渭河咸陽～臨潼河段小流量分析

◎ 林玲俠 李雙平

1 渭河下游咸陽～臨潼河段的基本情況

渭河咸陽～臨潼河段河道長為53.6km，該河段的支流較多，左岸主要有涇河匯入，右岸的支流主要有灃河、皂河和灞河，均發(fā)源于秦嶺山脈，河道短，流域面積小，水沙量相對較小，其中皂河還承擔(dān)著西安市的排水任務(wù)。除支流外，該河段左右兩岸均有排水渠，右岸西安有漕運明渠的東渠和西渠，左岸咸陽也有五條排水渠排入渭河。

1.1 水量調(diào)度期咸陽、臨潼站的來水情況

本文統(tǒng)計了咸陽、臨潼站1973年以來水量調(diào)度期（11月、12月、1月、2月、3月、4月、5月、6月）各月的月平均流量，并分別按不同年代統(tǒng)計了各月的平均流量，計算了1973年以來咸陽、臨潼站水量調(diào)度期不同時段的平均流量。自1973年以來，咸陽站水量調(diào)度期的平均流量為44.1m3/s，臨潼站相應(yīng)時段的平均流量為106m3/s，水量調(diào)度期咸陽站的來水量占臨潼站來水量的41.6%，咸陽和臨潼站11月～2月的平均流量最小，咸陽和臨潼站在該時段的平均流量分別為35.6m3/s和 85.8m3/s，3月～4月的平均流量次之，咸陽站和臨潼站在該時段的平均流量分別為37.1m3/s和98.4m3/s，5月～6月的平均流量最大，咸陽站和臨潼站在該時段的平均流量分別為68.1m3/s和155m3/s。

1.2 區(qū)間支流來水情況

1.2.1 涇河的來水情況

涇河的出口站為桃園水文站，統(tǒng)計1973年以來有資料的年份水量調(diào)度期的來水情況。桃園站自1973年以來水量調(diào)度期多年平均流量為19.0m3/s，水量調(diào)度期涇河來水占臨潼站平均流量106m3/s的17.9%。水量調(diào)度期不同時段的平均流量11月～2月為 16.0m3/s，3 月 ～4 月 為 16.7m3/s，5月～6月為27.2m3/s。

1.2.2 灃河的來水情況

灃河主要以秦渡鎮(zhèn)水文站控制，秦渡鎮(zhèn)站1973年以來多年平均流量為4.33m3/s；灃河水量調(diào)度期不同時段的來水量亦不同，11月～2月平均流量為2.05m3/s，3月～4月平均流量為5.38m3/s，5 月 ～6 月 平 均 流 量 為7.82m3/s。在秦渡鎮(zhèn)水文站下游有橘河支流匯入，多年平均流量為4.66m3/s。

灃河入渭的流量應(yīng)為灃河干流（秦渡鎮(zhèn)站）和灃河支流橘河（高橋站）的流量之和，即灃河水量調(diào)度期的入渭流量為8.99m3/s，占臨潼站水量調(diào)度期平均流量（106m3）的8.5%。

1.2.3 灞河的來水情況

灞河是咸陽～臨潼區(qū)間除涇河以外較大的一條支流，灞河馬渡王站1973年以來水量調(diào)度期多年平均流量為 8.52m3/s，11月～2月、3月～4月、5月～6月的平均流量分別為5.10m3/s，10.7m3/s和 13.2m3/s。

灞河水量調(diào)度期入渭流量為灞、浐河流量之和13.7m3/s，占臨潼站水量調(diào)度期平均流量的12.9%。

2 臨潼站相應(yīng)流量分析

2.1 臨潼站相應(yīng)流量分析成果

根據(jù)黃河水量調(diào)度要求，華縣站作為渭河入黃把口站，水量調(diào)度期（11月～6月）的流量最小控制指標(biāo)為12m3/s。為了確保渭河水量調(diào)度達(dá)到黃河水量調(diào)度的要求，陜西省江河水庫管理局提出了華縣站預(yù)警流量為25m3/s。根據(jù)《保證華縣站控制流量的臨潼站相應(yīng)流量分析研究》成果，滿足華縣站水量調(diào)度控制流量（12m3/s）要求的臨潼站相應(yīng)控制流量為50m3/s，滿足華縣站水量調(diào)度預(yù)警流量（25m3/s）要求的臨潼站相應(yīng)預(yù)警流量為70m3/s。

2.2 臨潼站小于50m3/s的小流量情況及分析

統(tǒng)計了1991年以來臨潼站出現(xiàn)日平均流量小于50m3/s的天數(shù)，近20年來，臨潼站日平均流量小于50m3/s的平均天數(shù)為83天，其中1995年最長，達(dá)187天，說明了渭河實施水量調(diào)度是非常必要的。

由于渭河流域的降水情況不同，水量調(diào)度期出現(xiàn)小流量的情況亦不同。根據(jù)統(tǒng)計，臨潼站水量調(diào)度期元月份出現(xiàn)小于50m3/s的天數(shù)最多，多年平均達(dá)15天，其次是12月份，多年平均達(dá)14天，在一般情況下，每年的1月、2月、3月、6月和12月臨潼站的枯水時段較長，平均超過10天以上。

3 咸陽～臨潼河段小流量演進(jìn)的主要影響因素

前面已經(jīng)提及，咸陽～臨潼河段的小流量演進(jìn)主要受涇河、灃河和灞河的影響，除此而外，還有如下的影響因素。

3.1 區(qū)間排入渭河的水量

咸陽～臨潼河段左岸排入渭河的排水渠主要有咸陽公園排污渠、咸陽水電醫(yī)院排污渠、上林橋上游排污渠和天宏硅業(yè)排污渠；右岸有排洪與排污相結(jié)合的皂河、西漕運明渠和東漕運明渠。根據(jù)實測資料分析確定，咸陽～臨潼河段在咸陽市境內(nèi)的排污（水）平均流量為1.22m3/s，皂河和漕運明渠水量調(diào)度期的平均入渭流量為25.2m3/s，則咸陽～臨潼河段主要排污（水）渠水量調(diào)度期排水平均流量為21.4m3/s，占臨潼站水量調(diào)度期多年平均流量（106m3/s）的20.2%。

3.2 咸陽～臨潼河段的水量損失

（1）河槽滲漏水量損失

根據(jù)水利部水電規(guī)劃總院編制的《地下水資源量及可開采量補(bǔ)充細(xì)則》中的河槽滲漏量達(dá)西公式計算，咸陽～臨潼渭河干流的河道滲漏流量為0.42m3/s。灃河秦渡鎮(zhèn)至入渭口、灞河馬渡王至入渭口、涇河桃園站至入渭口的滲漏流量為0.27m3/s，則咸陽～臨潼河段干支流河段的河道滲漏流量為0.69m3/s，占臨潼站水量調(diào)度期平均流量的0.65%。

（2）水面蒸發(fā)損失量

根據(jù)蒸發(fā)量計算折合成平均流量，經(jīng)計算，咸陽～臨潼河段干支流在水量調(diào)度期的蒸發(fā)量折合平均流量為0.326m3/s，占臨潼站水量調(diào)度期多年平均流量的0.31%，其中11月～2月的平均蒸發(fā)流量占該時段臨潼站平均流量的0.17%，3月～4月占0.36%，5月～6月占0.42%。

4 水量調(diào)度期主要控制斷面流量關(guān)系分析

4.1 主要控制斷面流量關(guān)系的分析方法

本次分析主要控制斷面流量關(guān)系的方法采用水量平衡法，根據(jù)前面對渭河咸陽～臨潼河段小流量演進(jìn)影響因素的分析和水量平衡的基本原理，得出如下公式：

式中，QL——臨潼站流量（m3/s）；

Qx——咸陽站流量（m3/s）；

Qt——桃園站流量（m3/s）；

QF——灃河流量（m3/s）；

QB——灞河流量（m3/s）；

QP——咸陽～臨潼河段排污（水）渠流量（m3/s）；

QS——咸陽～臨潼河段河槽滲漏流量（m3/s）；

QZ——咸陽～臨潼河段區(qū)間水面蒸發(fā)流量（m3/s）。

4.2 水量平衡方程式的建立和相應(yīng)流量的計算

（1）水量調(diào)度期水量平衡關(guān)系式的建立。

根據(jù)水量調(diào)度的要求和各站的來水情況，得到渭河咸陽～臨潼河段的咸陽、臨潼、桃園站流量關(guān)系式。

（2）水量調(diào)度期不同時段的水量平衡關(guān)系式。

水量調(diào)度期劃分為11月～2月、3月～4月、5月～6月三個時段。根據(jù)各控制斷面在水量調(diào)度期各時段流量占臨潼站相應(yīng)時段的比例和咸陽～臨潼河段的水量平衡方程式，得到渭河咸陽～臨潼河段水量調(diào)度期各時段的水量平衡方程式：

11月～2月：QL=（Qx+Qt）/0.626

3月～4月：QL=（Qx+Qt）/0.531

5月～6月：QL=（Qx+Qt）/0.600

（3）咸陽、桃園站控制流量和預(yù)警流量的確定。

當(dāng)從渭河咸陽以上調(diào)水時，桃園站為相應(yīng)的流量，則上式簡化為：

11月～2月：Qx=0.433 QL

3月～4月：Qx=0.366 QL

5月～6月：Qx=0.429QL

當(dāng)從涇河桃園以上調(diào)水時，咸陽站為相應(yīng)流量，則各時段水量平衡可簡化為：

11月～2月：Qt=0.193QL

3月～4月：Qt=0.165QL

5月～6月：Qt=0.171QL

渭河實施水量調(diào)度方案時，臨潼站控制流量50m3/s、預(yù)警流量70m3/s，咸陽站、桃園站的相應(yīng)流量計算成果列于表1。

5 咸陽～臨潼河段主要控制斷面流量關(guān)系的檢驗

表1 臨潼站控制流量、預(yù)警流量咸陽站、桃園站相應(yīng)流量成果表

根據(jù)咸陽～臨潼河段水量調(diào)度期各時段的主要斷面流量關(guān)系式以及臨潼站與咸陽站和桃園站的相應(yīng)流量關(guān)系，經(jīng)計算，咸陽站和桃園站檢驗成果列于表2和表3。

從上面檢驗成果可以看出，在咸陽～臨潼河段，咸陽站的相應(yīng)流量實測值與計算值平均誤差為8.6%，其中5月～6月平均誤差為14.1%，而11月～2月和3月～4月的計算值誤差均小于10%。桃園站相應(yīng)流量實測值與計算值的平均誤差為2.3%，其中3月～4月的最大誤差為8.5%。從檢驗的結(jié)果表明，計算的咸陽、桃園站流量與實測值的平均誤差在10%的范圍內(nèi)，水量調(diào)度期各時段的誤差中，僅有一個時段超過10%，而83%的時段均小于10%。在小流量的情況下，按照流量測驗規(guī)范的要求，本次的流量關(guān)系成果是合理的，可作為編制渭河流域水量調(diào)度方案的依據(jù)。

表2 咸陽～臨潼河段咸陽站相應(yīng)流量檢驗成果表 流量單位：m3/s

表3 咸陽～臨潼河段桃園站相應(yīng)流量檢驗成果表 流量單位：m3/s

6 結(jié)論和建議

（1）渭河咸陽～臨潼河段支流較多，來水條件復(fù)雜，其中主要以涇河、灃河、灞河和區(qū)間排污（水）渠來水所占的比例較大。經(jīng)對影響該河段小流量演進(jìn)的影響因素分析研究表明，影響咸陽～臨潼河段小流量演進(jìn)的主要影響因素為各支流來水、區(qū)間排污（水）渠來水和區(qū)間的水量損失（河槽滲漏和水面蒸發(fā)）。

（2）在分析研究咸陽～臨潼河段水量調(diào)度期小流量演進(jìn)影響因素的基礎(chǔ)上，用水量平衡的方法定量分析該河段主要控制斷面水量調(diào)度期的流量關(guān)系式。通過實測資料的檢驗，其小流量演進(jìn)的關(guān)系式是基本合理的。

（3）從實測資料表明，咸陽～臨潼河段的區(qū)間排污（水）渠的水量較大，主要為皂河、西漕明渠和東漕明渠。由于本次流量測驗的次數(shù)太少代表性較差，對咸陽～臨潼河段主要控制斷面流量關(guān)系的精度會帶來一定的影響，因此建議加強(qiáng)對皂河、漕運明渠水量調(diào)度期的流量觀測工作，時間為3年左右，以確定區(qū)間排污（水）渠水量調(diào)度期不同時段的流量變化規(guī)律，為渭河的水量調(diào)度服務(wù)。陜西水利