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1、泾河东庄水库对渭河下游的影响分析文章编号:16714768(2005)02004303泾河东庄水库对渭河下游的影响分析田进,杨西林,吴巍.(1.陕西省水利水电工程咨询中心,陕西西安710004;2.陕西省水利建设管理局,陕西西安710004;3.西安理工大学,陕西西安71OO48)摘要:分析了泾河张家山水文站的来水来沙特性,并对泾河拟建的东庄水库作了简要介绍.重点分析论证了泾河东庄水库修建后对渭河下游的影响,阐明了修建东庄水库对解决渭河下游防洪,淤积,环境恶化等问题的作用.关键词:东庄水库;泾河;渭河下游中图分类号:TV697文献标识码:Al泾河水沙特性及东庄水库概况1.1泾河水沙特性泾河是渭
2、河的第一大支流,全长455.1km,流域面积45473km.,.流域内大部分为黄土高塬沟壑区,植被很差,水土流失严重,是一条含沙量较大的多沙河流.泾河下游有张家山水文站,是泾河上的把口水文站,集水面积43216km.据该站实测资料统计,泾河流域内多年平均径流量14.26亿m.汛期79月份多年平均水量为11.11亿m.,占全年水量的7.91;年最大径流量为38.82亿m.(1964年),年最小径流量为3.218亿m.(1972年).流域内多年平均输沙量为2.32亿t,汛期79月份多年平均输沙量为2.223亿t;年最大输沙量6.95亿t(1964年),年最小输沙量0.324亿t(1972年).最大
3、含沙量均值为790kg/m.,多年平均含沙量162.69kg/m.由此可见,泾河来水来沙具有水少沙多的特点,且其年内,年际分配很不均匀,水量,沙量均集中在每年的汛期(79月).同时其含沙量极高,属高含沙水流,挟沙能力大,是渭河下游河道淤积的主要沙源.1.2东庄水库概况东庄水库开发目标为:以防洪减淤为主,兼顾供水,发电及生态环境,是渭河下游防洪减灾体系建设的骨干工程(具体位置见图1).水库位于泾河下游峡谷末端礼泉县东庄乡的砂页岩河段处,大坝为混凝土双曲拱坝,坝址以上控制流域面积43216km.,占泾河流域面积的95.O4,几乎控制了泾河的全部来水来沙.建成后的水库总库容3O.O8亿ITI.,其中
4、防洪库容4.2亿m.,调洪库容8.38亿m.,拦沙库容2O.2亿m.其运行方式将分为三个阶段:蓄水拦沙冲刷阶段,调水调沙阶段和蓄清排浑运用阶段.在蓄水拦沙冲刷阶段,利用拦沙库容拦蓄泥沙,为冲刷渭河下游河床和降低潼关高程创造条件;进入调水调沙阶段后,拦沙库容已被淤满,则进行调鬈.图1泾河东庄水库位置图收稿日期:20050220作者简介:田进(1965一).男,甘肃武威人.陕西省水利水电工程咨询中心高级工程师.44西北水力发电第21卷水调沙,冲刷渭河下游河道;在蓄清排浑阶段,利用形成的槽库容适当调水调沙,并利用汛期前(6月末)水库泄水冲刷渭河下游.2泾河东庄水库对渭河下游的影响2.1东庄水库对渭河
5、下游防洪的影响据统计,从196o年至2003年渭河下游共发生20余场较大的洪灾,给沿河两岸人民的生命财产安全造成了极大的危害.更为严重的是三门峡库区335m高程以下尚有30余万人(其中l1万人为返库移民),60多万亩农田,但其仅有低标准的防洪措施,这样就造成了几乎年年遭灾的局面.特别是2003年8,9,10月渭河下游连续发生了六场洪水,使关中近56万人受灾,22万人无家可归,138万亩农田被淹,19万间房屋倒塌,初步估计直接经济损失达28亿元.现阶段,渭河下游地区的防洪措施主要是依靠两岸堤防,但由于渭河下游泥沙淤积严重,河床不断抬高,主槽过洪能力减小,使得同流量洪水位大幅度上升,导致堤防的防洪
6、标准不断降低,进而造成渭河下游严峻的防洪形势.泾河洪水是渭河下游洪水的主要组成部分,甚至在同频率洪峰流量情况下,泾河张家山站比渭河下游华县站还大,如百年一遇洪峰,张家山站为14260m./s,而华县站仅为8773m./s.东庄水库建成后,通过水库调洪,既可使泾河的下游防洪能力由抵御5年一遇洪水提高至20年一遇,又能将泾河100年一遇洪水与渭河干流相应洪水组合,削减至渭河下游堤防5O年一遇的设防标准,确保了渭河大堤的防洪安全;将泾河50年一遇洪水与渭河干流相应洪水组合,削减至渭河下游堤防12年一遇的保证流量(7660m./s);将泾河20年一遇洪水与渭河干流相应洪水组合,削减至满足渭河下游华阴移
7、民区堤防5年一遇的设防标准,确保了生产围堤的防洪安全.同时,东庄水库对消除或减少渭河下游小水大灾的作用也很明显.初步估算,若有东庄水库调蓄,对2003年发生的洪水,可使渭河下游(8月31日9月1日)减少洪量约3.03.5亿m.,同时使主槽的淤积减少约0.2亿m.,洪灾损失可大大减少,甚至可避免出现9月1日支流破堤的灾难.通过分析表明,泾河东庄水库能够减小渭河下游洪峰流量,大大缓减了渭河下游的防洪压力,对提高下游堤防的防洪标准,减小洪灾损失作用十分显着.2.2东庄水库对渭河下游淤积的影响三门峡水库建成蓄水运用以前,潼关高程为323.4m,渭河下游基本处于冲淤平衡的状态,但从水库建成运用以来到上世
8、纪90年代潼关高程达到了328.4m,比建库前抬高了近5m.由于潼关高程的抬升,使渭河下游河道比降由1/5000变缓为1/10000,致使水流流速减缓,河道输沙能力大大降低.至2002年渭河下游已累计淤积泥沙达13.68亿m.,河床抬高34m,淤积已上延至咸阳铁桥附近,且不断发展,使渭河下游河段变成了靠堤防束水的地上悬河.东庄水库建成后,可以根据泾河和渭河的水沙特性以及渭河下游的冲淤特点进行调节运用.水库设计的调水调沙运用方式分汛期和非汛期两个阶段,对渭河下游的冲淤影响主要在汛期.汛期运用又分蓄水拦沙和敞泄排沙两种情况.当入库流量小于600m./s时水库蓄水拦沙,即将含沙量小于300kg/m.
9、的来水全部拦蓄以供灌溉用水,将含沙量大于300kg/m.的来水也全部拦蓄,以防高含沙小洪水进入渭河下游;当入库流量大于600m./s或库内淤积达到设定的淤积上限时水库敞泄排沙.非汛期水库蓄水以满足灌溉供水的需求,每年的汛期前将汛限水位以上的水量集中下泄冲刷渭河下游河槽.此外,鉴于泾河经常发生的小水大沙过程是渭河下游严重淤积的主要原因,东庄水库能够控制泾河的小水大沙,减少沙量下泄,从而有效减轻渭河下游的淤积.水库建成后,可利用水库的水位高程条件和泾河下游两岸沿山沟道天然的堆沙条件,将泾河极可能淤积渭河下游的高含沙小洪水,引至泾河下游河滩及沿山沟道进行淤地造田,达到降低水库淤积,减少水库下泄高含沙
10、小洪水以及利用泾河泥沙的多重目的.初步研究,通过运用东庄水库引洪淤地可利用泾河泥沙5.4亿m.,估算单位堆沙库容投资2.72元/m.,远优于渭河下游清淤费用,且不会淤积下游主河道而影响防洪.通过分析表明,经过水库的调水调沙,径流调节等不同的运用方式,改变了泾河泄人渭河的水沙条件,可明显增加有利的水沙过程,减少不利水沙过程,为渭河下游的冲刷,减淤和降低潼关高程创造有利的水沙条件.初步估算,水库运行50年,可拦截泥沙20亿m.,大大减少进入渭河下游的第2期田进,等泾河东庄水库对渭河下游的影响分析45泥沙,并减少渭河及三门峡库区泥沙淤积约5亿m.,可确保渭河下游4O年基本不淤积,减淤效果十分显着.同
11、时也可为减少入黄泥沙,延长黄河小浪底水库淤积库容的使用年限发挥积极的作用.2.3东庄水库对渭河下游环境的影响自三门峡水库建成投入运用以来,渭河下游三门峡库区的生态功能遭到严重破坏,致使该地区生态环境失去稳定和平衡,不仅危及人们的生存环境,也直接影响到当地投资环境和经济发展.东庄水库建成后,通过水库拦沙和调水调沙运行,可以减少渭河下游淤积,结合河道整治,可使渭河下游河道的平槽流量从目前的1500m./s增加到2500m./s左右,从而使二华夹槽地区排水畅通,地下水位降低,盐碱地得到改造.同时通过东庄水库的调节,可基本满足渭河下游20m./s的低限生态用水要求,其保证率达93%,这对防止渭河下游河
12、道萎缩,改善生态环境以及优化该地区的投资环境都具有重要意义.3结论及建议(1)泾河来水来沙具有水少沙多的特点,且其年内,年际分配很不均匀,水量,沙量均集中在每年的汛期.同时其含沙量极高,属高含沙水流,挟沙能力大,是渭河下游河道淤积的主要沙源(2)东庄水库修建后能够减小渭河下游洪峰流量,大大缓减了渭河下游的防洪压力,对提高下游堤防的防洪标准,减小洪灾损失作用十分显着.(3)东庄水库修建后,通过水库的调水调沙,径流调节等不同的运用方式,改变了泾河泄入渭河的水沙条件,可明显增加有利的水沙过程,对渭河下游的冲刷,减淤效果十分显着.(4)东庄水库的兴建对防止渭河下游河道萎缩,改善生态环境以及优化该地区的
13、投资环境都具有重要意义.综上所述,建设泾河东庄水库工程,对于渭河流域综合治理,促进西部大开发,发展陕西经济,减少渭河下游三门峡库区严重的泥沙淤积和频繁洪水灾害,改善渭河流域的投资环境和生态环境,遏制水质恶化等都有着重大的作用.建议将东庄水库列入渭河流域近期重点治理规划,加快前期工作,争取早日开工建设,为实现陕西经济跨越式发展做出贡献.参考文献:1上海勘测设计研究院.泾河东庄水利枢纽工程项目建议书R.2004.3.2雷春荣,李孟来.兴建泾河东庄水库是解决渭河防洪问题的重大举措A.全球水伙伴中国陕西省水伙伴协会成立大会暨水论坛论文选编C.2004.6.3陕西省三门峡库区管理局.陕西省水利学会三管局
14、分会.陕西省三门峡库区防洪暨治理学术研讨会论文选编C.郑州:黄河水利出版社.2000.8.4田万全,程子勇.东庄水库对渭河下游河道防洪减淤作用的探讨J.水利水电技术,2000.(9).5王小艳,王桂芳.东庄水库水沙特性及渭河下游的影响J.西北水资源与水工程,2001,(1).6蒋建军.东庄水库调水调沙对渭河下游和潼关高程冲淤作用的研究J.泥沙研究,2004,(5).7余光夏,郭立新.泾河东庄水库泥沙初步研究J.西北水电,1996,(1).AnalysisontheInfluenceofDongzhuangReservoir,JingheRivetotheLowerWeiheRiverTIANJ
15、in.YANGXilin.,WUWei.(1.ShaanxiConsultancyCentreofHydropowerEngineering,ShaanxiXian710004,China;2.ShaanxiAdministrativeBureauforWaterConservancy,ShaanxiXian710004,China;3.XFanUniversityofTechnology.ShaanxiXi,an710048,China)Abstract:OnthebaseofanalyzingthehydrologicalrecordoftheZhangjiashanstationonth
16、eJingheRiver,thecharacteristicsofflowandsedimentoftheriverisexpoundedinthepaper.AndDongzhuangReservoirplanningtObuildontheriverisintroducedbriefly.ThespecialstressarefoeusedonanalyzingandprovidingthattheinfluenceofbuildingofDongzhuangReservoironthelowerWeiheRiver.AstheresuIt,theeffectofDongzhuangReservoironsolvingtheproblemsofthefloodcontrol,siltaceumulation,environmentdeteriorationofthelowerWeiheRiverareobtained.Keywords:DongzhuangReservoir;JingheRiver;thelowerWeiheRiver
