渭河關(guān)中段水系演變及其對(duì)城鎮(zhèn)化的響應(yīng)

鄧禮強(qiáng), 王 飛,, 韓劍橋,，4, 戈文艷,, 馬春玲, 黑 哲

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 水土保持研究所, 陜西 楊凌 712100; 2.中國(guó)科學(xué)院 水利部 水土保持研究所, 陜西 楊凌 712100;3.中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 北京 100049; 4.武漢大學(xué) 水資源與水電工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 武漢 430072)

河流作為自然界生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的一部分，其不僅有著物質(zhì)輸移和生態(tài)棲息的生態(tài)功能，同時(shí)還肩負(fù)著防洪和航運(yùn)的社會(huì)功能[1]。河流水系的規(guī)模與結(jié)構(gòu)，直接關(guān)系到區(qū)域水資源配置與生態(tài)安全[2]。

已有研究表明，河流水系受到人類活動(dòng)的重要影響，全球超過(guò)60%的河流在人類干擾下發(fā)生了不同程度的適應(yīng)性變化[3]。尤其是隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，土地利用類型發(fā)生劇烈變化，大量高等級(jí)河流被渠化、低等級(jí)河流被淤積、填埋，水系結(jié)構(gòu)趨向單一化和骨干化[4]。河流水系的改變，打破了原有河流水生態(tài)平衡，進(jìn)一步導(dǎo)致河流的防洪防汛等功能急劇下降、河流的生態(tài)和社會(huì)服務(wù)功能降低等一系列社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境問(wèn)題，阻礙了城市的可持續(xù)發(fā)展[5]。如20世紀(jì)初環(huán)太湖河道約有300余條，而到20世紀(jì)末期，河道減少至125條，河流的減少使得該地區(qū)“中雨大災(zāi)”的現(xiàn)象頻發(fā)[6]。在平原河網(wǎng)地區(qū)中心城市區(qū)，城鎮(zhèn)化發(fā)展會(huì)導(dǎo)致河流水系的連通性降低，增加城市洪澇災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)[7]。長(zhǎng)沙市城市用地變化和水系變化規(guī)律表明，各個(gè)時(shí)期城市發(fā)展速度與水系指標(biāo)衰減的速度呈正相關(guān)關(guān)系[8]。嘉興市河流水系特征變化規(guī)律表明，河流水系的衰減速率與城市化不同階段的發(fā)展速率并不完全一致[9]。目前國(guó)內(nèi)研究主要集中于東南沿海水系發(fā)達(dá)且城鎮(zhèn)化高度發(fā)達(dá)的地區(qū)，但是河流水系的形成及演化與其所處的地理環(huán)境有著緊密的聯(lián)系，不同區(qū)域的水系變化規(guī)律存在著較大的差異[5]。因此，水系變化對(duì)城市化的響應(yīng)研究宜結(jié)合地域?qū)嶋H特征開(kāi)展。

陜西省關(guān)中地區(qū)地處中國(guó)西北，是我國(guó)中部和西部地區(qū)的連接點(diǎn)，也是西北連接西南交通的樞紐，其經(jīng)濟(jì)和地理位置十分關(guān)鍵。關(guān)中地區(qū)屬于典型的大陸季風(fēng)型氣候，水資源短缺且開(kāi)發(fā)利用難，加之近些年關(guān)中地區(qū)的快速發(fā)展，導(dǎo)致黃河最大支流——渭河流域水系發(fā)生劇烈變化，引發(fā)洪澇等各種生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，制約著關(guān)中地區(qū)的發(fā)展[10]。為此本文選取1990年和2015年兩期Landsat遙感影像，通過(guò)決策樹分類和人工解譯的技術(shù)方法提取河流水系，運(yùn)用地理信息軟件(ENVI，ArcGIS)對(duì)水系特征指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，研究河流水系演化特征及其對(duì)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的響應(yīng)，以期為關(guān)中地區(qū)水資源和生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供理論支撐，并為我國(guó)中西部城鎮(zhèn)化可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

關(guān)中地區(qū)屬渭河下游的沖積平原，位于陜西中部(106°30′—110°30′E, 33°30′—35°40′N)，總面積5.55萬(wàn)km2，其北部為陜北黃土高原，南部則為陜南秦巴山地。關(guān)中地區(qū)包括寶雞、咸陽(yáng)、西安、銅川、渭南5個(gè)省轄地級(jí)市，共計(jì)54個(gè)縣(市、區(qū))，是陜西省工、農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，城鎮(zhèn)化速率快，人口最為密集的地區(qū)。渭河是關(guān)中地區(qū)過(guò)境的最大河流，也是黃河的第一大支流，屬典型北方季節(jié)性河流，徑流量季節(jié)分明，秋季最大，夏季次之。其水系的南北兩側(cè)支流發(fā)育極不對(duì)稱，發(fā)源于秦嶺的南部支流短而多，北部支流則表現(xiàn)為長(zhǎng)而少，多發(fā)源于黃土地區(qū)。除寶雞的鳳縣、太白縣和西安的周至縣南麓屬于長(zhǎng)江流域外，其他地區(qū)均屬于黃河流域。本文研究對(duì)象為關(guān)中地區(qū)渭河流域的水系，因此其他流域水系情況及人工渠道本文不做統(tǒng)計(jì)。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

本文所采用的土地利用數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http:∥www.resdc.cn/)。分別選取1990年和2015年陜西省的土地利用圖進(jìn)行裁剪、分類、計(jì)算等處理，并將研究區(qū)的土地利用類型劃分為城鎮(zhèn)建設(shè)用地、農(nóng)用地、林地、其他用地4類。

本文所采用的河流水系數(shù)據(jù)來(lái)源于1990年和2015年兩個(gè)時(shí)期的Landsat TM，OLI影像(成像時(shí)間均為7月)，原始圖像分辨率均為30 m。經(jīng)過(guò)幾何校正、大氣校正、圖像裁剪等處理后，利用ENVI軟件對(duì)研究區(qū)內(nèi)河流水系進(jìn)行提取。提取水體時(shí)主要依據(jù)不同地物類型對(duì)各波段吸收率不同的原理，通過(guò)波段運(yùn)算抑制其他地物類型特征，增強(qiáng)水體信息，然后進(jìn)行決策樹分類，提取研究區(qū)域的水體信息。通過(guò)波段計(jì)算可以求得改進(jìn)后的歸一化水體差異指數(shù)(MNDWI)[11]和歸一化差分植被指數(shù)(NDVI)，其中MNDWI和NDVI的計(jì)算公式為：

MNDWI=(Green-MIR)/(Green+MIR)

(1)

NDVI=(NIR-Red)/(NIR+Red)

(2)

式中：Green為TM影像中的Band2；OLI影像中的Band3；Red為TM影像中的Band3；OLI影像中的Band4；NIR為TM影像中的Band4；OLI影像中的Band5；MIR為TM影像中的Band5；OLI影像中的Band6。對(duì)于水體的進(jìn)一步提取還需要用到ENVI軟件中的決策樹模型對(duì)水體信息進(jìn)行分類，本文所用到的分類規(guī)則為：(1) 若MNDWI>-0.05，則認(rèn)為是水體，若MNDWI≤-0.05，則認(rèn)為非水體；(2) 若NDVI<0.05，則認(rèn)為是水體，若NDVI≥0.05，則認(rèn)為是非水體。

一般來(lái)說(shuō)，NDVI值為負(fù)即為水體，但是在該研究區(qū)內(nèi)水體信息比較復(fù)雜，某些地區(qū)河流較淺，水體中也會(huì)含有植被。因此在提取過(guò)程中，當(dāng)NDVI為正值時(shí)也存在水體，故本文在提取水體信息時(shí)采用NDVI+MNDWI的方式進(jìn)行綜合提取。在提取過(guò)程中，閾值的設(shè)定對(duì)于水體信息提取的精度起到至關(guān)重要的作用。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)表明，當(dāng)NDVI和MNDVI的閾值分別設(shè)置為0.05和-0.05時(shí)，研究區(qū)內(nèi)的水體信息可以通過(guò)ENVI軟件中的決策樹模型進(jìn)行較為精確的提取，但是依然存在細(xì)小水體漏提和其他光譜信息相似地物誤提等情況，需用到ArcGIS軟件進(jìn)行人工解譯，并后期依據(jù)Google Earth地形圖對(duì)人工解譯及自動(dòng)提取的水體信息進(jìn)行校驗(yàn)。

2.2 研究方法

對(duì)于城鎮(zhèn)化過(guò)程，本文參考土地城市化計(jì)算方法[12]，統(tǒng)計(jì)研究區(qū)內(nèi)1990—2015年城市建設(shè)用地的增加面積，采用城鎮(zhèn)化速率來(lái)表征城鎮(zhèn)化過(guò)程。

(1) 城市化速率(VC)。表示兩個(gè)時(shí)期城鎮(zhèn)建設(shè)用地增加量與上一時(shí)期城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積的比值，比值越大說(shuō)明區(qū)域內(nèi)建設(shè)用地面積增長(zhǎng)速率越快，其計(jì)算公式為：

VC=(AC2-AC1)/AC1×100%

(3)

式中：AC1為1990年城市建設(shè)用地面積；AC2為2015年城市建設(shè)用地面積。

對(duì)于水系特征，本文依據(jù)關(guān)中地區(qū)的河流水系自然特征，將研究區(qū)內(nèi)河流分為三級(jí)：渭河干流定義為Ⅰ級(jí)河流，直接匯入渭河干流的河流定義為Ⅱ級(jí)河流，匯入Ⅱ級(jí)河流的河流定義為Ⅲ級(jí)河流。選取河流長(zhǎng)度、河網(wǎng)密度(DR)、支流發(fā)育系數(shù)(K)、干流彎曲系數(shù)(S)這4個(gè)指標(biāo)，從數(shù)量和結(jié)構(gòu)上表征水系特征。

(2) 河網(wǎng)密度(DR)。表示流域內(nèi)干流和支流的總長(zhǎng)度與流域面積的比值，河網(wǎng)密度越大，表明流域內(nèi)河流長(zhǎng)度越大，可表示水系數(shù)量特征，其計(jì)算公式為：

DR=LR/A

(4)

式中：LR為流域內(nèi)河流長(zhǎng)度的總和；A為區(qū)域總面積。

(3) 支流發(fā)育系數(shù)(K)。表示水系內(nèi)各級(jí)河流長(zhǎng)度與干流長(zhǎng)度的比值，支流發(fā)育系數(shù)越大，則表明支流發(fā)育程度較高，支流越多越長(zhǎng)，是反映水系結(jié)構(gòu)特征的指標(biāo)，其計(jì)算公式為：

K=LS/Lm

(5)

式中：LS為流域內(nèi)各級(jí)支流長(zhǎng)度的總和；Lm為河流干流總長(zhǎng)度。

(4) 干流彎曲系數(shù)(S)。表示河流實(shí)際長(zhǎng)度與河流兩端點(diǎn)間直線距離的比值。河流彎曲系數(shù)越大，說(shuō)明河流的自然特性越強(qiáng)，其計(jì)算公式為：

S=LR/La

(6)

式中：LR為河流的實(shí)際長(zhǎng)度；La為河流兩端點(diǎn)的直線距離。

3 結(jié)果與分析

3.1 城市化發(fā)展過(guò)程

關(guān)中地區(qū)的土地利用類型主要以農(nóng)用地和林草地為主，兩者約占關(guān)中地區(qū)總面積的94.35%，其中城鎮(zhèn)建設(shè)用地僅為2 161 km2，占總面積的3.9%(表1)。2015年，關(guān)中地區(qū)城鎮(zhèn)用地面積增加到3 186 km2，相比1990年增加1 025 km2，增幅達(dá)到47.43%。同時(shí)農(nóng)用面積減少了1 079 km2，林地與其他用地面積變化不大，說(shuō)明新增的建設(shè)用地多為農(nóng)用地轉(zhuǎn)化而來(lái)。從土地利用的變化圖(圖1)來(lái)看，新增建設(shè)用地主要集中在渭河干流沿線，與西安、寶雞等城市發(fā)展規(guī)模相對(duì)應(yīng)。

表1 關(guān)中地區(qū)土地利用類型變化

3.2 水系指標(biāo)特征變化分析

3.2.1 水系數(shù)量的變化特征 關(guān)中地區(qū)渭河流域的水系特征值自1990—2015年均呈現(xiàn)不同程度的減少(表2)。25 a間，河流總長(zhǎng)度從1990年的4 194.48 km減少至2015年的3 357.8 km，河網(wǎng)總密度由0.076 km/km2減少至0.061 km/km2。其中Ⅰ級(jí)河流長(zhǎng)度減少43.07 km，河流密度下降6.51%；Ⅱ級(jí)河流長(zhǎng)度由1 945.29 km變化至1 601.01 km，河流密度總體降低17.70%；Ⅲ級(jí)河流長(zhǎng)度減少424.54 km，總長(zhǎng)度由1990年的1 561.43 km變?yōu)?015年的1 136.89 km，河流密度從0.028 km/km2減少至0.021 km/km2，降低幅度為27.19%，高于Ⅱ級(jí)河流密度減少率。

圖1 1990-2015年土地利用變化

3.2.2 水系結(jié)構(gòu)的變化特征 從水系結(jié)構(gòu)特征方面看，1990—2015年，渭河干流彎曲度從1.99下降至1.87。在支流發(fā)育方面，關(guān)中地區(qū)渭河流域1990年Ⅱ級(jí)河流發(fā)育系數(shù)為2.94，2015年下降為2.67。Ⅲ級(jí)支流河流發(fā)育系數(shù)1990年為2.36，2015年降低至1.95，降低幅度略大于Ⅱ級(jí)河流，表明等級(jí)越低的河流萎縮程度越大。

表2 近25 a渭河流域關(guān)中段水系總體變化

圖2 水系變化與河網(wǎng)密度變化

3.3 河流水系演變與城鎮(zhèn)化的關(guān)系

進(jìn)一步對(duì)1990年和2015年水系的對(duì)比發(fā)現(xiàn)(圖2)，水系衰減的主要特征是細(xì)小河流末端消失。河道消失主要集中在渭南市華縣、臨渭區(qū)，西安市藍(lán)田縣、長(zhǎng)安區(qū)、寶雞市太白縣、陳倉(cāng)區(qū)、金臺(tái)區(qū)、渭濱區(qū)以及咸陽(yáng)市彬縣、旬邑縣，銅川市王益區(qū)、印臺(tái)區(qū)。以上區(qū)域的河網(wǎng)密度同1990年相比下降15%以上，其中河網(wǎng)密度下降最大的為銅川市王益區(qū)和印臺(tái)區(qū)，下降幅度接近60%。通過(guò)對(duì)土地利用數(shù)據(jù)的處理發(fā)現(xiàn)，銅川市王益區(qū)、印臺(tái)區(qū)自1990—2015年建設(shè)用地增加15.49 km2，增加幅度達(dá)67.36%。除銅川市王益區(qū)、印臺(tái)區(qū)外，渭南市華縣、西安市藍(lán)田縣、寶雞市太白縣河網(wǎng)密度下降幅度均超過(guò)45%，意味著在25 a內(nèi)，區(qū)域內(nèi)有將近一半的河道消失。根據(jù)土地城市化指標(biāo)對(duì)3個(gè)地區(qū)的城市化速率計(jì)算得出藍(lán)田縣25 a內(nèi)城市建設(shè)用地增長(zhǎng)52.03%，華縣為68.86%，但太白縣在25 a內(nèi)建設(shè)用地面積只出現(xiàn)小幅度增長(zhǎng)，說(shuō)明建設(shè)用地增長(zhǎng)并不是導(dǎo)致水系變化的唯一原因。

從對(duì)上述地區(qū)的指標(biāo)值統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，河流水系急劇變化的區(qū)域都對(duì)應(yīng)著的高速的土地轉(zhuǎn)化。但對(duì)兩期的土地利用數(shù)據(jù)圖進(jìn)行對(duì)比可以得出，25 a內(nèi)，關(guān)中地區(qū)城鎮(zhèn)化速率最快的地區(qū)之一的西安市城區(qū)并不是河網(wǎng)密度劇烈衰減的區(qū)域。為進(jìn)一步探究河流水系變化與城鎮(zhèn)化的關(guān)系，本文選取西安市主城區(qū)(雁塔區(qū)、未央?yún)^(qū)、灞橋區(qū)、蓮湖區(qū)、新城區(qū)、碑林區(qū))進(jìn)行研究。1990—2015年，西安主城區(qū)建設(shè)用地面積增長(zhǎng)147.7 km2，同1990年相比增加57.91%。高速的城市化發(fā)展并沒(méi)有導(dǎo)致該地區(qū)河流長(zhǎng)度、密度的降低，河流長(zhǎng)度僅減少3.3 km，河流密度降低2.03%。從衛(wèi)星地圖(圖3)中觀測(cè)可以發(fā)現(xiàn)，西安市區(qū)在城市化高速發(fā)展的同時(shí)，對(duì)流經(jīng)城區(qū)的河流采取工程措施加以防護(hù)，修建護(hù)河堤壩以固定過(guò)水?dāng)嗝妫瑪r水壩等水利河景工程則增加了區(qū)域的水面面積。但是在堤壩修建過(guò)程中，通常對(duì)河流的小彎道進(jìn)行取直，會(huì)使得河流的長(zhǎng)度和彎曲率降低。

圖3 1990年和2015年遙感影像對(duì)比

4 討 論

4.1 渭河關(guān)中段水系演變特征及其對(duì)城鎮(zhèn)化的響應(yīng)

河流的演化一般與河床質(zhì)地，地形、氣候、人類活動(dòng)有關(guān)，但是在短時(shí)期內(nèi)，河流水系的變化的最主要因素還是人類活動(dòng)[13]。關(guān)中地區(qū)作為陜西省工、農(nóng)業(yè)中心地區(qū)，25 a間經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，隨之而來(lái)的是大量的農(nóng)用地和河流被侵占轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地。通過(guò)對(duì)水系變化劇烈地區(qū)的分析發(fā)現(xiàn)，河網(wǎng)水系的萎縮與城市化建設(shè)存在著正相關(guān)關(guān)系，但是具體河流水系特征指標(biāo)的衰減需要因地而異。關(guān)中段渭河水系指標(biāo)衰減的原因可以分為4類：(1) 平原區(qū)域水系衰減的主要原因?yàn)槌擎?zhèn)建設(shè)或農(nóng)田對(duì)河道的占用、填埋，導(dǎo)致河流變窄或消失，從而降低河網(wǎng)密度和支流發(fā)育系數(shù)；(2) 關(guān)中南部地區(qū)屬于秦嶺北麓，由于地勢(shì)問(wèn)題，土地資源利用較為困難，道路、房屋等均沿河谷而建，涉河工程以及河道兩側(cè)耕地對(duì)河流的占用是導(dǎo)致當(dāng)?shù)睾恿飨У闹饕?，其中地質(zhì)災(zāi)害也是山區(qū)河道發(fā)生變化的主要影響因素之一[14]，如寶雞太白縣；(3) 城鎮(zhèn)地區(qū)建設(shè)用地增長(zhǎng)，建筑施工對(duì)河道進(jìn)行占用以及城市人口增長(zhǎng)對(duì)水資源需求的增加，致使區(qū)域內(nèi)的水資源逐漸減少，河流也隨之消失，如銅川市王益、印臺(tái)區(qū)；(4) 渭河干流周邊地區(qū)，為了增加河流的防洪功能以及生態(tài)環(huán)境功能，沿線地方政府對(duì)河道進(jìn)行裁彎取直修建護(hù)河堤壩、濕地公園，進(jìn)而導(dǎo)致Ⅰ級(jí)河流長(zhǎng)度以及曲率降低，如西安主城區(qū)。

總體來(lái)說(shuō)，從對(duì)關(guān)中段渭河水系變化的規(guī)律研究發(fā)現(xiàn)，在城市化速率不同的區(qū)域，各項(xiàng)水系指標(biāo)的衰減程度并不一致，但水系總體呈現(xiàn)萎縮趨勢(shì)，水系變化表現(xiàn)為河流數(shù)量和長(zhǎng)度減少、河流形態(tài)結(jié)構(gòu)逐漸單一化，這與蘇州市、深圳市、上海市等國(guó)內(nèi)城鎮(zhèn)化程度較高的平原地區(qū)的河網(wǎng)研究結(jié)果基本一致[15-17]，且Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)河流受城市化進(jìn)程的影響更大，這與嘉興市河流水系變化特征相符[9]。但在城市化進(jìn)程較快的地區(qū)，如西安市主城核心區(qū)，由于人們對(duì)水系保護(hù)的概念增強(qiáng)，人們自覺(jué)保護(hù)河流水系，以及當(dāng)?shù)卣疄榱藴p輕城市的防洪排澇壓力，緩解干流的防洪壓力，部分的二級(jí)河道尤其是靠近主干道附近的二級(jí)河道會(huì)被疏通、擴(kuò)寬，以保證整個(gè)河流的過(guò)水能力平衡，在工程建設(shè)完成后，其長(zhǎng)度和河流曲率均會(huì)長(zhǎng)期維持在一個(gè)穩(wěn)定的范圍內(nèi)[8]，整個(gè)區(qū)域內(nèi)的水系指標(biāo)變化反而會(huì)有上升的趨勢(shì)。

4.2 水系萎縮的不利影響

河流水系涉及城市的給排水、城市氣候、城市水環(huán)境等諸多方面，是城市不可缺少的水環(huán)境因素[4]。河流水系具有很強(qiáng)的調(diào)蓄功能，河流的調(diào)蓄能力受水系數(shù)量和水系結(jié)構(gòu)共同影響，已有的研究表明，在河網(wǎng)中低等級(jí)河流越多，其河網(wǎng)的調(diào)蓄能力越強(qiáng)[18]。但是在關(guān)中地區(qū)快速城鎮(zhèn)化發(fā)展過(guò)程中，大量的低等級(jí)河流消失，使得水系的自然調(diào)蓄功能逐漸降低，渭河中下游年均最高洪峰水位有明顯的上升趨勢(shì)，洪澇災(zāi)害的威脅不斷增大[19]。另外一方面，由于河流水系結(jié)構(gòu)的變化，阻礙了河流的相互連通，降低了河流的自我凈化功能。城鎮(zhèn)化使城市不透水面積增加，地表徑流攜帶污染物直接進(jìn)入河流，致使關(guān)中段渭河流域的污染嚴(yán)重。通過(guò)對(duì)渭河水質(zhì)的測(cè)定，渭河干流水質(zhì)從咸陽(yáng)興平斷面至渭南潼關(guān)橋斷面，共9個(gè)斷面均屬于Ⅴ類水質(zhì)[20]，總體水質(zhì)較差。同時(shí)由于河流的減少，會(huì)使區(qū)域內(nèi)地下水補(bǔ)給降低，在遭遇干旱災(zāi)害時(shí)，會(huì)加重干旱的影響。

4.3 河流水系保護(hù)建議

關(guān)中段渭河水系數(shù)量減少主要原因是低等級(jí)河流消失，因此在推進(jìn)城市化過(guò)程時(shí)，要避免對(duì)河流的改造和填埋，尤其注重對(duì)低等級(jí)河流的保護(hù)。合理的控制城市建設(shè)用地面積增長(zhǎng)，各種土地利用類型均衡發(fā)展，增加城市中綠化面積，減少城市中的不透水面積。(1) 將河流水系保護(hù)納入到城市管理規(guī)劃中，健全監(jiān)管和執(zhí)法體系，在區(qū)域開(kāi)發(fā)規(guī)劃時(shí)，嚴(yán)禁新建工程對(duì)河流進(jìn)行填埋、占用。(2) 協(xié)調(diào)城市發(fā)展與河流水系保護(hù)，加強(qiáng)河流的治理和恢復(fù)，積極開(kāi)展低等級(jí)河流清淤的工程，增強(qiáng)河流的蓄水和防洪能力，在干流修建防洪堤壩時(shí)，盡量擴(kuò)寬治導(dǎo)線，給干流更大的空間，避免河流水系退化和河流骨干化。(3) 完善水文化設(shè)施，注重臨水空間的開(kāi)發(fā)保護(hù)，重視河流景觀建設(shè)，提高居民生活品味，讓居民自發(fā)性形成保護(hù)河流的意識(shí)。

5 結(jié) 論

(1) 1990—2015年，關(guān)中地區(qū)城市化進(jìn)程迅速，主要體現(xiàn)在城市建設(shè)用地的增加，城鎮(zhèn)建設(shè)用地增長(zhǎng)1 025 km2，增長(zhǎng)幅度達(dá)47.73%，城鎮(zhèn)建設(shè)用地增加區(qū)域主要集中于渭河干流兩岸，其建設(shè)用地的增長(zhǎng)方式主要以農(nóng)用地轉(zhuǎn)化為主。

(2) 1990—2015年，渭河關(guān)中段河流水系受到城鎮(zhèn)化的影響，河流水系指標(biāo)均呈下降趨勢(shì)，渭河干流彎曲率從1.99下降至1.87，河流長(zhǎng)度減少量隨著河道等級(jí)的降低逐漸增加。渭河支流發(fā)育系數(shù)也呈降低趨勢(shì)，25 a間，Ⅱ級(jí)河流發(fā)育系數(shù)從2.94下降至2.59，Ⅲ級(jí)河流發(fā)育系數(shù)從2.36下降至1.83。

(3) 城市化發(fā)展速率與河流水系指標(biāo)的衰減速率呈正相關(guān)關(guān)系，城鎮(zhèn)化速率越高的地區(qū)，河流水系衰減越快，但水系衰減的指標(biāo)需要因地而異。等級(jí)越低的河流受到城鎮(zhèn)化的影響越大，城鎮(zhèn)的建設(shè)使得大量的低等級(jí)河道被填埋，許多細(xì)小的河流甚至消失，河網(wǎng)單一化和骨干化的趨勢(shì)愈來(lái)愈明顯，河流的防洪能力也隨之降低，但城鎮(zhèn)化的整體水平較高時(shí)，河流水系的特征值變化會(huì)趨于穩(wěn)定或出現(xiàn)略微的增長(zhǎng)。

(4) 在未來(lái)的城市化建設(shè)和水系規(guī)劃時(shí)，要合理控制城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積增長(zhǎng)，協(xié)調(diào)城市發(fā)展與河流水系保護(hù)。修建護(hù)岸工程時(shí)，擴(kuò)寬河流治導(dǎo)線，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)低等級(jí)的河道的保護(hù)，增強(qiáng)低等級(jí)河流的調(diào)蓄功能。