◎ 李建华 雷文青
2013年7月,渭河流域出现强降雨过程,引发渭河干支流相继涨水,全河防汛工作经受了严峻考验。省市各级科学研判,周密部署,及时启动渭河Ⅳ级、Ⅲ级应急响应行动,全力应对渭河洪水,奋力抗洪抢险,夺取了迎战本次洪水的全面胜利。为更扎实地做好渭河防汛工作,对渭河7月洪水进行分析评估很有必要。
受冷空气和副热带高压影响,7月21日至22日,渭河上中游及支流千河、泾河、北洛河出现大到暴雨。有以下特点:
(1)暴雨中心多。降雨过程有4个暴雨区域,一是以渭河北道、牛头河社棠为中心;二是以千河固关为中心;三是以泾河杨家坪、马连河宁县为中心;四是以葫芦河张村驿为中心。
(2)暴雨强度大。渭河干流北道站日降雨量为105mm。支流牛头河社棠站日降雨量为115.4mm;千河固关站日降雨量为104.2mm;泾河杨家坪站日降雨量为110.2mm。泾河支流马连河宁县站日降雨量为108.8mm。北洛河支流葫芦河张村驿站日降雨量为114.6mm。四个暴雨区域内,日降雨量超过50mm的雨量站有38个。
(3)暴雨历时短。降雨集中发生在7月21日至22日两天。
(4)暴雨地域广。降雨涉及到甘肃和陕西两省,雨区在甘肃东部和陕西西部,东西相接。
多轮次、大范围、高强度的降雨,造成渭河干支流先后发生超警戒流量洪水(详见表1)。渭河干流林家村水文站洪峰流量为2220m3/s,是1992年以来的最大洪水。渭河支流千河千阳水文站洪峰流量1370m3/s,是1964年以来的第二大洪水。渭河7月洪水主要来源于林家村以上的上游地区和千河流域。
本次洪水有以下几个特点:
(1)峰尖量小,陡涨快落。点绘渭河中下游干支流主要水文站洪水过程线(见图1、图2),洪水峰型尖瘦,涨峰迅速,落水快速,历时3天~4天,林家村站洪水过程仅2天。同时,干流主要水文测站的洪量较小,林家村站洪量为1.53亿m3,魏家堡站洪量为2.86亿m3,临潼站洪量为5亿m3,华县站洪量为4.75亿m3。这与短历时、高强度的降雨特点相对应,呈现较为典型的暴雨产流特征。
(2)同流量水位低。临潼水文站3500m3/s同流量水位2013年较2011年降低1.60m。华县水文站2000m3/s同流量水位2013年较2011年降低了2.04m。
(3)洪水峰值削减大。华县水文站洪峰流量2470m3/s是临潼水文站洪峰流量3920m3/s的63%,削减37%。分析原因,一是渭河近几年来水主要以干流和南山支流来水为主,含沙量小,下游河道持续冲刷下切,其中2009年、2010年、2011年、2012年渭河下游分别冲刷泥沙0.17亿 m3、1.03亿 m3、0.58亿 m3、0.17亿m3,西安、高陵、临潼河段到渭南以下河段,河道逐渐展宽加深,槽蓄量增大。二是本次洪水过程属陡涨快落型洪水,演进过程中自上游向下游峰型容易展平。三是渭河下游大量河滩取土、河道采砂等生产活动,以及河道的自然冲刷,对河道比降、河床综合糙率有影响,进而对洪水演进产生作用。
表1 渭河中下游干支流各站洪水情况统计表
图1 渭河中游主要站“13·7”洪水过程线
图2 渭河下游“13·7”洪水过程线
(4)临潼河段流速大。本次洪水临潼站实测断面平均流速最大为4.58m/s,为建站以来实测流量最大断面平均流速,较历史最大实测断面平均流速1964年3.88m/s大0.7m/s。
渭河中游堤防全面临水,河道工程全部着流,工程运行正常。渭河下游堤防未临水,洪水以主槽行洪为主;下游有河道工程66处,坝垛1428座,洪水期间有52处工程810座坝垛着流,局部顶冲段河道工程出现一定程度的水毁。
从洪水过后查勘的结果来看,渭河河势整体变化不大,基本保持相对稳定,但下游局部河段有较为剧烈的变化。
(1)主槽普遍刷深展宽,部分河段主槽趋向顺直。渭河主槽大部分已趋治导线行洪。例如,高陵河段由汊流交织、心洲密布的河槽形态,已经演变为比较顺直、稳定的河槽形态。同时,近年来有利的水沙组合是渭河下游部分河段的塌岸现象比较突出,造成河道展宽、刷深,咸阳铁路桥至横桥上游段河道整体下切深度达0.6m~1.1m,主槽形状演变剧烈。
(2)河道湾顶上提下挫,以下挫为主。渭南河段张义、南赵、八里店工程湾顶下挫,上涨渡、河滩李、树园工程湾顶上提。华县大荔河段詹刘、滨坝、北拾、新兴下段、朱家工程下挫,新兴上段段、溢渡工程上首、仓西上段河湾上提。华阴潼关河段冯东、三河口上延工程、公庄工程弯道下挫。
渭河中游段断面过洪能力变化不大,基本维持在2000m3/s~2500m3/s左右。渭河下游段,对临潼水文站和华县水文站流量测验时的断面资料进行分析。临潼水文站断面河槽产生了冲刷,最大冲刷深度在1m左右,华县水文站断面主槽在洪水过程中出现冲刷,河底最深点冲深1.2m左右,虽然边滩有淤积,但整个断面以冲刷为主。因此,初步可以判断,渭河下游是冲刷的,主槽过洪能力是增加的。根据各站的水位流量关系和滩面高程,初步估算,渭河下游咸阳河段主槽过洪能力为3500m3/s~4000m3/s,临潼河段主槽过洪能力为4000m3/s~4500m3/s,华县河段主槽过洪能力为 2800m3/s~3500m3/s。
(1)渭河7月暴雨洪水演进过程中出现了新的特点,临潼河段断面流速显著增大,临潼到华县区间削峰率显著增大,说明渭河下游河道条件出现重要变化,急需开展专项研究工作,搞清变化机理,提出相应对策,以便更好地指导河道治理与防汛抢险工作。
(2)渭河全线整治工程建设成效显著,流域防洪能力明显增强,防洪安全系数明显提高。洪水期间,河道、堤防等防洪工程运行良好,效能发挥充分;支流冯家山、石头河、黑河金盆3座大型水库积极错峰调度,有效削减了洪峰,规避了洪峰遭遇。但是在本次洪水防守巡查和工程局部抢险过程中,新加培堤防堤顶泥泞难行、堤坡雨水冲沟较多,影响防洪抢险工作效率和工程自身安全,应加大力度,加快进度,全面实施堤防堤顶道路硬化和堤坡绿化工程。陕西水利