渭河下游典型洪水分析—华县站2011·09洪水特性分析

宁爱琴，秦学谦，沈锦杰，张俊峰

（黄委会三门峡库区水文水资源局，河南三门峡472000）

渭河下游典型洪水分析—华县站2011·09洪水特性分析

宁爱琴，秦学谦，沈锦杰，张俊峰

（黄委会三门峡库区水文水资源局，河南三门峡472000）

2011年9月渭河流域受强降雨的影响，魏家堡至华县区间形成了3次较大的洪水过程，其中华县站出现了自1981年以来的最大洪峰。文章分析了渭河“2011·09”典型洪水的来源、水沙特性、河道冲淤变化和洪水演进的规律，为今后做好渭河下游洪水预报、防汛决策和指导洪水测报提供依据。

渭河下游；水沙特性；洪水分析；华县站

1 雨情概况

2011年秋季，受副热带高压和高原西风槽的共同影响，从9月4—18日，渭河流域宝鸡以下普降中到大雨，渭河魏家堡至华县区间出现9月5—7日、9月12日和9月16—18日3个强降雨过程，总降雨量达230～423 mm之间。其中渭河魏家堡站、黑河黑峪口站、涝河涝峪口站的累计雨量分别为348 mm、418 mm和423 mm，最大日降水量黑峪口站105 mm（9月18日）、涝峪口站为102 mm（9月18日），魏家堡站为92 mm（9月5日）。累计最大3日降水量黑峪口站200 mm（9月16—18日）、涝峪口站为184 mm（9月16—18日）。由于受这3个时段强降雨的影响，渭河中下游先后出现3次较大的洪水过程，其中第3次华县站出现了1981年以来的最大洪峰。

2 洪水情况

2.1 第1场洪水

渭河魏家堡站在9月6日18：30出现了1 750 m3/s洪水，魏家堡至咸阳区间支流黑河黑峪口站、涝河涝峪口站分别出现了360 m3/s（9月6日16：30）和96.8 m3/s（9月6日13：36）的洪水，干支流洪水合成加上区间降雨的加入使咸阳站于9月7日6：42出现2 350 m3/s洪峰流量，最大含沙量仅16.4 kg/m3（9月7日20：00）。洪水在向渭河下游演进过程中，由于咸阳至临潼区间灞河、沣河等支流洪水的相继加入，到达临潼站洪峰为2 750 m3/s（9月7日 17：30），魏家堡至咸阳传播时间12.2 h，咸阳至临潼传播时间10.8 h。渭河下游临潼到华县区间河道平滩流量1 600～3 000 m3/s之间，因此临潼站洪峰流量为2 750 m3/s的洪水，大部分在河槽中演进，仅有局部地段漫滩，到达华县站为9月8日15：36洪峰流量2 190 m3/s，洪峰传播时间22.1 h。于9月9日到达黄河潼关站，加上黄河干流的来水（龙门740 m3/s），在潼关站形成了2 890 m3/s（9月9日8：00）的洪峰，其最大含沙量为24.4 kg/m3（9月10日2：00）。华县至潼关的传播时间为15.5 h。

2.2 第2场洪水

由于受9月12日渭河魏家堡至华县区间强降雨影响，渭河魏家堡干支流站相继涨水，渭河魏家堡站9月12日6：54出现了1 670 m3/s洪峰，魏咸区间支流黑河黑峪口站洪峰流量为277 m3/s（9月13日10：00）、涝河涝峪口站131 m3/s（9月11日20：00），干支流洪水合成后于9月12日16：36到达咸阳水文站，洪峰流量为2 050 m3/s。由于咸阳至临潼区间位于强降雨中心，支流洪水加入较多，其中灞河马渡王站洪峰流量为982 m3/s（9月11日21：50）、沣河秦渡镇站164 m3/s（9月13日19：12），干支流洪水合成,到临潼站形成2 730 m3/s（9月13日2：18）洪峰流量。

洪水在渭河下游临潼到华县间演进中出现部分漫滩，到达华县站为9月14日5：00洪峰流量2 190 m3/s，洪峰传播时间26.7 h。该渭河洪水加上黄河干流龙门站1 300 m3/s左右的来水和北洛河的流量，于9月15日4：00在潼关站形成了3 350 m3/s的洪峰，其最大含沙量为19.4 kg/m3（9月14日8：00）。该次洪水在华县至潼关站间传播23 h。

2.3 第3场洪水

由于受9月16—18日3日累计雨量130～200 mm影响，渭河魏家堡至华县区间干支流站相继涨水，渭河魏家堡站9月18日18：06出现了2 050 m3/s洪峰，魏咸区间的支流黑河黑峪口站洪峰流量为835 m3/s（9月18日12：00）、涝河涝峪口站洪峰流量250 m3/s（9月18日5：00），干支流洪水合成后于9月19日2：00在咸阳水文站形成3 610 m3/s洪峰流量。由于咸阳至临潼区间位于强降雨区，各支流均有较大洪水加入，其中灞河马渡王站洪峰流量为623 m3/s（9月18日20：36）、沣河秦渡镇站475 m3/s（9月18日17：00），使洪水到达临潼站洪峰流量增大到5 410 m3/s（9月19日10：00），最高洪水位为359.02 m，为该站历史最高水位。

虽然临潼至华县区间河道经过前2次洪水冲刷，主槽过洪能力增大20%左右，平滩流量约为2 500 m3/s，但临潼5 410 m3/s大洪水仍在临潼至华县区间出现了大漫滩，受滩地高杆作物阻水作用，洪水演进缓慢，洪水位居高不下，洪水到达华县站为9月20日19：12，洪峰流量5 050 m3/s，为该站1981年以来最大流量，最高洪水位为342.70 m，仅次于该站2003年历史最高水位342.76 m，水位排历史第2位，洪峰传播时间长达33.2 h。

此次洪水加上黄河干流来水(龙门约1 300 m3/s)，到达黄河潼关水文站洪峰流量为5 800 m3/s（9月21日18：42），漫滩洪水在华县到潼关站间传播23.5 h。三门峡水库敞泄运用，洪水入库后，三门峡站最大出库流量为6 000 m3/s（9月22日11：36），出库最大含沙量13.4 kg/m3（9月21日20：00）。水库水位最高为305.52 m（9月22日12：00）。

3 洪水水沙特性分析

3.1 咸阳至临潼区间水沙量分析

渭河11·09洪水过程在渭河下游历时约17 d时间，渭河咸阳以上来水来沙量分别为15.61亿m3，0.079亿t，洪水到达临潼站的水沙量分别为23.61亿m3和0.101亿t。可见洪水从咸阳到临潼区间洪水过程中（9月6—22日），支流加入的水量约8亿m3，占渭河下游洪水总量的3成，而输沙量仅增加0.02亿t，说明咸阳到临潼区间支流洪水来沙量较小。

咸阳到临潼区间增加的8亿吨水量主要来自于区间泾河和霸河、沣河、橘河、大峪河等渭河南岸较大的支流，这些支流的洪水特点也是涨落迅速，与降雨的大小和强度有着密切关系。目前从区间有水文站控制的流量资料计算，区间加入的流量之和其峰值在1 400 m3/s左右,另还有两条较大支流没有控制站（大峪河、氵产河），其集水面积相当于霸河、沣河面积之和，加入流量也应在1 000 m3/s左右，这样渭河干支流合成最大流量就在6 000 m3/s左右，这是临潼站出现5 410 m3/s洪峰的原因。从水量上分析，区间支流有控制站的霸河、沣河、橘河以及泾河17 d加入的水量之和约5.9亿m3，有2.1亿m3水量来自未控制区间,约占咸-临区间南岸加入水量36%。可见，渭河下游区间降雨径流预报研究非常必要。

3.2 临潼至华县区间水沙量分析

洪水到达华县站的水沙量分别为27.34亿m3和0.263亿t，水量较临潼站增加了3.7亿m3，输沙量增加0.072亿t。其增加的水量主要来自于区间南山支流，临潼至华县间南山支流主要有6条，自上而下分别为戏河、零河、氵尤河、赤水河、遇仙河、石堤河。其加入的水量与该区间增加的水量接近。2011年洪水期没有观测，但根据增加的水量和历时按比例分配，各支流加入的平均流量如下表。由于支流来沙量较小，因此增加的输沙量主要是洪水对河道的冲刷，临潼至华县间冲刷0.072亿t。

3.3 华县至三门峡水库区间水沙量分析

渭河洪水到达潼关站水量为46.84亿m3，较上游四站（龙、华、河、状）来水量46.39亿m3基本相等。潼关站来沙量0.584亿t，较上游四站来沙量增加了0.235亿t。可见，渭河洪水在华县站以下河道产生了较强的沿程冲刷作用，洪水在华县至潼关段河道冲刷泥沙0.235亿t。

三门峡站下泄水量49.28亿m3，比入库潼关（潼关-库调）多2.9亿m3，输沙量1.206亿t，比潼关站增加0.622亿t。可见，由于洪水过程中三门峡水库一直敞泄排沙运用，冲刷出库泥沙达0.622亿t。

4 洪水演进规律分析

这次渭河洪水在渭河下游传播过程中，洪峰传播时间普遍增长，特别是进入临潼以下河道由于洪水漫滩，受滩地高杆作物阻水作用，传播时间增长尤为明显。

4.1 秋汛第1场洪水演进规律

9月7日秋汛第1场洪水是渭河下游今年首场较大洪水，渭河下游平滩流量约为2 000 m3/s左右，因此秋汛第1场洪水（临潼站洪峰流量为2 750 m3/s），在临潼站以下部分漫滩，其传播时间加长。洪水在咸阳到临潼河段传播13.5 h，与以往洪水增加3 h，主要是首场洪水受河道边界条件的影响。临潼到华县区间传播30.5 h，比以前正常情况增加约17 h，不考虑区间加入洪峰削减17.5%。华县到潼关传播24 h，比以往洪水的传播时间增加8 h左右。

4.2 秋汛第2场洪水演进规律

秋汛第2场洪水临潼站洪峰流量为2 730 m3/s，由于渭河下游经过第1场洪水冲刷，平滩流量增大到约2 300 m3/s左右，第2场洪水在临潼站以下出现部分漫滩。洪水在咸阳到临潼河段传播10 h，传播时间基本正常。在临潼到华县区间传播29.7 h，比以前不漫滩正常情况增加约15.7 h。华县到潼关传播20 h，比以往不漫滩洪水的传播时间增加4 h左右。

渭河咸阳至临潼河段断面较好，咸阳站2 120 m3/s的洪峰在咸阳至临潼河段传播10 h基本正常，临潼站2 730 m3/s洪峰流量，在临潼站以下出现漫滩，由于玉米等高杆作物的阻水作用，传播时间加长，不考虑区间加入情况下洪峰的削减率为19.8%。

4.3 秋汛第3场大洪水演进规律

秋汛第3场洪水临潼站洪峰流量为5 410 m3/s，由于渭河下游经过前2场洪水冲刷，平滩流量虽增大到2 500 m3/s左右，但临潼站5 410 m3/s的大洪水在临潼站以下出现大漫滩，临潼站还出现历史最高水为359.02 m，华县站洪水位也为历史次高水位，洪水演进时间长。洪水在咸阳到临潼河段传播8 h，基本正常。在临潼到华县区间传播33.2 h，比以前不漫滩正常情况增加约19 h。华县到潼关传播24.5 h，比以往不漫滩洪水的传播时间增加9 h左右。

华县到潼关河段间3场漫滩洪水传播时间20～24 h，比未漫滩情况增加6～8 h，主要是洪水漫滩后，因受滩地高杆植物阻水影响，流速减小，传播时间加长。从华县站的实测资料看，断面漫滩前9月19日6：12水位341.14 m，水面宽258 m,流量2 490 m3/s，其断面平均流速1.57 m/s。洪峰附近洪水大漫滩后，9月20日6：00水位342.09 m，水面宽增到2 758 m，流量4 050 m3/s，其断面平均流速仅0.86 m/s，比未漫滩洪水的断面平均流速减小了45%，断面宽度增加了约2 500 m，是未漫滩时的10倍。这次实测漫滩洪水的滩地平均流速仅0.510 m/s，最大流速1.33 m/s。

可见，洪水漫滩后主要是滩区洪水的流速急剧减小，而开始漫滩的水流为洪水水面水流，流速接近最大，而上滩后由于滩地阻力的作用，流速急剧减小，主槽的水流也因水面流速的损失而减小，从而使整个洪水流速减小，这是洪峰演进缓慢的主要原因。

5 结论

1）渭河这次“11·09”秋汛洪水，主要是渭河中下游持续降雨形成，洪水主要由咸阳以上来水和区间支流洪水加入组成，由于这些区间是渭河下游水多沙少的洪水来源区，因此含沙量小，对渭河下游河道冲刷作用明显。

2）这次洪水的特点是洪峰流量大，华县站的洪峰流量为30年来最大洪水，洪水位排历史次高；洪水过程持续时间长，历时17 d时间，洪水总量达27.26亿m3；洪水的含沙量小，最大含沙量不超过50 kg/m3，对渭河下游河道主槽产生了冲刷作用，从而使渭河下游河道的过洪能力增加，河道萎缩改善。

3）洪水在渭河下游出现了大漫滩，因受滩地高杆植物阻水作用，流速减小，传播时间加长。分析知目前渭河下游不漫滩洪水（洪峰流量小于2 500 m3/s）在咸阳至临潼河段传播10 h左右，在临潼至华县间一般传播17 h左右，在华县至潼关传播约16 h左右。而漫滩洪水在临潼至华县间一般传播30 h左右，在华县至潼关传播约24 h。

4）从“11·09”洪水分析可见，对渭河下游漫滩洪水的预报、渭河下游南山支流暴雨加入的降雨径流预报还需作为专项，做进一步的研究，以提高洪水预报的精度，为防汛提供准确可靠的洪水预报信息服务。

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TV122 < class="emphasis_bold"> ［文献标识码］B

B

1002—0624（2017）09—0033—04

2017-06-01