［摘 要］ 從現(xiàn)狀存在問題及成因分析、治理思路和總體布局研究、減輕渭河下游淤積的措施和潼關高程問題研究、考慮河流生態(tài)環(huán)境用水的水資源配置方案和控制指標等幾個方面，研究了渭河流域綜合治理的關鍵技術問題。這些問題研究和提出的成果是渭河流域重點治理規(guī)劃編制的重要基礎。

［關鍵詞］ 渭河 流域 綜合治理

1 概述

渭河是黃河的第一大支流，涉及甘肅、寧夏、陜西三�。ㄗ灾螀^(qū)），從西至東橫貫富饒的關中平原。渭河流域在黃河治理開發(fā)中占有重要地位，同時，作為西北經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，在區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和西部大開發(fā)中也具有重要作用和戰(zhàn)略意義。渭河治理受到黨中央、國務院的高度重視和有關專家及社會各界的普遍關注。2002年5月，由水利部黃河水利委員會牽頭，成立了由水利部有關司局和流域內(nèi)甘肅、寧夏、陜西三省（自治區(qū)）參加的渭河流域綜合治理規(guī)劃編制工作協(xié)調(diào)領導小組及規(guī)劃編制組，開展了渭河流域綜合治理規(guī)劃編制工作。渭河流域現(xiàn)狀存在問題及成因分析、治理思路和總體布局研究、減輕渭河下游淤積的措施和潼關高程問題研究、考慮河流生態(tài)環(huán)境用水的水資源配置和控制指標研究等是綜合治理規(guī)劃中的關鍵技術問題。

2 現(xiàn)狀存在問題及成因分析

渭河流域的治理開發(fā)已經(jīng)有2000多年的悠久歷史，新中國成立后，在防洪減淤、水資源開發(fā)利用、水土保持建設等方面取得重大進展，水資源保護不斷得到加強。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，國民經(jīng)濟用水的大量增加，河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境用水被嚴重擠占，西安、咸陽等城市及井灌區(qū)地下水超采，漏斗范圍逐年擴大，導致很多環(huán)境地質(zhì)問題，還造成了下游河道淤積加重、水環(huán)境污染加劇、生態(tài)環(huán)境日益惡化等問題。

渭河流域治理開發(fā)中出現(xiàn)的問題不是單一因素造成的，各個問題之間相互聯(lián)系、相互影響、相互制約，水資源短缺是根本矛盾，水污染嚴重進一步加劇了缺水形勢；渭河流域水少沙多的特點也決定了需要保持一定的輸沙水量，河流生態(tài)環(huán)境用水要大于一般的河流，這就進一步加劇了流域水資源短缺。由于輸沙用水被擠占，加之1991年以來來水持續(xù)偏枯，渭河下游河道淤積嚴重，主槽萎縮，防洪形勢更加嚴峻，需要加快防洪工程建設。

3 治理基本思路和總體布局研究

根據(jù)現(xiàn)狀渭河治理存在的問題和成因分析，渭河流域治理要緊緊圍繞水資源的合理配置這一中心環(huán)節(jié)，結合渭河流域嚴峻的防洪形勢，近期應將防洪減淤作為治理的重中之重，統(tǒng)籌考慮經(jīng)濟社會發(fā)展、水資源保護、水土保持等各個方面對水資源的需求，充分考慮水資源的承載能力，合理安排生活、生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境用水，以大力節(jié)水、治污和產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整為重點，進行水資源的合理配置，以水資源的可持續(xù)利用支撐經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

防洪減淤的基本思路：以排為主，攔排結合，水沙兼治，綜合治理。防洪減淤的總體布局是：以渭河下游治理為重點，對堤防進行加高、加固，對干流河道進行整治，提高抗御洪水和河道排洪輸沙能力；上中游以城鎮(zhèn)等重要防洪河段為重點，進行堤防建設。對防洪問題嚴重的南山支流，以堤距展寬為主進行治理；進行三門峽庫區(qū)防洪保安建設；興建東莊水庫攔減洪水泥沙。為減少渭河下游河道淤積，通過合理調(diào)整三門峽水庫運用方式、渭河匯流區(qū)入黃流路調(diào)整及綜合治理措施，控制并降低潼關高程，實施北洛河改道直接入黃；中遠期利用引漢濟渭、南水北調(diào)西線、引嘉濟漢等調(diào)水工程增加水量，利用黃河干流古賢、磧口等控制性水利樞紐調(diào)水調(diào)沙，降低潼關高程。完善水文測報、洪水調(diào)度等非工程措施。初步形成渭河流域防洪減淤體系。

水資源開發(fā)利用和保護的基本思路：節(jié)水優(yōu)先，治污為本，合理配置，適度開源，加強管理。水資源開發(fā)利用和保護的總體布局是：以大中型灌區(qū)和大中城市為重點，全面推行節(jié)約用水；加強工業(yè)污染源治理和“十五小”企業(yè)關停的環(huán)保督察工作，在沿河城市建設一批生活污水集中處理廠，加快污水資源化工程建設，結合農(nóng)業(yè)節(jié)水和水土保持控制面源污染。建設引紅（紅巖河）濟石（石頭河）、引乾（乾佑河）濟石（石砭峪水庫）和引漢（漢江）濟渭（渭河）調(diào)水工程，形成合理的配水工程體系；在水資源利用難度較大的地區(qū)興建集雨節(jié)灌工程和城鄉(xiāng)供水工程，解決城鄉(xiāng)人畜生活用水，發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)。建立和完善水量水質(zhì)統(tǒng)一監(jiān)測網(wǎng)絡。初步形成渭河水資源合理配置、高效利用和有效保護體系。

水土保持生態(tài)建設的基本思路：防治結合，保護優(yōu)先，突出重點，強化治理。水土保持生態(tài)建設的總體布局是：在預防保護區(qū)，依法保護現(xiàn)有森林植被，鞏固和提高已有水土流失治理成果；在監(jiān)督區(qū)，完善規(guī)章制度，建立健全以水土保持執(zhí)法機構為主體的執(zhí)法體系，加強開發(fā)建設項目的管理，嚴格實行水土保持“三同時”制度，有效遏制人為水土流失；在水土流失治理區(qū)，以多沙粗沙區(qū)為重點，加強溝道壩系建設，促進種植結構調(diào)整和退耕還林還草，開展封山育林（草）、封坡禁牧，發(fā)揮生態(tài)自我修復能力。同時，建設水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡，為水土流失預報、水土保持公告和科學決策提供依據(jù)。

4 減輕渭河下游淤積的措施和潼關高程問題研究

4.1減輕渭河下游淤積的措施

自1991年以來，渭河下游河道淤積嚴重，主槽萎縮，河床不斷抬升，排洪能力急劇下降，洪水位上升。2000年華縣站洪峰流量1 890m3/s水位比1981年5 380m3/s流量水位還高0.27m。2003年咸陽、臨潼、華縣站洪峰流量分別為5 340m3/s、5 100m3/s和3 570m3/s，相應洪水位均創(chuàng)歷史最高，特別是華縣站水位342.76 m比1996年歷史最高水位高出0.51m。從而使中小洪水易形成“橫河”、“斜河”，防洪大堤被沖決的幾率增加。

造成渭河下游河道淤積抬升的原因是多方面的。三門峽水庫運用初期潼關高程大幅度抬升，匯流區(qū)壅水滯沙和渭河河口攔門沙的增長，致使渭河下游發(fā)生了嚴重的溯源淤積。1974～1985年，隨著三門峽水庫泄流設施的兩次改建和采用蓄清排渾的運用方式，潼關高程回落，基本控制在327m左右，渭河下游淤積減緩。。1991～2000年，渭河水量大幅衰減，洪水場次減少，洪峰流量降低，高含沙小洪水場次增多，水沙搭配失衡，輸沙水量嚴重不足，河道累積淤積2.37億t；加之黃河干流來水偏枯，且龍羊峽水庫調(diào)蓄運用改變了來水過程，潼關高程回升，一直在328.5m左右，導致渭河下游淤積進一步加劇，治理難度增大，渭河下游防洪形勢嚴峻。分析表明，1991年之后渭河下游河道淤積主要受來水來沙（包括黃河干流、北洛河、渭河不利洪水遭遇）的影響，同時潼關高程上升使渭河下游縱比降自動調(diào)整，比降變緩，對渭河下游的淤積也產(chǎn)生一定影響。

基于以上分析，近期需要采取綜合措施減少渭河下游淤積，主要包括：控制并降低潼關高程；加強水資源合理配置和管理，保證輸沙水量，提高輸沙能力；實施含沙量較高的北洛河改道直接入黃工程；開展水土保持減少產(chǎn)沙量。

4.1.1控制并降低潼關高程

渭河中下游防洪工程建設與潼關高程（指潼關六斷面1 000m3/s流量相應的水位）關系密切。潼關斷面是渭河下游的侵蝕基準面，也是計算渭河下游設計洪水水面線的邊界控制條件，潼關高程的升降直接影響渭河下游河道淤積和防洪安全。自三門峽水庫建庫以來，潼關高程經(jīng)過了幾個階段的復雜演變，目前在328.5m左右。影響潼關高程的因素與三門峽水庫運用水位、來水來沙條件、上下游河段演變和河道邊界條件等有關，十分復雜�？刂撇⒔档弯P高程，必須采取多種措施綜合治理。

（1）調(diào)整三門峽水庫運用水位

在小浪底水庫運用初期，三門峽水庫承擔的春灌、防凌等任務可由小浪底水庫承擔，為三門峽水庫運用方式的調(diào)整提供了條件。

為確定三門峽水庫適宜的運用方式，中國水利水電科學研究院、清華大學、西安理工大學和黃委會水利科學研究院等單位聯(lián)合攻關，利用實測資料分析、數(shù)學模型計算和物理模型試驗等三種技術手段，從三個方面開展了研究，完成了研究成果［2］。首先，開展了影響潼關高程的因素及合理潼關高程確定的研究，通過實測資料分析水沙條件、三門峽水庫運用和河道沖淤等對潼關高程的影響，分析潼關高程與渭河下游沖淤變化的關系，確定合理的潼關高程，其中潼關高程對渭河下游的影響通過數(shù)學模型計算和物理模型試驗進行研究。其次，通過物理模型試驗研究降低潼關高程的措施。第三，通過數(shù)學模型計算和調(diào)查分析，研究三門峽水庫不同運用方式對潼關高程和社會、經(jīng)濟、環(huán)境的影響，確定三門峽水庫運用方式的調(diào)整方案。

基本認識是，調(diào)整三門峽水庫運用方式，潼關高程可以有不同程度的下降。全年敞泄運用時，潼關高程下降最多，枯水可下降1.1m左右，平水可下降1.6m左右。其他方案，非汛期控制水位越低，潼關高程下降幅度越大，但是水庫由現(xiàn)狀運用調(diào)整為318m控制運用時，潼關高程下降比較顯著，可降低潼關高程0.4～1.0m；進一步調(diào)整為315m或者310m控制運用時，潼關高程下降的幅度明顯減少，315m控制比318m控制多降低潼關高程0.1～0.15m，310m控制比315m控制多降低潼關高程約0.15m。汛期敞泄比洪水期敞泄多降低潼關高程0.1～0.2m。

潼關高程降低1～2m將使渭河下游河道產(chǎn)生一定的沖刷，沖刷主要發(fā)生在主槽內(nèi)，灘地仍然淤積。三門峽水庫全年敞泄或者降低運用水位將有利于降低潼關高程，減輕下游河道淤積，從而提高下游河道泄洪輸沙能力，減少洪水災害，減輕南山支流倒灌引起的災害。但是，三門峽水庫降低運用水位也將對移民、防洪、生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)灌溉、城市供水、發(fā)電帶來一定的影響，控制水位越低，帶來的負面影響越大，并且影響三門峽水庫在黃河水沙調(diào)控體系中的作用，潼關高程降低2m所產(chǎn)生的泥沙搬遷將使小浪底水庫攔沙年限減少2～3年。

在進行數(shù)學模型計算和物理模型試驗的同時，三門峽水庫原型試驗表明，非汛期水位最高按318m控制，回水最遠至黃淤34斷面，距離潼關30km，潼關河段不受三門峽水庫蓄水影響，處于自然河道狀態(tài)，對于改善淤積分布和降低潼關高程有一定的效果。

（2）其他措施

降低潼關高程必須采取綜合措施，除了合理調(diào)整三門峽水庫運用方式外，還應調(diào)整渭河匯流區(qū)入黃流路，并抓緊研究并實施三門峽庫區(qū)大禹渡～稠桑河段裁彎疏導穩(wěn)定流路、潼關河段清淤、潼三河段河道整治和小北干流放淤等綜合措施治理，從增大河道比降、減少來沙、理順流路、控導主流等多方面出發(fā)，千方百計控制并降低潼關高程。

（3）治理目標

綜合考慮潼關高程變化的復雜性、大幅降低潼關高程的可能性和可行性以及由此帶來的不利影響，確定潼關高程的治理目標是，通過采取綜合措施，控制潼關高程不超過328m，并力爭有所降低，從長遠看，以潼關高程降低1～2m為控制目標。由于降低潼關高程需要一個過程，為保證當前防洪安全，并留有余地，以現(xiàn)狀潼關高程作為渭河下游堤防設計標準的依據(jù)，按照潼關高程328m+0.5m，并考慮2010年水平渭河下游淤積。

4.1.2北洛河改道直接入黃工程

歷史上北洛河曾經(jīng)有過多次入黃和入渭的變化。目前北洛河在三河口入渭，距黃河約10km，由于黃、渭、洛三河洪水經(jīng)常遭遇，北洛河來水含沙量高，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。實施北洛河改道直接入黃工程，可以使北洛河泥沙不進入渭河，并改變?nèi)訁R流區(qū)河勢，減少在渭河口形成攔門沙的機率，減輕渭河下游淤積。

5 考慮河流生態(tài)環(huán)境用水的水資源配置和控制指標研究

渭河為多泥沙河流，進行流域水資源供需分析和配置時，必須考慮生態(tài)環(huán)境用水要求，為實施配置方案，還需提出主要斷面下泄流量控制指標。

5.1渭河生態(tài)環(huán)境用水研究

河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境低限用水主要包括輸沙用水和非汛期河道內(nèi)最小生態(tài)用水量。

5.1.1輸沙用水研究

渭河是多泥沙河流，華縣站多年平均沙量3.56億t（1950～2000年），實測徑流量71.7億m3，含沙量50kg/m3。不同時期渭河下游淤積特點不同，1973年以前由于潼關高程大幅升高，發(fā)生了嚴重的溯源淤積，渭河下游灘槽均產(chǎn)生了大量的淤積；20世紀90年代以來，由于來水偏少，渭河下游主要是沿程淤積，1990～2000年共淤積2.37億t，導致河槽萎縮嚴重，平灘流量減少，排洪能力大大下降。

渭河水沙具有水沙異源、年際變化大、年內(nèi)分配不均、水沙關系更趨不協(xié)調(diào)等特點，90年代以來，渭河水沙量均大幅減少，華縣站徑流減少52%，輸沙減幅36%，水沙關系更加不協(xié)調(diào)。

本次綜合已往多個研究成果，提出輸沙用水量為在一定的來水來沙條件、一定的淤積水平以及一定的河床邊界條件下，輸送一定數(shù)量泥沙所需要的水量。下面通過實測資料分析和半經(jīng)驗方法兩種途徑進行分析。

實測資料分析方法［１］。根據(jù)1974～2000年實測資料，采用輸沙水量與含沙量相關法、輸沙率法、平均水量法等多種方法，分析論證渭河下游多年平均輸沙水量，在渭河下游河道淤積不進一步惡化、平均淤積量0.10億m3/a的情況下，計算2000年水平多年平均輸沙水量為51億m3（其中汛期為45億m3，6月份為6億m3），2010年水平考慮水土保持措施攔減泥沙作用，河道內(nèi)多年平均輸沙用水減少為45億m3。

半經(jīng)驗方法。考慮來沙量、河道沖淤量和河道形態(tài)等多個因子，建立泥沙輸移數(shù)學物理方程，通過推導，汛期輸沙水量可表達為：

根據(jù)1974～2003年渭河下游汛期實測資料，可以求得上述公式的參數(shù)。其中,

由此可得渭河下游輸沙用水量的半經(jīng)驗表達。式中：Ｗ汛—汛期輸沙用水量（億m3）；WS—咸張來沙量（億t）；ΔWS—汛期河道沖淤量（億m3）；Q平—汛前華縣平灘流量（m3/s）。

根據(jù)式（1），2000年水平在渭河下游平灘流量1 500 m3/s、來沙3.5億t、河道淤積0.1億t的情況下，汛期輸沙用水為46億m3，再考慮6月份輸沙用水6億m3，輸沙用水量為52億m3；2010年在渭河下游平灘流量2 500m3/s、來沙3.1億t、河道淤積0.1億t的情況下，汛期輸沙用水為44億m3，再考慮6月份輸沙用水6億m3，輸沙用水量為50億m3。

通過以上實測資料分析和半經(jīng)驗方法的分析和比較，二者的結論是比較接近的，在規(guī)劃中采用的輸沙用水成果是：在平均淤積量0.10億m3/a的情況下，2000年水平多年平均輸沙水量為51億m3，2010年水平輸沙用水為45億m3。

5.1.2非汛期生態(tài)基流

考慮維持河道基本形態(tài)、維持一定的稀釋自凈能力、城市段河道內(nèi)生態(tài)景觀用水、回補地下水等要求，下游河道內(nèi)非汛期（11月～5月）最小生態(tài)需水量為6.13億m3。

根據(jù)以上分析，2000年水平和2010年水平河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境低限用水量分別為57.13億m3和51.13億m3。

5.2流域水資源缺水形勢和配置

在進行流域水資源供需分析和配置時，必須考慮生產(chǎn)、生活、生態(tài)用水要求，需要重視生態(tài)和環(huán)境對水資源的要求，對于渭河流域而言，渭河下游必須保持一定的輸沙用水和生態(tài)基流。

根據(jù)分析，2000年渭河流域資源性缺水17.53億m3，在大力節(jié)水、污水再生利用以及實施引洮一期工程向渭河補水、引乾濟石和引紅濟石等調(diào)水工程后，2010年資源性缺水仍為13.4億m3，缺水率為10.4％，見表1。在缺水情況下，流域水資源配置方案是，首先滿足城鎮(zhèn)生活用水、生態(tài)環(huán)境低限用水、重要工業(yè)用水，保證農(nóng)業(yè)灌溉關鍵用水，加強用水管理，并采取調(diào)整種植結構、發(fā)展雨養(yǎng)旱作農(nóng)業(yè)、實施非充分灌溉等措施。

為實施上述流域水資源配置方案，必須合理控制各主要斷面下泄水量，選擇林家村、華縣和狀頭為主要控制斷面，考慮各斷面生態(tài)環(huán)境低限用水要求，并依據(jù)水資源配置方案和國民經(jīng)濟發(fā)展需求，提出2010年水平多年平均林家村、 華縣、狀頭三站下泄水量分別為15.1億m3、45.7億m3和5.4億m3，入黃水量達51.1億m3，可以滿足河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境低限用水要求，較20世紀90年代也增加6.3億m3，見表2。

6 結語　

本文從現(xiàn)狀存在問題及成因分析、治理思路和總體布局研究、減輕渭河下游淤積的措施和潼關高程問題研究、考慮河流生態(tài)環(huán)境用水的水資源配置和控制指標研究等幾個方面，研究了渭河流域綜合治理的關鍵技術問題。以上述成果為重要基礎，渭河流域綜合治理規(guī)劃經(jīng)過近四年的工作，于2004年編制完成，提出了渭河流域重點治理的主要任務以及通過10年的綜合治理達到的目標、治理基本思路和總體布局，安排了防洪減淤、水資源配置、水資源保護和污染治理、水土保持生態(tài)環(huán)境建設的重點治理措施，分析了投入規(guī)模，并提出了保障措施。規(guī)劃于2004年通過水利部的審查，2005年12月國務院正式批復，這是繼黃河、黑河、塔里木河規(guī)劃之后被批復的又一重要規(guī)劃，規(guī)劃對于促進流域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境逐步改善具有重要意義�！�

渭河流域重點治理規(guī)劃于2004年通過水利部審查，2005年12月份由國務院批復實施，該成果獲得了2006年度全國優(yōu)秀工程咨詢成果一等獎�！�

參考文獻
［1］渭河流域重點治理規(guī)劃編制工作組，渭河流域重點治理規(guī)劃，2005年12月
［2］潼關高程控制及三門峽水庫運用方式研究項目組，潼關高程控制及三門峽水庫運用方式研究（總報告），2005年9月
［3］黃河勘測規(guī)劃設計有限公司，引江濟渭入黃方案研究階段成果，2004年6月
 
 
 

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