陜西省渭河下游洪水災(zāi)害成因分析

楊秀英，韓 晨

(渭南師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，陜西渭南714000)

陜西省渭河下游洪水災(zāi)害成因分析

楊秀英，韓 晨

(渭南師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，陜西渭南714000)

陜西省渭河流域，特別是下游頻發(fā)的洪水，嚴(yán)重影響了陜西省社會經(jīng)濟的發(fā)展.文章結(jié)合該流域的洪災(zāi)情況，從地理學(xué)角度探討了渭河流域下游洪水災(zāi)害的形成機理.結(jié)果表明：造成洪水頻發(fā)，既有自然原因，如降水年內(nèi)分配集中、徑流含沙量高，又有人為因素，如三門峽水庫的修筑和防洪體系脆弱.

渭河流域;洪水;成因

1 流域概況

渭河是黃河最大的支流，發(fā)源于甘肅省烏鼠山，流經(jīng)甘、寧、陜?nèi)?，于寶雞鳳閣嶺附近流入陜西省，至潼關(guān)注入黃河.流域總面積13.5×104km2，干流全長818km，其中陜西省境內(nèi)長502km，流域面積達6.71萬km2.流域可分為三段：寶雞峽口以上為上游，寶雞峽口至咸陽鐵橋為中游，鐵橋至潼關(guān)河口為下游.陜西境內(nèi)渭河干流設(shè)有林家村、魏家堡、咸陽、臨潼、華縣等水文站.下游北岸主要支流有涇河、洛河等，水量較豐，源遠(yuǎn)流長;南岸支流有灞河、沋河等，河短流急，呈典型的不對稱羽狀水系，如圖1所示.

2 渭河流域洪災(zāi)概況

據(jù)有關(guān)資料顯示，1401—2010年的610年間，渭河流域發(fā)生洪澇災(zāi)害的年數(shù)為265年，即洪災(zāi)發(fā)生的概率為2.3年一次;但20世紀(jì)的僅100年間，渭河流域遭受到的特大洪水就有4次.通過對近60年來渭河流域洪水災(zāi)害有關(guān)資料的統(tǒng)計分析［1］可知：20世紀(jì)50年代出現(xiàn)了3次，60年代出現(xiàn)了14次，70年代出現(xiàn)了9次，80年代出現(xiàn)了9次，90年代出現(xiàn)了9次;新世紀(jì)僅10年來，已發(fā)生特大或較大洪澇災(zāi)害3次，如圖2所示.其中，1954年洪峰流量7660m3/s，倒塌房屋65間;1968年洪峰流量5000m3/s，羅紋河口防護堤決口，倒塌房屋11000余間;1981年洪峰流量5380m3/s，西安市草灘一帶洪水滿溢，淹沒耕地3.27×108m2;1992年8月洪峰流量3950m3/s，淹沒耕地3.2×108m2，受災(zāi)人口10.56萬人，其中1.14萬人無家可歸;1996年7月洪峰流量3500m3/s，淹沒耕地2.52×108m2，受災(zāi)人口24.26萬人;2003年洪峰流量3570 m3/s，倒塌房屋27.5萬間，淹沒耕地6.8×108m2，受災(zāi)人口56萬人，其中12.87萬人無家可歸，交通、通信、電利、水力等基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重?fù)p毀，直接經(jīng)濟損失22.8億元［2］.

另外通過對不同河段的洪災(zāi)進行統(tǒng)計，可以發(fā)現(xiàn)渭河中下游洪災(zāi)出現(xiàn)的機率較高，占總數(shù)的64%.見表1［1］.這是由于涇河和洛河兩大支流位于中下游河段，加上秦嶺北麓的南山支流明顯多于上游，使得洪災(zāi)極易發(fā)生.

表1 渭河流域不同河段洪災(zāi)次數(shù)統(tǒng)計

3 洪災(zāi)成因分析

洪水災(zāi)害是在一定自然環(huán)境和社會經(jīng)濟條件下發(fā)生的.自然條件中的氣候因素、水文特性和下墊面條件都可能是洪災(zāi)發(fā)生的直接原因，而人類活動也常增加洪災(zāi)發(fā)生的機率.

3.1 降水年內(nèi)分配不均

降水年內(nèi)分配不均是渭河下游洪水災(zāi)害的主要自然原因.渭河流域?qū)贉貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，冬季寒冷干燥，夏季高溫多雨;降水一般不超過夏秋兩季，且主要集中于7—9月份;7月和9月降水量相對較大，8月較小，呈明顯的“雙峰型”［3］特點，見圖3.集中的降水使徑流量迅速增加，形成洪水.從表2［4］中可以發(fā)現(xiàn)渭河流域洪水災(zāi)害一年中最早出現(xiàn)在5月上旬，汛期7—8月出現(xiàn)頻率最高，均為18次，其中7月下旬高達11次，之后逐漸減少，洪災(zāi)最遲出現(xiàn)在10月中旬.由此可見，降水量的年內(nèi)變化與洪災(zāi)發(fā)生的頻率在時間上存在明顯的一致性.

3.2 徑流泥沙含量大

渭河流域內(nèi)多為黃土沉積，生態(tài)環(huán)境脆弱，水土流失嚴(yán)重，使渭河成為一條多泥沙河流，見表3［5］.除咸陽站外，其他監(jiān)測站含沙量都大于黃河(陜縣站)的多年含沙量36.9kg/m3的平均值，說明渭河大部分河段都是高含沙水流;在林家村等6個主要監(jiān)測站中，張家山站和狀頭站的含沙量較大，說明發(fā)源于黃土丘陵區(qū)的北岸支流是陜西段渭河下游區(qū)域的主要產(chǎn)沙區(qū).據(jù)水文監(jiān)測部門測定洪水期1t渭河水的泥沙含量可高達486㎏［6］，甚至出現(xiàn)“漿河”現(xiàn)象.大量泥沙輸入河道，極易造成河床淤塞，大大降低了行洪能力.

表2 渭河流域洪水災(zāi)害時間分布

表3 陜西省渭河流域主要水文站多年(1956—2000)平均水文要素統(tǒng)計表

3.3 河道展寬，淤積嚴(yán)重

潼關(guān)位于渭河和北洛河等匯流區(qū)的出口，是渭河的侵蝕基準(zhǔn)面.因此靠近潼關(guān)斷面的渭河下游段，水面展寬，河曲發(fā)育，淤積明顯，河灘面積大;洪水進入下游區(qū)后，流速驟降，極易“漫灘”.加之臨河群眾常在河灘上種植玉米等農(nóng)作物，在7—10月的汛期，當(dāng)洪水超過“漫灘”流量后，灘地上接近成熟的農(nóng)作物對洪水傳播有明顯的“延時”作用.根據(jù)曼寧公式可知，糙率系數(shù)越小，河槽對水流阻力越大，河道斷面流量與河槽糙率系數(shù)成正比;種植接近成熟玉米的河灘糙率系數(shù)在10［7］左右，遠(yuǎn)小于沒有種植作物的河灘糙率系數(shù)約為20［6］.因此在自然和人為雙重因素的作用下，渭河下游、河口段淤積嚴(yán)重，泄洪能力大大降低.

3.4 潼關(guān)高程的變化

潼關(guān)高程是指渭河潼關(guān)水文站六號斷面，即風(fēng)陵渡鐵路橋橋址1000m3/s流量相應(yīng)的水位［8］，是控制和反映渭河下游行洪能力、河道沖淤的重要指標(biāo).據(jù)相關(guān)資料［9-10］顯示：三門峽水庫建庫前，潼關(guān)河道趨于自然沖淤平衡狀態(tài)，潼關(guān)高程在322.86m—323.63m范圍內(nèi)波動;建庫蓄水后，其沖淤不僅受天然來水來沙制約，更多是來自水庫回水及淤積上延的影響.從圖3可看出1973年以來，累計淤積體與潼關(guān)高程成正相關(guān)關(guān)系，潼關(guān)高程隨淤積體的增大大幅上升.與此同時隨著入黃高程的上升，泥沙堆積，河道萎縮，渭河下游主河槽泄洪能力迅速下降，特別是1985年以后，見表4.因此即使汛期中小洪水也能越出河槽，直接危及堤防安全.

表4 渭河下游不同時期主槽過洪能力 單位：m3/s

3.5 脆弱的防洪體系

渭河上中游防洪蓄洪工程少，規(guī)模小，調(diào)節(jié)能力弱;渭河干流和南山支流堤防建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不一，特別是南山支流堤防建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低.渭河干流的防洪大堤是按50年一遇洪水的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，可以防御3000m3/s—5000m3/s流量的洪水，但南山支流的堤壩大都建于20世紀(jì)六七十年代，以土堤和沙堤為主，防洪標(biāo)準(zhǔn)僅為20年一遇.另外南山支流多發(fā)源于秦嶺北麓，上游坡陡流急，洪水陡漲陡落，預(yù)見期短，對下游防洪威脅甚大.2003年渭河洪水就是典型例子.

4 結(jié)論

陜西省渭河下游洪災(zāi)頻發(fā)的原因主要有自然和人為兩大因素：

(1)自然因素中，降水年內(nèi)分配不均是洪災(zāi)頻發(fā)的主要氣候因素，下游河道展寬，易于沉積是地形因素，而徑流泥沙含量高是河道淤積的物質(zhì)基礎(chǔ).

(2)人為因素有三方面：三門峽水庫的蓄水、防洪體系標(biāo)準(zhǔn)低和人類對河灘地的利用.其中，由于三門峽水庫的“頂托”作用，潼關(guān)高程逐年上升，極大地降低了河槽泄洪能力，這是洪災(zāi)頻發(fā)的根本原因.防洪體系脆弱在一定程度上人為提高了洪災(zāi)發(fā)生的機率.另外，人類對灘地的開墾利用，改變了天然河道，也加劇了災(zāi)情.

［1］王旭仙，趙一民，趙奎鋒，等.渭河流域洪水災(zāi)害特征分析［J］.災(zāi)害學(xué)，2003，18(1)：42-46.

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［4］李景宜，李謝輝，傅志軍，等.流域生態(tài)風(fēng)險評價與洪水資源化——以陜西省渭河流域為例［M］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2008.77-78.

［5］張宏斌，趙紅，古明興，等.陜西省渭河流域水沙變化分析［J］.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2007，6(2)：1-4.

［6］郝明德，謝永生.2003年渭河下游洪災(zāi)分析及防洪對策［J］.中國水土保持科學(xué)，2003，1(3)：43-47.

［7］田宏偉.渭河中游洪水影響因素分析［J］.地下水，2006，28(4)：13-14.

［8］石春先.2003 年黃河洪水與潼關(guān)高程變化［J］.人民黃河，2003，25(11)：27-31.

［9］李桃英，蔣云鐘.潼關(guān)高程變化及其對渭河下游洪水的影響探討［J］.地下水，2008，30(2)：94-97.

［10］馮普林，石長偉，張廣林.渭河“2003”洪水災(zāi)害及其減災(zāi)措施的分析［J］.中國水利水電科學(xué)研究院學(xué)報，2004，2(1)：44-49.

Causes of the Flood in the Downstream Weihe River in Shaanxi Province

YANG Xiu-ying，HAN Chen
(School of Chemistry and Life Science;Weinan Normd University，Weinan 714000，China)

The frequent flood in the Weihe River Basin，especially in the downstream area，has influenced seriously the social and economic development of Shaanxi Province.In the paper，the happening mechanism on the flood is discussed through the flood situation of that basin.The results show that the reasons include two aspects：the natural causes and anthropogenic factors，such as the centrality of the precipitation，the runoff including lots of sediment，the building of the Sanmenxia Reservoir and the weak flood-resisting projects.

Weihe River Basin;flood;cause

TV122;TV882.8

A

1009—5128(2012)02—0076—04

2011—09—20

渭南師范學(xué)院研究生專項項目(08YKZ020)

楊秀英(1982—)，女，山西原平人，渭南師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院講師，理學(xué)碩士.研究方向：水文水資源與GIS.

【責(zé)任編輯 曹 靜】