渭河下游支流石川河及赤水河水文站网布设浅析

(陕西省三门峡库区渭南河务局，陕西 渭南 714000)

渭河是黄河的最大支流，发源于甘肃省渭源县鸟鼠山，流经甘肃、宁夏、陕西三省(区)，在陕西省潼关县秦东镇附近汇入黄河，咸阳陇海铁路桥以下至渭河入黄口称渭河下游。自1960年黄河三门峡水库建成运用以来，受黄河潼关高程抬升的影响，渭河下游成为三门峡水库的淹没区及影响区。渭河下游的支流较多，左岸主要有泾河、石川河和北洛河，右岸主要有沣河、灞河、沋河、赤水河、遇仙河、石堤河、罗纹河、方山河、罗夫河、柳叶河和长涧河等支流，均为渭河下游的一级支流。

1 区域概况

1.1 渭河下游支流现有水文站网

泾河是渭河下游最大的一级支流，在泾河下游设有张家山水文站和桃园水文站。张家山水文站于1932年建站，桃园水文站于1966年建站，桃园水文站为陕西省三门峡库区的专用水文站。

北洛河是渭河的第二大支流，北洛河下游设有状头水文站、朝邑水文站和南荣华水位站。状头水文站于1933年建站，朝邑水文站于1964年6月设站，南荣华水位站于1965年6月设站，2000年北洛河因站网调整，将朝邑水文站改为水位站，南荣华水位站改为水文站。

石川河是渭河下游左岸较大的支流，干流未布设控制站，仅在其主要的支流漆水河设有耀县水文站，1959年5月设站，沮水河设有柳林水文站，1971年1月设站，冶峪河设有淳化水文站，1960年8月设站。

渭河下游南山支流较多，沣河上设有秦渡镇水文站，1935年建站，灞河上设有马渡王水文站，1952年建站。在渭南以东主要的南山支流中，仅罗夫河设有罗夫堡水文站，于1954年建站，其他支流上均未设立水文站。

1.2 石川河、赤水河流域概况

1.2.1 石川河流域

石川河是渭河下游较大的一级支流，流域面积4 478 km2，干流长度137 km，流经陕西省铜川、咸阳和西安三个市十一个县(区)，包括铜川市的印台区、王益区、宜君区，咸阳市的淳化县、泾阳县、三原县，西安市的高陵区、阎良区和临潼区，在临潼区的交口镇附近汇入渭河。流域内为渭北黄土高塬沟壑区和渭河平原区，流域内人口为207.14万人，是陕西省重要的工农业生产基地。

石川河是渭河下游左岸除泾河和北洛河以外最大的支流，流域面积4 478 km2,干流尚未布设水文站，其支流漆水河的耀县水文站，集水面积797 km2，沮水河的柳林水文站，集水面积674 km2，冶峪河的淳化水文站，集水面积282 km2。

1.2.2 赤水河流域

赤水河是渭河渭南以东南山支流中最大的支流，发源于秦岭山脉北麓，主要涉及渭南市的临渭区和华县，赤水河流域面积300 km2，干流全长40.2 km，流域内以丘陵山区为主，在赤水河的下段为平原区，在平原区的两岸均设有堤防，其防洪标准为20 a一遇洪水。

渭河渭南以东的八条南山支流均发源于秦岭山脉的北麓，流域内主要为土石山区和丘陵山区，各支流出峪口后进入陕西关中东部平原区，在平原地区各支流均建有支流堤防，并与渭河下游防洪大堤相衔接。渭河渭南以东南山支流除受本河洪水影响外，主要受渭河洪水倒灌淤积的影响，河道冲刷变化大，且以淤积为主要趋势。渭河渭南以东南山支流河道的基本情况列于表1。

表1 渭河渭南以东南山支流基本情况统计表

1.3 石川河、赤水河水文气象

石川河的支流较多，主要有漆水河、沮河和冶峪河，根据漆水河的耀县水文站，沮水河的柳林水文站和冶峪河的淳化水文站的实测资料统计，其年平均水量分别为2 628万 m3、5 265万 m3和1 504万 m3，年平均沙量分别为58.8万 t、49.0万 t和27.3万 t。该三个水文站控制的流域面积相对较小，根据初步推算，石川河流域的年水量约为3.10亿 m3。

渭河渭南以东八条南山支流仅罗夫河设有罗夫堡水文站，于1954年6月设立至今，根据实测资料统计，实测最大洪峰流量340 m3/s(1998年)，多年平均径流量0.394 2亿 m3，10 a一遇的洪峰流量为257 m3/s。渭河渭南以东的南山支流主要流经土石山区，水流含沙量较低，其最大含沙量为5 kg/m3左右。渭河渭南以东南山支流除罗夫河外，其它各支流的水量和设计流量均以罗夫河罗夫堡站为基准站，用面积比拟法推算而得。渭河渭南以东南山支流的年平均流量、年平均水量以及支流本河防洪标准的设计流量列于表2。

表2 渭河渭南以东南山支流基本水文情况表

石川河流域和渭河渭南以东的南山支流均属于暖温带半湿润半干旱大陆性气候区，其特点是春季空气干燥，气温增高快，日温差变化大，多冷空气侵入；夏季干燥多雷阵雨，降雨量相对集中；秋季多阴雨，天气凉爽；冬季寒冷干燥，多寒潮和霜冻天气。根据石川河流域有关雨量站和气象站的降水量资料统计，多年平均降水量为586 mm，多年平均气温为13.4℃，历年最高气温41.8℃，最低气温-16℃，最大风速15.2 m/s，最大冻土层深度0.37 m。渭河渭南以东南山支流根据渭南气象站40余a的资料统计，多年平均降雨量558.4 mm，多年平均气温13.5℃，历年最高气温40.4℃，最低气温-16.7℃，历年最大风速15.3 m/s，最大冻土层深度0.24 m。

2 流域水文站网存在的主要问题

2.1 石川河流域存在的主要问题

2.1.1 站网布设不完善

石川河流域主要有三条支流，如上所述，在漆水河上设有耀县水文站，在沮水河上设有柳林水文站，在冶峪河上设有淳化水文站，三个水文站的集水面积为1 753 km2，仅占石川河流域面积4 478 km2的39.1%，因此，整个流域没有设置一个流域的控制水文站，站网布设不完善。

2.1.2 已设水文站的代表性差

石川河流域主要流径渭北黄土高塬沟壑区和渭河平原区，其产汇流条件不同，已设立的三个支流水文站，主要设立在渭北黄土高塬沟壑区，一是已设三个水文站不能代表整个石川河流域的产汇流条件，二是不能控制石川河流域水文情况。因此，已设水文站的代表性差。

2.1.3 石川河的水资源和洪水不能准确掌握

石川河是渭河下游临潼～华县站河段的最大支流，占该区间流域的48.7%，石川河的水量和洪水是渭河下游水量和洪水的组成部分，它直接影响到渭河下游的水量平衡、河道冲淤和渭河洪水的峰值。

2.2 渭河渭南以东南山支流存在的主要问题

2.2.1 站网布设不完善

在渭南以东的南山支流主要有赤水河、遇仙河、石堤河、罗纹河、方山河、罗夫河、柳叶河和长涧河等八条河流，仅罗夫河于1954年设立了罗夫堡水文站，罗夫河流域面积为140 km2，而遇仙河的流域面积为141.5 km2，赤水河的流域面积达300 km2。因此，南山支流最大的支流上没有设立水文站，华县、华阴两县(市)地域宽广，仅设立一个水文站，充分说明了渭南以东南山支流的站网布设不够完善。

2.2.2 已设水文站的代表性差

罗夫河罗夫堡水文站是渭河渭南以东南山支流唯一一个水文站。罗夫河为土石山区为主的河流，流域内未建水库，基本上华阴市境内的南山支流属此类情况。而华县境内的南山支流与罗夫河的地形地貌、水利工程设置均不一样。一是该区域的支流主要流经的是丘陵山区，二是在支流上多建有水库，在华县境内支流上建有箭峪水库、桥峪水库、小夫峪拦河坝等，在赤水河的支流涧峪河上又建立了涧峪水库。因此已建的罗夫堡水文站作为渭河渭南以东的南山支流的代表站由于下垫面条件的差异，其代表性也较差。南山支流各支流的水量计算和设计洪水计算均采用以罗夫堡站为参证站的面积比拟法计算而得，其代表性较差，水文计算成果的精度无法检验。

2.2.3 南山支流防洪难度大

秦岭地区是陕西省暴雨区之一，支流上游山区经常降大到暴雨，由于山高坡陡，汇流快，在老西潼公路以上河段流程短、比降大、流速快，暴雨形成山洪进入库区全过程一般是2～4 h，降雨汇流时间很短，例如1998年罗夫河罗夫堡水文站出现洪峰流量340 m3/s，罗夫河堤防洪水漫溢，支堤出现决口，从汇流到形成洪峰才4 h左右，同时华阴的长涧河、柳叶河、罗夫河共造成决口8处。由于支流汇流时间短，给支流防洪带来极大的困难。

3 设站必要性分析

3.1 设立石川河交口镇水文站的必要性

3.1.1 监测石川河的径流量和洪水的需要

石川河流域现已在支流上设有三个水文站。但仅控制整个流域面积的39.1%，水文测站控制条件差，流域的径流量及洪水情况不能准确掌握，石川河交口镇是石川河的一个出口站，在此建设石川河交口镇水文站，一方面对于监测石川河流域径流量和洪水情况是非常必要的；另一方面，对渭河下游的水量调度、水资源的开发利用都将发挥重要的作用。

3.1.2 石川河水资源配置的需要

石川河是一条水资源相对缺乏的河流，在石川河下游河段往往形成断流的情况。设立石川河交口镇水文站，根据监测的径流资料和洪水资料，对石川河的水资源配置极为重要。实施石川河的水资源合理调度，一方面可以更好的为流域的社会经济发展服务，同时对保障石川河的生态基流也有重要作用。因此，在石川河设立交口镇水文站是十分必要的。

3.1.3 三门峡水库防洪和水量平衡的需要

石川河是渭河下游临潼～华县河段重要的一级支流，其流域面积占华县站集水面积的4.2%，占临潼～华县站区间流域面积的48.7%，其洪水汇入渭河必然对下游华县河段洪峰流量的大小带来一定的影响。与此同时，石川河汇入渭河水量的多少，对渭河下游的水量平衡也起较大的作用。因此，在石川河的尾闾段设立交口镇水文站，对渭河下游的洪水和水量平衡是十分必要的。

3.2 设立赤水河樊家村水文站的必要性

3.2.1 为南山支流的防洪提供技术支撑

南山支流比降大、流速快，汇流时间短，暴雨形成山洪进入库区的历时一般为2～4 h。一是对支流洪水的量级不确定，二是几乎没有洪水的预见期。当地防汛部门只好一下雨就上堤，使防汛工作处于盲目性。通过在赤水河樊家村设立水文站，积累水文资料，在摸清流域产汇流特性的基础上，利用在南山支流上游建立的雨量遥测系统所积累的雨量资料，可以增长洪水的预见期，从而为渭河渭南以东的南山支流的防洪提供技术支撑。

3.2.2 南山支流水资源开发利用的需要

渭河渭南以东南山支流均发源于秦岭北麓，一是含沙量小，二是水质条件好。南山支流水资源情况由于缺少实测资料而无法确定。特别是渭南及其以东地带人口密集，城镇化水平较高，是渭南市重要的工农业生产基地，水资源的合理开发利用是直接关系到当地社会经济发展的大事。通过赤水河樊家村水文站的设置，可以掌握南山支流的水资源状况。因此，设立赤水河樊家村水文站，是南山支流水资源开发利用、合理配置的需要。

3.2.3 摸清流域产汇流特性的需要

赤水河是渭河渭南以东南山支流最大的一条河流。在华阴市境内的南山支流其上游均为土石山区，在华县境内的南山支流，其上游基本上都建有水库，例如在赤水河上游虽然建有箭峪水库和涧峪水库，但集水面积仅为145.3 km2，为整个流域面积的一半左右，且流域内多以丘陵山区为主的地形地貌特性。通过在赤水河设立樊家村水文站，其资料成果能充分反映华县境内南山支流的产汇流特性，设立樊家村水文站是完全必要的。

3.3 符合流域水文站网建设的要求

石川河交口镇水文站和赤水河樊家村水文站是陕西省三门峡库区除泾河和北洛河外较大的一级支流，石川河的流域面积达4 478 km2，已设在支流上的三个水文站控制流域面积仅为整个流域面积的39.1%，没有一个控制站。赤水河是渭河下游渭南以东众多支流中最大的一条支流，控制流域面积达300.0 km2，是地跨华县、华阴市、潼关县三个地区南山支流中最大的支流，因此设立石川河交口镇水文站和赤水河樊家村水文站是完全必要的。同时，陕西省水文局中小流域及山洪灾害布设站也没有在石川河中下游和赤水河布设水文站。

4 设站可行性分析

4.1 具备设站的河道条件

1)拟设的石川河交口镇水文站位于陕西省西安市临潼区交口镇，油高公路(临潼油槐镇～高陵县城)交口桥(K13+172)上游300 m处，距入渭口1.5 km。该测验河段河道基本顺直，较为顺直的河段达0.7 km，河势稳定；测验断面距304县道仅300 m，交通便利，为交口镇水文站的建设和观测工作提供良好的基础条件。

2)拟设的赤水河樊家村水文站位于陕西省渭南市赤水镇樊家村，测验断面位于老西潼公路(陕西省217县道)下游50 m处，测验河段河势稳定，河道顺直，为卵石河床，冲淤变化不大，交通便利，为水文站的建设和观测工作提供良好的基础条件。

3)从石川河交口镇水文站断面和赤水河樊家村水文站断面位置来看，处于交通便利河段，且河道顺直、稳定，测验断面不受上下游桥梁壅水对断面水流的影响，能保证测验成果的精度，更主要的是便于日常的测验工作。

4.2 水文技术的发展为建站提供了条件

近些年来，随着水文技术的快速发展，水位自动遥测设备、自动测流设备及快速精准的测量设备等技术层面上已经完全成熟，并在全国范围内得到普遍的应用，收到了良好的效果，使水文自动监测工作成为现实，这给石川河交口镇水文站、赤水河樊家村水文站和渭河渭南以东南山支流的建设和今后的日常测验工作提供了条件。

5 结语

(1)设立水文站后该区域水文站网更加完善。渭河下游特别是三门峡库区范围是陕西省的重点防汛地区之一，该范围内各河流的水情和河道的冲淤情况对防汛起着重要的作用。石川河是渭河下游除泾河和北洛河以外流域面积最大的支流，赤水河是渭河渭南以东最大的支流。石川河交口镇和赤水河樊家村设立水文站后，将使该区域的水文站网更加完善，测站控制条件更加合理。

(2)对渭河下游防洪减灾将发挥更大的作用。一方面将监测渭河下游较大的石川河和赤水河的来水量和洪水情况，对于提高洪水预报的精度和渭河下游的水量平衡以及监测水资源情况发挥重要作用；另一方面可以提高渭河南山支流洪水预报的预见期。目前渭河渭南以东南山支流仅罗夫河设有罗敷堡水文站，属于土石山区为主，流域内无水库的支流，而赤水河属于高原丘陵山区为主且流域内有水库的支流，配合建成的渭河南山支流雨量监测系统，可以提高渭河渭南以东南山支流的洪水预报的预见期。

(3)提高本地区水资源监测和服务能力。一方面使我省重点防汛区域内的站网整体功能得到了提高，资料范围扩大，提高了为社会服务的能力，扩大了服务的项目；另一方面，水文站的建设，使用的是目前先进的测验设施和设备，水位观测为自动遥测、传输系统，流量测验为雷达测流缆道系统，从而提高了水文测报的技术水平。