陈焕荣

(宝鸡市渭河拦河闸工程管理中心，陕西 宝鸡 721000)

1 工程概况

渭河宝鸡市区段地处陕西渭河河谷盆地的最西端，以上是山区河流，河道较窄，河床平均比降约3.10‰，水流较快；以下是平原河流，河道较宽，河床比降和水流流速明显变缓。渭河市区段属山区河流向平原河流的过渡段。该段上游10 km处有宝鸡峡渠首枢纽水库，从上到下，南岸有太寅河、塔稍河、清姜河、石坝河等，北岸有硖石河和金陵河等较大支流汇入。

宝鸡市金渭湖，是在宝鸡市区渭河主河床上修建全断面拦河闸，拦蓄河道形成水面140万m2，回水长度1.65 km，蓄水238万m3的人工湖泊。拦河闸位于市区马营桥下350处，为大(1)型I等工程，为开敞式平底闸，由上游连接段、闸室段和下游消能段组成。闸室总跨度626 m，共29孔，每孔净宽19 m。闸室底板高程为579.9 m，闸门顶高程583.9 m。闸门设计总过水流量7590 m3/s，单孔设计过水流量216.4 m3/s。工程于2003年修建，2004年10月下闸蓄水。

经统计，拦河闸至投入运行至2020年底，年均蓄水254天，年最多蓄水338天。金渭湖水面形成，促进了人水和谐共处，改变了区域小气候，带动了两岸经济发展。

2 动床模型物理试验结果

2000年，原建设单位委托西北农林科技大学水利水电科学研究院进行动床模型试验，通过模型实验研究生态治理工程河段泥沙冲淤变化情况，提出在保障宝鸡市度汛安全的前提下，合理可行的生态治理工程布置及运行方案。

金渭湖库区泥沙来源由二部分组成。(1)渭河宝鸡峡渠首以上流域所产的、经过宝鸡峡枢纽拦截后下泄的渭河沙量。(2)林家村水文站以下至拦河闸之间的区间来沙。

建闸后的金渭湖河段的泥沙淤积分为两部分，一是主槽淤积，二是低漫滩淤积。当打开主槽闸孔敞泄，同时流量大于1000 m3/s时，淤积在主槽宽约200 m范围内的泥沙，在溯源冲刷和沿程冲刷的共同作用下，即可全部被冲走。淤积在低漫滩上的泥沙，其分布与蓄水深度成正比，即闸前段较厚，库尾段较薄，呈三角体。

当库区通过流量2350 m3/s时，临护滩的部分低漫滩淤积物将被冲走。当出现流量3000 m3/s时，水流将覆盖全部滩面，冲走全部滩面的淤积物。

3 运行观测泥沙淤积结果及分析

1)运行观测

为详细了解运行中金渭湖库区泥沙淤积变化，运行管理单位结合金渭湖库区实际，布设了8条观测断面，断面布置见图1，对金渭湖库区泥沙淤积，分别于2005年9月、2007年3月、2009年9月、2014年10月、2018年9月进行了5次观测测量。

图1 金渭湖湖区断面布置图

2)淤积结果

经过测量结果的比对，2004年建成运行到2018年，金渭湖库区泥沙淤积量41.58万m3，冲刷量16.14万m3，总淤积25.44万m3。其中2004年～2005年泥沙淤积量46.98万m3，冲刷量29.26万m3，总淤积17.72万m3。2005年～2007年泥沙淤积69.44万m3，冲刷量9.01万m3，总淤积60.43万m3。2007年～2009年泥沙淤积量22.87万m3，冲刷量49.36万m3，总淤积-26.49万m3。2009年～2014年泥沙淤积量22.64万m3，冲刷量47.23万m3，总淤积-24.59万m3。2014年～2018年泥沙淤积量15.34万m3，冲刷量16.00万m3，总淤积-0.66万m3。金渭湖淤积测量结果见表1。

表1 金渭湖淤积测量结果统计表

3)泥沙淤积结果分析

从测量计算结果可看出，从运行蓄水到2018年，金渭湖库区总体是呈现淤积状态，但淤积冲刷处于动态变化之中，可明显分为3个阶段。第一阶段2004年～2006年，淤积大于冲刷，处于淤积状态。第二阶段2007年～2014年，冲刷大于淤积，处于冲刷状态。2015年～2018年，冲刷与淤积基本平衡，处于稳定状态。

从淤积测量断面变化分析，2004年～2018年，淤积主要集中在渭河公园子堤至主河槽段北滩地、亲水平台至闸前南滩地、金陵河入渭口处，滩地淤积明显，闸前400 m范围内槽滩分明。主河槽总体为冲刷状态，蓄水末端主河槽靠右岸大堤，局部冲刷下切较大，宽度增大。亲水平台至闸前段河槽出现分叉，变化明显。蓄水区亲水平台上游段河道纵向出现北(滩地)高南(主槽)低态势，下游段出现南(滩地)高北河床低态势。其中2004年～2006年，淤积主要集中在滩地、河床、金陵河入渭口处，闸前至上游400 m段滩槽分明，主河槽也有淤积。2007年～2014年，河床和滩地总体处于冲刷状态，上游主河槽宽度增加，冲刷严重。2015年～2018年，滩地和河槽有淤有冲变化不大，处于稳定平衡状态。

4 淤积成因分析

1)上游水情影响。小水淤积大水冲刷是多泥沙河道泥沙变化特性。经统计，从2004年10月下闸蓄水至2018年，拦河闸过闸流量大于1000 m3/s只有3次，分别是2005年7月2日1750 m3/s、2013年7月22日2455 m3/s、2018年7月11日2610 m3/s。过闸流量大于500 m3/s小于1000 m3/s，共有5次，其余均小于500 m3/s。因此，上游来水量级小，大水发生频率少，造成金渭湖总体处于淤积状态。但两次出现超过2300 m3/s洪水，河槽和滩地冲刷效果明显，验证了动床模型试验结果。

2)调度运行影响。影响调度运行因素很多，主要因素是在上游来水处于高泥沙(泥沙含量大于10 kg/m3)小流量(流量小于1000 m3/s)时，无法完全做到空库运行。2005年、2006年运行初期，为配合各种参观和考察，有时高泥沙状态下蓄水，造成库区淤积。2005年以后，拦河闸下游相继建成沙河、茵香河、代家湾橡胶坝，与拦河闸联合调度，考虑到泄水程序和橡胶坝安全，受限于宝鸡峡渠首水库泄水至拦河闸时间短(1 h)，泄水不及时，导致库内出现雍水，洪水在通过金渭湖时受阻，流速降低，悬移质泥沙沉淀在漫滩。特别是下游橡胶坝、跨渭河大桥、穿河管道、亲水平台等工程修建，拦河闸按照上级要求配合调节下泄流量，也对调度运行造成一定影响，造成库区淤积。

3)工程影响。渭河公园修建，导致主河槽从铁桥下改道，偏向南河堤堤脚，主河槽与滩地高差近2 m，处于下切状态。金渭湖库区南岸码头修建，位于主河槽顶冲段，造成主河槽在此改道，码头下游河道形成低漫滩，小洪水不上滩，大洪水流速降低，洪水冲刷效果很微，造成漫滩淤积逐步增加。

4)植被影响。小流量洪水大部分时间不漫滩，即使漫滩由于洪水量级小，流速慢，导致泥沙在漫滩淤积。淤积物中含有丰富的植物生长营养，致使植被生长茂盛，植被根系加固了淤积层，不利于洪水冲刷。

5 结论与建议

综上所述，宝鸡金渭湖泥沙总体是淤积的，目前库区冲淤基本处于稳定平衡状态。淤积成因也是多方面的，为减少金渭湖淤积，增加蓄水景观效果，确保安全防洪，对以后管理运行提出以下建议。

1)进一步做好淤积观测分析，及时掌握库区淤积变化状态，为下一步清淤疏浚提供技术支持。

2)加强联合调度研究，加大对上游水情、雨情、汛情研判，严格执行度汛预案合理蓄泄。

3)开展排沙减淤课题研究，探索和实践金渭湖排沙减淤方法，如低水头小流量的自生成螺旋流排沙、束水冲沙、挖槽冲砂等。

4)定期清理移植滩区碍洪植物，恢复滩地自然功能。