河道下游改道直接入黃工程可行性研究報告

河道下游改道直接入黃工程可行性研究報告 1.3水文泥沙及河床演變 2 1.6主要建筑物型式和工程布置 1.7施工組織設計 1.9工程占壓處理及移民安置 9 2項目建設的必要性和任務 2.2項目建設的必要性 2.3項目建設的外部條件 222.4項目建設的任務 223水文泥沙及河床演變分析 23 3.4實測來水來沙分析 293.5來水來沙設計 3.6入黃口水位流量關系 40 3.8河道形態(tài)特征 4.2推薦線路工程地質條件 634.3天然建筑材料 5.4新河道設計指標分析 77 6工程布置及主要建筑物型式 87 6.2堤防護坡工程 6.3新挖河道工程 6.4老河道封堵工程 6.4.2老河道處置意見 926.5跨河建筑物設計 6.6河道整治工程拆除 95 7施工組織設計 7.2料場選擇及開采 7.3主體工程施工 7.4施工交通運輸 7.5施工輔助設施 7.6施工總布置 7.7施工總進度 7.8主要技術供應 8.2工程建設期管理 8.3工程運用期管理 9工程占地處理 9.2工程占壓影響地區(qū)社會經濟概況 9.3工程占壓影響實物指標調查 9.4移民安置規(guī)劃 9.5專業(yè)項目復建規(guī)劃 10.2項目區(qū)水土流失及水土保持現狀 10.3項目區(qū)水土流失預測 10.4水土流失防治方案 10.5水土保持新增措施設計 11.2環(huán)境影響預測評價 11.3環(huán)境保護對策措施 11.6環(huán)境影響評價結論 12.1XX新河道入黃口淤堵及防淤堵工程措施研究 12.2XX改道效果及影響跟蹤研究 12.2XX改道對渭河下游減淤效果分析 12.3XX改道對潼關高程及小北干流的影響分析 12.4XX改道對自身淤積的影響及新河道穩(wěn)定性分析 1綜合說明XX是渭河的第二大支流，發(fā)源于陜西省定邊縣白玉山，自西北向東南流經延安地區(qū)，穿白水、澄城、蒲城，于大荔縣匯入渭河，河道全長680km。流域東隔嶗山、黃龍山與延河等流域接壤；西臨涇河，以子午嶺為分水嶺；南為渭河下游；北與無定河相接，流域面積2.69萬km2。流域內主要為黃土丘陵溝壑區(qū)及黃土高塬溝壑區(qū)。由于植被較差，土質疏松，溝壑縱橫，坡陡溝深，水土流失極為嚴重，每年汛期有大量的泥沙輸入黃河，是黃河泥沙的主要來源區(qū)之一。規(guī)劃改道的河段屬于XX下游尾閭段，位于三門峽庫區(qū)黃河灘地，海拔329m~渭河是黃河第一大支流，近年來渭河下游河道淤積嚴重，洪災幾率增加，災害損失逐漸加重。渭河存在的防洪問題受到黨和國家領導人以及社會各界的普遍關注，提出要盡快開展渭河流域綜合治理規(guī)劃。2001年12月，溫家寶副總理對渭河流域綜月通過水利部的審查，2005年12月經過了國務院的批復。規(guī)劃針對渭河流域存在的防洪問題，提出了近期通過合理調整三門峽水庫運用方式、小北干流河段放淤以及XX下游改道直接入黃等措施，減少渭河下游河道淤積，控制并降低潼關高程為主要內容的渭河流域防洪減淤總體布局。由于XX與黃河、渭河存在著特殊的地理關系，黃、渭、洛三河洪水遭遇時，XX受黃、渭河洪水頂托，小水大沙常在渭河入黃口形成攔門沙，加劇渭河下游淤積，遇特別不利的水沙組合，XX大量泥沙的匯入甚至淤堵渭河下游河道，引起渭河堤防決口失事。實施XX改道直接入黃工程，有利于解決XX泥沙對渭河下游河道的淤積影響問題，在一定程度上緩解渭河下游嚴峻的防洪形勢。根據黃委會安排，黃河勘測規(guī)劃設計有限公司會同黃河水利科學研究院、黃委會水文局，在黃河小北干流陜西河務局、陜西省三門峽庫區(qū)管理局等單位的配合下，編制了該項目建議書報告。1.3水文泥沙及河床演變黃河中游潼關以上的大暴雨多發(fā)生在7、8月份。該河段經常發(fā)生區(qū)域性暴雨，其特點是強度大、歷時短、暴雨區(qū)可達數萬平方公里。暴雨中心經常在北干流右岸神木、府谷一帶，以及涇、洛、渭河中上游。黃河洪水系由暴雨形成，暴雨發(fā)生季節(jié)也是洪水發(fā)生季節(jié)。從全河來看，洪水發(fā)生時間為6～10月份，其中大洪水和特大洪水的發(fā)生時間黃河中游龍門、潼關和XX氵狀頭等站一般為7、8月份。黃河中游洪峰為高瘦型，這是因為該地區(qū)的暴雨歷時短、強度大，支流眾多，呈傘狀分布，匯流集中，故形成洪水的歷時較短，洪峰較高。從以往不同時期各站設計洪水的計算成果和復核、審查情況來看，歷次分析計算成果均相差不大?？紤]到本項工程設計各站之間成果的協調性，本次龍門站設計洪水采用1998年完成的《黃河禹門口至潼關河段近期治理工程可行性研究報告關和渭河華縣、XX狀頭、朝邑站設計洪水采用1989年《陜西省三門峽庫區(qū)渭、洛河治理規(guī)劃》成果。龍門站5年一遇洪峰流量為12700m3/s，20年一遇洪峰流量為氵狀頭站5年一遇洪峰流量為1780m3/s，朝邑站5年一遇洪峰流量為1030m3/s。1.3.2水沙特性及近期水沙變化干流、渭河下游、XX下游來水來沙量。據1919～2001年資料統(tǒng)計，黃河小北干流年均水沙量分別為328.95億m3、9.22億t；渭河下游年均水沙量分別為73.5億m3、3.來水量的9%，是黃河小北干流來水量的2%；年來沙量是渭河下游來沙量的21%，是黃河小北干流來沙量的9%。龍門、氵狀頭站來沙顆粒較粗分別為0.029mm、0.027mm，華縣站來沙顆粒相對較細，多年平均懸移質中數粒徑為0.016mm。近期黃河小北干流水量、沙量減少幅度較大，年內水量的分配比例發(fā)生了變化，汛期水量占年水量的比例由60%變化為41%，汛期水沙組合趨于不利。同樣近期進入渭河下游的水量也明顯減少，水量、沙量減少較大，減水幅度大于減沙幅度，使水沙狀頭站的88%。由于XX來水來沙具有水沙異源的特點，因此具有洪峰沙峰不相對應、中小洪水含沙量特別高，常水條件下來水含沙量較小的特點。考慮自然和人類活動兩種因素對來水來沙的影響。根據國務院國發(fā)辦〔1987〕61號文轉發(fā)的分水方案和黃河流域水土保持生態(tài)建設規(guī)劃，考慮龍羊峽、劉家峽水庫聯合調節(jié)運用，從項目研究的實際需要和現實工作基礎兩方面出發(fā)，立足于70年代以來的實測水沙條件，進行水沙系列選擇?？紤]新河道設計和改道效果及影響分析的需要，水沙代表系列長度按15年考慮。來水來沙設計原則為：①以2010年水平四站（龍門、依據，進行豐、平、枯水段不同水沙系列組合的選擇；②水沙系列的選擇要考慮黃洛型洪水出現情況；③水沙系列應反映豐、平、枯水年的水沙情況；④水沙系列應盡量具有自然連續(xù)性并有較完整的實測資料；⑤充分利用以往研究成果，注意與相關項目成果的銜接。⑥水沙系列的使用根據回答問題的不同，在設計的基本水沙系列中選取，億t，含有豐、平、枯水沙年。該系列的實測水沙過程，反映了龍羊峽、劉家峽水庫的調節(jié)影響，基本代表未來一定時期來水來沙情況，可直接采用。該系列含有對渭河淤積影響最大的黃洛型洪水2次（1994年、1995年有利于分析改道對渭河的減淤效果。同時1987年至2001年潼關高程持續(xù)抬高，1992年以來潼關高程居328m附近，因此選用該系列分析有利于改道對潼關高程的影響。該系列也為“潼關高程控制及三門峽水庫運用方式研究”等項目采用的代表系列。選取1987～2001年作為本次XX改道研究的基本水沙系列進行改道效果分析、改道影響分析、新河道穩(wěn)定性分析、新河道設計等，在進行數學模型計算、整體模型試驗、局部模型試驗時，根據工作目的的不同，按系列長短在1987～2001年系列中分別1987～2001年系列為數學模型采用的基本系列，同時考慮到該系列為偏枯水枯沙系列，選取1978～1982年＋1987～1996年水沙系列作為平均情況進行數學模型計算。選取黃洛型洪水為主的1994～1996年系列進行整體模型試驗。考慮局部模型試驗的目的是分析改道的可行性、新河道穩(wěn)定性及新河道河型河性，同時為新河道的設計提供依據，選取平水平沙的1989～1993年水沙系列作為局部模型試驗的基本水沙系列。另外選取豐水豐沙且來水來沙組合豐富的1967年7、8月洪水作為典型洪水進行整體模型和局部模型試驗，以研究不同洪水組合情況下改道效果及影響和新河道穩(wěn)定性。1.3.4水位流量關系黃河現狀水位流量關系根據2003年汛后河床邊界及2003年洪水位調查結果分析，2010年水位流量關系采用《黃河禹門口至潼關河段2001～2005年治理工程可行性研究報告》成果，2005年水位按2003年至2010年水位變化求得。新河道入黃口2010年大河5年一遇洪水位仍采用禹門口至潼關河段“十五可研”設計成果，以該水位為XX新河道2010年設計水面線的起算水位。歷史上黃河主流靠東岸多于靠西岸，因此渭河也多在潼關港口附近入黃。XX也由于黃河主流的變遷，時而入渭，時而入黃，來回擺動。三門峽水庫1960年建成投入運用以來，水庫泥沙淤積嚴重，黃河西倒，匯流區(qū)主流向西擺動，渭河口上提。XX下游河槽單一，主槽窄深，屬彎曲性河道。朝邑以下河道屬于微彎型，一般1.3.6河道形態(tài)特征黃河小北干流匯流區(qū)河段屬于游蕩性河段，匯淤2至潼關之間的河段，受兩岸地根據2003年汛前地形圖，XX洛淤1以上河槽彎曲系數約為1.5，洛淤1至入渭據2003年汛前大斷面資料分析黃淤49至潼關河段，灘面比降為3o/ooo，平均槽底降為1.5o/ooo。黃河小北干流河槽寬淺，渭河、XX下游河槽窄深。年均淤積厚度0.03m。XX改道后該河段年均淤積量增加51萬m3，年均淤積厚度增加0.005m，年均淤積厚度為0.035m。本次設計2005年至2010年大河年均淤積厚度采用即年均淤積厚度按0.05m考慮。三門峽水庫蓄清排渾運用以來，XX下游淤積厚度年平均為0.058m，期間XX經率為2%，近幾年再次出現的可能性很小，扣除1994年洪水造成的淤積后，按1973年～2001年計XX洛淤10以下全斷面年平均淤積厚度為0.026m?？紤]到改道口以下新河道淤積受黃河淤積倒灌影響，新河道淤積速率按與黃河小北干流下段一致考慮，取年平均淤積厚度為0.05m進行新河道淤積設計。工程區(qū)位于關中盆地東南部，屬秦嶺緯向構造體系、祁呂山字型構造體系、區(qū)域東西向構造體系和新華系構造體系四大區(qū)域性構造體系的復合部位，斷裂構造比較發(fā)地震動反應譜特征周期0.35s，相當的地震基本烈度為Ⅷ度。工程區(qū)基底主要為前寒武系變質巖和寒武、奧陶系灰?guī)r所組成，蓋層為新第三系中新統(tǒng)和第四系地層。線路區(qū)分布的地層巖性主要有壤土、砂壤土，中部細砂，下部透鏡體存在。依據試驗資料和有關規(guī)范，堤基土主要存在地震液化和以流土為主的滲透變形問題，堤基基礎屬中等壓縮性土，會產生較大的壓縮變形，應充分注意地下水對開挖邊坡穩(wěn)定的影響。1.4.3水文地質條件區(qū)域第四系地層松散堆積物厚度大、分布廣，含水性好，含水介質以孔隙、孔隙裂隙水含水巖類為主。水樣分析結果表明，地下水水質較差，礦化度相對較高，水化學類型變化復雜，除XX、黃河及局部地下水為淡水外，大部分屬咸～微咸的硬水，推薦方案的橋基處地下水有強結晶類腐蝕。工程以土方為主。河道開挖土質量經分析符合《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》SL251-2000技術要求，基本適宜作為筑堤材料。開挖土方量大，可以滿足筑堤土量要求。但土料天然含水率偏大。工程所需塊石料距工程區(qū)約50km，巖性主要為花崗細粒巖和變質巖，儲量豐富，交通便利。考慮入黃出流條件、線路占壓情況等因素，研究了朝排出口～雨林28#壩、朝排出口～牛毛灣9#壩，三合灣～牛毛灣15#壩，匯淤6#斷面～牛毛灣65#壩，匯淤5#斷面～牛毛灣44#壩，匯淤3#斷面～牛毛灣72#壩等六條可能的改道線路。經過對線路比降、入黃條件、占壓影響等多方面綜合分析，選擇兩條基本線路：朝邑排水渠出口~牛毛灣9#壩，長10.58km；匯淤5#斷面～牛毛灣44#段推薦后者進行方案布置，前者作為比較線路。根據現狀及歷史河勢流路變化情況，結合物理模型試驗，并考慮新河道洪水漫灘泥沙淤積和河槽擺動影響，綜合分析，本階段新河道堤距采用1200m。新河道主河槽按中水河槽并參考現狀河槽形態(tài)設計。中水河槽整治流量為550m3/s，常水流量取朝邑站現狀多年平均流量25m3/s。本階段新河道按直線布置。設計水平年為2010年。參照三門峽庫區(qū)渭河下游、XX下游現狀治理情況，XX改道新河段堤防工程按防御朝邑站1030m3/s流量洪水設計。設計洪水水位，改道進口為333.79m，出口為331.88m，平均水面比降約30/000，表1-1XX新河道設計洪水水面線成果表距斷面一（km）設計流量對應洪水位（m）斷面一（改道出口）0331.88332.05斷面三（橋）332.70332.83333.03333.33333.67斷面八（改道進口）333.79334.84斷面十（黃淤45）335.951.6主要建筑物型式和工程布置改道工程主要建筑物為堤防、護坡及跨河建筑物等。堤防工程長19.419km，其中新河道引河河槽長7.5km。改道口處新河道設計斷面，常水河槽設計水面寬43m，2新河道入黃口處常水河寬為90m，中水河槽水面寬為105m。擬建橋梁一座，以恢復新河道修建后雨林撤退路的交通。新建橋梁長144m，上部結構采用16m跨簡支預應力混凝土空心板梁，下部結構采用雙柱式鋼筋混凝土鉆孔灌（1）對外交通工程位于陜西省潼關縣城西20km、大荔縣城東南35km處，工程區(qū)南有西（安）潼（關）高速公路及國道通過，可跨過渭河由南進入工程區(qū)；北有當地公路與大荔縣及當地村鎮(zhèn)相連，對外交通條件便利。（2）供水、供電條件工程區(qū)內河水、地下水水量豐富且水質良好，施工生產用水、生活用水可直接利用河水或打井提取地下水。當地沒有可供利用的有保障的網電，考慮到工程工期緊，為安全起見，施工、生活用電擬采用自備柴油發(fā)電機組供電，各個施工區(qū)分散布置。（3）施工料源根據調查，當地天然建材資源豐富，且質量能滿足工程使用要求。工程可利用河槽開挖土方，石料以購買成品料方式取得，柴油、汽油等施工生產及生活物資均可在附近市、縣購買。1.7.2總工程量及施工進度工程建設期16個月。第一年度安排工程投資的60%，第二年度安排40%。（1）管理體制建議在黃河小北干流陜西河務局的統(tǒng)一領導、協調、監(jiān)督和檢查下，由大荔縣河務局承擔項目法人職責，負責和組織工程的建設。（2）管理機構由項目法人單位設立工程建設領導辦公室，指導相關業(yè)務部門具體承擔工程項目的招標投標、工程建設、竣工驗收等建設期的管理工作。（3）管理模式XX改道工程為公益型項目。根據《中華人民共和國招標投標法》的有關規(guī)定，本項目工程投資全部由國家撥款，實行招標投標制。1.8.2工程運用期管理（1）工程管理機構建議新河道由大荔縣河務局行使工程管理職能。（2）管理機構設置及人員編制考慮到XX改道工程規(guī)模較大，工程建成后的具體運行管理由大荔縣河務局負責組建一個河務段來專門負責，按有關規(guī)范測算，河務段人員按12人編制。（3）管理范圍本工程劃定新河道、新堤背河側坡腳以外10m范圍、改道口以下的老河道為工程工程管理區(qū)范圍內的土地，隨永久征地一并進行征用，地面上的建筑物和附屬物歸管理單位使用和管理，其它單位或個人不經管理單位允許不得進入該范圍從事各種生產經營活動。1.9工程占壓處理及移民安置工程占壓影響主要為陜西省大荔縣趙渡鄉(xiāng)2個自然村的部分土地和部隊農場的部分土地。包括堤防工程、河道、工程管理用地等。共占壓土地12013.25畝，全部為永久占壓。其中：耕地10854.92畝，園地803.83畝，其他農用地344.50畝。工程永久占壓范圍內還涉及移民撤退路1條，小型抽水站2座，灌溉農渠3.5km。1.9.2移民安置總體規(guī)劃占壓區(qū)糧食作物以小麥為主，經濟作物以棉花和瓜果為主。結合當地的實際情況和經濟發(fā)展規(guī)劃，初步提出移民的生產措施為：統(tǒng)籌兼顧國家、集體和個人三者利益，充分利用土地補償補助資金，合理調撥土地，調整種植結構和產業(yè)結構，發(fā)展高效農業(yè)，同時與地區(qū)建設、資源開發(fā)、經濟發(fā)展和環(huán)境保護相結合，因地制宜，擴大二、三產業(yè)生產規(guī)模，安置因失去土地造成的剩余勞力就業(yè)，逐步恢復和提高移民的生產生活根據本工程的實際情況，占壓影響的機耕路不再進行規(guī)劃，只考慮合理補償，恢復瀝青路面4611m；恢復灌溉小泵站原有功能。水土保持防治區(qū)分為項目建設區(qū)和直接影響區(qū)。項目建設區(qū)是工程建設直接造成損壞和擾動的區(qū)域，也是水土流失治理的重點區(qū)域，包括主體挖地區(qū)、棄渣場、踏壓地、工程永久占壓區(qū)等，本項目建設區(qū)主要為永久占地，面積為800.88hm2。直接影響區(qū)主要指工程施工及運行期間未征、租、占土地，但由于開發(fā)建設活動而造成水土流失及其直接危害的區(qū)域?？紤]到本工程占地范圍內在水土保持方案設計中通過棄渣場的棄渣攔擋、排水措施和復耕措施，對周邊不產生危害。因此，無直接分析計算表明，項目建設區(qū)施工期及運行期間增加的水土流失總量為1.1萬t?？鄢黧w工程設計中具有水土保持功能的工程后，本次對挖地區(qū)、棄渣場及踏壓地安排了新增水土保持措施。采用的措施為土地整治、復耕、綠化。使工程新增的水土流失得到有效控制，并改善項目建設區(qū)和直接影響區(qū)的生態(tài)環(huán)境。改道工程實施，有利于解決因XX入渭泥沙造成渭河下游河道淤積加重的問題，消除因XX泥沙可能淤堵渭河下游河道的現象，為渭河下游兩岸群眾提供更為安全的生產和生活環(huán)境，促進地區(qū)的經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設。施工過程中產生的廢水、廢氣、廢油、揚塵、棄渣、噪聲、生活垃圾及污水的影響程度比較輕微，多為局部性和暫時性，可以通過加強施工管理得到減免，并會隨施工活動的結束而消失。從環(huán)境方面分析，工程的興建是可行的，不存在制約工程實施的環(huán)境因素。專題研究主要包含兩部分，一是通過實體模型試驗進一步研究XX改道后新河道入黃口淤堵情況并研究防淤堵工程措施；二是XX改道效果及影響跟蹤研究，分析渭河下游、潼關上下河段、新河道、匯流區(qū)沖淤演變，分析研究時段內潼關高程的變化，以及對XX改道在實現渭河下游減淤、影響潼關高程方面所起的作用進行評價，對于所存在的問題以及需要進一步采取的措施提出合理化建議。（1）XX改道入黃對渭河下游減淤效果渭河下游尾閭段的淤積在一定程度上相當于渭河侵蝕基準面的抬升，XX改道入黃后，減少渭河尾閭段淤積量，將在一定程度上減輕渭河下游的防洪壓力。數學模型計算結果表明，XX改道入黃對渭河下游河道具有明顯減淤作用，減淤（2）XX改道入黃對潼關高程的影響物理模型試驗和數學模型計算結果表明，XX改道入黃對潼關高程下降有利有弊，利大于弊，XX改道入黃可使潼關高程較現狀多（3）XX改道入黃對黃河小北干流的影響物理模型試驗結果表明，改道入黃口依托牛毛灣工程，入流與干流河槽流路夾角較大，再加上黃河本身河勢游蕩、多變，當XX出現高含沙洪水段容易發(fā)生泥沙淤積，入黃口下游的牛毛灣工程容易脫河，從而導致河道控制性減弱。但沒有在根本上改變黃、渭、洛三河匯流區(qū)的河勢情況。（4）XX改道對其自身的影響XX改道入黃后，一方面新河道因灘面低、河槽小，將經歷一個淤灘刷槽的河道塑造過程；另一方面改道口以上的老河道淤積也將發(fā)生相應的變化。物理模型試驗結果表明，改道口以上年平均增淤2%以內。XX改道河段淤積；當XX洪水來水流量較大，而黃河洪水較小時，XX口河段主要表現為灘面的淤積抬升。從黃洛河洪水遭遇時XX河口河段的水位漲落情況看，倒灌淤積多發(fā)生在改道口以下河段。當改道口處小北干流流量為500～1000m3/s時，基本不物理模型試驗結果表明，XX改道入黃后，受水沙條件變化影響，新河道口門存在一定的淤堵問題。非汛期黃河對XX新河槽倒灌淤堵問題并不嚴重。口門淤堵主要發(fā)生在改道后的第一個汛期，泥沙淤積部位集中在新河道入黃口兩側的灘面上，新河道主河槽口門有一定的淤堵，河槽過流能力受到影響。汛期口門河段的沖淤變化隨XX河道的水沙條件而變化，即大水沖刷，小水淤積。當黃河出現高含沙量大洪水時，遭而上的淤積，淤積分布相對均勻，不會嚴重影響新河槽的過流能力。XX的泥沙主要由高含沙洪水輸送，平水期流量小，含沙量低，河槽不僅不淤還會發(fā)生一定的沖刷，而造成坍塌的低含沙洪水很少發(fā)生。河槽形態(tài)變化與來水來沙關系密切，當高含沙洪水發(fā)生時淤灘刷槽，塑造出灘高槽深的河槽窄深規(guī)順，河道輸沙能力大。從新河道穩(wěn)定性局部模型試驗情況看新河河勢只有改道口略有擺動，總體基XX的來水來沙條件和河床邊界條件決定了XX下游為彎曲性河道，河槽穩(wěn)定。XX改道后，來水來沙條件及河床邊界地質組成未發(fā)生變化，所不同的是改道后新河道入黃口處大河槽底高程高于原河道入渭口大河槽底高程。從三門峽運用初期XX河道變化情況看，侵蝕基面抬高后，XX將通過新河道灘地的再塑，形成新的適應自身來水來沙的河槽與灘地，因此XX改道后，在堤防防洪標準內可以維持新河道流路的相對穩(wěn)定。規(guī)定》的通知。材料預算價格采用2006年第二季度價格計算。推薦方案項目總投資32942.78萬元。其中工程部分投資費用9591.17萬元，工程占壓及移民安置補償費22166.44萬元；環(huán)元；水土保持措施新增投資184.77萬元；專題研究費用510萬元。二十世紀九十年代以來，渭河下游河道泥沙淤積嚴重，洪水災害增加，“92.8”、“96.7”和“2000.10”等洪水均造成渭河下游受災，經濟損失嚴重，特月下旬至10月上旬洪災，給渭南市臨渭區(qū)、華縣、華陰等地造成了巨大的經濟損失。大量泥沙淤積在下游河道，河床逐漸淤高是渭河下游洪水威脅嚴重的根本原因。造成渭河下游河道淤積抬升的原因是多方面的，現狀流路下，黃、渭、洛河不利洪水組合是造成渭河下游河道淤積加劇的原因之一。1967年8月曾發(fā)生XX高含沙水流受黃河洪水頂托倒灌渭河，導致渭河下游8.8km河道全部淤塞，造成渭河下游洪水泛濫成災。近年來隨著渭河下游水沙條件惡化，上述類似的洪水組合頻頻發(fā)生，加劇了渭河下游河道的淤積，加重了渭河下游的治理難度。治理渭河任重道遠，必須堅持全面規(guī)劃，綜合治理。2005年12月國務院批復的積的重要措施之一，列入議事日程。經采用多種技術手段分析，實施XX改道入黃，有利于減少渭河下游河道泥沙淤積，工程在技術上可行，在取得一定經濟效益的同時，項目的實施可以取得廣泛的社會效益，對促進地區(qū)社會經濟的可持續(xù)發(fā)展及西部大開發(fā)戰(zhàn)略的順利實施將發(fā)揮積極的作用。2項目建設的必要性和任務（1）地形地貌XX是渭河的第二大支流，發(fā)源于陜西省定邊縣白玉山，自西北向東南流經延安地區(qū)，于白水縣鐵牛河口以上5km處的王家河村附近流入渭南市境內后，經白水、澄城、蒲城，在大荔縣韋林鎮(zhèn)的倉西村匯入渭河，河道全長680km。流域東隔嶗山、黃龍山與黃河支流延河等流域接壤；西以子午嶺為界與渭河支流涇河相鄰；南為渭河下游；北為黃河支流無定河，流域面積2.69萬km2。流域內主要為黃土丘陵溝壑區(qū)和黃土高塬溝壑區(qū)，由于植被較差，土質疏松，溝壑縱橫，坡陡溝深，水土流失極為嚴重，每年汛期有大量的泥沙輸入黃河，是黃河泥沙的主要來源區(qū)之一。規(guī)劃改道河段為XX下游尾閭段。洛淤1#斷面以上（三門峽水庫建成運用后，為兩岸為XX二級階地，其中洛淤11#斷面以上，左岸為鐵鏈山，右岸為沖積平原，地（2）氣候特征XX下游屬暖溫帶半干旱大陸性季風氣候區(qū)，四季冷、暖、干、濕分明。春季回暖早，升溫快；夏季溫度高，日照長，多伏旱；秋季降溫快，多陰雨；冬季干冷少雪。（3）洪水災害XX洪水具有暴漲暴落、峰高量小、歷時短、年際變化大的特點，且多發(fā)生在7、8兩個月內。調查歷史洪水為10700m3/s（1855年）。朝邑水文站實測最大洪峰流量堤、護村埝全被洪水沖毀，21個村莊積水成災，倒塌房屋1799間，淹沒莊稼近6萬中淹沒農田12萬畝，水利設施全部被毀，直接經濟損失達3億元。2.1.2項目區(qū)社會經濟現狀XX下游總土地面積126km2，其中耕地面積12萬畝，灘區(qū)面積9.22萬畝。區(qū)內項目區(qū)土地面積約20km2，全部為黃河灘地，其趙渡、朝邑兩鎮(zhèn)，以及蘭州軍區(qū)生產基地。區(qū)內人口1.5萬人，為三門峽水庫返遷移民。農作物主要為棉花、花生等。受黃渭洛三河影響，灘區(qū)地下水位較高，土壤鹽堿化嚴重，農業(yè)產量低而不穩(wěn)。2003年區(qū)內人均GDP約5181元/人，低于陜西省水平，是中等貧困地區(qū)之一。區(qū)內修建有灘區(qū)移民撤退道路通往大荔縣城，還有蘭州軍區(qū)生產及科研道路連通華陰和大荔，交通條件方便。2.1.3項目區(qū)內水利工程建設概況（1）防洪工程XX下游現狀已建堤防工程長74.138km，主要分布在洛淤1#斷面以上，是兩岸群眾為保護村莊和耕地而修建，堤防斷斷續(xù)續(xù)，標準較低，一般堤頂寬度3m，堤高多為2m左右。項目區(qū)XX右岸修建有沙苑圍堤，沙苑圍堤總長20.48km（含渭河段按防御XX朝邑水文站5年一遇洪水設計，堤防高4～5m，堤頂寬7m。左岸修建有朝邑圍堤，圍堤總長34.972km，臨XX段亦按防御朝邑站5年一遇洪水設防，堤防高5~（2）引提水工程XX下游引提水設施主要分布在洛淤1#斷面以下。三河灣險工處修建有樂合村抽水泵站，安裝有小型離心泵1臺，功率11kW。距入渭口3km處修建有新建村抽水泵站，安裝有2臺離心泵，每臺泵功率同上。引提水設施少、規(guī)模小。（3）排水工程朝邑排水干渠系引黃放淤的配套工程，將引洪淤淀后的清水和灘面積水退入XX。排水渠長24.34km，沿防護區(qū)夾槽（黃河咸豐故道地帶）經華原、魯安、朝邑、趙渡渭河是黃河的第一大支流，由于河道淤積嚴重，洪災幾率增加，災害損失逐漸加重。渭河存在的防洪問題受到黨和國家領導人以及社會各界的普遍關注，2000年10月和2001年10月，全國政協副主席錢正英兩次率團對渭河流域進行考察，提出要盡快開展渭河流域綜合治理規(guī)劃。2001年12月，溫家寶副總理對渭河綜合治理作出重在的防洪問題，分析了產生的原因，提出了近期通過控制并降低潼關高程、XX改道直接入黃等措施，以減少渭河下游河道淤積。由于XX與黃河、渭河存在著特殊的地理關系，黃、渭、洛三河洪水遭遇時，XX受黃河洪水頂托，小水大沙常在渭河入黃口形成攔門沙，加劇渭河下游淤積，遇特別不利的水沙組合，XX大量泥沙的匯入甚至淤堵渭河河道，導致渭河下游堤防決口失事。實施XX改道直接入黃工程，可有利于解決XX泥沙在一定程度上緩解渭河下游嚴峻的防洪形勢。2.2項目建設的必要性2.2.1現狀流路下XX泥沙加劇渭河下游河道淤積（1）渭河下游河道淤積嚴重，防洪形勢嚴峻三門峽水庫自投入運用至2001年，渭河下游河道共淤積泥沙13.27億m3，其中1960～1973年，潼關高程大幅度抬升，以及黃、洛洪水倒灌頂托，渭河下游河道發(fā)生嚴重溯源淤積，共淤積泥沙10.35億m3。1974～1990年隨著三門峽水庫泄流設施的兩次改建和采用“蓄清排渾”運用方式，同時渭河來水條件有利，華縣站年平均來水量沙水量嚴重不足，同時黃、渭、洛洪水不利遭遇的幾率增加，潼關高程對渭河下游河道的縱向調整也帶來一定影響，該時期渭河下游河道泥沙淤積加重，淤積達2.56億m3。這一河段南山支流入匯眾多、防洪形勢最為嚴峻。以1991年10月以來資料分析，渭渭河下游河道的泥沙淤積受到多種因素的影響。三門峽水庫投入運用至1973年，渭河下游河道的淤積主要由潼關高程大幅度迅速抬升以及黃河、XX洪水倒灌、頂托造成；1974～1990年渭河水沙條件與河道邊界條件基本適應，豐枯水沙交替出現，渭河下游河道沖淤基本平衡；二十世紀90年代以來華縣站年來水來沙量減少較多，減水幅度大于減沙幅度，水沙組合不利，1990～2001年渭河下游華縣站平均年水量、沙量為多年平均水沙量的54%和67%，汛期含沙量大大提高，華縣站多年平均汛期含沙量為75.6kg/m3，而1990～2001年卻增大到93.9kg/m要是渭河水沙條件惡化的結果，同時潼關高程的上升對渭河下游河道縱向調整和淤積也有一定影響，而黃河、XX、渭河不利洪水組合也造成渭河下游河道淤積加劇。等洪水均造成渭河下游受災，經濟損失嚴重。2003年8月下旬至10月上旬，渭河下游連續(xù)發(fā)生6次大洪量、長歷時、高水位的洪水過程，導致干流及多處南山支流堤防決口，造成嚴重洪水災害。河道泥沙淤積、河床逐漸抬高是渭河下游洪水威脅嚴重的根本原因。2000年華縣站洪峰流量1890m3/s水位比1981年5380m3/s流量水位還高0.27m；2003年咸陽、臨潼、華縣站洪峰流量分機會增多，防洪大堤發(fā)生沖決的幾率增加。（2）XX入渭加大不利洪水遭遇幾率，加劇渭河下游河道淤積匯流區(qū)不利的水沙組合主要有兩種情況：一是黃河洪水倒灌頂托渭河，期間渭河無洪水或出現高含沙小洪水過程，這種洪水組合稱之為黃單型洪水；二是黃河洪水倒灌頂托XX，期間渭河無洪水、XX出現高含沙小洪水過程，這種洪水組合稱之為黃洛型洪水。兩種不利的水沙組合往往對渭河尾閭段和匯流區(qū)造成嚴重淤積，進而影響上游河道的沖淤。華陰斷面發(fā)生淤積，平均每次洪水河槽淤厚0.91m，為最不利的洪水組合。同一時期發(fā)生黃單型洪水18次，平均每次洪水河槽淤厚0.33m，為黃洛型洪水淤厚的36.3%。從三門峽建庫至2001年間，有七年發(fā)生黃洛型洪水，這七年渭河下游共淤積泥沙6.30億m3，為這一時期總淤積量的47%；1991～2001年有三年發(fā)生黃洛型洪水，渭河下游共淤積泥沙1.69億m3，為這一時期總淤積量的66%。在渭河下游發(fā)生集中淤積的六年中，1967年、1968年、1994年、1995年四年均發(fā)生黃洛型洪水，1992年則發(fā)生XX洪水頂托渭河。黃洛型洪水造成渭河下游河槽嚴重萎縮，影響持續(xù)，河槽過洪能力恢復過程漫長，至2003年洪水后河槽過洪能力才基本恢復（見圖2-1～2-4）。1966年渭河下游河槽過河道全部淤塞，雖經開挖引河及1968年渭河5000m3/s洪水的沖刷，但受黃洛型洪水而1968～1974年有3年出現大于1967年渭河下游淤堵，不僅造成1967年渭河小水大災，南北夾槽30萬畝灘地被淹，而且加重了1968年渭河大堤決口造成的災害，并且由于淤積嚴重，河槽過洪能力恢復緩慢，洪水上灘，灘地淤積。1967年渭河下游淤堵危害時間長達七年之久。2.2.2XX改道有利于減輕渭河下游淤積黃洛組合型洪水的特點是黃河洪峰流量大，抬高了渭河口水位，而渭河又導致黃河洪水倒灌渭河，致使XX的高含沙水流隨黃河水流倒灌渭河，造成XX口以上的華陰斷面及渭河下游河道的嚴重淤積。黃河單獨漲水，雖然頂托倒灌渭河河口段，但由于黃河洪水的含沙量相對較小，且多淤在華陰斷面以下，加之渭、洛河未漲洪水含沙量相對更小，因此華陰斷面的淤積程度較輕，僅為黃洛型洪水的36.3%。0年5月24年11月5年10月8年11月3年5月33年11月23002350240024502500255026002650270027502800起點距（m）圖2-1渭淤8典型年斷面套繪圖9292日高程（大沽m）423002350240024502500255026002650270027502800高程（大沽m）4起點距（m）圖2-2渭淤8歷年斷面套繪圖（1990-1995年）3423421995年1996年1996年1997年10月30日5月24日9月20日9月27日1998年1998年1999年6月3日11月4日23002350240024502500255026002650270027502800起點距（m）圖2-3渭淤8歷年斷面套繪圖（1995-1999年）342340338336334332330229年10月0年6月1日0年11月3年5月33年11月34033833633433233023002350240024502500255026002650270027502800340338336334332330起點距（m）圖2-4渭淤8歷年斷面套繪圖（1999-2003年）XX改道后可以將黃洛型洪水轉換成單黃型洪水，這將有利于減輕渭河下游河道淤積，特別是減輕渭淤1～渭淤10河段的淤積。采用實測資料分析、物理模型試驗、數學模型研究三種手段，經分析XX改道后對渭河下游河道的減淤作用明顯，可較不5河段。按渭河下游河道1991～2001年實測年均淤積0.256億m3計算，XX改道后年均減淤0.044～0.062億m3；若按采用的三門峽水庫運用方式下（采用非汛期最高控制位控制運用）計算，XX改道后年均減少渭河下游河道淤積0.027～0.029億m3。2.2.3改道是近期解決XX泥沙淤積渭河的有效措施之一XX泥沙對渭河下游河道淤積影響，主要是黃、渭、洛不利洪水遭遇以及匯流區(qū)水沙關系惡化所引起。解決匯流區(qū)內三河洪水不利遭遇問題，可以采用增加渭河水量、建立黃河水沙調控體系、以及減少XX來沙或將XX改道入黃來實現。保持渭河較大的水量對渭河下游河道沖刷至關重要。但近年來渭河水來水持續(xù)偏小。據有關分析表明：隨著渭河流域經濟社會的發(fā)展，即使考慮采用各種節(jié)水措施，2010年仍缺水12.88億m3。而近期引紅濟石、引洮濟渭等調水方案，調水量有限；緩解渭河流域缺水，需要依靠中遠期的南水北調西線工程來實現。水沙調控體系建設，即在黃河干流修建古賢等水利樞紐，汛期根據減少黃河洪水倒灌渭河的幾率，從而有效避開與XX洪水遭遇，減輕黃、渭、洛不利洪水遭遇所造成的影響，但這一有效措施非近期能實現。減少XX來沙，一是采用淤地壩等水土保持措施減沙，二是在XX中上游修建攔在XX上游4820.6km2的區(qū)域，通過興建、加高加固治溝骨干工程及淤地壩1544座，使規(guī)劃區(qū)內水土流失基本得到控制。這是減少黃河泥沙的根本措施，必須長期堅持。在上游修建攔泥庫，可以有效攔減進入下游的大部分泥沙。根據早期有關規(guī)劃，劉家河站上游的永寧山具有較好的建壩條件，壩址控制流域面積8530km2，壩址處多年平容2.986億m3，考慮上游水土保持效益50%的情況下，攔泥庫壽命為8年。上述各種措施中，跨流域調水、水沙調控體系建設雖可有效解決黃、渭、洛三河不利洪水遭遇，但在近期內難以實現；水土保持生態(tài)建設任務艱巨，攔泥庫單庫使用壽命短，建設多庫工程規(guī)模龐大，近期內難以湊效。而采取XX尾閭改道直接入黃，則可使黃、渭、洛洪水不利遭遇的幾率降低，減輕XX泥沙對渭河下游河道的淤積?，F狀XX尾閭段與黃河并行南流，距離黃河5～8km，在該段選擇適宜地點將XX由入渭改為入黃，技術措施簡單易行，近期內具備實施的條件。2.3項目建設的外部條件XX泥沙對渭河下游河道的淤積，加大了渭河下游的治理難度。1967年8月XX泥沙淤堵渭河，造成渭河右岸華陰圍堤決口，二華夾槽地區(qū)洪災損失嚴重。陜西省及地方政府對XX下游改道十分重視，認為該措施有利于避免XX泥沙再次淤堵渭河，希望工程早日實施。因此，地方政府對該項目的實施持積極態(tài)度。2.4項目建設的任務項目建設的主要任務是通過采取工程措施，在XX下游選擇合適的地點，將XX流路由目前入渭改為入黃，以消除XX泥沙對渭河下游河道造成的淤積影響，在一定程度上緩解渭河下游的防洪壓力。3水文泥沙及河床演變分析（1）黃河小北干流黃河中游起自河口鎮(zhèn)，由西向東折為由北向南，流經龍門峽谷進入寬闊的禹門口至潼關河段，即黃河小北干流河段，在潼關上游約4km處有渭河、XX匯入，形成廣闊的三河（黃河、渭河、XX）匯流區(qū)（三門峽建庫后即為三門峽庫區(qū)的一部分過潼關折轉向東流，潼關以下113.50km為黃河三門峽大壩。黃河河口鎮(zhèn)以上，自二十世紀六十年代以來修建了龍羊峽、劉家峽大型多年調節(jié)水庫，使黃河徑流及過程發(fā)生了變化。河口鎮(zhèn)至龍門流眾多，大部分發(fā)源于黃土高原，是黃河的主要產沙區(qū)和粗泥沙來源區(qū)。禹門口以上及涺水河、秋水河、涑水河等小支流匯入。干流河道寬約3km～18km，其間分布有連泊灘、永濟灘、朝邑灘等較大灘地，洪水較大時即上灘漫溢，具有較大的削峰滯洪滯沙作用，對來自龍門以上的洪峰一般可削減20%～30%。渭河是黃河的最大支流，是黃河泥沙的主要來源區(qū)之一，發(fā)源于甘肅省渭源縣，支流源遠流長，水土流失嚴重；南岸源于秦嶺的支流眾多，水豐沙少，自西向東有灃、鏟、灞等16條支流。渭河的主要支流均在北岸，有涇河、XX、葫蘆河，均為主要的泥沙來源區(qū)。涇河流域面積4.54萬km2，其中48.8%為黃土丘陵溝壑區(qū)，是渭河細泥沙高含沙來源區(qū)。XX河長680km，流域面積2.69萬km2，大部分位于黃土丘陵溝壑區(qū)。集水面積大于1000km2的支流有3條，為葫蘆河、沮河和周水河。XX是黃河龍門－潼關區(qū)間的主要泥沙來源之一。XX流域的水量占該區(qū)間的7.4%，而沙量卻占該區(qū)間的16.4%，泥沙顆粒粗，是黃河主要的粗沙來源區(qū)之一。黃、渭、洛河匯流區(qū)屬大陸性氣候。冬季受蒙古高壓控制，氣候干燥寒冷，雨量稀少；夏季西太平洋副熱帶高壓增強、北移，暖濕的海洋氣團侵入本區(qū)，冷暖氣團相遇，降雨增多。陜西大荔縣氣象站1971～2000年的觀測資料，代為26.4℃;多年平均降水量493.5mm，其中52%集中于1668.7mm；全年平均風速2.2m/s，最大風速17m/s，風向西北。匯流區(qū)氣象要素見表表3-1陜西大荔站1971年～2000年各氣象要素統(tǒng)計表氣象要素一二三四五六七八九十十一極端最高氣溫(℃)23.527.941.840.441.8極端最低氣溫(℃)-16.5-17.4-17.424.926.4最大風速（m/s）最大風速風向NWNWNWNNWNWWSWNNWNNWWNNWNNWNW平均風速（m/s）最多風向WSWNEWSW平均蒸發(fā)量（mm）48.7227.0254.9220.445.9平均相對濕度（%）平均降雨量（mm）21.443.3493.5XX下游改道直接入黃工程所涉及的水文站有黃河龍門、潼關站，渭河華縣站，目（水位、流量和含沙量）較全，其資料精度一般均較高；華縣、朝邑站河床沖淤變化相對較大，但測流條件尚好，資料精度也符合要求。各站資料均進行過系統(tǒng)整編和實測資料年限見表3-2。表3-2各主要站實測資料年限表控制面積40.394.68XX2.522.683.3.2暴雨洪水特性暴雨特性黃河中游潼關以上的暴雨成因，其環(huán)流形式主要有緯向型和斜向型兩類，以緯向型環(huán)流形勢為多。大暴雨多發(fā)生在7、8月。該河段經常發(fā)生區(qū)域性暴雨，其特點是強度大、歷時短、暴雨區(qū)可達數萬平方公里。暴雨中心經常在北干流右岸神木、府谷一帶，以及涇、洛、渭河中上游。洪水特性（1）洪水季節(jié)及洪峰形式黃河洪水系由暴雨形成，故暴雨發(fā)生季節(jié)也是洪水發(fā)生季節(jié)。從全河來看，洪水黃河中游洪峰形式為高瘦型，這是因為該地區(qū)的暴雨歷時短、強度大，大部分為黃土區(qū)，溝壑縱橫，支流眾多，故形成洪水的歷時較短，洪峰較高。據統(tǒng)計，中游一次洪水的主峰歷時，支流一般為1～3天，干流一般為2～5天；連續(xù)洪水，支流一般為10天左右，干流潼關站可達30～40天以上，較大洪水的洪峰流量為15000m3/s~20000m3/s。（2）洪水來源組成黃河潼關站洪水主要來自河龍區(qū)間和龍潼區(qū)間。龍潼區(qū)間洪水的主要來源地區(qū)是渭河華縣以上，其次是XX，華縣約占龍潼區(qū)間洪水的60%，XX約占龍潼區(qū)間洪水的10%。而且在大洪水時，華縣洪水比重有明顯增大的趨勢，如1933年洪洪量占龍潼區(qū)間5天洪量的71.6%。從一般較大洪水的組成看，龍門是潼關洪水組成的主體，但發(fā)生特大洪水時，龍潼區(qū)間峰、量組成比例增大。3.3.3各站頻率洪水成果黃河龍門、潼關和XX狀頭、朝邑站的設計洪水，黃河設計公司以往曾根據河段對上述龍門和潼關站天然設計洪水進行了比較全面的分析(資料系列龍門站截止到1972年，潼關站截止到1969年)，該成果經原水電部1976年審查核定。此后，龍門站設計洪水，在1988年完成的《龍門水利樞紐可行性研究報告》和1998年完成的《黃河禹門口至潼關河段近期治理工程可行性研究報告》、2002年完成的《黃河禹門口至潼關河段2001～2005年治理工程可行性研究報告》（簡稱禹潼河段“十五”可研）、2005年完成的《黃河禹門口至潼關河段近期治理工程可行性研究報告》，又進行過多次分析計算，并均經過水利部的審查，其中2002年、2005年設計洪XX狀頭、朝邑站的設計洪水，在1989年編制的《陜西省三門峽庫區(qū)渭、洛河治理規(guī)劃》和2002年完成的《三門峽庫區(qū)渭洛河下游防洪續(xù)建工程可行性研究報告》中，也進行過分析計算，成果也均已通過水利部的審查。2003年在《黃河中下游設計洪水分析報告》中，對以上各主要站設計洪水進行了較為詳細的分析計算。從以往不同時期各站設計洪水的計算成果和復核、審查情況來看，歷次分析計算年完成的《黃河禹門口至潼關河段近期治理工程可行性研究報告》成果，潼關和渭河華縣、XX狀頭、朝邑站設計洪水采用1989年《陜西省三門峽庫區(qū)渭、洛河治理規(guī)劃》成果。成果見表3-3。三門峽庫區(qū)各主要站頻率洪水分析計算成果表表3-3洪峰Qm－m3/s站名項目統(tǒng)計參數不同頻率P（%）設計值NnaCs/Cv1251275002360012830024800200001462014030144603.3.4設計洪水地區(qū)組成設計洪水過程線擬定設計洪水過程線采用仿典型年洪水過程，按峰、量控制放大的方法。為了使所選用的典型洪水能夠反映本區(qū)大洪水的特性，選擇典型洪水時主要考慮了以下四個方面因素：一是能反映出XX下游大洪水的特性，且具有較好的代表性；二是該洪水組成的來沙對河道沖淤影響較為嚴重，且對研究區(qū)的防洪安全威脅嚴重；三是形成暴雨的天氣系統(tǒng)能代表各頻率大洪水的天氣系統(tǒng)；四是實測資料完整并具有較高的精度。測洪峰流量見表3-4）。這三場洪水均屬斜向型暴雨所形成的洪水，其中以1977年7嚴重，能較好的體現上述洪水典型的四方面因素，故選用1977年實測洪水作為典型洪表3-4典型年實測洪峰流量表單位：m3/s220004470設計洪水地區(qū)組成本次重點研究范圍是XX下游地區(qū)。因此，其洪水組成以潼關為控制站，按氵狀頭與潼關為同頻率洪水，其他各站為相應洪水。并按1977年華縣等站相應洪峰流量值，成果見表3-5。表3-51977年型潼關、氵狀頭站不同頻率洪水各站相應洪峰流量成果表單位m3/s）頻率（%）龍+河津2相應洪峰2360024500組成流量23600299625035相應洪峰46202340組成流量2135相應洪峰組成流量相應洪峰組成流量禹門口～潼關沿程各斷面設計洪峰流量禹潼河段灘區(qū)寬闊，具有較大的滯洪削峰作用。據1949年以在三門峽建庫前的1950～1959年，河道的灘槽高差較大，平灘流量較大，對中小洪水的削峰作用不明顯，較大洪水漫灘后，隨著槽蓄量的加大，削峰作用隨之增大，三門峽水庫運用初期的1960～1973年，庫區(qū)發(fā)生大量泥沙淤積，禹潼河段灘槽高差減小及平灘流量減小，滯洪削峰作用增大。龍門站大于10000m3/s的9次洪水，平三門峽水利工程于1970～1973年進行第二次改建，進一步增大了水庫泄流排沙能力，并實行水庫敞泄排沙運用，潼關以下庫區(qū)明顯沖刷，潼關以上庫區(qū)也相應發(fā)生一定程度沖刷。1974年后水庫實行蓄清排渾運用，禹潼河段淤積量減小，灘槽高差及平灘流量增大，相應滯洪削峰作用減小。1974～1997年龍門站洪峰流量大于10000m3/s汛期進入該河段的水量減少，主槽淤積量增多、灘槽高差和平灘流量又趨于減小，經綜合比較，選用30%作為禹潼河段削峰率的采用值。沿程各斷面洪峰流量的削峰率按龍門至該斷面干流面積占禹潼河段干流面積的比例分配求得。按相應斷面的洪峰削峰率乘以龍門站的設計洪峰流量求得各斷面的設計洪峰流量（區(qū)間來水所占比例很小，不考慮區(qū)間洪水的加入成果見表3-6。表3-6禹潼河段沿程削峰率及龍門相應潼關不同頻率洪峰流量成果表距壩里程相應潼關不同頻率P（%）的洪峰流量（m3/s）P=20%黃淤4526.61黃淤5020.21黃淤51黃淤52黃淤53黃淤54黃淤56黃淤57黃淤58黃淤61206.49黃淤67239.24247.4003.4實測來水來沙分析由于XX改道工程影響范圍較大，涉及到黃河小北干流、渭河、XX，因此來水來沙分析時，應進行黃、渭、洛三條河來水來沙分析，為XX改道的效果及影響分析、可行性和必要性論證以及新河道設計提供依據。北干流、渭河下游、XX下游來水來沙量。據1919～2001年資料統(tǒng)計（見表3-7黃河小北干流年平均水量308.95億m3，其中汛期為176.32億m3；年平均沙量9.22億t，汛期為8.10億t。年平均含沙量29.8kg/m3，汛期為45.9kg/m3。渭河下游華縣站年均水量73.5億m3，其中汛期為45.32億m3；年平均沙量3.78XX下游年來水量是渭河下游來水量的9%，是黃河小北干流來水量的2%，年來沙量是渭河下游來沙量的21%，是黃河小北干流來沙量的9%，平均含沙量是渭河下游的2.3倍，是黃河小北干流的4.0倍。3.4.2三河近期水沙變化分析（1）黃河小北干流①近期水量、沙量減少幅度較大20世紀70年代以來，進入黃河小北干流的水量不斷減少，按1990～2001年實測資料統(tǒng)計（見表3-7黃河小北干流龍門站＋河津站年平均水量為189.61億m3，僅1919～1969年汛期平均水量208.10億m3的38%。水量的趨勢性減少主要是由工農業(yè)用水增加引起。量減少的主要原因一是由于黃河來水量減少，二是由于水土保持減水減沙。②年內水量的分配比例發(fā)生了變化龍門＋河津站1919～1969年汛期平均水量為208.10億m3，占年水量344.75億m3的60%。隨著黃河上游劉家峽、龍羊峽水庫的投入運用，龍門站來水量的年內分配發(fā)生了變化，汛期水量大幅減少，非汛期水量減少幅度較小，年內水量分配趨向均勻，1990～2001年龍門＋河津站汛期平均水量78.52億m3，只占年平均水量189.61億m3的41%。由于黃河沙量主要來自河口鎮(zhèn)以下的中游，使得汛期水沙組合更趨于不利。（2）渭河下游20世紀70年代以來，進入渭河下游水量明顯減少，1990～2001年渭河下游華縣站平均年水量為39.92億m3（見表3-7僅為1919～1969年平均年水量82.28億m3水量、沙量減少幅度較大，減水幅度大于減沙幅度，使水沙組合趨于不利。表3-7黃河三門峽入庫站（龍、華、河、氵狀四站）不同時期水沙變化統(tǒng)計水量（億m3）沙量（億t）含沙量（kg/m3）7～107～107～10296.3146.3328.7844.9202.89340.8749.9278.694.6926.54.5849.524.745.3249.4428.554.234.264.3944.929.782.372.7746.223.362.192.524.6826.746.229.414.292.794.062.974.002.51226.522.34.014.262.8428.02.53站225.78389.38261.61429.08259.42422.8442.0271.53465.93356.47206.23373.5421.4235.78龍門+308.9545.929.8344.0644.9203.39332.51212.7648.9293.05285.434.7326.04.6148.024.3水量為6.25億m3（見表3-7與1919～2001年平均年水量6.93億m3相差不大，汛3.4.3三河懸移質泥沙組成表3-81957～1990年各站懸移質級配統(tǒng)計（光電法分析成果）平均小于某粒徑的沙重百分數d50粒徑級（mm）0.0050.025126.644.70.0290.01622.70.0273.4.4XX朝邑站來水來沙特性口上游最近的水文站，距推薦線路改道口約16.16km，區(qū)間無支流加入。可以采用朝邑水文站來水來沙資料作為新河道設計的依據。（1）來水來沙年際年內變化較大年平均流量25m3/s，汛期平均流量46m3/s。實測最大洪峰流量2050m3/s，發(fā)生在（2）水沙異源XX泥沙主要來自劉家河站以上，劉家河站控制流域面積7325km2，占XX流域面（3）中小洪水含沙量高，常水含沙量小由于XX水沙異源，因此洪水具有洪峰沙峰不相對應的特點，中小洪水時，含沙相應流量382m3/s，1967年8月31日14時朝邑站實測含沙量872kg/m3，相應流量370m3/s。常水條件下含沙量小，常水流量一般為25m3/s、含沙量一般為5kg/m3左右。3.5來水來沙設計影響水沙變化的因素包括自然因素和人類活動兩種，自然因素主要指氣候降水因素，人類活動主要包括引水引沙、水土保持、水利水電工程等。（1）引水引沙變化分析根據國務院分水方案（表3-9黃河河口鎮(zhèn)以上，年需耗用河川徑流量127.1億m3；河口鎮(zhèn)至三門峽區(qū)間，需耗用河川徑流量95.3億m3，三門峽以上需耗用河川徑流量222.4億m3。2010年水平（代表南水北調西線工程生效前時期）正常來水年份全河年用水量將比20世紀90年代用水增長80億m3左右，約增加27%，其中三門峽以上年平均用水量將增加50億m3左右。三門峽以上引沙量很小，可忽略不計。（2）水土保持的減沙作用根據黃河流域水土保持生態(tài)建設規(guī)劃，到2010年，完成水土流失綜合治理面積12.1萬km2，使黃土高原地區(qū)水土流失治理初見成效，水土保持措施年均減少入黃河泥沙5億t左右；到2020年，新增治理措施面積24.2萬km2，年均減少入黃河泥沙6億t左右；到2050年，黃河流域適宜治理的水土流失面積基本得到治理，水土保持措施年均減少入黃河泥沙8億t左右。0圖3-1XX朝邑站1994年洪水過程線2000流量（m3流量（m3/S)含沙量（kg/m3)12008004000流量含沙量水位340336水位（m水位（m黃海）3323283243207-170:007-270:008-60:008-160:008-260:009-50:009-150:00圖3-2XX朝邑站1967年洪水過程線表3-9南水北調西線工程生效前黃河流域工農業(yè)需耗水量單位:億m3城鎮(zhèn)生活及工業(yè)供水?。▍^(qū)）城鎮(zhèn)生活及工業(yè)蘭州以上22.928.7河口鎮(zhèn)以上25.840.0三門峽以上222.4西霞院以上28.546.9花園口以上210.7248.6華北地區(qū)291.6291.6（3）大型水庫工程對來水來沙的影響分析未來一定時期內（2020年前對三門峽水庫入庫水沙影響較大的干流上中游水庫工程有龍羊峽和劉家峽水庫。龍羊峽、劉家峽兩水庫聯合調節(jié)運用，在保證河口鎮(zhèn)以上工農業(yè)用水的同時，兼顧山西能源基地及中游兩岸工農業(yè)用水（保證河口鎮(zhèn)流量不小于250m3/s）的條件下，按全梯級發(fā)電最大運用。（4）趨勢展望根據上述分析，2010年前后黃河流域的工農業(yè)供水量將增加到370億m3見表3-10?？勺鳛橄盗性O計時多年平均水量的依據。水土保持的減水減沙作用按2010年水平考慮，進行黃河中游來水來沙預估，計算量9.68億t接近（表3-11作為系列設計時沙量的依據。表3-102010年水平龍門、華縣、河津、氵狀頭四站水沙量（1919.7～1998.6）水量（億m3）沙量（億t）含沙量（kg/m3）227.227.621.6298.9表3-11不同水平來水來沙統(tǒng)計水量（億m3）沙量（億t）296.31245.0645.3228.1821.402.662.964.684.892.702.792.382.22225.78389.38316.55298.893.5.2來水來沙設計考慮XX改道的新河道設計和改道效果及影響分析的需要，水沙代表系列長度按沙量預報難度更大。因此，本次從項目研究的需要出發(fā)，立足于70年代以來的實測水沙條件，進行水沙系列選擇。同時考慮現狀水利水電工程龍羊峽和劉家峽水庫調節(jié)、黃河工農業(yè)供水增加到370億m3進行來水來沙分析。（1）來水來沙設計原則進行豐、平、枯水段不同水沙系列組合的選擇。②水沙系列的選擇要考慮黃洛型洪水出現情況。③水沙系列應反映豐、平、枯水年的水沙情況。④水沙系列應盡量具有自然連續(xù)性并有較完整的實測資料。⑤充分利用以往研究成果，注意與相關項目成果的銜接。⑥水沙系列的使用根據回答問題的不同，在設計水沙系列中選取，各有側重。（2）水沙系列選擇①基本代表系列的選取據研究，黃河1922～1932年連續(xù)11年枯水段重現期在200年以上；1981～1985年5年豐水段重現幾率約為20年組一遇。在15年代表系列中出現這兩個時段的幾率很小，采用系列中可不予考慮。根據上述選擇原則，進行15年滑動平均水沙量分析，在實測系列中選取了1987~2001年系列作為基本代表系列，見表3-12，該系列為一枯水枯沙系列，15年平均實測含有豐、平、枯水沙年。該系列的實測水沙過程，反映了龍羊峽、劉家峽水庫的調節(jié)影響，基本上可以代表未來一定時期內的來水來沙過程，可以直接采用。該系列含有對渭河淤積影響較大年以來潼關高程持續(xù)抬高，1992年以來潼關高程居328m高程附近，因此選用該系列有利于改道對潼關高程的影響分析。該系列也是潼關高程控制及三門峽水庫運用方式研究采用的代表系列。進行改道效果分析、改道影響分析、新河道穩(wěn)定性分析、新河道設計，在數學模型計算、整體模型試驗、局部模型試驗時，根據工作目的的不同，側重點各異，考慮到進行長系列物理模型試驗比較困難，在進行水沙系列的選取時，根據系列長短主要表3-12四站15年滑動平均水量、沙量分析表水量（億m3）沙量（億t）377.91382.05377.91374.57376.15385.09372.44352.23352.93346.86340.98341.16322.51309.60288.66273.66259.37253.901988-2001+1970262.801989-2001+1970-1971259.801990-2001+1970-1972248.971991-2001+1970-1973249.211992-2001+1970-1974255.601993-2001+1970-1975270.821994-2001+1970-1976284.261995-2001+1970-1977284.731996-2001+1970-1978292.911997-2001+1970-1979301.591998-2001+1970-1980307.021999-2001+1970-1981327.422000-2001+1970-1982336.902001+1970-1983359.551978-1982+1987-1996315.08253.90注：距平為與2010年水平水量或沙量的比值。②數學模型采用系列根據上述分析采用1987～2001年系列作為本次改道效果及影響分析的主要代表系列，供數學模型計算使用，該系列年來水來沙情況見表3-13。表3-131987～2001年系列四站歷年來水來沙量水量（億m3）沙量（億t）汛期水量占全年（%）年年202.784.35361.09203.51415.26334.0042.62.864.03295.4245.3286.884.5447.6277.82255.2647.5235.764.29209.5541.8222.534.712.8845.34.014.35299.66270.2349.04.1942.0253.9045.7203.51415.262.86考慮到1987～2001年系列為偏枯水枯沙系列，在改道效果及影響分析時具有很多優(yōu)點，但是不能反映多年平均情況，為此增加一個多年平均系列進行分析，考慮到與潼關高程控制及三門峽水庫運用方式研究項目一致，選取1978～1982年＋1987～1996年水沙系列作為平均情況，供數學模型計算使用，以分析多年平均改道的效果及影響。③物理模型試驗采用系列i局部模型試驗改道工程按2005年實施考慮，設計水平年為2010年，局部模型試驗的目的為分析河道穩(wěn)定性及新河道的河型河性，分析改道后新河道的淤積形態(tài)及2010年新河道淤積情況，為改道的可行性及新河道工程布置與設計提供依據。在1987～2001年水沙系列中采用平水平沙的1989～1993年水沙系列作為基本水沙系列，1987～1991年水沙系列作為比較系列進行局部模型試驗。該系列平均來水來沙情況見表3-14。ii整體模型試驗整體模型試驗的目的是進行改道的效果及影響分析，考慮到物理模型試驗對試驗時間的要求，進行連續(xù)長系列模型試驗比較困難，為能夠較好的通過物理模型手段分2001年水沙系列中選取黃洛型為主的1994～1996年系列，分別進行改道前后對潼關高程、渭河淤積、小北干流河勢及XX自身影響的試驗。該系列平均來水來沙情況見iii選取來水來沙組合豐富的1967年7、8月洪水作為典型洪水進行改道對小北干流及XX自身影響、新河道穩(wěn)定性分析的模型試驗。表3-14物理模型試驗水沙系列及典型洪水來水來沙情況項目系列年龍門華縣四站水量（億m3）沙量（億t）水量（億m3）沙量（億t）水量（億m3）沙量（億t）水量（億m3）沙量（億t）汛期年汛期年汛期年汛期年汛期年汛期年汛期年汛期年局部模型試驗1989-1993972313.784.8434602.66470.630.691373036.598.21987-1991922244.285.3335632.202.71470.540.641353007.058.72整體模型試驗1994-19961022126.77.69293.323.40461.261.2613025611.3612.431967年7-8月1559.94211.3720.7617713.562010年水平79年系列1032275.3538573.233.41360.430.4515029910.22實測1970-2001年1212455.065.8936582.662.96460.660.711663178.499.683.6入黃口水位流量關系XX新河道設計水面線以入黃口處2010年小北干流5年一遇洪水位為起始斷面水位。2005年、2010年水位流量關系用于局部模型試驗及改道對XX的影響分析?，F狀水位流量關系常水部分根據2003年汛后河床邊界及當年洪水位調查結果分析，大水部分根據禹潼河段“十五”可研水位流量關系各級流量水位漲率外延求得；2010年水位流量關系采用禹潼河段“十五”可研成果，不足部分按現狀水位流量關系各級流量水位漲率外延求得；2005年水位按2003～2010年年平