潼关水文站近十年水沙情势分析

张祥，辛红侠，侯光，韩泰

（黄河水利委员会三门峡库区水文水资源局，河南三门峡472000）

潼关水文站近十年水沙情势分析

张祥，辛红侠，侯光，韩泰

（黄河水利委员会三门峡库区水文水资源局，河南三门峡472000）

三门峡水库自2002年11月起开始进行“318”原型试验，试验期间为降低潼关高程采取了多种措施，包括改变万家寨水库运用方式，开展利用并优化桃汛洪水冲刷降低潼关高程试验，同时配合小浪底水库开展黄河调水调沙等治黄专项工作。文中通过对三门峡水库入库潼关水文站2003年至2014年的水沙情势分析，对三门峡水库原型试验运用方式及冲淤规律进行分析，探寻不同水沙组合条件下的水库科学调度方式。

水沙情势；汛期洪水；潼关水文站

1 水沙情况

近十年原型试验期间，三门峡水库入库潼关站年均水量249.0×108m3，年均沙量2.45×108t；较1986—2002年多年均值偏多0.2%和偏少65.3%，较1974—1985年多年均值分别偏小37.9%和76.6%，属枯水枯沙系列。总体看沙量减少比例大于水量减少比例，水沙组合比较有利（见表1）。汛期和非汛期来水量分别占年水量的49.0%和51.0%，来沙量分别占年沙量的77.8%和22.2%。

从水沙年际间变化情况看，原型试验期间，水量年际间变幅不大，年水量在200.0～360.0×108m3之间；沙量除原型试验头一年2003年较大达到6.02亿t外，其余年份变化在（0.700～3.50）×108t之间。2003—2014年平均含沙量9.86 kg/m3，较1986—2002年平均含沙量28.5 kg/m3减小了65.4%。

2 水沙量平衡分析

原型试验期间，黄河干流龙门站年均来水量为196.6亿m3，占四站（四站指黄河龙门、渭河华县、汾河河津、北洛河南荣华等，以下同）年均来水总量的75.2%；渭河华县站来水量为48.80亿m3，占四站年均来水总量的18.7%；北洛河和汾河来水量之和为16.09亿m3，仅为四站年均来水总量的6.1%。

黄河干流龙门站年均来沙1.27亿t，占四站年均来沙总量的52.9%；渭河华县年均来沙0.804亿t，占四站年均来沙总量的33.6%；北洛河、汾河年均来沙量之和为0.323亿t，仅为四站年均来沙总量的13.5%。

表1 2003—2014年潼关（八）站年水沙量

黄河干流龙门站和渭河华县站年均水沙量之和占四站年均水沙总量的90%左右。渭河华县站年均来水量占四站来水总量的18.7%，而来沙量占四站年均来沙总量的33.6%，是水少沙多的主要沙量来源区。

原型试验期间，四站合计年均水量261.5亿m3，较潼关站大12.5亿m3，主要是由于潼关以上库区引水灌溉造成。潼关站年均水量为249.0亿m3，考虑库调后，入库比出库水量大约8亿m3，这与潼关至大坝库段的引水以及三门峡站流量测验存在系统偏小等因素有关。

四站合计年均沙量2.39亿t，潼关站年均沙量2.45亿t，潼关站比四站和大0.06亿t；三门峡站年均出库沙量3.10亿t，比潼关站大0.65亿t。

3 汛期洪水情况

原型试验期间，汛期入库潼关站最大洪峰流量为5 800 m3/s（2011年9月21日），入库最大含沙量为431 kg/m3（2003年7月27日）。入库年最大洪峰流量平均为3 562 m3/s，仅是多年最大入库流量均值（6 805 m3/s）的52.3%，无论从洪水量级还是洪水频次都与多年平均情况相差较多，其中，2004，2006—2009年汛期入库最大洪峰流量均未超过3 000m3/s。

2003—2014年汛期入库洪水主要特点表现为：峰值小，持续时间长，涨落平缓，水沙量偏小等。统计2003—2014年潼关站洪峰流量大于2 000 m3/s的洪水，单次洪水的水沙量都不大，最小一次洪水的水沙量仅3.904×108 m3和0.219 2×108t。

2003年持续时间达31 d最大一场洪水的水量，也只有68.87×108m3，而洪水沙量多数在1.000×108t以下，这与洪水多发生在秋季且主要与渭河上游来水有关。从各年洪水总的水沙量占汛期来水来沙量的比重看，洪水总水量占汛期来水量平均为42.8%，最大的2003年占73.6%，最小的2004年仅占8.6%；洪水总沙量占汛期来沙量平均为59.0%，最大的2003年占80.4%，最小的2005年占40.1%。

4 汛期洪水水沙来源情况

表2统计了2003—2014年潼关站洪峰流量大于2 000 m3/s的洪水来源和潼关站含沙量大于150 kg/m3的沙峰来源。可以看出，五年间汛期潼关站出现洪峰流量大于2 000 m3/s的洪水共36次，其中来源于黄河龙门站的有9次，来源于渭河华县站的有5次，由黄、渭河共同来水组成的有22次，说明五年间洪峰流量大于2 000 m3/s的入库洪水，主要由黄河和渭河共同作用而成的。

十年间潼关站汛期共出现含沙量大于150 kg/m3的沙峰10次，其中来源于渭河华县站7次，由黄、渭河来沙共同组成的3次。在来源于渭河华县站7次沙峰中，有5次最大含沙量大于300 kg/m3（且多为小流量高含沙洪水），只有2次最大含沙量小于300 kg/m3。可见十年间汛期含沙量大于150 kg/m3的沙峰主要来源于渭河华县以上。

表2 2003—2014年潼关站汛期水沙峰来源统计

5 结语

1）2003—2014年属枯水枯沙系列，入库平均水沙量分别为249.0亿m3和2.45亿t。较同为枯水枯沙系列的1986—2002年来水量基本持平，来沙量减少近7成。水沙量分布结构基本合理，水沙量同步，500～2 000 m3/s流量级水沙量占汛期总水沙量的比重最大，分别为66.2%和55.5%。

2）汛期入库水量为122.0亿m3，占全年来水量的49.0%；入库沙量1.91亿t，占全年来沙量的77.8%。与1986—2002年比，来水量基本持平，来沙量减少6成，平均含沙量减小65%，汛期属少水枯沙系列。汛期洪水场次少，洪峰流量和洪量小，入库年最大流量平均值仅是多年均值的52.3%。

3）水沙量主要来自黄河和渭河，两者水沙量之和占入库水沙总量的90%左右。渭河来水量占入库总水量的18.7%，来沙量占入库总沙量的33.6%，是水少沙多的主要沙量来源区。

［1］程龙渊，等.三门峡库区水文泥沙实验研究［M］.郑州：黄河水利出版社,1999.

［2］屠新武，等.黄河三门峡库区水文规律研究［M］.西安：陕西科学技术出版社，2010.

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2017-03-10