黄河水利委员会三门峡库区水文水资源局
摘要：三门峡水利枢纽工程是黄河上修建的第一座以防洪、防凌、供水、灌溉、发电为主要任务的大型综合工程。1960年9月三门峡水库开始蓄水，投入运用不久，三门峡水库330m以下淤积3～5m，潼关高程升高，渭河下游河床抬高。由于对黄河泥沙认识不足，初期蓄水带来严重淤积，三门峡水利枢纽改建并改变运行方式，现在采用蓄清排浊的运行方式，保证水量和泥沙进行双重调节。
关键词：黄河；三门峡；泥沙；中数粒径
黄河干流在三门峡进库潼关港口镇转向东流，河宽缩窄到850m，形成一个卡口，从潼关到三门峡坝址河段长为113.2km，河宽在1～6km之间，主河槽宽500m左右。黄河穿行在秦岭和中条山的垣阶地之间，两岸黄土台地高出河床20～60m，河谷狭窄，两岸地面沟壑冲刷，高低起伏。河道为上宽下窄，滩高槽深，主流被约束于狭窄河槽内，蜿蜒曲折，流至三门峡坝址处，其河槽宽度仅约为300m。
为掌握三门峡库区泥沙淤积状况，1960年三门峡库区黄河干流上布设淤积测量断面59个，测验河段长度195km，1968年黄河干流断面布设达到68个，测量河段长度245km。进库潼关以下2～4km一个断面，大体均匀，并控制各库段转折变化。断面方向根据1955年三门峡库区1/10000地形图上330m、340m和350m等主要等高线走向的法线确定。
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图1 三门峡库区淤积断面分布图
由于年度非汛期数据对比使用的是前一年度汛后测量数据和本年度汛前测量数据，汛期数据对比使用的是本年度汛前测量数据和本年度汛后测量数据，所以为简化数据，使用前一年度汛后和本年度汛前测量数据平均值作为非汛期数据，使用本年度汛前和汛后测量数据平均值作为汛期数据，进行年度的非汛期和汛期该段淤积物粒径组成的变化分析。
1.非汛期分析
下图2是黄淤断面2002～2019年非汛期平均中数粒径沿程变化图。黄淤67断面位于最上游，距离黄河三门峡大坝239.24km，黄淤2断面位于最下游，距离三门峡大坝1.88km，图标横轴为距离三门峡大坝的距离，纵轴为黄淤断面平均中数粒径。
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图2 黄淤断面2002～2019年非汛期平均中数粒径沿程变化图
从2002～2019年非汛期平均中数粒径沿程变化图可以看出，黄河小北干流段，黄淤67～45断面间河床质整体中数粒径是逐步减小的过程，最大值黄淤67断面384.7um，最小值为黄淤45断面63.0um，之间相差321.6um。按年度将各断面中数粒径的点连接起来，折线并不是平缓下降的，淤积物在断面间是跳跃变化的，这和河流的挟沙能力及水流大小，散流的不定向流向和弯道环流等在测量断面的不同影响表现出来的。
潼关段因为有渭河汇入因此与小北干流段分开表述。黄淤41～2断面间河床质整体中数粒径是缓慢减小的过程，趋势相较小北干流段平缓，最大值出现在黄淤33断面226.0um，最小值出现在黄淤8断面为5.8um，相差220.2um，这是因为从潼关汇入的渭河泥沙对黄河泥沙河床质有一定影响，且越靠近三门峡大坝流速越小，沉降的泥沙越多，河床质的粒径也越来越细。根据非汛期潼关以下淤积物平均中数粒径沿程变化图看出，淤积物变化仅在黄淤15～2断面间出现小幅度粒径变化，其他断面变化幅度不确定度大，其中黄淤33断面出现最大断面差178.1um，相邻的31、36断面也出现次最大的155.7、140.8um断面差。说明黄淤31～36断面间水流挟沙能力变化最为突出。
2.汛期分析
图3是黄淤断面2002～2019年汛期平均中数粒径沿程变化图。
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图3 黄淤断面2002～2019年汛期平均中数粒径沿程变化图
从2002～2019年汛期平均中数粒径沿程变化图可以看出，黄淤67～45断面间河床质整体逐步减小的过程，最大值黄淤67断面427.5um，最小值黄淤51断面55.3um，之间相差372.2um，比非汛期的差值大，说明汛期水量变化比非汛期明显，引起的河床质的明显变化。
潼关以下淤积物，黄淤41～2断面间河床质减小的过程中，最大值黄淤22断面215.0um，黄淤2断面最小为1.0um，之间相差214um。同非汛期一致的是黄淤15～2断面间泥沙粒径变化小。尤其黄淤22断面出现最大断面差205.1um，黄淤36断面出现次大断面差126um，说明汛期水量变化比非汛期明显。
尽管各年淤积物中数粒径变化过程从上游到下游变化起伏大，但总的变化趋势是上游淤积物中数粒径粗，下游接近大坝淤积物中数粒径越细。潼关段由于渭河汇入黄河对泥沙有一定的影响，致使从粗到细的趋势变的不显著，黄淤26～29断面之间，由于三门峡水库汛期运用水位回水区影响范围，水流流速小、挟沙能力低，导致细颗粒泥沙落淤。