渭河流域岐山段洪水流量及特性淺析

摘 要：渭河流域岐山段位于渭河干流清水河口至魏家堡斷面之間，下游距魏家堡較近，因此設計洪水采用魏家堡水文站設計洪水數據。該文在渭河流域魏家堡水文站洪水流量設計計算資料的基礎上，對渭河流域岐山段洪水流量及特性做了較為全面的分析，并針對洪水預防工作提出幾點建議。

關鍵詞：洪水流量；特性；洪水計算；分析

中圖分類號 TV122 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）19-127-03

1 基本情況

1.1 流域概況 渭河岐山段西由蔡家坡鎮(zhèn)老堡子村入境，東由蔡家坡鎮(zhèn)桃園村出境，流長9.6km，年過境流量39.86億m3，平均流量126.39m3/s，境內年自產徑流量484萬m3?？h境內渭河支流有石頭河、麥李河和同峪河3條一級支流，石頭河南自落星鄉(xiāng)沿南愛和平村東側入境，北流入渭，河道下游全長15km，年過境流量4.61億m3，境內年自產徑流量2 448.0萬m3；麥李河發(fā)源于曹家鄉(xiāng)秦嶺淺山，北流經五丈原鎮(zhèn)東側匯入渭河，全長18.2km，年產徑流量1 180.4萬m3。

渭河岐山縣境內流域面積121km2，干流河床比降1.13‰～1.56‰，平均1.37‰，河床平均寬度600m，最大寬度650m，河槽平均寬500m，河床寬深比約為230∶1。河流具季節(jié)性、多泥沙特征，河谷開闊，河槽寬淺、平坦，洪、枯流量懸殊，水位變幅大。河槽巖性以中粗砂為主，卵石次之，縱向沖淤基本平衡。渭河含沙量較大，平均為65.2kg/m3。

1.2 水文及氣象 渭河岐山段地下水以潛水為主，河漫灘及一級階地前沿埋深約5m，并受渭河補給，一級階地后埋深小于20m，大氣降水是其主要補給來源。渭河和部分一級階地潛水位的變化主要受河水控制，二者高低水位期基本吻合。

渭河岐山段屬暖溫帶半干旱半濕潤氣候，冬春干燥寒冷少雨，夏季炎熱常伴暴雨伏旱天氣，秋季陰雨連綿，涼爽濕潤，一般春夏多東南風，秋后多西北風。年平均氣溫12℃，最高41.4℃，最低-20.6℃，相對濕度20%，年平均日照時數2 154h，年平均無霜期213d；平均風速2.4m/s，最大風速14.3m/s；降水年際內分配不均，主要集中在7～10月，并常伴有暴雨出現，暴雨歷時短，強度大，年平均降雨量623.8mm，最大降雨量992.3mm，最小降雨量377mm，多年平均蒸發(fā)量936mm。渭河干流魏家堡斷面歷史實測最大洪水流量5 640m3/s，發(fā)生時間為1954年8月17日。

1.3 防洪區(qū)社會經濟狀況 渭河岐山段堤防防洪保護范圍為岐山縣蔡家坡、五丈原地區(qū)，區(qū)域內交通發(fā)達，隴海鐵路、西寶中線、西寶南線、西寶高速公路穿區(qū)而過，蔡五曹公路貫穿南北，自然條件得天獨厚，水利資源豐富，農業(yè)產業(yè)化程度較高，土地肥沃，人民富裕，是關中西部地區(qū)重要的農產品供應基地。區(qū)域內工業(yè)基礎較好，擁有各類企業(yè)2 400多戶，100多種主要產品，初步形成了以汽車制造、服裝紡織、醫(yī)藥化工、機械電子、食品加工、建筑建材等為主導產業(yè)的工業(yè)格局，成為西北地區(qū)生產重型汽車、方便食品、化纖帆布、專用機械、電子設備的重要基地。蔡家坡是隴海鐵路上東連西安、西接寶雞的一個重要接點，是寶雞市建設百萬人口大城市和工業(yè)強市的重要一極。蔡家坡發(fā)展基本定位是：中國載重汽車制造基地和西北汽車零部件加工配送中心，主業(yè)突出、多業(yè)發(fā)展、經濟繁榮、社會文明、功能完善的現代化、工業(yè)化、城市化生態(tài)型新城區(qū)。

1.4 防洪工程建設基本情況 渭河原有堤防大多是20世紀70年代依靠當地農民修建的低標準堤防，堤防斷面為梯形，堤頂高程達不到“54”型洪水的設防標準，部分迎水坡為干砌石護坡，砌護質量差，大部分護坡基礎埋深較淺，抗沖刷能力差。本段堤防至今已運行多年，但從未大規(guī)模整修，護坡損壞，基礎淘刷嚴重，抗御洪水能力不夠。為確保防洪區(qū)的安全，加固修復該段堤防已迫在眉睫。

2011年，陜西省委、省政府做出渭河全線綜合整治的重大戰(zhàn)略決策，按照省、市要求，結合《陜西省渭河全線整治規(guī)劃及實施方案》，岐山縣精密規(guī)劃、精心施工，于2012年5月中旬率先在全省實現了渭河兩岸堤防主體工程的全線貫通。左岸加高加寬建成20m寬堤路結合方式，右岸加高加寬建成30m寬堤路結合方式，防洪標準為抵御“100年一遇”洪水標準，堤防及其主要建筑物等級為1級。

2 防洪設計及特性分析

2.1 洪水災害案例 渭河岐山段地處廣闊的關中平原中西部，在漫長的地質年代里經過反復的堆積與侵蝕，兩岸發(fā)育著多級階地和漫灘，由于河槽寬淺，主流多變，加之豐枯流量相差懸殊，水位變幅較大，經常造成泛濫和塌岸，給兩岸人民的生命財產造成巨大的損失。1984年7月下旬出現連陰雨和局部大暴雨，受災面積719.53hm2，渭河堤防決口5處，沖毀丁壩21座，橋梁1座。1992年8月12日，岐山縣普降大雨，沖垮渭河部分河堤、丁壩。2003年，全縣普降大雨，8月下旬渭河河水暴漲，渭河洪峰與石頭河泄洪疊加，沖毀蔡家坡龔劉段河堤排水涵洞，洪水倒灌，造成龔劉村西寶高速南72.4hm2農田全部受淹。

2.2 洪水特性 渭河流域暴雨多出現在7～8月份，一般南部早于北部，東部早于西部。暴雨一般具有兩個特點，一是籠罩面積大，歷時長，強度不大，二是降雨多為兩個過程，第一個降雨過程增大了前期影響雨量和河槽基量，為第二個降雨過程洪水和洪峰增大創(chuàng)造了條件，第二個降雨過程產生較大的洪峰和洪量。

2.3 現有防洪標準 渭河干流岐山段堤防位于渭河干流清水河口至魏家堡斷面之間，下游距魏家堡較近，因此設計洪水采用魏家堡水文站設計洪水數據。

2.3.1 渭河干流魏家堡站天然洪水計算 洪水資料的選樣采用獨立選取年最大值的方法，洪峰流量每年選取一個最大的瞬時值。魏家堡站有1944-1946、1950-1967、1971-2010年共61a的不連續(xù)實測洪水系列，為了使水文站資料系列保持相對的連續(xù)性，提高設計洪水計算精度，根據具體條件對魏家堡站缺測年份采用上游的林家村站作為參證站進行插補延長，并求出1934-1937、1947-1949、1968-1970年洪峰流量系列，與實測洪水系列組成71a連續(xù)的長歷時洪峰流量系列。根據魏家堡站和黃河潼關站年最大洪峰流量系列，加入1843、1898年歷史調查洪水，按不連續(xù)系列進行頻率計算，求得魏家堡站不同頻率洪水成果及統計參數，詳見表1。

（2）堤防工程對設計洪水的影響和改正：渭河中游林家村站到咸陽站區(qū)間修建有堤防工程，河道中修建堤防工程后，在不同程度上縮窄了天然河道的行洪斷面，使原來天然河道中一部分灘地槽蓄的洪量變成修堤后的歸槽行洪水量，致使原經水庫影響后的天然洪峰值因受河槽槽蓄量的減少而增加。這種天然和加堤后設計斷面洪峰流量變化，經分析在魏家堡斷面平均增加4.3%。

由于實際情況如遇“54”型大洪水時，規(guī)劃河段少部分低標準堤防允許潰堤而出槽，考慮到“100年一遇”洪水由于農堤被淹沒，被淹沒農堤及城區(qū)堤防仍占有部分天然河道槽蓄量，為安全取原計算改正系數的25%，作為堤防影響改正值。經過改正，魏家堡站“100年一遇”設計洪水由7 013m3/h增加到7 090m3/h。

2.3.3 成果對比及選用 渭河干流魏家堡站洪水頻率分析計算工作，在《渭河中游干流防洪工程可行性研究報告》（以下簡稱《渭河中游可研》）中的洪水頻率分析計算成果通過了陜西省水利廳和水利部的審查，本次計算成果與《渭河中游可研》成果比較情況詳見表2。

3 不同量級洪水淹沒情況分析

3.1 “100年一遇”洪水 林家村斷面洪峰流量達到7 530m3/s時，魏家堡斷面洪峰流量為8 980m3/s，岐星斷面水位509.60m，大橋斷面水位506.04m，古城斷面水位503.20m，洪水將使北岸蔡家坡鎮(zhèn)的岐星、水寨、古城、趙家、龔劉、東堡子、南岸的北星、華明新莊8個行政村，18個廠礦企事業(yè)單位，2 000余人，130hm2土地受淹，直接經濟損失約16 000萬元。

3.2 “500年一遇”洪水 林家村斷面洪峰流量達到10 700m3/s時，魏家堡斷面洪峰流量為11 600m3/s，岐星斷面水位509.90m，大橋斷面水位506.32m，古城斷面水位503.60m，洪水將使北岸蔡家坡的岐星、水寨、古城、龔劉、趙家、范家村、東堡子、三刀嶺，南岸的北星、華明新莊10個行政村，33個廠礦企事業(yè)單位，240 00余人，1 411.47hm2土地受淹，直接經濟損失約21 000萬元。

3.3 “500年一遇”與馮家山水庫潰壩和石頭河水庫最大泄洪量疊加洪水 岐星斷面洪峰流量達到23 300m3/s時，岐星斷面水位511.60m，大橋斷面水位509.24m，古城斷面洪峰量達到31392m3/s，水位505.6m，洪水將在縣境內出現雍水現象，使北岸的零胡、岐星、水寨、宋家堯、東堡子、古城、趙家、龔劉、范家村、永樂、三刀嶺，南岸五丈原鎮(zhèn)的北星、西星、華明新莊村等14個行政村，部分鐵路干線，104個廠礦企事業(yè)單位，55 000余人，2 039.8hm2土地受淹，直接經濟損失約160 000萬元。

4 結語

本文在對渭河岐山段洪水流量及特性進行分析的同時，建議強化防汛防洪安全意識，按照“安全第一，常備不懈，以防為主，全力搶險”的方針，通過以下幾方面工作，全力搞好防洪工作。一是周密規(guī)劃，結合城區(qū)路段及人口分布現狀，科學合理的制定相應應急預案；二是統籌協調，防汛指揮部成員單位要緊密協作，各司其職，落實防汛責任制，全力做好防汛工作；三是加強汛期暴雨及洪水預警工作，充分利用降雨的數值預報，進一步延長洪水預報預見期，提高水溫預報精度；四是統一調度，組建防汛搶險隊伍，落實防汛物資，做好防汛工作保障，全力保障人民生命財產安全。 （責編：張宏民）