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泥 沙 研 究 2002 年 6 月 Journal of Sediment Research 第 3 期 潼关以下黄河三门峡库区汛期冲刷规律分析 侯素珍，焦恩泽，姜乃迁，王平 (黄委会黄河水利科学研究院， 河南 郑州 450003) 摘要：通过实测资料对1974年以来三门峡库区溯源冲刷和沿程冲刷进行了分析，指出了溯源冲刷的范围，初步研 究了溯源冲刷的发展过程及其与入库流量、坝前水位和河床条件等之间的关系，并对沿程冲刷及其与水沙的关系 进行分析，明确了大流量时沿程冲刷和溯源冲刷是水库冲刷的主要形式，是增大水库排沙的主要途径。 关键词：潼关；三门峡库区；溯源冲刷；沿程冲刷；冲刷范围 中图分类号：TV145 文献标识码：A 文章编号：0468-155X(2002)03-0009-05 1973年12月三门峡水库改为蓄清排浑运用后，非汛期蓄水，汛期泄洪排沙，基本上保持了潼关以下库 区的冲淤平衡。1986年以来出现枯水少沙系列，洪峰流量减小，库区出现累计性淤积，潼关高程累积抬升。 分析研究水库蓄清排浑运用以来汛期溯源冲刷、沿程冲刷等规律，对恢复和保持库容、发挥三门峡水利枢 纽的综合效益具有重要意义。 1 溯源冲刷 1.1 溯源冲刷范围分析 溯源冲刷是当库水位降低到淤积三角洲顶点以下时，产生跌水冲刷，并向上游发展，其突出特点是冲 刷量由下向上逐渐减小。 判别溯源冲刷的方法主要从以下几方面考虑：①沿程冲淤量的变化，②水面比降的变化，③同流量水 位的变化，④进出库沙量的差值。 溯源冲刷范围一般从淤积三角洲顶点下游附近开始，向上发展到与沿程冲刷或淤积相衔接为止。表1 是各年溯源冲刷发展范围。1974～1985年溯源冲刷一般发展到黄淤36～38断面，1986年以后发展范围有所 缩小，有的年份仅发展到黄淤31断面，有的年份象1988～1990、1992～1994年也发展到黄淤36断面以上。 图1表明，潼关汛期平均流量越大，溯源冲刷发展的距离越远，当流量大于1500m3/s时，可以发展到黄 淤36断面以上；随着流量的增加，冲刷范围明显延长；同流量条件下冲刷发展的变化范围在10～15km。 表1还表明，在相同流量条件下，低水位持续时间越长，冲刷发展距离越远，如1986年和1990、1980 年，1988和1982年为典型的对比年份。象1991、1995和1997年等的冲刷范围说明，除了汛期平均流量、坝 前低水位持续时间影响外，还受其他因素如洪水过程，前期淤积形态等的影响。 3 3 综合考虑流量大于1000m /s的水量WQ1000 (亿m)、坝前水位(引入潼关～坝前汛期平均比降J‰)、前期 3 淤积量（以黄淤31～41断面间非汛期淤积量⊿Ws31-41 (亿m)表示）的影响，回归方程为复相关系数为0.84， 式中L为溯源冲刷末端距坝里程(km)，WQ1000J为水流总能量，反映了流量过程和坝前水位的变化；⊿Ws31-41 值大时说明上段淤积量大，溯源冲刷的范围也越大。 0.09 L=70.3(WQ1000J) +16.3 ⊿Ws31-41+2.62 实际上，潼关～河段并非在全汛期都是冲刷的。一般情况下，汛初为溯源冲刷，洪水期多为二 基金项目：“九五”国家重点科技攻关项目(98-928-02-01)。参加人员还有：张翠萍，张原锋等。 作者简介：侯素珍(1964-)，女，黄河水利科学研究院高工。 收稿日期：2001-11-06 9 泥 沙 研 究 2002 年 6 月 Journal of Sediment Research