渭河流域水文站测站测洪方案的编制

时间：2024-05-20

王万军

陕西省三门峡库区水文水资源局，陕西渭南 714000

1 流域的基本状况

渭河是黄河的最大一支支流，源于甘肃省渭源县，并由潼关汇入黄河，流域面积十分广阔，涵盖甘肃、宁夏、陕西等三省。渭河全长818 km，流域面积1348km2，夹在黄土高原与秦岭之间由西向东流淌，依其不同流域特点将其分为三段：上游由河源至宝鸡峡口，河道较窄，河流湍急；中游从宝鸡峡到咸阳铁桥，河道较宽，水流平缓；下游从铁桥到潼关，地势平坦，泥沙淤积较严重。

渭河流域涵盖地区属于大陆性季风气候，季节变化大，夏季高温湿润，降水量大；冬季干燥，降水量少，加之其跨越两级阶梯，西高东低，落差较大，在降水偏多的年份，夏季洪灾易发，往往造成严重的社会经济损失。

2 水文站测洪方案编制中存在的问题和难点

测洪方案是水文站根据自身特点设计的防洪方案，用于洪水期对防洪工作的指导，包括其自然地理条件，水利工程建设情况，测洪设备、方法、能力以及相应的安全措施等。现阶段，渭河流域有多个水文站能够制作并发布洪水预报，运用“ 渭河洪水预报系统”模型建立洪水预报系统，但由于预报模型建立在90 年代，当时技术条件有限，原有系统存在许多不足之处，加之这些年各水文站虽基于该预报模型，往往在编制过程中只针对其主要的来水方向，对其测洪方案进行补充和完善。

2.1 流域状况复杂

渭河流域面积广，属季风性气候区，右岸是秦岭山区，支流源短流急、谷狭坡陡、径流较丰，含沙量小；左岸支流多发源于黄土丘陵和黄土高原，相对源远流长，比降较小，含沙量大。强烈的地势落差使得洪灾易发。在监测时，对于测洪方案的编制，现在干流站多采用上下游洪峰流量相关，而支流站多采用降雨径流方法。尽管在下游水文站测得的水量和径流量等数据大致相同，但在上游，秦岭山区和关中平原地区的水文站所测流速等则差异甚大。尽管在降雨量相同地域，降雨强度又有所不同，所以对于间距较大的渭河水文站，它所测得的信息精准度还有待质疑。

在长期的历史演进中，渭河的整体状况也在不断发生变化：泥沙的淤积冲刷、河床的升降等，使渭河河槽的过洪能力不断改变，预报降水水位、洪峰也在不断变化，这些都对洪水预报及防洪方案的制定产生影响。

2.2 人类活动频繁

渭河流域自古文明时期起长时期处于国家的中心，居住人口多，人类活动频繁。经过不断地建设和改造，渭河流域的河床、宽度、洪峰等水文要素都有了很大的改变，严重的人类活动区甚至改变了当地的气候。对洪水的预报和防洪方案的编制是根据气象、水文地理等要素，对河流进行观察和测量，总结规律以对未来可能发生的洪水期进行预测，人类活动改变了其特征，导致在搜寻资料和进行测量时出现偏差，难以与理论知识相吻合，从而影响到方案的有效编制。例如，在洪水期过后，洪水流经地区由于大量泥沙淤积，土壤肥沃，适合农作物的生长，所以还是有大量农民在洪水期过后迁移到该区域，种植玉米等农作物。洪水来临后，这些农作物在一定程度上阻挡了洪水的攻势，延长了其推进时间，所以水文站监测出来的洪峰流量和时间等与实际产生了偏差，在制作方案时也就会有一定的误差。

2.3 站网密度小，测量数据不统一

渭河全长800 多千米，但水文站却只有19 个，其水文站之间相差之远，甚至在魏家堡到咸阳之间大约2800 平方千米的流域内没有设水文站进行监控，数据偏差由此可见。水文站之间间隔太远，在上游形成的洪峰在流向下一水文站途中，水势减缓，水流量减少，就会导致下游的水文站监测洪峰信息不准甚至没有出现洪水警报，在综合信息进行方案的制定时便会受到影响。

3 测洪方案编制的完善对策

3.1 加强渭河流域的地理调查

渭河流域面积广，且复杂多变，再加上人类活动，其基本面貌发生了很大改变，历史上所总结的资料以及相应的防洪措施已经难以满足现在的需求，所以要对该流域进行重新勘察，加大研究力度，描绘出其现在的水文、水系、地理环境等基本状况以供制定方案。可将其划分为若干区间、单位进行细致勘察，增派勘察人员，壮大研究队伍，并应用到卫星探测等现代科技仪器，对小范围地区进行大力度调查，针对不同的状况制定不同方案，最后再统一分析渭河的特点，综合研究，从而对渭河水文站的测洪方案编制有一个整体把握。

3.2 深入了解流域居民的生活状况

人类对河流的利用和改造也是影响方案制定的重要因素之一，所以在制定方案的过程中，除了调查渭河自身的情况时，还要加强对沿河居民生活状况的调查，尤其是在洪水易发地区的居民，对其在防洪堤内的农业活动具体情况，例如种植农作物的种类、种植面积、收获时令等进行深入了解，进而研究这些因素对洪水的影响，将其纳入水文站测洪方案制定的影响因素之中，减少误差；

其次要增强群众的防洪意识和防洪知识。在洪水期，防洪堤内大量的农作物，对水文站准确测洪产生了影响，不利于测洪方案的准确编制。所以当地政府要加强对民众的知识教育，宣传其活动的危险性以及对防洪工作造成的影响，为其寻找新的住所并引导其搬迁，将农作物进行移植，恢复河流的本来面貌，再重新调查研究河流特征，制作方案。

3.3 加大水文站建设投资力度

渭河是北方的重要河流，留有珍贵的历史遗迹，该流域行洪河道内现仍住有大量居民，所以不能不将其治理纳入国家重点治理河流的范围之内。考虑到其自身条件的复杂，为确保测洪方案编制的准确性与实用性，政府应加大资金投入，增建水文站，减小现有水文站之间的距离，加大密度，这样就能减小站与站之间的测量差距，更准确的掌握洪水期整个渭河洪峰的状况。例如“在渭河支流金陵河、漆水河下游、黑河支流田峪河、溺河支流沪河、赤水河等设立水文站”，这些是渭河的大支流，通过设立水文站来控制这些较大支流的来水过程”，从而可以从整体上了解渭河洪水期的河流状况，并在一定程度上起到削弱洪峰的作用。

其次，现有的水文站大多年代久远，设备落后，影响测洪防洪工作的开展，所以在加大渭河治理力度时，应对现有的水文站进行监测和整修，加强其安全性能，以保证其工作的正常开展；引进现代的高新设备代替就设备，以对河流的状况能有更准确的测量。

3.4 加强水文站网建设

水文站网，顾名思义，是由水文站形成的“网络”，指在河流一定流域内，一定数量的不同水文站之间建立的相互联系的系统，用于不同水文要素的监测和资料收集。单个水文站只能侧重于某一种水文要素的监测，而多个水文站之间相互联系而建立起来的系统，就能资源共享，接受到其他水文站的监测信息，这样能减轻单个水文站的工作压力，同时每个水文站侧重某一方面，其监测更精准，研究更深入，水文站网也使得各水文站的信息互通，所以制作出的方案较一般水文站的方案而言准确性更高。常见的水文站包括雨量站、水位站、泥沙站、水环境监测站等，将这些水文站结合起来就是河流的基本状况，所以要更好的对测洪方案进行编制，就应加强水文站网的建设。