杨丽丰        张永杰        
(规划处) (山西省河津市黄河河务局)

(摘要) 本文在实地调研和对大量实测资料分析的基础上，对该河段近年来的冲淤特性进行深入分析后指出：该河段近年来河道淤积量尤其是主槽淤积量明显增加，导致滩槽高差减小，河槽排洪能力下降，已建工程防洪标准降低，工程临背差加大，险情频繁发生。
(关键词) 淤积量 洪水位 河势变化 禹潼河段

    黄河三门峡水库禹门口至潼关河段(以下简称禹潼河段)全长132.5km，河道比降上陡下缓(3～6⁰/₀₀₀)，河段平面形态呈中间较窄、上下两段较宽的哑铃状。区间较大的支流有汾河、北洛河、渭河等，其中汾河在河段的上部汇入，北洛河、渭河在河段的下部潼关附近汇入。
    禹潼河段河床宽浅、水流散乱多变、叉道众多、冲淤变化迅猛、主槽摆动频繁。素有“三十年河东、三十年河西”之说，具有典型游荡型河道“宽、浅、乱”主流迁徒不定的特点。

1 来水来沙特点

    近年来(指1987年7月～1997年6月，下同)，禹潼河段的来水来沙条件发生了一系列新变化，主要表现在以下几个方面：

1.1 水沙量明显减少
    近年来，该河段年平均来水来沙量分别为223.8亿m³和6.082亿t，分别较1987年以前(指1950.7～1987.6，下同)减少了30.7％和37.5％。进入90年代以来，来水量进一步减少。如1990.7～1997.6，该河段年平均来水量212.5亿m³，较1987年以前减少了34.2％。

1.2 水沙量年内分配发生了新的变化
    1986年10月15日，龙羊峡、刘家峡两库联合运用，进入禹潼河段水量的年内分配发生了较大的变化。汛期水沙量占年总量的百分数分别较1987年前减少了13.5％和7.2％，减水幅度大于减沙幅度。1990年以来，减水幅度进一步加大，年平均汛期水沙量占年总量的比例分别较1987年以前减少了14.2％和8.7％。

1.3 汛期大流量出现天数明显减少，小流量出现天数显著增加
    统计禹潼河段不同时期不同流量级出现的天数(表1)可知，近年来年平均汛期进入该河段日平均流量小于1000m³/s出现的天数较1987年前增加了50.7天；流量大于3000m³/s的天数减少了10.5天；流量大于1000m³/s而小于3000m³/s的天数减少了40.2天。

表1 禹潼河段汛期不同流量级年平均出现天数表

1.4 汛期小水水沙量的百分比显著增加
    与各级流量出现的天数相对应，近年来该河段汛期小水流量对应的水量占汛期总水量的比例显著增加，大中水流量对应水量的比例明显减少。如汛期日均流量小于1000m³/s水量占汛期总量的比例较1987年前增加了29.2％；大于3000m³/s的比例减小了16.9％；大于1000m³/s而小于3000m³/s的比例减小了12.3％。与此同时，近年来汛期进入该河段小流量挟带的沙量明显增加。如小于1000m³/s流量挟带的沙量占汛期总沙量的比例较1987年前增加了44.7％；大于3000m³/s挟带沙量占汛期总 
    沙量的比例减小了38.1％；1000～3000m³/s挟带的沙量变化不大，成果见表2。

表2 龙门站汛期不同流量级水沙量占汛期百分数表

1.5 大洪水发生次数减小，洪水历时缩短
    据统计，1987年以前，龙门站共发生大于10000m³/s流量的洪水22次，平均1.68年出现1次，洪水历时最长76小时，最短24小时，平均46.3小时；近一时期龙门站共发生大于10000m³/s的洪水3次，平均3.7年出现1次，洪水平均历时28.7小时，较长系列均值缩短了17.6小时。

2 河道冲淤演变特性分析

2.1 淤积量明显增加
    1973年10月，三门峡水库两期改建完成后，水库采用“蓄清排浑”控制运用方式，潼关高程趋于稳定，同时加上有利的水沙条件，1973年10月～1986年10月，该河段年平均淤积量为0.0072亿m³(表3)。

表3 禹潼河段不同时期冲淤量成果表

    1986年10月15日，龙羊峡水库投入运用，龙、刘两库联合运用，汛期进入该河段的水量显著减少(非汛期水量变化不大)，淤积量明显增加。1986年10月～1997年10月，年平均淤积0.535亿m³。
    近年来该河段的淤积主要集中于平水丰沙、含沙量相对较高的年份。如1988、1994年年平均水沙量及含沙量分别为238.0亿m³、9.538亿t、40.1kg/m³和238.4亿m³、8.55亿t、35.9kg/m³；年平均淤积量分别为1.724亿m³和1.075亿m³，两年淤积量占11年总量的49.4％。
2.2 淤积分布发生了新的变化
2.2.1 纵向淤积形式和部位发生了变化
    统计禹潼河段不同运用时期的纵向淤积分布(表3)可知，1960年4月～1973年10月，该河段的淤积主要集中于三门峡水库的变动回水区，即黄淤45～50断面，其它河段淤积量较小；1973年10月～1986年10月，淤积主要集中于黄淤50～59断面，黄淤59～68断面淤积较少，黄淤41～45断面和黄淤45～50断面发生冲刷；近年来淤积主要集中在黄淤59～68断面，其次为黄淤50～59断面，黄淤45～50断面和黄淤41～45断面淤积较少。
    与1987年以前相比，淤积部位发生了调整。主要原因是三门峡水库两次改建和采用“蓄清排浑”运用方式以后，潼关高程下降，其淤积分配形式已由受来水来沙条件和潼关高程的共同作用，变为主要受来水来沙条件的影响，淤积形式由溯源淤积变为沿程淤积。
2.2.2 横向淤积分布发生了调整，滩槽高差减小
 禹潼河段的淤积主要发生在几次沙量较大的洪水。如果洪水的含沙量不是很大，则洪水漫滩时，滩地淤积，主槽发生冲刷；如果洪水的含沙量很高(“揭河底”情况例外),则主槽和滩地均发生淤积,大水过后，水流归槽，主槽淤积。滩地和主槽的这种相互调整和转化，形成了该河段滩、槽同步抬高的趋势。由于进入该河段近年来漫滩洪水发生的机遇明显减少,加之多年未产生“揭河底”冲刷，滩地淤积明显减少，淤积量占全断面淤积量的百分数由1987年以前的72.8％减少为59.5％，主槽淤积显著增加，淤积量占全断面的百分数由1987年以前的27.2％增加到40.5％，从而导致该河段的滩槽高差进一步减小。如1992年桃汛期间，龙门站2140m³/s的洪水滩地就已过水，水面最宽处达5km左右。
2.3 河床形态发生了调整
    不同的来水来沙条件，塑造其不同的河槽形态。一般来说，高含沙洪水淤滩刷槽，形成高滩深槽。如1977年该河段发生了两次“揭河底”冲刷，河槽下切了4～6m，滩地淤高了1～2m，河槽变窄深，河相系数显著减小(表4)；1981年汛期中水流量持续时间长，含沙量小，沿河滩地坍塌，河道旁蚀展宽，河槽变宽浅，河相系数增大。近年来该河段的河相系数进一步增大，各河段的河相系数已接近“揭河底”前1976年6月的数值。

表4 禹潼河段不同河段典型年河相系数

2.4 河床纵剖面形态调整
    近年来，禹潼河段上段平均淤积厚度约1.4m，中段平均淤积厚度约1.0m，下段平均淤积厚度约为0.6m，上段平均淤积厚度是下段的2倍多，呈现沿程淤积，其结果使得该河段河床纵比降增加，河床纵剖面变陡。
2.5 河势趋于归顺，主流线平面摆动范围缩窄
    与70年代的主流线变化图对比，近年来该河段河势总的看趋于归顺，主流摆动范围比70年代缩窄了约0.7km。其中禹门口至庙前段主流在汾河口堵串工程以西半个河床上摆动，展宽了约0.17km；庙前至夹马口段由扩散段进入窄河段，主流摆动限制在两岸工程之间，缩窄了约0.57km；夹马口至潼关段原来为扩散段，现在两岸工程衔接紧凑，主流无法扩散，呈缩窄趋势。
    1994年7月～12月，由黄委会组织对左岸的屈村、小石嘴、城西及右岸的太里、华原、牛毛湾等6处工程挑流阻水部分进行了拆除，共完成拆除长度约8000m，对稳定该河段的河势，已经起到了积极的作用。

3 防洪、防凌形势严峻

    近年来，禹潼河段主槽淤积严重，河槽萎缩，滩槽高差和过洪面积不断减少，排洪、排凌能力明显下降。同时，由于控导工程以外的广大滩地变化不大，临背悬差增大，防洪、防凌形势严峻。
3.1 已建工程出险频繁
    禹潼河段多数河道工程是为了防护高岸、滩地坍塌等临时抢险修建的，存在着设防标准偏低、基础浅、断面单薄等问题。近年来，随着河床的不断淤积抬高，工程出险长度、出险坝次直线上升。主要表现在汛期中常洪水工程出险频繁，非汛期主流顶冲、工程出险加剧。1992～1996年的5年间，禹潼河段累计出险62处，出险长度160km，出险574坝次。
3.2 河道萎缩，排洪能力降低，洪水位抬升
    1987年汛前，该河段河槽过洪能力约5000m³/s，1997年汛前约3000m³/s，河槽过洪能力锐减，导致洪水位抬升。如“94.8”（Q_龙＝10900m³/s）与“88.8”洪水（Q_龙＝10200m³/s）的洪峰流量相近，大石嘴、庙前、城西断面“94.8”洪水位较“88.8”洪水位分别高2.10m、0.54m和0.21m。另外，近年来该河段普遍存在小流量高水位现象，如“93.8”洪水（Q_龙＝4500m³/s），大石嘴水位380.61m，比“88.8”洪水龙门站10200m³/s洪水位379.95m还高0.66m。临背差由1987年汛前的1～2m增大到目前的1.5～3m，最大达3.35m，且仍有上升趋势。临背差的增大，不仅给防汛增加了压力，而且也给工程管理、工程加高加固和续建用土带来了困难。
3.3 河道淤积对河势及支流入黄的影响
    近年来随着该河段主槽的严重淤积和不断萎缩，主槽边界对中小水河势的控导作用减弱。洪水期间滩地过流比例增大，增加了河势发生较大变化的可能性。同时，随着河道的大量淤积，支流入黄基面相对抬升，对干支流洪水遭遇时支流的入黄产生的影响较大。如1996年8月中旬，黄河与汾河洪水发生遭遇，受黄河洪水顶脱的影响，汾河洪水入黄不畅，洪水漫滩，形成了较大的灾情。该次洪水使汾河入黄口的新绛、稷山、河津段河堤多处决口，大片农田被淹，经济损失高达5亿多元。
3.4 河道淤积对防凌的影响
    近年来，该河段的严重淤积导致其排凌能力明显下降，凌灾损失加重。如1996年1月8日，受潼关河段冰塞壅水的影响，封冻河段逐渐向上发展。2月4日发展到城西工程的中段，该工程25＃坝最高水位337.15m（相当于龙门站13500m³/s的洪水位），壅高1.2m左右。该次凌灾损失惨重，直接经济损失2.5亿元；又如2000年凌期,2月8日小石嘴水位高达380.15m，超过坝顶0.20m，其水位相当于龙门站16000m³/s洪水位，而此时龙门站日平均流量仅442m³/s。工程屡屡出险，损失严重。据统计，本次抢险共动用土石方1.19万m³，纺织袋5600条，机械和人工费用共耗资48.6万元，凌灾造成的抢险及水毁工程的恢复共需投资830万元，淹没造成的经济损失3000多万元。
    尽管发生凌汛的原因是多方面的，但主要原因之一就是河道近年来淤积严重，水流散乱，叉流串沟交织，形成冰凌堆积、堵塞河道所至。

4 结论

    近年来，黄河禹潼河段的河床演变出现了一些新情况、新问题，值得引起有关方面的高度重视。
    (1) 来水来沙量明显减少，年内分配发生了新的变化，汛期水沙量占全年的比例减小，减水幅度大于减沙幅度，同时汛期小流量及所对应的沙量增加，大流量出现的机率明显减少，水沙条件更趋不利；
    (2) 淤积量尤其是主槽的淤积量显著增加，河道萎缩，一方面河道排洪能力降低，另一方面出现了洪水位升高的现象，给防汛带来了新的问题，防洪形势严峻；
    (3) 针对近年来禹潼河段已建工程出险频繁，建议有关部门在进一步加强对河道整治工程建设和管理的同时，增加对兴建引黄放淤闸及增设放淤口门以解决泥沙在河道内的淤积问题的试验和研究；
    （4）针对近年来该河段凌汛发生次数增加和造成危害的加重，建议有关部门加强对凌灾发生规律和对策的研究，以有效地降低凌灾造成的损失。

参考文献:
    [1] 钱宁 张仁 周志德 河床演变学     科学出版社 1987年
    [2] 黄河三门峡水利枢纽运用研究论文集     三门峡水库运用经验总结项目组 1994.7