潼关高程未来走向

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因自己的观点不能得到权威的认可,5月末去了与三门峡水库利益相关单位介绍自己降低潼关高程的想法,希望得到他们的支持。非常遗憾,领导们都很忙,别人不听讲,好在有两个部门让我留下资料。
降低潼关高程的关键措施是敞泄,汛前调水调沙三门峡水库要敞泄一次,这是最好时机,调沙后继续敞泄疏浚,形成窄深河槽,提高流速,排沙出库,就可以降低潼关高程。因没有实验,不能确认多长时间,估计要20天以上才能看到明显效果。
今年的调水调沙已经结束,但今早的水情数据显示:潼关流量448m3/s;史家滩水位302.03m;三门峡下泄流量69.9m3/s,含沙量1.23kg/m3。显然,三门峡水库已经关闸蓄水,没有采纳我的建议,看来,只有等潼关高程再次升高,才能引起重视。
泥沙理论复杂,实际问题更复杂,至今仍有现象我说不清楚,拿不出一份完整的、让自己满意的潼关高程分析报告。但降低潼关高程的方法很简单,道理明确,技术成熟,现有的条件下完全可以让潼关高程大幅下降。
未来的潼关高程会怎样变化呢?
先看看数据。
2021年讯后至2022年讯后,三门峡水库淤积了0.897亿吨泥沙,其中潼关以下淤积量为0.445亿吨。这次调水调沙中三门峡净排沙0.40亿吨,因洪峰流量小,时间短,冲刷出库的泥沙主要是淤积在318米以下库区的泥沙。仅从泥沙淤积量上看,潼关高程应该大幅下降,但从潼关(8)水位上看,7月8日的洪水冲刷之后,到了今早的水位又回到敞泄前的曲线上(见图1),在数据上这次冲刷效果仅仅维持了4天就丧失殆尽。图1
你可能认为这次洪峰流量太小,对潼关高程的冲刷量太小,随着来沙淤积,效果消失。汛期再来大一点的洪峰冲刷,潼关高程就可以降下去了。
对。。。但你只说对了一半,请看图2。
图2
现在已经清楚了,导致潼关高程居高不下、反弹升高的关键是水库中的大颗粒淤积体。在2021年形成基础淤积体之后,最大流量是3000+m3/s,这次洪峰流量没有达到3000m3/s,不会冲刷到3000m3/s流量下的静态潼关高程。而且时间短,在泥沙运动滞后性的影响下,对小流量的静态潼关高程影响也不大,潼关高程很快恢复到洪峰前的状态。
若汛期来了3000m3/s以上的洪水并敞泄,流量越大,冲走的泥沙量越多,潼关高程越低。但流量越接近3000m3/s冲刷量越小,潼关高程的降低幅度越小;若流量接近3000m3/s将直接导致潼关高程升高。
若来水不能大于2021年8000+的洪峰流量,理论上讲就不能冲刷到2021年的水平。而且2021年不但接续了2018年之后的连续洪峰增加,而且自身洪峰时间较长,河道拓宽作用虽然存在,但影响已经大幅降低,即使考虑河道拓宽及泥沙起动的延迟性等因素影响,若来的洪峰流量不足8000m3/s,潼关高程也只能接近2021年的水平。
2021年这样大的洪峰很少,新世纪以来潼关发生的编号洪水屈指可数,超8000m3/s的洪水只有一次,汛期能否有这样的洪峰很值得怀疑。即使来了超8000m3/s的洪峰,潼关高程大幅降低,但会引起大颗粒淤积体顶点升高、前沿抬升,依此为基点的大颗粒沿程淤积会进一步加速各流量下的静态潼关高程抬升。依此为基础的沿程淤积因比降减小而加快,在同等的来沙条件下,潼关高程的反弹速度会很快。
2023年7月12日星期三