和冲淤趋势,这对于防洪治理具有重
要意义。
关键词:潼关高程; 数学模型; 渭河下游; 淤积量
1 引言
潼关位于黄河、洛河、渭河三河汇流区的出口,河谷狭窄,是黄河小北干流、渭河的侵
蚀基准面,是三门峡水库正常运用期间的回水末端。潼关高程的高低与小北干流和渭、洛河
下游泥沙冲淤关系密切,对该地区的防洪、除涝、河道演变有重要影响,因此历来为各方所
关注
[1-2]
。
渭河是黄河的最大一条支流,渭河下游河道系指咸阳渭河铁路大桥至潼关河口段。三门
峡建库后,潼关高程急剧抬升,渭河下游逐渐演变为强烈的堆积性地上河,河道环境趋于恶
化,防洪形势日益严峻。近十多年来,潼关高程第二次急剧抬升且长期居高不下,渭河下游
泥沙淤积更加严重。淤积使渭河下游河床剧烈萎缩,导致主槽过洪能力减小,同流量水位大
幅度抬升,如 2003 年 8 月 24 日至 10 月中旬,渭河流域由于大范围、长时间、高强度的持
续降雨,先后发生 6 场洪水,据资料分析,本次六场洪水虽是常遇洪水,但洪水位却在渭河
下游创历史记录,造成的损失是巨大的。据统计,本次六场洪水淹没农田约 30 多万亩,56.9
万人受灾,12.87 万人失去家园,直接经济损失达 23 亿元。
2003 年渭河的小水大灾以及近期实施的渭河流域重点治理规划,又一次使潼关高程问
题成为各方研究的热点,因此,用数学模型研究不同潼关高程对渭河下游河道的冲淤影响及
河道演变具有重要的现实意义。
2 数学模型
一维恒定不平衡输沙模型
[3-6]
,适用于计算长时间、长系列的河床变形(泥沙冲淤)过程,
具有计算简单、快速、可靠性高的优点。该模型基本方程由水流、泥沙四大方程组成,模型
把来水、来沙过程划分为若干时段,使每一时段的水流接近于恒定流,根据河道形态划分为
若干河段,使每一河段内的水流接近于均匀流,按恒定均匀流将水流运动和河床变形简化为
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