渭河2017·10洪水特性及影響分析

張廣林，孫亞茹

（1.陜西省江河水庫管理局，陜西 西安 710018；2.陜西水利水電集團有限公司，陜西 西安 710086）

渭河是黃河的最大支流，發源于甘肅省渭源縣鳥鼠山，流域面積13.48萬km2，全長818 km，其中咸陽鐵橋以下至潼關入黃口為渭河下游段。三門峽建庫以來，渭河下游河道淤積嚴重，主槽萎縮，河灣上提下挫頻繁，主流橫向擺動劇烈，岸坎坍塌嚴重，往往危及防洪工程安全。2017年10月的秋淋洪水對渭河下游河道演變及河床沖淤變化具有一定的作用。

1 洪水情況

1.1 洪水過程

由于受副熱帶高壓外圍暖濕氣流和低窩系統共同影響，2017年10月兩次秋淋降雨過程，在渭河中下游形成了兩次洪水首尾相連的秋淋洪水過程。

渭河干流林家村站10月4日洪峰流量為289 m3/s，魏家堡站5日洪峰流量730 m3/s，渭河支流黑河黑峪口站4日洪峰流量303 m3/s，咸陽站5日16時24分洪峰流量1030 m3/s。在此期間支流灃河秦渡鎮站、灞河馬渡王站分別出現洪峰流量241 m3/s、476 m3/s，渭河臨潼站6日2時洪峰流量886 m3/s；渭河華縣站10月6日20時洪峰流量968 m3/s。

渭河林家村站10月9日再次出現洪峰流量408 m3/s，魏家堡站10日洪峰流量1020 m3/s；期間渭河支流黑河黑峪口站出現洪峰流量612 m3/s，千河千陽站出現洪峰流量294 m3/s，灃河秦渡鎮站出現洪峰流量200 m3/s；渭河咸陽站10日22時24分洪峰流量1700 m3/s，臨潼站11日23時0分洪峰流量1720 m3/s；華縣站13日6時18分華縣站洪峰流量1980 m3/s，這次洪水也是渭河2017年的最大洪水，見圖1。

圖1 2017年渭河中下游控制站秋淋洪水過程

1.2 洪水來源

兩次洪水主要來自林家村～咸陽區間支流，其中林家村～咸陽區間分別加水1.633億m3、4.290億m3，分別占咸陽站洪量的78.3%、79.9%；咸陽～臨潼區間分別加水0.560億m3、0.659億m3，分別占臨潼站洪量的21.2%、10.9%；臨潼站兩次洪量分別為2.645億m3、6.026億m3，華縣站兩次洪量分別為3.111億m3、7.486 億 m3。

由于區間支流洪水持續加入，使控制站較大流量持續時間加長，兩次洪水過程中，咸陽站流量大于1000 m3/s洪水過程持續時間分別為2 h、60 h；臨潼站、華縣站大于1000 m3/s洪水過程持續時間分別為0 h、66 h，0 h、81.45 h；臨潼、華縣站大于1500 m3/s洪水過程持續時間分別為33.25 h、54 h，較大流量洪水持續時間長。

2 洪水特性

2.1 同流量水位抬升

根據華縣站有關資料分析，1960年～1966年、1967年～1994年，1995～2003年洪水位較建庫前分別大幅度抬升約 1.2 m～1.5 m，3.0～3.3 m、4.5～4.8 m，2004～2010 年洪水位下降約0.9～1.0 m，2011～2016 洪水位下降約 0.5～0.6 m，2017 年又抬升0.5 m。各時期華縣實測年最大洪峰流量及相應洪水位關系見圖2。

圖2 渭河華縣站不同時期年最大洪水水位～流量關系

華縣站洪水位淤積抬升或沖刷下降變化趨勢如下：1995～2003年，華縣河床淤積抬升，其上河道比降的隨即逐步減小；2004～2016年河床沖刷下降，其上河道比降隨即增大；2017年華縣站洪水位點據上升，落在2004～2010年的水位～流量關系線上，說明2017年華縣河段河床淤積抬升。

2.2 臨～華河段洪峰流量沿程增加

由于秋淋降雨為大面積、長歷時降水過程，區間支流洪水沿程加入，洪峰沿程增加；渭河下游臨潼～華縣支流較少，兩次洪水過程該河段也出現洪峰沿程增加的特殊現象，兩次洪水過程華縣洪峰流量較臨潼洪峰流量分別增加82.0 m3/s、260 m3/s，增加率分別為9.3%、15.1%。

2.3 洪水流速較小，傳播時間長

2017年10月渭河兩次洪水過程中，臨潼～華縣洪峰傳播歷時分別為18.0 h、31.3 h，平均傳播速度分別為1.01 km/h、3.22 km/h，第二次洪水過程臨～華洪峰傳播歷時較“81.8”洪水傳播歷時16.5 h長14.8 h，較“03.8”洪水傳播歷時25.2h長6.1 h；又根據水文測驗資料分析，2013年7月渭河下游洪水過程中，臨潼水文站、華縣水文站斷面最大平均流速分別為4.58 m/s、2.37 m/s；而本次洪水過程中兩站的斷面最大平均流速分別2.30 m/s、1.58 m/s僅在2013年最大平均流速的一半左右。

3 洪水對渭河下游河道影響分析

3.1 從水位分析看河道沖淤變化

本次洪水前后渭河下游各站常水位 (200 m3/s時水位)與1500 m3/s時水位變化情況統計見表1。可以看出，咸陽站洪水前后常水位分別為382.13 m、382.15 m，抬升0.02 m；臨潼站水前后常水位分別為352.28 m、352.22 m，降低0.06 m；華縣站水前后常水位分別為336.04 m、335.85 m，降低0.19 m；表明洪水過程河道枯水河槽沖刷，河底略有下降。

表1 本次洪水渭河下游各站水位變化情況 單位：m

洪水前后1500 m3/s時，咸陽站水位分別為384.47 m、384.44 m，降低0.03 m；臨潼站水前后常水位分別為355.30 m、355.18 m，下降0.12 m；華縣站水前后常水位分別為339.64 m、340.20 m，抬升0.56 m；表明洪水過程咸陽～臨潼河段沖刷，華縣站較大洪水水位抬升明顯，華縣段河槽淤積。

臨潼站過程常水位、1500 m3/s同流量水位均下降，表明臨潼河道最低枯水河槽沖深，河槽整體沖刷洪水位下降；華縣站洪水過程常水位下降、1500 m3/s水位抬升，表明華縣河道最低枯水河槽沖深，河槽整體淤積洪水位抬升。

因此，洪水過程中，下游上段咸陽河段河道沖刷下降；下游中下段臨～華河段河槽底部刷深、而河槽整體淤積抬升。

3.2 河勢變化

本次洪水量級較小，但渭河下游部分河段河勢變化較大，多處河段上提下挫明顯，彎道加劇，部分河段彎道自然裁彎。大荔朱家工程下首河灣灣頂下挫220 m，主流出灣后向南，在華縣濱壩河段形成“U”型河灣，“U”型河灣灣頂上提40 m。槐元工程處的“Ω”灣頂上提50 m左右，有小型河槽連接上下游，該處河道有自然裁彎的趨勢。溢渡工程河段的“Ω”灣發生自然裁彎，裁彎后主流頂沖部位由汛前1#壩下移至7#壩，原河槽現已斷流淤積。渭河大華公路橋到華農工程處的“Z”型河灣上灣下挫100 m左右，下灣上提80 m左右，“Z”型河灣加劇。

從典型河勢變化可以看出，本年度小洪水掏刷河灣、致使彎道上提下挫的特性極為明顯。溢渡“Ω”灣的形成是由于該段河道上下游多年來受水流持續掏刷，上下游彎道持續上提下挫，由普通河灣緩慢發展成為“Ω”灣，形成“Ω”灣后繼續受洪水掏刷過程中，遇適當洪水的沖刷形成裁彎現象，發生河勢的突變。這種裁彎對河道河勢的影響巨大，直接改變局部河段的河流走向。因此，當前在渭河的枯水期，日常防汛工作中需重點關注那些河勢看似變化緩慢河段的變化趨勢，對其水流走向進行預估預判，確保防汛安全。

4 結論

（1）“17.10”洪水前后渭河咸陽、臨潼、華縣站常水位(200 m3/s時水位)與流量1500 m3/s時水位變化如下：常水位(200 m3/s時水位)咸陽站抬升0.02 m，臨潼、華縣站下降分別為0.06 m、0.19 m；同流量水位(1500 m3/s時水位)咸陽站、臨潼站下降0.03 m、0.12 m，華縣站抬升為0.56 m，表明洪水過程咸陽～臨潼河段沖刷，華縣站較大洪水水位抬升明顯，華縣段河槽淤積。

（2）依據華縣實測年最大洪峰流量及相應洪水位關系圖，華縣站洪水位淤積抬升或沖刷下降變化趨勢如下：1995～2003年，華縣河床淤積抬升，其上河道比降的隨即逐步減小；2004～2016年河床沖刷下降，其上河道比降隨即增大；2017年華縣站洪水位點據上升，落在2004～2010年的水位～流量關系線上，說明2017年華縣河段河床淤積抬升。

（3）本次洪水過程中渭河下游多處岸坎塌陷、灣頂上提下挫明顯，充分體現了“小水座灣”特性；溢渡“Ω”灣河段是由于河道灘淺而彎矩小，受水流持續沖刷而發生的自然裁彎。這也表明了當多泥沙沖淤性河流的彎道發展到一定階段，彎道對水流順暢下泄產生的負面影響達到一定程度時，合適的小流量洪水也能對水流走向的改變起到較大的作用。在枯水期日常防汛工作中就要重點關注那些河勢看似變化緩慢河段的變化趨勢，對其水流走向進行預估預判，確保防汛安全。