渭河下游主要问题和治理对策建议

冯普林，刘伟娟

（1.陕西省江河水库管理局，710018，西安；2.陕西省引汉济渭工程建设有限公司，710100，西安）

一、渭河下游的主要问题

渭河是黄河第一大支流，自陕西咸阳陇海铁路桥至河口208 km为下游河段。渭河下游是黄河中游多泥沙河流的汇聚地之一，也是三门峡建库以来受水库泥沙淤积影响最为严重的地区。随着潼关高程的抬升，渭河下游泥沙淤积不断发展，河床普遍抬升，河弯变动频繁。为破解渭河生态环境问题，陕西省自2011年开始实施渭河全线综合整治工程，通过加宽堤防、整治河滩、调度水量、绿化治污等措施，打造一条“洪畅、堤固、水清、岸绿、景美”的生态渭河。随着渭河整治一期、二期建设陆续实施，“堤固、水清、岸绿、景美”目标已初步实现。

1.问题根源

渭河下游问题的根源是三门峡水库建成运用引起的泥沙淤积和潼关河床抬升问题。自建库初至2017年汛后，渭河临潼（渭淤26断面）以下河段累积淤积泥沙11.961亿m3，其中华县 （渭淤10断面）以下淤积8.663亿m3，华县以上淤积3.298亿m3，分别占总淤积量的72.4%、27.6%。从淤积发生时间来看，华县以下河段主要发生在1960年4月至1969年10月、1991年10月至2002年10月，淤积量分别是6.8721亿m3、1.731 3亿m3，分别占总淤积量的79.3%、20.0%；其中前一时段主要是三门峡水库蓄水、滞洪和不当运用造成的，伴随有潼关河床高程的急剧抬升；后一时段主要是居高不下的潼关高程条件下渭河不利水沙加速淤积上延。临潼至华县河段情况类似，淤积主要发生在1960年4月至1973年10月、1991年10月至2002年10月，淤积量分别是3.068 5 亿 m3、0.897 9 亿 m3，分别占总淤积量的93.0%、27.2%；其中前一时段主要是三门峡水库蓄水、滞洪和不当运用造成的，伴随有潼关河床高程的急剧抬升和降低；后一时段主要是居高不下的潼关高程条件下渭河不利水沙加速的淤积上延。大量泥沙淤积带来了两方面问题：一是河床抬升形成“悬河”，渭南以下河段堤防临背差达2～4.5 m；二是河槽淤积萎缩，过洪能力锐减，河湾变动频繁。

潼关及黄河、渭河、洛河汇流区河床是渭河下游的局部侵蚀基准，其河床淤积抬升的定量指标是潼关高程。2017年汛后潼关高程327.90 m，仍较建库初期（323.40 m）抬升4.5 m。

居高不下的潼关高程和渭河尾闾段的现状河道条件，使黄河洪水倒灌渭河或顶托渭河洪水、渭河洪水倒灌南山支流或顶托支流洪水等情况频繁发生。如1981年6月22日，黄河潼关站洪峰流量1 980 m3/s，渭河华阴站形成倒灌流量-123 m3/s；渭河“03·8”洪水渭南以下南山支流全部发生洪水倒灌，最大倒灌长度达7.5 km。

一旦黄河、渭河、洛河汇流区出现不利水沙组合，就会引起渭河尾闾段的严重淤积甚至淤塞。1967年7月1日至10月31日，黄河龙门站出现10次洪峰流量5 000 m3/s以上洪水，日平均流量一直持续在2 000 m3/s以上，黄河洪水长时间倒灌渭河。在此期间，除7月初渭河出现3次洪峰流量2 000 m3/s以上洪水外，渭河、洛河共出现13次高含沙小洪水，洪峰流量均值仅272 m3/s，输沙总量 1.75亿t，洪水过程平均含沙量394 kg/m3。上述水沙情况造成渭河仓西—西阳8.8 km河槽淤塞。

一旦渭河下游出现大水大沙，就会有河床滩面大幅度淤积抬升和大洪灾风险。历史洪水调查资料显示，在近175年的时间内，渭河下游曾出现1843、1898、1933年等数次大洪水，华县站洪峰流量分别为15 000 m3/s、11500m3/s和 8340m3/s。1933年 8月，泾河张家山站出现洪峰流量9 200 m3/s，1 2天洪量 15.7亿 m3，输沙量 10亿 t，渭河华县站分析洪峰流量8 340 m3/s；由于黄河、渭河洪水遭遇，黄河陕县站洪峰流量 22000m3/s。 再以渭河“03·8”洪水为例，仅二华地区因渭河倒灌引起南山支流堤防决口造成的洪水淹没面积就达 30.2万亩 （约 2.01万 hm2），最大淹没水深4m，受灾人口35.19万人，直接经济损失达23.21亿元。

2.问题核心

渭河下游问题的核心是河槽的泄洪输沙通道受阻、功能受损、恢复机制失衡。分析表明，历史时期渭河下游“滩地是淤积的，淤积厚度下段（华县附近）比上段 （咸阳及西安附近）较大，但淤积的绝对量不是很大”、河槽“冲淤变化不大”；三门峡建库前渭河下游是冲淤相对平衡的，与潼关河床这一局部侵蚀基准相应，渭河华县—潼关河段没有富余挟沙能力；建库后要维持相对平衡的动力比降，渭河华县站断面一般会随着潼关河床变化而平行抬升或降低。

选取渭南（渭淤17断面）、华县（渭淤9断面）河段典型断面，分析其主槽过水面积变化情况。两断面2018年汛前滩唇高程347.7 m、340.6 m，相应 主 槽过 水 面 积 2 823 m2、1 274 m2，与1960年初始断面相比，滩唇高程分别抬升3.2 m、2.4 m，但相应主槽过水面积仅占初始断面82.5%、22.8%。

2018年汛期临潼、华县站的河槽过洪能力分别为 3 660 m3/s、3 000 m3/s，仅分别相当于建库前的73.2%、66.7%。据对三门峡水库原型试验期2002年11月至2015年10月华县站水沙资料统计，该时期华县站水库运用年度年均水量 54.4亿 m3、沙量0.988亿t、平均含沙量18.1 kg/m3，仅分别占1960年9月至2015年10月均值的84.7%、35.3%、41.5%，属平水特枯沙系列，该时期华县站来沙系数0.105，仅占多年平均值的49.0%，水沙条件极为有利。另据对华县站1974—2003年资料分析，发现华县站平槽过洪能力与前4年年均流量成正比，与含沙量及汛前潼关高程成反比，说明原型试验期水沙极为有利条件下潼关高程制约着华县站平槽过洪能力进一步恢复。维持现状潼关高程，一旦后续出现平水平沙或更为不利的水沙条件，华县以下渭河尾闾段河槽的泄洪输沙能力必然进一步降低甚至阻塞。居高不下的潼关高程是畅通渭河尾闾段河槽的根本性控制因子。

二、解决问题的关键

随着渭河全线综合整治的持续深入，陕西省内引汉济渭、泾河东庄水库等渭河系统治理建设工程陆续开工，渭河水生态文明程度将得到较大提升，畅通渭河下游泄洪输沙通道已成为渭河综合治理的短板和瓶颈。

根据渭河全线综合整治后渭河下游滩区治理现状，结合潼关以下库区生态环境影响等，畅通渭河尾闾段河槽的控制指标是：华县站平槽过洪能力稳定维持在4000m3/s左右，相应主槽过水面积在1600m2以上，常遇洪水河道滩面不出现明显抬升。据此借用2003年河槽冲刷展宽后主槽冲刷和1974年后相对冲淤平衡时段的平衡比降分析，相应的潼关高程应降低至325.4m。

三门峡水库非汛期高水位运用会引起潼关以下河段尤其是潼关—古夺段泥沙淤积的增加，而潼关—古夺段泥沙淤积量的增加会引起潼关高程抬升；汛期的运用水位尤其是排沙水位越低、历时越长，水库溯源冲刷的强度越大、部位越偏向上游，潼关高程就会降低越多。在当前入库水沙条件无法人为控制的情况下，要降低潼关高程，必须调整三门峡水库运用水位，使潼关—三门峡库段非汛期淤积量小于汛期冲刷量，相应非汛期潼关高程抬升值小于汛期潼关高程冲刷下降值。

三门峡水库2003年非汛期进行的原型试验和汛期的敞泄排沙试验表明，调整三门峡水库运用方式能有效降低潼关高程。2003年非汛期三门峡水库按318 m水位控制运用，尽管非汛期平均运用水位315.59 m、潼关以下淤积0.840 1亿m3，与20世纪90年代以来同期接近，但首次实现了非汛期潼关高程不抬升；2003年汛期黄河、渭河洪水期间三门峡水库3次敞泄排沙，汛期潼关高程下降了0.88 m。三门峡水库1969—1973年潼关站入库水沙属枯水平沙系列，非汛期平均蓄水位306.28 m，汛期一般为敞泄运用，坝前平均水位297.93 m，潼关高程在1969年汛后328.65 m的基础上降低至1973年汛后的326.64 m。

据初步分析,当潼关高程降低到325.4 m左右时，库区将累计冲刷约6亿～8亿m3泥沙。按照小浪底水库拦粗沙排细沙运用方式，三门峡水库冲刷下泄的不到50%的粗颗粒泥沙可以淤积在小浪底水库死库容，而相当数量细颗粒泥沙不需要小浪底水库拦蓄，也不会对黄河下游造成淤积。

三、解决渭河下游问题的对策建议

1.调整三门峡水库定位

调整三门峡水库定位，实行汛期敞泄、非汛期低水头发电运用，降低潼关高程至325.4 m以解放上游库区。

小浪底水库的建成并投入运用，大大提高了黄河下游防御洪水的标准，也减轻了三门峡水库的负担。一是“下大洪水”防洪任务可主要由小浪底水库承担；二是遇“上大洪水”时充分利用小浪底水库的前提下由三门峡水库参与凑泄控制运用；三是三门峡水库原承担的春灌及一般防凌任务交由小浪底水库，为三门峡水库运用方式调整提供了有利条件。

2002年9月，水利部成立了清华大学和相关各方参加的“潼关高程控制及三门峡水库运用方式研究”工作组，研究三门峡水库调度运用方式及控制潼关高程的多种方案。为配合项目研究，2002年11月起，三门峡水库开展了非汛期最高水位控制在318 m的原型试验。水利部推荐的调度方式为：非汛期最高运用水位不超过318m，平均水位不超过315 m；汛期敞泄；遇严重凌情、特大洪水和特殊情况时，不受此限制。运行5年后视结果再做调整。

在“上大洪水”来源区，《黄河古贤水利枢纽项目建议书》已通过了水利部水利水电规划设计总院复审，相关前期工作正在稳步推进。通过古贤水库分级控制防洪运用，可使P=0.1%频率的洪水洪峰流量由38 500 m3/s减少到11 000 m3/s，可有效降低黄河小北干流洪水量级。泾河东庄水利枢纽工程已开工建设，对渭河下游以泾河来水为主的100年一遇洪水，通过东庄水库的调节，可削减至50年一遇。因此，在可预见的一段时期内，三门峡水库参与黄河下游 “上大洪水”凑泄控制运用的可能性微乎其微。

基于上述考虑，建议下决心调整三门峡水库在黄河梯级开发中的定位，取消其防洪作用，保留低水头径流发电和局部生态改善功能；实行汛期敞泄、非汛期最高水位不超过315 m控制运用，遇严重凌情、特大洪水和特殊情况时，不受此限制；采取综合措施，努力将潼关高程稳定降低至325.4 m；彻底解放潼关以上库区。

2.加强库区河道监测分析

加强渭河下游、黄河小北干流及潼关以下库区河道监测分析，及时实施稳定滩岸的河道整治工程。三门峡水库改变运用方式后，渭河下游等库区必然出现河床下切，出现滩岸崩塌及河势变动，需要加强原型监测和资料收集分析，及时编制实施稳定滩岸的河道整治工程。

3.妥善处理衍生问题

加强三门峡枢纽运行和库周移民、供水、生态环境等影响的善后处理。三门峡水库改变运用方式后，新增滩地及移民生产管理、灌溉及城市供水、局部湿地生态环境等问题可能出现，需要相关部门妥善处理。