河道下游改道直接入黄工程可行性研究报告

河道下游改道直接入黄工程可行性研究报告 1.3水文泥沙及河床演变 2 1.6主要建筑物型式和工程布置 1.7施工组织设计 1.9工程占压处理及移民安置 9 2项目建设的必要性和任务 2.2项目建设的必要性 2.3项目建设的外部条件 222.4项目建设的任务 223水文泥沙及河床演变分析 23 3.4实测来水来沙分析 293.5来水来沙设计 3.6入黄口水位流量关系 40 3.8河道形态特征 4.2推荐线路工程地质条件 634.3天然建筑材料 5.4新河道设计指标分析 77 6工程布置及主要建筑物型式 87 6.2堤防护坡工程 6.3新挖河道工程 6.4老河道封堵工程 6.4.2老河道处置意见 926.5跨河建筑物设计 6.6河道整治工程拆除 95 7施工组织设计 7.2料场选择及开采 7.3主体工程施工 7.4施工交通运输 7.5施工辅助设施 7.6施工总布置 7.7施工总进度 7.8主要技术供应 8.2工程建设期管理 8.3工程运用期管理 9工程占地处理 9.2工程占压影响地区社会经济概况 9.3工程占压影响实物指标调查 9.4移民安置规划 9.5专业项目复建规划 10.2项目区水土流失及水土保持现状 10.3项目区水土流失预测 10.4水土流失防治方案 10.5水土保持新增措施设计 11.2环境影响预测评价 11.3环境保护对策措施 11.6环境影响评价结论 12.1XX新河道入黄口淤堵及防淤堵工程措施研究 12.2XX改道效果及影响跟踪研究 12.2XX改道对渭河下游减淤效果分析 12.3XX改道对潼关高程及小北干流的影响分析 12.4XX改道对自身淤积的影响及新河道稳定性分析 1综合说明XX是渭河的第二大支流，发源于陕西省定边县白玉山，自西北向东南流经延安地区，穿白水、澄城、蒲城，于大荔县汇入渭河，河道全长680km。流域东隔崂山、黄龙山与延河等流域接壤；西临泾河，以子午岭为分水岭；南为渭河下游；北与无定河相接，流域面积2.69万km2。流域内主要为黄土丘陵沟壑区及黄土高塬沟壑区。由于植被较差，土质疏松，沟壑纵横，坡陡沟深，水土流失极为严重，每年汛期有大量的泥沙输入黄河，是黄河泥沙的主要来源区之一。规划改道的河段属于XX下游尾闾段，位于三门峡库区黄河滩地，海拔329m~渭河是黄河第一大支流，近年来渭河下游河道淤积严重，洪灾几率增加，灾害损失逐渐加重。渭河存在的防洪问题受到党和国家领导人以及社会各界的普遍关注，提出要尽快开展渭河流域综合治理规划。2001年12月，温家宝副总理对渭河流域综月通过水利部的审查，2005年12月经过了国务院的批复。规划针对渭河流域存在的防洪问题，提出了近期通过合理调整三门峡水库运用方式、小北干流河段放淤以及XX下游改道直接入黄等措施，减少渭河下游河道淤积，控制并降低潼关高程为主要内容的渭河流域防洪减淤总体布局。由于XX与黄河、渭河存在着特殊的地理关系，黄、渭、洛三河洪水遭遇时，XX受黄、渭河洪水顶托，小水大沙常在渭河入黄口形成拦门沙，加剧渭河下游淤积，遇特别不利的水沙组合，XX大量泥沙的汇入甚至淤堵渭河下游河道，引起渭河堤防决口失事。实施XX改道直接入黄工程，有利于解决XX泥沙对渭河下游河道的淤积影响问题，在一定程度上缓解渭河下游严峻的防洪形势。根据黄委会安排，黄河勘测规划设计有限公司会同黄河水利科学研究院、黄委会水文局，在黄河小北干流陕西河务局、陕西省三门峡库区管理局等单位的配合下，编制了该项目建议书报告。1.3水文泥沙及河床演变黄河中游潼关以上的大暴雨多发生在7、8月份。该河段经常发生区域性暴雨，其特点是强度大、历时短、暴雨区可达数万平方公里。暴雨中心经常在北干流右岸神木、府谷一带，以及泾、洛、渭河中上游。黄河洪水系由暴雨形成，暴雨发生季节也是洪水发生季节。从全河来看，洪水发生时间为6～10月份，其中大洪水和特大洪水的发生时间黄河中游龙门、潼关和XX氵状头等站一般为7、8月份。黄河中游洪峰为高瘦型，这是因为该地区的暴雨历时短、强度大，支流众多，呈伞状分布，汇流集中，故形成洪水的历时较短，洪峰较高。从以往不同时期各站设计洪水的计算成果和复核、审查情况来看，历次分析计算成果均相差不大。考虑到本项工程设计各站之间成果的协调性，本次龙门站设计洪水采用1998年完成的《黄河禹门口至潼关河段近期治理工程可行性研究报告关和渭河华县、XX状头、朝邑站设计洪水采用1989年《陕西省三门峡库区渭、洛河治理规划》成果。龙门站5年一遇洪峰流量为12700m3/s，20年一遇洪峰流量为氵状头站5年一遇洪峰流量为1780m3/s，朝邑站5年一遇洪峰流量为1030m3/s。1.3.2水沙特性及近期水沙变化干流、渭河下游、XX下游来水来沙量。据1919～2001年资料统计，黄河小北干流年均水沙量分别为328.95亿m3、9.22亿t；渭河下游年均水沙量分别为73.5亿m3、3.来水量的9%，是黄河小北干流来水量的2%；年来沙量是渭河下游来沙量的21%，是黄河小北干流来沙量的9%。龙门、氵状头站来沙颗粒较粗分别为0.029mm、0.027mm，华县站来沙颗粒相对较细，多年平均悬移质中数粒径为0.016mm。近期黄河小北干流水量、沙量减少幅度较大，年内水量的分配比例发生了变化，汛期水量占年水量的比例由60%变化为41%，汛期水沙组合趋于不利。同样近期进入渭河下游的水量也明显减少，水量、沙量减少较大，减水幅度大于减沙幅度，使水沙状头站的88%。由于XX来水来沙具有水沙异源的特点，因此具有洪峰沙峰不相对应、中小洪水含沙量特别高，常水条件下来水含沙量较小的特点。考虑自然和人类活动两种因素对来水来沙的影响。根据国务院国发办〔1987〕61号文转发的分水方案和黄河流域水土保持生态建设规划，考虑龙羊峡、刘家峡水库联合调节运用，从项目研究的实际需要和现实工作基础两方面出发，立足于70年代以来的实测水沙条件，进行水沙系列选择。考虑新河道设计和改道效果及影响分析的需要，水沙代表系列长度按15年考虑。来水来沙设计原则为：①以2010年水平四站（龙门、依据，进行丰、平、枯水段不同水沙系列组合的选择；②水沙系列的选择要考虑黄洛型洪水出现情况；③水沙系列应反映丰、平、枯水年的水沙情况；④水沙系列应尽量具有自然连续性并有较完整的实测资料；⑤充分利用以往研究成果，注意与相关项目成果的衔接。⑥水沙系列的使用根据回答问题的不同，在设计的基本水沙系列中选取，亿t，含有丰、平、枯水沙年。该系列的实测水沙过程，反映了龙羊峡、刘家峡水库的调节影响，基本代表未来一定时期来水来沙情况，可直接采用。该系列含有对渭河淤积影响最大的黄洛型洪水2次（1994年、1995年有利于分析改道对渭河的减淤效果。同时1987年至2001年潼关高程持续抬高，1992年以来潼关高程居328m附近，因此选用该系列分析有利于改道对潼关高程的影响。该系列也为“潼关高程控制及三门峡水库运用方式研究”等项目采用的代表系列。选取1987～2001年作为本次XX改道研究的基本水沙系列进行改道效果分析、改道影响分析、新河道稳定性分析、新河道设计等，在进行数学模型计算、整体模型试验、局部模型试验时，根据工作目的的不同，按系列长短在1987～2001年系列中分别1987～2001年系列为数学模型采用的基本系列，同时考虑到该系列为偏枯水枯沙系列，选取1978～1982年＋1987～1996年水沙系列作为平均情况进行数学模型计算。选取黄洛型洪水为主的1994～1996年系列进行整体模型试验。考虑局部模型试验的目的是分析改道的可行性、新河道稳定性及新河道河型河性，同时为新河道的设计提供依据，选取平水平沙的1989～1993年水沙系列作为局部模型试验的基本水沙系列。另外选取丰水丰沙且来水来沙组合丰富的1967年7、8月洪水作为典型洪水进行整体模型和局部模型试验，以研究不同洪水组合情况下改道效果及影响和新河道稳定性。1.3.4水位流量关系黄河现状水位流量关系根据2003年汛后河床边界及2003年洪水位调查结果分析，2010年水位流量关系采用《黄河禹门口至潼关河段2001～2005年治理工程可行性研究报告》成果，2005年水位按2003年至2010年水位变化求得。新河道入黄口2010年大河5年一遇洪水位仍采用禹门口至潼关河段“十五可研”设计成果，以该水位为XX新河道2010年设计水面线的起算水位。历史上黄河主流靠东岸多于靠西岸，因此渭河也多在潼关港口附近入黄。XX也由于黄河主流的变迁，时而入渭，时而入黄，来回摆动。三门峡水库1960年建成投入运用以来，水库泥沙淤积严重，黄河西倒，汇流区主流向西摆动，渭河口上提。XX下游河槽单一，主槽窄深，属弯曲性河道。朝邑以下河道属于微弯型，一般1.3.6河道形态特征黄河小北干流汇流区河段属于游荡性河段，汇淤2至潼关之间的河段，受两岸地根据2003年汛前地形图，XX洛淤1以上河槽弯曲系数约为1.5，洛淤1至入渭据2003年汛前大断面资料分析黄淤49至潼关河段，滩面比降为3o/ooo，平均槽底降为1.5o/ooo。黄河小北干流河槽宽浅，渭河、XX下游河槽窄深。年均淤积厚度0.03m。XX改道后该河段年均淤积量增加51万m3，年均淤积厚度增加0.005m，年均淤积厚度为0.035m。本次设计2005年至2010年大河年均淤积厚度采用即年均淤积厚度按0.05m考虑。三门峡水库蓄清排浑运用以来，XX下游淤积厚度年平均为0.058m，期间XX经率为2%，近几年再次出现的可能性很小，扣除1994年洪水造成的淤积后，按1973年～2001年计XX洛淤10以下全断面年平均淤积厚度为0.026m。考虑到改道口以下新河道淤积受黄河淤积倒灌影响，新河道淤积速率按与黄河小北干流下段一致考虑，取年平均淤积厚度为0.05m进行新河道淤积设计。工程区位于关中盆地东南部，属秦岭纬向构造体系、祁吕山字型构造体系、区域东西向构造体系和新华系构造体系四大区域性构造体系的复合部位，断裂构造比较发地震动反应谱特征周期0.35s，相当的地震基本烈度为Ⅷ度。工程区基底主要为前寒武系变质岩和寒武、奥陶系灰岩所组成，盖层为新第三系中新统和第四系地层。线路区分布的地层岩性主要有壤土、砂壤土，中部细砂，下部透镜体存在。依据试验资料和有关规范，堤基土主要存在地震液化和以流土为主的渗透变形问题，堤基基础属中等压缩性土，会产生较大的压缩变形，应充分注意地下水对开挖边坡稳定的影响。1.4.3水文地质条件区域第四系地层松散堆积物厚度大、分布广，含水性好，含水介质以孔隙、孔隙裂隙水含水岩类为主。水样分析结果表明，地下水水质较差，矿化度相对较高，水化学类型变化复杂，除XX、黄河及局部地下水为淡水外，大部分属咸～微咸的硬水，推荐方案的桥基处地下水有强结晶类腐蚀。工程以土方为主。河道开挖土质量经分析符合《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》SL251-2000技术要求，基本适宜作为筑堤材料。开挖土方量大，可以满足筑堤土量要求。但土料天然含水率偏大。工程所需块石料距工程区约50km，岩性主要为花岗细粒岩和变质岩，储量丰富，交通便利。考虑入黄出流条件、线路占压情况等因素，研究了朝排出口～雨林28#坝、朝排出口～牛毛湾9#坝，三合湾～牛毛湾15#坝，汇淤6#断面～牛毛湾65#坝，汇淤5#断面～牛毛湾44#坝，汇淤3#断面～牛毛湾72#坝等六条可能的改道线路。经过对线路比降、入黄条件、占压影响等多方面综合分析，选择两条基本线路：朝邑排水渠出口~牛毛湾9#坝，长10.58km；汇淤5#断面～牛毛湾44#段推荐后者进行方案布置，前者作为比较线路。根据现状及历史河势流路变化情况，结合物理模型试验，并考虑新河道洪水漫滩泥沙淤积和河槽摆动影响，综合分析，本阶段新河道堤距采用1200m。新河道主河槽按中水河槽并参考现状河槽形态设计。中水河槽整治流量为550m3/s，常水流量取朝邑站现状多年平均流量25m3/s。本阶段新河道按直线布置。设计水平年为2010年。参照三门峡库区渭河下游、XX下游现状治理情况，XX改道新河段堤防工程按防御朝邑站1030m3/s流量洪水设计。设计洪水水位，改道进口为333.79m，出口为331.88m，平均水面比降约30/000，表1-1XX新河道设计洪水水面线成果表距断面一（km）设计流量对应洪水位（m）断面一（改道出口）0331.88332.05断面三（桥）332.70332.83333.03333.33333.67断面八（改道进口）333.79334.84断面十（黄淤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为堤防、护坡及跨河建筑物等。堤防工程长19.419km，其中新河道引河河槽长7.5km。改道口处新河道设计断面，常水河槽设计水面宽43m，2新河道入黄口处常水河宽为90m，中水河槽水面宽为105m。拟建桥梁一座，以恢复新河道修建后雨林撤退路的交通。新建桥梁长144m，上部结构采用16m跨简支预应力混凝土空心板梁，下部结构采用双柱式钢筋混凝土钻孔灌（1）对外交通工程位于陕西省潼关县城西20km、大荔县城东南35km处，工程区南有西（安）潼（关）高速公路及国道通过，可跨过渭河由南进入工程区；北有当地公路与大荔县及当地村镇相连，对外交通条件便利。（2）供水、供电条件工程区内河水、地下水水量丰富且水质良好，施工生产用水、生活用水可直接利用河水或打井提取地下水。当地没有可供利用的有保障的网电，考虑到工程工期紧，为安全起见，施工、生活用电拟采用自备柴油发电机组供电，各个施工区分散布置。（3）施工料源根据调查，当地天然建材资源丰富，且质量能满足工程使用要求。工程可利用河槽开挖土方，石料以购买成品料方式取得，柴油、汽油等施工生产及生活物资均可在附近市、县购买。1.7.2总工程量及施工进度工程建设期16个月。第一年度安排工程投资的60%，第二年度安排40%。（1）管理体制建议在黄河小北干流陕西河务局的统一领导、协调、监督和检查下，由大荔县河务局承担项目法人职责，负责和组织工程的建设。（2）管理机构由项目法人单位设立工程建设领导办公室，指导相关业务部门具体承担工程项目的招标投标、工程建设、竣工验收等建设期的管理工作。（3）管理模式XX改道工程为公益型项目。根据《中华人民共和国招标投标法》的有关规定，本项目工程投资全部由国家拨款，实行招标投标制。1.8.2工程运用期管理（1）工程管理机构建议新河道由大荔县河务局行使工程管理职能。（2）管理机构设置及人员编制考虑到XX改道工程规模较大，工程建成后的具体运行管理由大荔县河务局负责组建一个河务段来专门负责，按有关规范测算，河务段人员按12人编制。（3）管理范围本工程划定新河道、新堤背河侧坡脚以外10m范围、改道口以下的老河道为工程工程管理区范围内的土地，随永久征地一并进行征用，地面上的建筑物和附属物归管理单位使用和管理，其它单位或个人不经管理单位允许不得进入该范围从事各种生产经营活动。1.9工程占压处理及移民安置工程占压影响主要为陕西省大荔县赵渡乡2个自然村的部分土地和部队农场的部分土地。包括堤防工程、河道、工程管理用地等。共占压土地12013.25亩，全部为永久占压。其中：耕地10854.92亩，园地803.83亩，其他农用地344.50亩。工程永久占压范围内还涉及移民撤退路1条，小型抽水站2座，灌溉农渠3.5km。1.9.2移民安置总体规划占压区粮食作物以小麦为主，经济作物以棉花和瓜果为主。结合当地的实际情况和经济发展规划，初步提出移民的生产措施为：统筹兼顾国家、集体和个人三者利益，充分利用土地补偿补助资金，合理调拨土地，调整种植结构和产业结构，发展高效农业，同时与地区建设、资源开发、经济发展和环境保护相结合，因地制宜，扩大二、三产业生产规模，安置因失去土地造成的剩余劳力就业，逐步恢复和提高移民的生产生活根据本工程的实际情况，占压影响的机耕路不再进行规划，只考虑合理补偿，恢复沥青路面4611m；恢复灌溉小泵站原有功能。水土保持防治区分为项目建设区和直接影响区。项目建设区是工程建设直接造成损坏和扰动的区域，也是水土流失治理的重点区域，包括主体挖地区、弃渣场、踏压地、工程永久占压区等，本项目建设区主要为永久占地，面积为800.88hm2。直接影响区主要指工程施工及运行期间未征、租、占土地，但由于开发建设活动而造成水土流失及其直接危害的区域。考虑到本工程占地范围内在水土保持方案设计中通过弃渣场的弃渣拦挡、排水措施和复耕措施，对周边不产生危害。因此，无直接分析计算表明，项目建设区施工期及运行期间增加的水土流失总量为1.1万t。扣除主体工程设计中具有水土保持功能的工程后，本次对挖地区、弃渣场及踏压地安排了新增水土保持措施。采用的措施为土地整治、复耕、绿化。使工程新增的水土流失得到有效控制，并改善项目建设区和直接影响区的生态环境。改道工程实施，有利于解决因XX入渭泥沙造成渭河下游河道淤积加重的问题，消除因XX泥沙可能淤堵渭河下游河道的现象，为渭河下游两岸群众提供更为安全的生产和生活环境，促进地区的经济发展和生态环境建设。施工过程中产生的废水、废气、废油、扬尘、弃渣、噪声、生活垃圾及污水的影响程度比较轻微，多为局部性和暂时性，可以通过加强施工管理得到减免，并会随施工活动的结束而消失。从环境方面分析，工程的兴建是可行的，不存在制约工程实施的环境因素。专题研究主要包含两部分，一是通过实体模型试验进一步研究XX改道后新河道入黄口淤堵情况并研究防淤堵工程措施；二是XX改道效果及影响跟踪研究，分析渭河下游、潼关上下河段、新河道、汇流区冲淤演变，分析研究时段内潼关高程的变化，以及对XX改道在实现渭河下游减淤、影响潼关高程方面所起的作用进行评价，对于所存在的问题以及需要进一步采取的措施提出合理化建议。（1）XX改道入黄对渭河下游减淤效果渭河下游尾闾段的淤积在一定程度上相当于渭河侵蚀基准面的抬升，XX改道入黄后，减少渭河尾闾段淤积量，将在一定程度上减轻渭河下游的防洪压力。数学模型计算结果表明，XX改道入黄对渭河下游河道具有明显减淤作用，减淤（2）XX改道入黄对潼关高程的影响物理模型试验和数学模型计算结果表明，XX改道入黄对潼关高程下降有利有弊，利大于弊，XX改道入黄可使潼关高程较现状多（3）XX改道入黄对黄河小北干流的影响物理模型试验结果表明，改道入黄口依托牛毛湾工程，入流与干流河槽流路夹角较大，再加上黄河本身河势游荡、多变，当XX出现高含沙洪水段容易发生泥沙淤积，入黄口下游的牛毛湾工程容易脱河，从而导致河道控制性减弱。但没有在根本上改变黄、渭、洛三河汇流区的河势情况。（4）XX改道对其自身的影响XX改道入黄后，一方面新河道因滩面低、河槽小，将经历一个淤滩刷槽的河道塑造过程；另一方面改道口以上的老河道淤积也将发生相应的变化。物理模型试验结果表明，改道口以上年平均增淤2%以内。XX改道河段淤积；当XX洪水来水流量较大，而黄河洪水较小时，XX口河段主要表现为滩面的淤积抬升。从黄洛河洪水遭遇时XX河口河段的水位涨落情况看，倒灌淤积多发生在改道口以下河段。当改道口处小北干流流量为500～1000m3/s时，基本不物理模型试验结果表明，XX改道入黄后，受水沙条件变化影响，新河道口门存在一定的淤堵问题。非汛期黄河对XX新河槽倒灌淤堵问题并不严重。口门淤堵主要发生在改道后的第一个汛期，泥沙淤积部位集中在新河道入黄口两侧的滩面上，新河道主河槽口门有一定的淤堵，河槽过流能力受到影响。汛期口门河段的冲淤变化随XX河道的水沙条件而变化，即大水冲刷，小水淤积。当黄河出现高含沙量大洪水时，遭而上的淤积，淤积分布相对均匀，不会严重影响新河槽的过流能力。XX的泥沙主要由高含沙洪水输送，平水期流量小，含沙量低，河槽不仅不淤还会发生一定的冲刷，而造成坍塌的低含沙洪水很少发生。河槽形态变化与来水来沙关系密切，当高含沙洪水发生时淤滩刷槽，塑造出滩高槽深的河槽窄深规顺，河道输沙能力大。从新河道稳定性局部模型试验情况看新河河势只有改道口略有摆动，总体基XX的来水来沙条件和河床边界条件决定了XX下游为弯曲性河道，河槽稳定。XX改道后，来水来沙条件及河床边界地质组成未发生变化，所不同的是改道后新河道入黄口处大河槽底高程高于原河道入渭口大河槽底高程。从三门峡运用初期XX河道变化情况看，侵蚀基面抬高后，XX将通过新河道滩地的再塑，形成新的适应自身来水来沙的河槽与滩地，因此XX改道后，在堤防防洪标准内可以维持新河道流路的相对稳定。规定》的通知。材料预算价格采用2006年第二季度价格计算。推荐方案项目总投资32942.78万元。其中工程部分投资费用9591.17万元，工程占压及移民安置补偿费22166.44万元；环元；水土保持措施新增投资184.77万元；专题研究费用510万元。二十世纪九十年代以来，渭河下游河道泥沙淤积严重，洪水灾害增加，“92.8”、“96.7”和“2000.10”等洪水均造成渭河下游受灾，经济损失严重，特月下旬至10月上旬洪灾，给渭南市临渭区、华县、华阴等地造成了巨大的经济损失。大量泥沙淤积在下游河道，河床逐渐淤高是渭河下游洪水威胁严重的根本原因。造成渭河下游河道淤积抬升的原因是多方面的，现状流路下，黄、渭、洛河不利洪水组合是造成渭河下游河道淤积加剧的原因之一。1967年8月曾发生XX高含沙水流受黄河洪水顶托倒灌渭河，导致渭河下游8.8km河道全部淤塞，造成渭河下游洪水泛滥成灾。近年来随着渭河下游水沙条件恶化，上述类似的洪水组合频频发生，加剧了渭河下游河道的淤积，加重了渭河下游的治理难度。治理渭河任重道远，必须坚持全面规划，综合治理。2005年12月国务院批复的积的重要措施之一，列入议事日程。经采用多种技术手段分析，实施XX改道入黄，有利于减少渭河下游河道泥沙淤积，工程在技术上可行，在取得一定经济效益的同时，项目的实施可以取得广泛的社会效益，对促进地区社会经济的可持续发展及西部大开发战略的顺利实施将发挥积极的作用。2项目建设的必要性和任务（1）地形地貌XX是渭河的第二大支流，发源于陕西省定边县白玉山，自西北向东南流经延安地区，于白水县铁牛河口以上5km处的王家河村附近流入渭南市境内后，经白水、澄城、蒲城，在大荔县韦林镇的仓西村汇入渭河，河道全长680km。流域东隔崂山、黄龙山与黄河支流延河等流域接壤；西以子午岭为界与渭河支流泾河相邻；南为渭河下游；北为黄河支流无定河，流域面积2.69万km2。流域内主要为黄土丘陵沟壑区和黄土高塬沟壑区，由于植被较差，土质疏松，沟壑纵横，坡陡沟深，水土流失极为严重，每年汛期有大量的泥沙输入黄河，是黄河泥沙的主要来源区之一。规划改道河段为XX下游尾闾段。洛淤1#断面以上（三门峡水库建成运用后，为两岸为XX二级阶地，其中洛淤11#断面以上，左岸为铁链山，右岸为冲积平原，地（2）气候特征XX下游属暖温带半干旱大陆性季风气候区，四季冷、暖、干、湿分明。春季回暖早，升温快；夏季温度高，日照长，多伏旱；秋季降温快，多阴雨；冬季干冷少雪。（3）洪水灾害XX洪水具有暴涨暴落、峰高量小、历时短、年际变化大的特点，且多发生在7、8两个月内。调查历史洪水为10700m3/s（1855年）。朝邑水文站实测最大洪峰流量堤、护村埝全被洪水冲毁，21个村庄积水成灾，倒塌房屋1799间，淹没庄稼近6万中淹没农田12万亩，水利设施全部被毁，直接经济损失达3亿元。2.1.2项目区社会经济现状XX下游总土地面积126km2，其中耕地面积12万亩，滩区面积9.22万亩。区内项目区土地面积约20km2，全部为黄河滩地，其赵渡、朝邑两镇，以及兰州军区生产基地。区内人口1.5万人，为三门峡水库返迁移民。农作物主要为棉花、花生等。受黄渭洛三河影响，滩区地下水位较高，土壤盐碱化严重，农业产量低而不稳。2003年区内人均GDP约5181元/人，低于陕西省水平，是中等贫困地区之一。区内修建有滩区移民撤退道路通往大荔县城，还有兰州军区生产及科研道路连通华阴和大荔，交通条件方便。2.1.3项目区内水利工程建设概况（1）防洪工程XX下游现状已建堤防工程长74.138km，主要分布在洛淤1#断面以上，是两岸群众为保护村庄和耕地而修建，堤防断断续续，标准较低，一般堤顶宽度3m，堤高多为2m左右。项目区XX右岸修建有沙苑围堤，沙苑围堤总长20.48km（含渭河段按防御XX朝邑水文站5年一遇洪水设计，堤防高4～5m，堤顶宽7m。左岸修建有朝邑围堤，围堤总长34.972km，临XX段亦按防御朝邑站5年一遇洪水设防，堤防高5~（2）引提水工程XX下游引提水设施主要分布在洛淤1#断面以下。三河湾险工处修建有乐合村抽水泵站，安装有小型离心泵1台，功率11kW。距入渭口3km处修建有新建村抽水泵站，安装有2台离心泵，每台泵功率同上。引提水设施少、规模小。（3）排水工程朝邑排水干渠系引黄放淤的配套工程，将引洪淤淀后的清水和滩面积水退入XX。排水渠长24.34km，沿防护区夹槽（黄河咸丰故道地带）经华原、鲁安、朝邑、赵渡渭河是黄河的第一大支流，由于河道淤积严重，洪灾几率增加，灾害损失逐渐加重。渭河存在的防洪问题受到党和国家领导人以及社会各界的普遍关注，2000年10月和2001年10月，全国政协副主席钱正英两次率团对渭河流域进行考察，提出要尽快开展渭河流域综合治理规划。2001年12月，温家宝副总理对渭河综合治理作出重在的防洪问题，分析了产生的原因，提出了近期通过控制并降低潼关高程、XX改道直接入黄等措施，以减少渭河下游河道淤积。由于XX与黄河、渭河存在着特殊的地理关系，黄、渭、洛三河洪水遭遇时，XX受黄河洪水顶托，小水大沙常在渭河入黄口形成拦门沙，加剧渭河下游淤积，遇特别不利的水沙组合，XX大量泥沙的汇入甚至淤堵渭河河道，导致渭河下游堤防决口失事。实施XX改道直接入黄工程，可有利于解决XX泥沙在一定程度上缓解渭河下游严峻的防洪形势。2.2项目建设的必要性2.2.1现状流路下XX泥沙加剧渭河下游河道淤积（1）渭河下游河道淤积严重，防洪形势严峻三门峡水库自投入运用至2001年，渭河下游河道共淤积泥沙13.27亿m3，其中1960～1973年，潼关高程大幅度抬升，以及黄、洛洪水倒灌顶托，渭河下游河道发生严重溯源淤积，共淤积泥沙10.35亿m3。1974～1990年随着三门峡水库泄流设施的两次改建和采用“蓄清排浑”运用方式，同时渭河来水条件有利，华县站年平均来水量沙水量严重不足，同时黄、渭、洛洪水不利遭遇的几率增加，潼关高程对渭河下游河道的纵向调整也带来一定影响，该时期渭河下游河道泥沙淤积加重，淤积达2.56亿m3。这一河段南山支流入汇众多、防洪形势最为严峻。以1991年10月以来资料分析，渭渭河下游河道的泥沙淤积受到多种因素的影响。三门峡水库投入运用至1973年，渭河下游河道的淤积主要由潼关高程大幅度迅速抬升以及黄河、XX洪水倒灌、顶托造成；1974～1990年渭河水沙条件与河道边界条件基本适应，丰枯水沙交替出现，渭河下游河道冲淤基本平衡；二十世纪90年代以来华县站年来水来沙量减少较多，减水幅度大于减沙幅度，水沙组合不利，1990～2001年渭河下游华县站平均年水量、沙量为多年平均水沙量的54%和67%，汛期含沙量大大提高，华县站多年平均汛期含沙量为75.6kg/m3，而1990～2001年却增大到93.9kg/m要是渭河水沙条件恶化的结果，同时潼关高程的上升对渭河下游河道纵向调整和淤积也有一定影响，而黄河、XX、渭河不利洪水组合也造成渭河下游河道淤积加剧。等洪水均造成渭河下游受灾，经济损失严重。2003年8月下旬至10月上旬，渭河下游连续发生6次大洪量、长历时、高水位的洪水过程，导致干流及多处南山支流堤防决口，造成严重洪水灾害。河道泥沙淤积、河床逐渐抬高是渭河下游洪水威胁严重的根本原因。2000年华县站洪峰流量1890m3/s水位比1981年5380m3/s流量水位还高0.27m；2003年咸阳、临潼、华县站洪峰流量分机会增多，防洪大堤发生冲决的几率增加。（2）XX入渭加大不利洪水遭遇几率，加剧渭河下游河道淤积汇流区不利的水沙组合主要有两种情况：一是黄河洪水倒灌顶托渭河，期间渭河无洪水或出现高含沙小洪水过程，这种洪水组合称之为黄单型洪水；二是黄河洪水倒灌顶托XX，期间渭河无洪水、XX出现高含沙小洪水过程，这种洪水组合称之为黄洛型洪水。两种不利的水沙组合往往对渭河尾闾段和汇流区造成严重淤积，进而影响上游河道的冲淤。华阴断面发生淤积，平均每次洪水河槽淤厚0.91m，为最不利的洪水组合。同一时期发生黄单型洪水18次，平均每次洪水河槽淤厚0.33m，为黄洛型洪水淤厚的36.3%。从三门峡建库至2001年间，有七年发生黄洛型洪水，这七年渭河下游共淤积泥沙6.30亿m3，为这一时期总淤积量的47%；1991～2001年有三年发生黄洛型洪水，渭河下游共淤积泥沙1.69亿m3，为这一时期总淤积量的66%。在渭河下游发生集中淤积的六年中，1967年、1968年、1994年、1995年四年均发生黄洛型洪水，1992年则发生XX洪水顶托渭河。黄洛型洪水造成渭河下游河槽严重萎缩，影响持续，河槽过洪能力恢复过程漫长，至2003年洪水后河槽过洪能力才基本恢复（见图2-1～2-4）。1966年渭河下游河槽过河道全部淤塞，虽经开挖引河及1968年渭河5000m3/s洪水的冲刷，但受黄洛型洪水而1968～1974年有3年出现大于1967年渭河下游淤堵，不仅造成1967年渭河小水大灾，南北夹槽30万亩滩地被淹，而且加重了1968年渭河大堤决口造成的灾害，并且由于淤积严重，河槽过洪能力恢复缓慢，洪水上滩，滩地淤积。1967年渭河下游淤堵危害时间长达七年之久。2.2.2XX改道有利于减轻渭河下游淤积黄洛组合型洪水的特点是黄河洪峰流量大，抬高了渭河口水位，而渭河又导致黄河洪水倒灌渭河，致使XX的高含沙水流随黄河水流倒灌渭河，造成XX口以上的华阴断面及渭河下游河道的严重淤积。黄河单独涨水，虽然顶托倒灌渭河河口段，但由于黄河洪水的含沙量相对较小，且多淤在华阴断面以下，加之渭、洛河未涨洪水含沙量相对更小，因此华阴断面的淤积程度较轻，仅为黄洛型洪水的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起点距（m）图2-1渭淤8典型年断面套绘图9292日高程（大沽m）423002350240024502500255026002650270027502800高程（大沽m）4起点距（m）图2-2渭淤8历年断面套绘图（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起点距（m）图2-3渭淤8历年断面套绘图（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起点距（m）图2-4渭淤8历年断面套绘图（1999-2003年）XX改道后可以将黄洛型洪水转换成单黄型洪水，这将有利于减轻渭河下游河道淤积，特别是减轻渭淤1～渭淤10河段的淤积。采用实测资料分析、物理模型试验、数学模型研究三种手段，经分析XX改道后对渭河下游河道的减淤作用明显，可较不5河段。按渭河下游河道1991～2001年实测年均淤积0.256亿m3计算，XX改道后年均减淤0.044～0.062亿m3；若按采用的三门峡水库运用方式下（采用非汛期最高控制位控制运用）计算，XX改道后年均减少渭河下游河道淤积0.027～0.029亿m3。2.2.3改道是近期解决XX泥沙淤积渭河的有效措施之一XX泥沙对渭河下游河道淤积影响，主要是黄、渭、洛不利洪水遭遇以及汇流区水沙关系恶化所引起。解决汇流区内三河洪水不利遭遇问题，可以采用增加渭河水量、建立黄河水沙调控体系、以及减少XX来沙或将XX改道入黄来实现。保持渭河较大的水量对渭河下游河道冲刷至关重要。但近年来渭河水来水持续偏小。据有关分析表明：随着渭河流域经济社会的发展，即使考虑采用各种节水措施，2010年仍缺水12.88亿m3。而近期引红济石、引洮济渭等调水方案，调水量有限；缓解渭河流域缺水，需要依靠中远期的南水北调西线工程来实现。水沙调控体系建设，即在黄河干流修建古贤等水利枢纽，汛期根据减少黄河洪水倒灌渭河的几率，从而有效避开与XX洪水遭遇，减轻黄、渭、洛不利洪水遭遇所造成的影响，但这一有效措施非近期能实现。减少XX来沙，一是采用淤地坝等水土保持措施减沙，二是在XX中上游修建拦在XX上游4820.6km2的区域，通过兴建、加高加固治沟骨干工程及淤地坝1544座，使规划区内水土流失基本得到控制。这是减少黄河泥沙的根本措施，必须长期坚持。在上游修建拦泥库，可以有效拦减进入下游的大部分泥沙。根据早期有关规划，刘家河站上游的永宁山具有较好的建坝条件，坝址控制流域面积8530km2，坝址处多年平容2.986亿m3，考虑上游水土保持效益50%的情况下，拦泥库寿命为8年。上述各种措施中，跨流域调水、水沙调控体系建设虽可有效解决黄、渭、洛三河不利洪水遭遇，但在近期内难以实现；水土保持生态建设任务艰巨，拦泥库单库使用寿命短，建设多库工程规模庞大，近期内难以凑效。而采取XX尾闾改道直接入黄，则可使黄、渭、洛洪水不利遭遇的几率降低，减轻XX泥沙对渭河下游河道的淤积。现状XX尾闾段与黄河并行南流，距离黄河5～8km，在该段选择适宜地点将XX由入渭改为入黄，技术措施简单易行，近期内具备实施的条件。2.3项目建设的外部条件XX泥沙对渭河下游河道的淤积，加大了渭河下游的治理难度。1967年8月XX泥沙淤堵渭河，造成渭河右岸华阴围堤决口，二华夹槽地区洪灾损失严重。陕西省及地方政府对XX下游改道十分重视，认为该措施有利于避免XX泥沙再次淤堵渭河，希望工程早日实施。因此，地方政府对该项目的实施持积极态度。2.4项目建设的任务项目建设的主要任务是通过采取工程措施，在XX下游选择合适的地点，将XX流路由目前入渭改为入黄，以消除XX泥沙对渭河下游河道造成的淤积影响，在一定程度上缓解渭河下游的防洪压力。3水文泥沙及河床演变分析（1）黄河小北干流黄河中游起自河口镇，由西向东折为由北向南，流经龙门峡谷进入宽阔的禹门口至潼关河段，即黄河小北干流河段，在潼关上游约4km处有渭河、XX汇入，形成广阔的三河（黄河、渭河、XX）汇流区（三门峡建库后即为三门峡库区的一部分过潼关折转向东流，潼关以下113.50km为黄河三门峡大坝。黄河河口镇以上，自二十世纪六十年代以来修建了龙羊峡、刘家峡大型多年调节水库，使黄河径流及过程发生了变化。河口镇至龙门流众多，大部分发源于黄土高原，是黄河的主要产沙区和粗泥沙来源区。禹门口以上及涺水河、秋水河、涑水河等小支流汇入。干流河道宽约3km～18km，其间分布有连泊滩、永济滩、朝邑滩等较大滩地，洪水较大时即上滩漫溢，具有较大的削峰滞洪滞沙作用，对来自龙门以上的洪峰一般可削减20%～30%。渭河是黄河的最大支流，是黄河泥沙的主要来源区之一，发源于甘肃省渭源县，支流源远流长，水土流失严重；南岸源于秦岭的支流众多，水丰沙少，自西向东有沣、铲、灞等16条支流。渭河的主要支流均在北岸，有泾河、XX、葫芦河，均为主要的泥沙来源区。泾河流域面积4.54万km2，其中48.8%为黄土丘陵沟壑区，是渭河细泥沙高含沙来源区。XX河长680km，流域面积2.69万km2，大部分位于黄土丘陵沟壑区。集水面积大于1000km2的支流有3条，为葫芦河、沮河和周水河。XX是黄河龙门－潼关区间的主要泥沙来源之一。XX流域的水量占该区间的7.4%，而沙量却占该区间的16.4%，泥沙颗粒粗，是黄河主要的粗沙来源区之一。黄、渭、洛河汇流区属大陆性气候。冬季受蒙古高压控制，气候干燥寒冷，雨量稀少；夏季西太平洋副热带高压增强、北移，暖湿的海洋气团侵入本区，冷暖气团相遇，降雨增多。陕西大荔县气象站1971～2000年的观测资料，代为26.4℃;多年平均降水量493.5mm，其中52%集中于1668.7mm；全年平均风速2.2m/s，最大风速17m/s，风向西北。汇流区气象要素见表表3-1陕西大荔站1971年～2000年各气象要素统计表气象要素一二三四五六七八九十十一极端最高气温(℃)23.527.941.840.441.8极端最低气温(℃)-16.5-17.4-17.424.926.4最大风速（m/s）最大风速风向NWNWNWNNWNWWSWNNWNNWWNNWNNWNW平均风速（m/s）最多风向WSWNEWSW平均蒸发量（mm）48.7227.0254.9220.445.9平均相对湿度（%）平均降雨量（mm）21.443.3493.5XX下游改道直接入黄工程所涉及的水文站有黄河龙门、潼关站，渭河华县站，目（水位、流量和含沙量）较全，其资料精度一般均较高；华县、朝邑站河床冲淤变化相对较大，但测流条件尚好，资料精度也符合要求。各站资料均进行过系统整编和实测资料年限见表3-2。表3-2各主要站实测资料年限表控制面积40.394.68XX2.522.683.3.2暴雨洪水特性暴雨特性黄河中游潼关以上的暴雨成因，其环流形式主要有纬向型和斜向型两类，以纬向型环流形势为多。大暴雨多发生在7、8月。该河段经常发生区域性暴雨，其特点是强度大、历时短、暴雨区可达数万平方公里。暴雨中心经常在北干流右岸神木、府谷一带，以及泾、洛、渭河中上游。洪水特性（1）洪水季节及洪峰形式黄河洪水系由暴雨形成，故暴雨发生季节也是洪水发生季节。从全河来看，洪水黄河中游洪峰形式为高瘦型，这是因为该地区的暴雨历时短、强度大，大部分为黄土区，沟壑纵横，支流众多，故形成洪水的历时较短，洪峰较高。据统计，中游一次洪水的主峰历时，支流一般为1～3天，干流一般为2～5天；连续洪水，支流一般为10天左右，干流潼关站可达30～40天以上，较大洪水的洪峰流量为15000m3/s~20000m3/s。（2）洪水来源组成黄河潼关站洪水主要来自河龙区间和龙潼区间。龙潼区间洪水的主要来源地区是渭河华县以上，其次是XX，华县约占龙潼区间洪水的60%，XX约占龙潼区间洪水的10%。而且在大洪水时，华县洪水比重有明显增大的趋势，如1933年洪洪量占龙潼区间5天洪量的71.6%。从一般较大洪水的组成看，龙门是潼关洪水组成的主体，但发生特大洪水时，龙潼区间峰、量组成比例增大。3.3.3各站频率洪水成果黄河龙门、潼关和XX状头、朝邑站的设计洪水，黄河设计公司以往曾根据河段对上述龙门和潼关站天然设计洪水进行了比较全面的分析(资料系列龙门站截止到1972年，潼关站截止到1969年)，该成果经原水电部1976年审查核定。此后，龙门站设计洪水，在1988年完成的《龙门水利枢纽可行性研究报告》和1998年完成的《黄河禹门口至潼关河段近期治理工程可行性研究报告》、2002年完成的《黄河禹门口至潼关河段2001～2005年治理工程可行性研究报告》（简称禹潼河段“十五”可研）、2005年完成的《黄河禹门口至潼关河段近期治理工程可行性研究报告》，又进行过多次分析计算，并均经过水利部的审查，其中2002年、2005年设计洪XX状头、朝邑站的设计洪水，在1989年编制的《陕西省三门峡库区渭、洛河治理规划》和2002年完成的《三门峡库区渭洛河下游防洪续建工程可行性研究报告》中，也进行过分析计算，成果也均已通过水利部的审查。2003年在《黄河中下游设计洪水分析报告》中，对以上各主要站设计洪水进行了较为详细的分析计算。从以往不同时期各站设计洪水的计算成果和复核、审查情况来看，历次分析计算年完成的《黄河禹门口至潼关河段近期治理工程可行性研究报告》成果，潼关和渭河华县、XX状头、朝邑站设计洪水采用1989年《陕西省三门峡库区渭、洛河治理规划》成果。成果见表3-3。三门峡库区各主要站频率洪水分析计算成果表表3-3洪峰Qm－m3/s站名项目统计参数不同频率P（%）设计值NnaCs/Cv1251275002360012830024800200001462014030144603.3.4设计洪水地区组成设计洪水过程线拟定设计洪水过程线采用仿典型年洪水过程，按峰、量控制放大的方法。为了使所选用的典型洪水能够反映本区大洪水的特性，选择典型洪水时主要考虑了以下四个方面因素：一是能反映出XX下游大洪水的特性，且具有较好的代表性；二是该洪水组成的来沙对河道冲淤影响较为严重，且对研究区的防洪安全威胁严重；三是形成暴雨的天气系统能代表各频率大洪水的天气系统；四是实测资料完整并具有较高的精度。测洪峰流量见表3-4）。这三场洪水均属斜向型暴雨所形成的洪水，其中以1977年7严重，能较好的体现上述洪水典型的四方面因素，故选用1977年实测洪水作为典型洪表3-4典型年实测洪峰流量表单位：m3/s220004470设计洪水地区组成本次重点研究范围是XX下游地区。因此，其洪水组成以潼关为控制站，按氵状头与潼关为同频率洪水，其他各站为相应洪水。并按1977年华县等站相应洪峰流量值，成果见表3-5。表3-51977年型潼关、氵状头站不同频率洪水各站相应洪峰流量成果表单位m3/s）频率（%）龙+河津2相应洪峰2360024500组成流量23600299625035相应洪峰46202340组成流量2135相应洪峰组成流量相应洪峰组成流量禹门口～潼关沿程各断面设计洪峰流量禹潼河段滩区宽阔，具有较大的滞洪削峰作用。据1949年以在三门峡建库前的1950～1959年，河道的滩槽高差较大，平滩流量较大，对中小洪水的削峰作用不明显，较大洪水漫滩后，随着槽蓄量的加大，削峰作用随之增大，三门峡水库运用初期的1960～1973年，库区发生大量泥沙淤积，禹潼河段滩槽高差减小及平滩流量减小，滞洪削峰作用增大。龙门站大于10000m3/s的9次洪水，平三门峡水利工程于1970～1973年进行第二次改建，进一步增大了水库泄流排沙能力，并实行水库敞泄排沙运用，潼关以下库区明显冲刷，潼关以上库区也相应发生一定程度冲刷。1974年后水库实行蓄清排浑运用，禹潼河段淤积量减小，滩槽高差及平滩流量增大，相应滞洪削峰作用减小。1974～1997年龙门站洪峰流量大于10000m3/s汛期进入该河段的水量减少，主槽淤积量增多、滩槽高差和平滩流量又趋于减小，经综合比较，选用30%作为禹潼河段削峰率的采用值。沿程各断面洪峰流量的削峰率按龙门至该断面干流面积占禹潼河段干流面积的比例分配求得。按相应断面的洪峰削峰率乘以龙门站的设计洪峰流量求得各断面的设计洪峰流量（区间来水所占比例很小，不考虑区间洪水的加入成果见表3-6。表3-6禹潼河段沿程削峰率及龙门相应潼关不同频率洪峰流量成果表距坝里程相应潼关不同频率P（%）的洪峰流量（m3/s）P=20%黄淤4526.61黄淤5020.21黄淤51黄淤52黄淤53黄淤54黄淤56黄淤57黄淤58黄淤61206.49黄淤67239.24247.4003.4实测来水来沙分析由于XX改道工程影响范围较大，涉及到黄河小北干流、渭河、XX，因此来水来沙分析时，应进行黄、渭、洛三条河来水来沙分析，为XX改道的效果及影响分析、可行性和必要性论证以及新河道设计提供依据。北干流、渭河下游、XX下游来水来沙量。据1919～2001年资料统计（见表3-7黄河小北干流年平均水量308.95亿m3，其中汛期为176.32亿m3；年平均沙量9.22亿t，汛期为8.10亿t。年平均含沙量29.8kg/m3，汛期为45.9kg/m3。渭河下游华县站年均水量73.5亿m3，其中汛期为45.32亿m3；年平均沙量3.78XX下游年来水量是渭河下游来水量的9%，是黄河小北干流来水量的2%，年来沙量是渭河下游来沙量的21%，是黄河小北干流来沙量的9%，平均含沙量是渭河下游的2.3倍，是黄河小北干流的4.0倍。3.4.2三河近期水沙变化分析（1）黄河小北干流①近期水量、沙量减少幅度较大20世纪70年代以来，进入黄河小北干流的水量不断减少，按1990～2001年实测资料统计（见表3-7黄河小北干流龙门站＋河津站年平均水量为189.61亿m3，仅1919～1969年汛期平均水量208.10亿m3的38%。水量的趋势性减少主要是由工农业用水增加引起。量减少的主要原因一是由于黄河来水量减少，二是由于水土保持减水减沙。②年内水量的分配比例发生了变化龙门＋河津站1919～1969年汛期平均水量为208.10亿m3，占年水量344.75亿m3的60%。随着黄河上游刘家峡、龙羊峡水库的投入运用，龙门站来水量的年内分配发生了变化，汛期水量大幅减少，非汛期水量减少幅度较小，年内水量分配趋向均匀，1990～2001年龙门＋河津站汛期平均水量78.52亿m3，只占年平均水量189.61亿m3的41%。由于黄河沙量主要来自河口镇以下的中游，使得汛期水沙组合更趋于不利。（2）渭河下游20世纪70年代以来，进入渭河下游水量明显减少，1990～2001年渭河下游华县站平均年水量为39.92亿m3（见表3-7仅为1919～1969年平均年水量82.28亿m3水量、沙量减少幅度较大，减水幅度大于减沙幅度，使水沙组合趋于不利。表3-7黄河三门峡入库站（龙、华、河、氵状四站）不同时期水沙变化统计水量（亿m3）沙量（亿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龙门+308.9545.929.8344.0644.9203.39332.51212.7648.9293.05285.434.7326.04.6148.024.3水量为6.25亿m3（见表3-7与1919～2001年平均年水量6.93亿m3相差不大，汛3.4.3三河悬移质泥沙组成表3-81957～1990年各站悬移质级配统计（光电法分析成果）平均小于某粒径的沙重百分数d50粒径级（mm）0.0050.025126.644.70.0290.01622.70.0273.4.4XX朝邑站来水来沙特性口上游最近的水文站，距推荐线路改道口约16.16km，区间无支流加入。可以采用朝邑水文站来水来沙资料作为新河道设计的依据。（1）来水来沙年际年内变化较大年平均流量25m3/s，汛期平均流量46m3/s。实测最大洪峰流量2050m3/s，发生在（2）水沙异源XX泥沙主要来自刘家河站以上，刘家河站控制流域面积7325km2，占XX流域面（3）中小洪水含沙量高，常水含沙量小由于XX水沙异源，因此洪水具有洪峰沙峰不相对应的特点，中小洪水时，含沙相应流量382m3/s，1967年8月31日14时朝邑站实测含沙量872kg/m3，相应流量370m3/s。常水条件下含沙量小，常水流量一般为25m3/s、含沙量一般为5kg/m3左右。3.5来水来沙设计影响水沙变化的因素包括自然因素和人类活动两种，自然因素主要指气候降水因素，人类活动主要包括引水引沙、水土保持、水利水电工程等。（1）引水引沙变化分析根据国务院分水方案（表3-9黄河河口镇以上，年需耗用河川径流量127.1亿m3；河口镇至三门峡区间，需耗用河川径流量95.3亿m3，三门峡以上需耗用河川径流量222.4亿m3。2010年水平（代表南水北调西线工程生效前时期）正常来水年份全河年用水量将比20世纪90年代用水增长80亿m3左右，约增加27%，其中三门峡以上年平均用水量将增加50亿m3左右。三门峡以上引沙量很小，可忽略不计。（2）水土保持的减沙作用根据黄河流域水土保持生态建设规划，到2010年，完成水土流失综合治理面积12.1万km2，使黄土高原地区水土流失治理初见成效，水土保持措施年均减少入黄河泥沙5亿t左右；到2020年，新增治理措施面积24.2万km2，年均减少入黄河泥沙6亿t左右；到2050年，黄河流域适宜治理的水土流失面积基本得到治理，水土保持措施年均减少入黄河泥沙8亿t左右。0图3-1XX朝邑站1994年洪水过程线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黄海）3323283243207-170:007-270:008-60:008-160:008-260:009-50:009-150:00图3-2XX朝邑站1967年洪水过程线表3-9南水北调西线工程生效前黄河流域工农业需耗水量单位:亿m3城镇生活及工业供水省（区）城镇生活及工业兰州以上22.928.7河口镇以上25.840.0三门峡以上222.4西霞院以上28.546.9花园口以上210.7248.6华北地区291.6291.6（3）大型水库工程对来水来沙的影响分析未来一定时期内（2020年前对三门峡水库入库水沙影响较大的干流上中游水库工程有龙羊峡和刘家峡水库。龙羊峡、刘家峡两水库联合调节运用，在保证河口镇以上工农业用水的同时，兼顾山西能源基地及中游两岸工农业用水（保证河口镇流量不小于250m3/s）的条件下，按全梯级发电最大运用。（4）趋势展望根据上述分析，2010年前后黄河流域的工农业供水量将增加到370亿m3见表3-10。可作为系列设计时多年平均水量的依据。水土保持的减水减沙作用按2010年水平考虑，进行黄河中游来水来沙预估，计算量9.68亿t接近（表3-11作为系列设计时沙量的依据。表3-102010年水平龙门、华县、河津、氵状头四站水沙量（1919.7～1998.6）水量（亿m3）沙量（亿t）含沙量（kg/m3）227.227.621.6298.9表3-11不同水平来水来沙统计水量（亿m3）沙量（亿t）296.31245.0645.3228.1821.402.662.964.684.892.702.792.382.22225.78389.38316.55298.893.5.2来水来沙设计考虑XX改道的新河道设计和改道效果及影响分析的需要，水沙代表系列长度按沙量预报难度更大。因此，本次从项目研究的需要出发，立足于70年代以来的实测水沙条件，进行水沙系列选择。同时考虑现状水利水电工程龙羊峡和刘家峡水库调节、黄河工农业供水增加到370亿m3进行来水来沙分析。（1）来水来沙设计原则进行丰、平、枯水段不同水沙系列组合的选择。②水沙系列的选择要考虑黄洛型洪水出现情况。③水沙系列应反映丰、平、枯水年的水沙情况。④水沙系列应尽量具有自然连续性并有较完整的实测资料。⑤充分利用以往研究成果，注意与相关项目成果的衔接。⑥水沙系列的使用根据回答问题的不同，在设计水沙系列中选取，各有侧重。（2）水沙系列选择①基本代表系列的选取据研究，黄河1922～1932年连续11年枯水段重现期在200年以上；1981～1985年5年丰水段重现几率约为20年组一遇。在15年代表系列中出现这两个时段的几率很小，采用系列中可不予考虑。根据上述选择原则，进行15年滑动平均水沙量分析，在实测系列中选取了1987~2001年系列作为基本代表系列，见表3-12，该系列为一枯水枯沙系列，15年平均实测含有丰、平、枯水沙年。该系列的实测水沙过程，反映了龙羊峡、刘家峡水库的调节影响，基本上可以代表未来一定时期内的来水来沙过程，可以直接采用。该系列含有对渭河淤积影响较大年以来潼关高程持续抬高，1992年以来潼关高程居328m高程附近，因此选用该系列有利于改道对潼关高程的影响分析。该系列也是潼关高程控制及三门峡水库运用方式研究采用的代表系列。进行改道效果分析、改道影响分析、新河道稳定性分析、新河道设计，在数学模型计算、整体模型试验、局部模型试验时，根据工作目的的不同，侧重点各异，考虑到进行长系列物理模型试验比较困难，在进行水沙系列的选取时，根据系列长短主要表3-12四站15年滑动平均水量、沙量分析表水量（亿m3）沙量（亿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：距平为与2010年水平水量或沙量的比值。②数学模型采用系列根据上述分析采用1987～2001年系列作为本次改道效果及影响分析的主要代表系列，供数学模型计算使用，该系列年来水来沙情况见表3-13。表3-131987～2001年系列四站历年来水来沙量水量（亿m3）沙量（亿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考虑到1987～2001年系列为偏枯水枯沙系列，在改道效果及影响分析时具有很多优点，但是不能反映多年平均情况，为此增加一个多年平均系列进行分析，考虑到与潼关高程控制及三门峡水库运用方式研究项目一致，选取1978～1982年＋1987～1996年水沙系列作为平均情况，供数学模型计算使用，以分析多年平均改道的效果及影响。③物理模型试验采用系列i局部模型试验改道工程按2005年实施考虑，设计水平年为2010年，局部模型试验的目的为分析河道稳定性及新河道的河型河性，分析改道后新河道的淤积形态及2010年新河道淤积情况，为改道的可行性及新河道工程布置与设计提供依据。在1987～2001年水沙系列中采用平水平沙的1989～1993年水沙系列作为基本水沙系列，1987～1991年水沙系列作为比较系列进行局部模型试验。该系列平均来水来沙情况见表3-14。ii整体模型试验整体模型试验的目的是进行改道的效果及影响分析，考虑到物理模型试验对试验时间的要求，进行连续长系列模型试验比较困难，为能够较好的通过物理模型手段分2001年水沙系列中选取黄洛型为主的1994～1996年系列，分别进行改道前后对潼关高程、渭河淤积、小北干流河势及XX自身影响的试验。该系列平均来水来沙情况见iii选取来水来沙组合丰富的1967年7、8月洪水作为典型洪水进行改道对小北干流及XX自身影响、新河道稳定性分析的模型试验。表3-14物理模型试验水沙系列及典型洪水来水来沙情况项目系列年龙门华县四站水量（亿m3）沙量（亿t）水量（亿m3）沙量（亿t）水量（亿m3）沙量（亿t）水量（亿m3）沙量（亿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试验1989-1993972313.784.8434602.66470.630.691373036.598.21987-1991922244.285.3335632.202.71470.540.641353007.058.72整体模型试验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实测1970-2001年1212455.065.8936582.662.96460.660.711663178.499.683.6入黄口水位流量关系XX新河道设计水面线以入黄口处2010年小北干流5年一遇洪水位为起始断面水位。2005年、2010年水位流量关系用于局部模型试验及改道对XX的影响分析。现状水位流量关系常水部分根据2003年汛后河床边界及当年洪水位调查结果分析，大水部分根据禹潼河段“十五”可研水位流量关系各级流量水位涨率外延求得；2010年水位流量关系采用禹潼河段“十五”可研成果，不足部分按现状水位流量关系各级流量水位涨率外延求得；2005年水位按2003～2010年年平