渭河臨潼水文站洪水組合分析

黨憲軍

（陜西省水文水資源勘測(cè)局 陜西 西安 710068）

1 臨潼站河段概況

臨潼水文站為渭河干流站，設(shè)于1961年，位于臨潼區(qū)行者鄉(xiāng)，集水面積97299km2，河床是由紅粘土和細(xì)沙組成，基本斷面上游1000m和下游3000m處均有彎道起控制作用。由于受三門峽水庫(kù)的影響，沖淤變化較大，一般水位在356m左右開(kāi)始漫灘。臨潼站距渭河入黃口157.4km，上游約53.7km處有渭河干流咸陽(yáng)水文站，上游左岸約16.6km處有支流涇河匯入。涇河是渭河最大的支流，在高陵縣注入渭河，流域面積45421km2，占渭河流域總面積33.6%，干流河長(zhǎng)455.1km。張家山水文站為涇河主要控制站，距臨潼站約74.9km；右岸有支流灃河、決河、灞河匯入。

2 臨潼站暴雨洪水特性分析

2.1 暴雨特性

暴雨是陜西省河川徑流補(bǔ)給的主要來(lái)源，由于日照強(qiáng)烈，地面熱力條件較好，在一定水汽條件下，遇到有利地形條件時(shí)，特別是在山坡迎風(fēng)面的抬升作用下，往往發(fā)生短時(shí)強(qiáng)烈暴雨。渭河流域的暴雨一般發(fā)生在中上游地區(qū)。此流域?qū)俅箨懶约撅L(fēng)氣候，冬季受蒙古高壓控制，氣候干燥嚴(yán)寒，降水稀少；夏季受西太平洋副熱帶高壓影響，炎熱多雨。故該流域暴雨的環(huán)流形勢(shì)主要受西太平洋副熱帶高壓、中高緯度西風(fēng)槽、青藏高原熱帶高壓影響。流域多年平均降水量 573mm，7、8、9、10 四個(gè)月降水量占全年的60%以上。降水區(qū)域分布規(guī)律為南多北少，西多東少。秦嶺山區(qū)多年平均降水量達(dá)800mm以上，而渭北地區(qū)僅540mm。強(qiáng)度大、歷時(shí)短、范圍小是渭河流域暴雨的主要特點(diǎn)，最突出的如寶雞縣曹家溝1985年5月3日4h降雨555mm（調(diào)查值），籠罩面積僅為90km2。長(zhǎng)歷時(shí)、大面積暴雨偶爾發(fā)生，但比較少見(jiàn)，如2003年、2005年渭河秦嶺北麓暴雨等，歷時(shí)均在兩天以上，面積數(shù)萬(wàn)平方公里，這種暴雨發(fā)生災(zāi)情往往最為嚴(yán)重。

2.2 洪水特性

咸陽(yáng)到臨潼洪峰傳播時(shí)間在8h左右，張家山到臨潼傳播時(shí)間在7h左右，洪峰流量越大，傳播時(shí)間越短。一般情況下，洪水來(lái)源于渭河咸陽(yáng)以上，在下游峰型表現(xiàn)為矮胖，且含沙量低，較大洪水往往對(duì)渭河下游河床產(chǎn)生沖刷作用；而涇河洪水往往峰型尖瘦，匯流時(shí)間短、流速大。大洪水對(duì)渭河下游河床產(chǎn)生沿程沖刷，而且遇到高含沙大洪水時(shí)，在渭河下游有可能出現(xiàn)“揭河底”沖刷的特殊現(xiàn)象。若遇涇河小水大沙，洪水往往產(chǎn)生大量的沿程淤積?？傮w來(lái)講，隨著年代的推移及河床淤積的加劇，洪水過(guò)程線由尖瘦逐漸變得矮胖，洪峰出現(xiàn)時(shí)間明顯錯(cuò)后，洪水歷時(shí)也顯著延長(zhǎng)，呈現(xiàn)出歷時(shí)變長(zhǎng)、水位變高和峰現(xiàn)時(shí)間錯(cuò)后以及災(zāi)害損失加劇的特點(diǎn)。

3 臨潼站洪水組合分析

3.1 臨潼水文站洪水產(chǎn)流區(qū)

臨潼站洪水主要是來(lái)源于涇、渭河中上游的暴雨，其洪水的大小、時(shí)空分配受降雨區(qū)域所控制。從歷史洪水看，影響臨潼站洪水的產(chǎn)流區(qū)主要有三部分，一是位于渭河上游甘肅境內(nèi)，容易形成干流型洪水；二是陜西境內(nèi)寶雞至臨潼之間渭河南岸的秦嶺北麓產(chǎn)流區(qū)，容易形成混合型洪水；三是涇河上游產(chǎn)流區(qū)，容易形成支流型洪水。上游暴雨由于受隴山的阻隔很少向下游移動(dòng)，所以洪水峰值不高，而洪量較大。渭河上游和涇河上游常處于一次大暴雨的籠罩區(qū)，所以下游洪水大小主要取決于渭、涇河洪水是否遭遇，若相遇會(huì)形成峰高量大的洪峰。

3.2 臨潼水文站洪水組合分析

根據(jù)渭河干流臨潼站4000m3/s以上大洪水實(shí)測(cè)資料分析，發(fā)現(xiàn)渭河臨潼站洪水組合有三種形式：干流型洪水、支流型洪水和混合性洪水。

3.2.1 干流型洪水

干流來(lái)水型洪水是指臨潼站洪水主要來(lái)自渭河干流林家村站，林家村站洪峰流量占臨潼站洪峰流量的50%以上。如1970年8月28日至9月1日，渭河、涇河上中游連續(xù)降雨，降雨量在50m～115mm之間，降雨中心在寶雞西部、甘肅東部，最大點(diǎn)雨量為隴縣清河里115.6mm，降雨由西北向東南遞減，致使渭河林家村站8月30日11時(shí)出現(xiàn)3300m3/s的洪峰，經(jīng)過(guò)沿程迭加，8月30日20時(shí)29分到達(dá)咸陽(yáng)站洪峰流量為5050m3/s，于8月31日3時(shí)12分在臨潼出現(xiàn)5520m3/s的洪峰。典型的洪水還有“54·8”洪水、“66·7”洪水、“73·8”洪水。

表1 渭河臨潼站干流型洪水組合分析

表2 渭河臨潼站支流型洪水組合分析

表3 渭河臨潼站混合型洪水組合分析

3.2.2 支流型洪水

指臨潼站洪水主要來(lái)自涇河張家山站或其它支流各站進(jìn)入干流后疊加產(chǎn)生的洪水，咸陽(yáng)以上來(lái)水占臨潼站洪峰流量應(yīng)小于10%。如1996年7月26日至28日，涇河上游降暴雨到大暴雨，降雨中心在陜西省的隴縣和甘肅慶陽(yáng)地區(qū)，鎮(zhèn)源縣平泉鎮(zhèn)降雨122mm，其余地區(qū)在25mm～100mm之間，渭河、涇河中下游降雨量在25mm以下。受降雨影響，涇河張家山站7月28日17時(shí)出現(xiàn)洪峰流量3860m3/s，該洪峰匯入渭河時(shí)與咸陽(yáng)站60m3/s相應(yīng)流量及支流流量迭加，經(jīng)過(guò)9 h傳播，于7月29日2時(shí)匯入渭河后在臨潼站出現(xiàn)洪峰流量4170m3/s。典型的洪水還有“66·7”洪水、“73·8”洪水。

3.2.3 混合型洪水

混合來(lái)水型洪水是指臨潼站洪水來(lái)自于渭河干流林家村站及支流各站，林家村站洪峰流量占臨潼站洪峰流量應(yīng)小于50%。如2003年8月下旬以來(lái)，渭河流域經(jīng)歷了40多年未有的大范圍、長(zhǎng)歷時(shí)、高強(qiáng)度的降雨過(guò)程。降水量50mm以上面積達(dá)12.34萬(wàn)km2（1954年為5.01萬(wàn)km2）。秦嶺北麓9月份3日、5日、7日的降雨量分別達(dá)157mm、228mm、332mm。強(qiáng)降雨過(guò)程在渭河下游形成了首尾相連的六次洪水過(guò)程。通過(guò)對(duì)六次洪水的分析，發(fā)現(xiàn)第一次洪水來(lái)自涇河，張家山站洪峰流量4010m3/s，與渭河干支流洪水匯合后，臨潼站8月27日出現(xiàn)洪峰流量3200m3/s的洪水。其余洪水主要來(lái)自渭河干支流，尤其第二次洪水過(guò)程中，林家村站8月29日出現(xiàn)洪峰流量1360m3/s，魏家堡站30日2時(shí)出現(xiàn)3180m3/s，咸陽(yáng)站30日21時(shí)出現(xiàn)洪峰流量5340m3/s，與涇河張家山站流量722m3/s及灃、灞河洪水合成形成臨潼站8月31日洪峰流量5090m3/s的洪水。典型的洪水有“62·7”洪水、“68·8”洪水、“77·7”洪水、“81·8”洪水、“92·8”和“05·10”洪水。

4 不同類型洪水對(duì)河道的沖淤影響

渭河是一條易沖易淤的河流，大洪水以沖槽淤灘為主，中型洪水多以沖刷河床為主，沖刷的強(qiáng)度以及洪水大小與暴雨時(shí)空分布、降水強(qiáng)度等因素有關(guān)。臨潼站又位于涇、渭匯流區(qū)附近，其斷面的沖淤變化不僅受涇、渭河來(lái)水影響，而且受三門峽庫(kù)區(qū)淤積上延的影響。統(tǒng)計(jì)臨潼站歷年洪水情況可知，建站初的1962年7月28日洪峰流量4610m3/s，相應(yīng)水位355.93m，1975年10月2日洪峰流量4600m3/s，相應(yīng)水位357.20m，同流量水位抬升了1.2m以上；而2003年9月20日洪峰流量4270m3/s，相應(yīng)水位357.9m，較1962年同流量水位抬升接近2.0m；臨潼建站以來(lái)最大洪峰流量7610m3/s發(fā)生在1981年8月22日，相應(yīng)水位357.97m，和2003年9月20日的洪峰水位接近。臨潼站歷史洪峰水位358.58m，出現(xiàn)在2005年10月2日，對(duì)應(yīng)洪峰流量5270m3/s?？梢?jiàn)，渭河下游河床的抬升，過(guò)洪能力的銳減，使得三門峽庫(kù)區(qū)的防汛形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻。

5 結(jié)語(yǔ)

由于洪水來(lái)源和組成情況不同，不同遭遇類型的洪水具有不同的特性。通過(guò)對(duì)多年的洪水資料分析，可以看出臨潼站發(fā)生的混合洪水，其半數(shù)以上來(lái)水產(chǎn)生于省內(nèi)，多數(shù)情況下降雨區(qū)移動(dòng)方向與河道洪水匯流方向相同。因此，洪水演進(jìn)中具有峰值增大、峰型變胖的規(guī)律，而且洪水歷時(shí)較長(zhǎng)，往往出現(xiàn)復(fù)式峰。以支流來(lái)水為主的洪水具有突發(fā)性，洪水歷時(shí)較短，洪水陡漲陡落的特點(diǎn)十分突出，洪水的來(lái)源主要是涇河張家山站以上，而干流洪水很小，演進(jìn)過(guò)程有一定規(guī)律性，容易預(yù)報(bào)和防范。干流型洪水產(chǎn)匯流面積大，且洪水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，危害嚴(yán)重。對(duì)現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)資料中所出現(xiàn)4000m3/s以上大流量的洪水分析后，發(fā)現(xiàn)渭河干流洪水和區(qū)間洪水遭遇是形成下游較大洪水和造成洪水災(zāi)害的重要原因之一。

隨著時(shí)間的推移，臨潼站近幾年出現(xiàn)較大洪水的情況在不斷增加。由于河道情況的變化和水利工程的修建，涇、渭河的洪水特性也在發(fā)生變化，給洪水預(yù)報(bào)帶來(lái)了很多困難。但是，可以通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)適度、功能合理的工程體系，建立科學(xué)規(guī)范的管理體系和建立先進(jìn)的技術(shù)支撐體系，實(shí)現(xiàn)氣象、水文監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)信息資源共享，以防汛基礎(chǔ)信息的數(shù)字化為防汛調(diào)度決策科學(xué)化提供支撐，提高指揮決策科學(xué)水平。在這些先進(jìn)的平臺(tái)支撐下，充分認(rèn)識(shí)洪水，提高預(yù)報(bào)精度。陜西水利