由于三门峡库区泥沙淤积的不断发展，渭河下游临潼以下河段逐步形成了堤防临背差2～4.4m的"悬河"，河口稳定性差，河道摆动频繁；同时，流域灾害性暴雨洪水频繁，河流高含沙洪水频发，水沙异源特性明显，加之渭河下游防洪体系仍存在诸多薄弱环节，因而渭河下游一直是陕西省防汛的重中之重。由控制洪水向洪水管理的转变，迫切需要加强洪水预报和风险研究，实现渭河的信息化与数字化管理。在这样的背景下，《渭河下游洪水演进模拟研究》课题得到2010年度水利部公益性行业科研专项经费资助，并于2010年10月启动实施，2012年9月完成。

    课题旨在开展渭河下游洪水演进模拟研究，完善一、二维模型洪水演进及其演示系统，通过河道洪水演进过程的预报，为各级政府和防汛部门监测洪水、制定防御洪水方案、指挥抗洪救灾、洪涝灾情评估等提供科学依据和基础支撑，课题成果对推进洪水风险管理、减轻洪灾损失等具有重要意义，是按照新时期治水思路推进河流综合管理的一项重要战略举措，显得十分必要和紧迫。

    项目在搜集渭河下游相关水文测站及断面的水沙、淤积测验、河道地形等资料和渭河下游基础地理信息系统等成果的基础上，开展渭河高含沙水流特性和滩槽冲淤特征分析、水沙数学模型构建、洪水演进可视化演示系统开发等5方面的研究，取得的主要成果为：①选择渭淤24、25、26断面为典型断面进行河床地质开挖和层理结构描述，分析了河床层理淤积结构的形成原因。②通过选取流量、含沙量、初始河相系数、初始断面面积、雷诺数为影响因子，分别统计提出了反映渭河高含沙水流冲淤特征的滩、槽冲淤计算模式。③依据渭河下游275组实测近似冲淤平衡洪水的水力泥沙资料，对挟沙力判数、浑水相对黏度系数、浑水阻力系数、浑水中泥沙有效重度的倒数、浑水卡门常数这5个挟沙力影响因子之间的相关性进行了分析，建立了包含挟沙力判数和浑水相对黏度系数的2因子挟沙力关系式，提出了直接代入浑水平均沉速并结合浑水相对黏度系数拟合式进行挟沙力试算，从而得到悬移质全沙总挟沙力的计算方案。④在直接应用实测断面成果进行计算的基础上，解决了一维模型的稳定性和成果精度问题，提出了按六个步骤开展相关准备及计算分析工作的实时洪水作业预报演算方案。⑤根据渭河河道边界特性及淹没区地形数据，采用贴体坐标技术，利用Delft3d的Grid模块自动生成适当疏密的正交曲线计算网格，建立了渭河下游平面二维水沙运动数学模型。⑥制作了基于地理信息系统的渭河下游洪水演进可视化演示系统。

    对比分析课题的研究成果，《渭河下游洪水演进模拟研究》主要在以下4方面取得了创新：①建立了包含挟沙力判数和浑水相对黏度系数的2因子挟沙力关系式，推求得悬移质全沙总挟沙力的计算方案；②结合渭河下游河道洪水期滩、槽冲淤特点，提出一维水沙模型断面冲淤调整新模式,并将实测断面成果直接应用于渭河下游一维洪水演进数学模型中开展数值计算;③提出可用于作业预报的实时洪水演算方案；④制作基于地理信息系统的渭河下游洪水演进三维可视化演示系统。

    项目成果的应用，增加了一种分析研究渭河下游洪水演进特点的新方法，借助模型成果进行洪水演进计算，可预知河道洪水演进过程、淹没范围及水深分布，为各级政府和防汛部门监测洪水、制定防御洪水方案、指挥抗洪救灾、洪涝灾情评估等提供科学依据，对区域抗洪减灾和生态维护具有基础支撑作用，有利于维护区域经济社会的持续稳步发展，其经济和社会效益显著。

    值得指出的是，课题成果仍存在一些问题，主要是：①渭河高含沙水流冲淤机理复杂，滩槽冲淤模式还可以在收集更多水沙、断面资料的基础上进一步优化；②渭河下游一维洪水演进数学模型能够模拟渭河下游的水沙运动过程，但有时也会出现计算稳定性和成果精度不足现象；③渭河下游二维洪水演进数学模型初步建立，其水沙及边界问题的处理仍需进一步完善。