渭河下游近期沖淤情勢(shì)分析

蔣亞萍

(陜西省三門峽庫(kù)區(qū)水文水資源局，陜西渭南 714000)

渭河下游近期沖淤情勢(shì)分析

蔣亞萍

(陜西省三門峽庫(kù)區(qū)水文水資源局，陜西渭南 714000)

渭河是黃河的最大支流，渭河下游是三門峽水庫(kù)建庫(kù)以來(lái)的淹沒(méi)區(qū)和影響區(qū)，泥沙淤積嚴(yán)重，給陜西關(guān)中東部的防洪帶來(lái)不利的影響。對(duì)21世紀(jì)以來(lái)渭河下游的沖淤情況，影響河道沖淤的影響因素進(jìn)行分析，提出減緩渭河下游泥沙淤積。降低潼關(guān)高程，以利下游河道沖刷，加強(qiáng)河道沖淤和河勢(shì)觀測(cè)工作，為度汛預(yù)案提供依據(jù)。

沖淤;分析;渭河下游

渭河是黃河最大的支流，發(fā)源于甘肅渭源縣鳥(niǎo)鼠山，流經(jīng)甘肅、寧夏、陜西三省(區(qū))，于陜西省潼關(guān)縣港口附近匯入黃河，流域面積13.48 km2干流全長(zhǎng)818 km.咸陽(yáng)隴海鐵路橋至入黃口208 km稱渭河下游。

渭河下游支流較多，右岸支流密而短，主要有灃河、灞河、沋河、赤水河、羅敷河、長(zhǎng)澗河等，均發(fā)源于秦嶺北麓;左岸支流少而大，主要有涇河和北洛河，是渭河下游泥沙的主要來(lái)源區(qū)。渭河下游河道開(kāi)闊，從上段到下段分別為游蕩型、過(guò)渡型和蜿蜒型河道，河床灘槽分明，灘地廣闊。

1960年建成了黃河三門峽水庫(kù)，渭河下游在三門峽水庫(kù)建庫(kù)前是一條沖淤相對(duì)平衡的河流，歷史上未設(shè)堤防。三門峽建庫(kù)以來(lái)，由于水庫(kù)樞紐泄流排沙能力的限制，庫(kù)區(qū)泥沙淤積迅速發(fā)展，地處黃、渭、洛河交匯處下游的潼關(guān)高程(1 000 m3∕s的水位)迅速抬升。潼關(guān)高程歷來(lái)是黃、渭、洛河的侵蝕基準(zhǔn)面，隨著潼關(guān)高程的抬升，渭河下游泥沙淤積迅速發(fā)展，同流量水位不斷抬升，洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生，在渭河下游修建了防洪大堤和河道工程以及排澇工程。隨著渭河下游泥沙的大量淤積，淤積部位逐漸向上游延伸，渭河下游成為三門峽水庫(kù)的淹沒(méi)區(qū)和影響區(qū)，渭河下游河道的沖淤既受到來(lái)水來(lái)沙條件的影響，同時(shí)又受到潼關(guān)高程升降的影響。

1 渭河下游沖刷與淤積

1.1 1960－2000年的沖淤概況

三門峽水庫(kù)建成運(yùn)用以來(lái)，水庫(kù)經(jīng)過(guò)了蓄水?dāng)r沙，防洪排沙和蓄清排渾運(yùn)用方式，其中樞紐進(jìn)行了兩次大的改建，其泄流排沙能力有所增大，但潼關(guān)高程仍然居高不下，渭河下游泥沙淤積持續(xù)發(fā)展，根據(jù)實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，三門峽建庫(kù)以來(lái)至2000年渭河下游共淤積泥沙12.834 1億m3，各河段的淤積量詳見(jiàn)表1。

表1 渭河下游1960－2000年各河段淤積量表

從表中看出，渭河下游在2000年以前共淤積泥沙12.834 1億m3，其中渭淤10斷面(華縣)以下淤積量占69.2%，渭淤 10～26斷面(華縣 －臨潼)的淤積量占28.5%，渭淤26～37斷面(臨潼－咸陽(yáng))淤積量?jī)H占2.3%，不難看出，渭河下游河道淤積是嚴(yán)重的，泥沙淤積的重心在華縣以下河段，且泥沙淤積向上游呈減少的趨勢(shì)，說(shuō)明了渭河下游泥沙淤積主要為水庫(kù)溯源淤積。

1.2 渭河下游近期的沖刷與淤積

1.2.1 近期沖淤量及分布

本文所指近期為2001－2010年。在該時(shí)期，渭河下游總的來(lái)講河道是沖刷的，共沖刷泥沙1.110 6億m3，各河段的沖淤分布情況列于表2.

表2 渭河下游2001－2010年各河段沖淤分布表

從表2中看出，渭河下游河道近期主要以沖刷為主要趨勢(shì)，其沖刷的部位主要在華縣以下和臨潼以上河段，而華縣－臨潼河段仍然為淤積，特別在臨潼－咸陽(yáng)河段沖刷泥沙達(dá)0.862 9億m3，為多年以來(lái)之少見(jiàn)，因此渭河下游在近期出現(xiàn)兩頭沖中間淤的沖淤格局。

1.2.2 渭河下游淤積末端的變化

在河道修建攔河建筑物后河道產(chǎn)生溯源淤積的最遠(yuǎn)點(diǎn)稱之為淤積末端，三門峽水庫(kù)建成運(yùn)用以來(lái)，庫(kù)區(qū)淤積嚴(yán)重，在渭河下游泥沙逐漸向上游發(fā)展，淤積末端逐漸向上游延伸。根據(jù)三門峽建庫(kù)以來(lái)渭河下游各斷面的淤積測(cè)驗(yàn)資料分析，其累計(jì)淤積量在河道的斷面間出現(xiàn)沖刷時(shí)，而該斷面下游為全部淤積，則該處為其淤積末端，淤積末端隨著河道的沖淤變化而進(jìn)退。渭河下游近期的淤積末端變化情況列于表3。

表3 渭河下游近期淤積末端變化表

從表3中看出，渭河下游近期隨著河道的沖刷，特別是在臨潼以上河段沖刷量較大，渭河下游的淤積末端逐漸向下游后退，2001年在渭淤34斷面，而2010年已后退到渭淤27斷面，即高陵耿鎮(zhèn)渭河大橋下游附近。

1.2.3 渭河下游河床質(zhì)的變化

渭河下游的河床質(zhì)隨著河道比降和河道的沖淤變化而變化。渭河下游的河道比降具有上大下小的顯著特征，在西安咸陽(yáng)河段的河道比降為6.3左右，而在渭河的尾閭段河道比降1.0左右。根據(jù)2008～2010年的實(shí)測(cè)資料分析，在渭河下游的西安咸陽(yáng)河段的河床質(zhì)平均中數(shù)粒徑為0.528 mm，渭南河段的河床質(zhì)中數(shù)粒徑為0.116 mm，在華縣河段的河床質(zhì)平均中數(shù)粒徑為0.075 9 mm，因此，渭河下游從上至下具有河床質(zhì)逐漸減小的顯著特征。

從上面的近期沖淤情況分析可知，渭河下游近十年來(lái)河道沖刷1.1106億m3，沖刷的重點(diǎn)河段為咸陽(yáng)－臨潼河段，其沖刷泥沙0.862 9億m3，本文統(tǒng)計(jì)了渭河下游1991－1993年和2008－2010年西安咸陽(yáng)河段渭淤32～35斷面間的河床質(zhì)粒徑情況，列于表4.

表4 渭淤32－35斷面河段河床質(zhì)變化表

從表4中看出，在渭河下游的西安咸陽(yáng)河段由于近期河道產(chǎn)生較大的沖刷，經(jīng)與90年代典型時(shí)段的比較，河床質(zhì)出現(xiàn)嚴(yán)重粗化現(xiàn)象，其他沖刷河段也有類似的現(xiàn)象。渭河下游近期河床質(zhì)變粗，進(jìn)一步論證了渭河下游河道沖刷的結(jié)果。

2 河道沖刷影響因素分析

2.1 渭河下游的水沙條件影響

根據(jù)實(shí)測(cè)資料分析，渭河下游的水量主要來(lái)源于渭河干流及其南山支流，而渭河下游的泥沙主要來(lái)源于涇河流域。渭河下游的沖淤特性是河道主槽有沖有淤，當(dāng)水沙條件有利時(shí)主槽沖刷，水沙條件不利時(shí)主槽淤積，而河道灘面只淤不沖。

近10年來(lái)，臨潼站年最大流量大于2 000 m3/s的有3年，2003年臨潼站最大洪峰流量5 090 m3/s，相應(yīng)咸陽(yáng)站最大洪峰流量5 170 m3/s;2005年臨潼站最大洪峰流量5 270 m3/s，相應(yīng)咸陽(yáng)站最大洪峰流量3 130 m3/s;2010年臨潼站最大洪峰流量2 800 m3/s，相應(yīng)咸陽(yáng)站最大洪峰流量1 440 m3/s.因此，近10年來(lái)，渭河下游的較大洪水主要來(lái)源于咸陽(yáng)以上的干支流，由于含沙量較小，對(duì)渭河下游的灘面不會(huì)帶來(lái)較大的淤積，河道沖淤主要發(fā)生在主槽內(nèi)。其余年份渭河下游的洪水量級(jí)均較小，且多為渭河干流南山支流來(lái)水，加之涇河近期未出現(xiàn)較大洪水，對(duì)主槽的沖刷影響較大。不難看出，渭河下游近期河道以沖刷為主要趨勢(shì)，主要是近期渭河下游的水沙條件較為有利。

2.2 潼關(guān)高程的影響

潼關(guān)高程歷來(lái)是渭河下游的局部侵蝕基準(zhǔn)面，它的升降對(duì)渭河下游的沖淤影響較大，近10年來(lái)，地處渭河入黃口下游附近的潼關(guān)高程的變化情況見(jiàn)圖1.

圖1 2001－2002年潼關(guān)高程變化圖

從圖中看出，2001年汛后潼關(guān)高程為328.23 m，2002年汛后潼關(guān)高程抬升至328.78 m，為多年以來(lái)的最高值，2003年由于三門峽水庫(kù)非汛期控制運(yùn)用水位318 m和汛期洪水期敞泄，平水期控制運(yùn)用的運(yùn)用方式以及實(shí)施適當(dāng)?shù)墓こ檀胧瑥?003年開(kāi)始潼關(guān)高程有所下降，到2010年汛后潼關(guān)高程為327.76 m，在此期間潼關(guān)高程有升有降，但以下降為主要趨勢(shì)，共下降0.47 m，因此，潼關(guān)高程的緩慢下降對(duì)渭河下游河道的沖刷創(chuàng)造了有利的條件，在近十年來(lái)，華縣以下河段為沖刷，共沖刷泥沙0.6907億m3。

2.3 河道采砂對(duì)渭河下游減淤的作用

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，為規(guī)范河道的采砂行為，科學(xué)合理的開(kāi)采砂石資源，在渭河下游編制了河道采砂規(guī)劃，河道管理部門加強(qiáng)了對(duì)河道采砂的管理。根據(jù)采砂規(guī)劃每年渭河下游的采砂量達(dá)數(shù)百萬(wàn)m3，特別在西安臨潼河段的采砂規(guī)模較大，這對(duì)渭河下游的河道減淤也有一定的作用。

3 結(jié)論與建議

渭河下游近10年來(lái)河道產(chǎn)生沖刷，其沖刷泥沙1.110 6億m3，呈現(xiàn)出上下沖中間淤的格局，三門峽水庫(kù)在渭河下游的淤積末端已后退在渭淤27斷面附近(耿鎮(zhèn)渭河大橋下游)，河床質(zhì)泥沙粒徑粗化。根據(jù)初步分析主要是近期水沙條件較為有利，潼關(guān)高程以下降為主要趨勢(shì)，對(duì)渭河下游河道的沖刷創(chuàng)造了條件，加之渭河下游的采砂對(duì)河道的沖刷也有一定的作用。但是如果遇不利的水沙條件，渭河下游仍然會(huì)加重河道泥沙淤積，為此提出如下建議:

(1)繼續(xù)采取有力措施，降低潼關(guān)高程。雖然近10年來(lái)潼關(guān)高程有所下降，但下降幅度較小。為此建議有關(guān)部門進(jìn)一步優(yōu)化三門峽水庫(kù)的運(yùn)用方案，使潼關(guān)高程大幅度下降，以利渭河下游的河道沖刷，減輕渭河下游的防洪壓力。

(2)加強(qiáng)渭河下游的河道沖淤和河勢(shì)觀測(cè)工作。河道沖淤直接關(guān)系到同流量水位的升降，河勢(shì)變化直接影響到防洪工程的安全，加強(qiáng)渭河下游的河道沖刷和河勢(shì)觀測(cè)工作，以為科學(xué)合理的制定渭河下游度汛預(yù)案提供科學(xué)的依據(jù)。

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1004－1184(2013)05－0103－02

2013-05-20

蔣亞萍(1974-)，女，陜西渭南人，工程師，主要從事水文泥沙監(jiān)測(cè)工作。