陕西省渭河下游洪水灾害成因分析

杨秀英，韩 晨

(渭南师范学院化学与生命科学学院，陕西渭南714000)

陕西省渭河下游洪水灾害成因分析

杨秀英，韩 晨

(渭南师范学院化学与生命科学学院，陕西渭南714000)

陕西省渭河流域，特别是下游频发的洪水，严重影响了陕西省社会经济的发展.文章结合该流域的洪灾情况，从地理学角度探讨了渭河流域下游洪水灾害的形成机理.结果表明：造成洪水频发，既有自然原因，如降水年内分配集中、径流含沙量高，又有人为因素，如三门峡水库的修筑和防洪体系脆弱.

渭河流域;洪水;成因

1 流域概况

渭河是黄河最大的支流，发源于甘肃省乌鼠山，流经甘、宁、陕三省，于宝鸡凤阁岭附近流入陕西省，至潼关注入黄河.流域总面积13.5×104km2，干流全长818km，其中陕西省境内长502km，流域面积达6.71万km2.流域可分为三段：宝鸡峡口以上为上游，宝鸡峡口至咸阳铁桥为中游，铁桥至潼关河口为下游.陕西境内渭河干流设有林家村、魏家堡、咸阳、临潼、华县等水文站.下游北岸主要支流有泾河、洛河等，水量较丰，源远流长;南岸支流有灞河、沋河等，河短流急，呈典型的不对称羽状水系，如图1所示.

2 渭河流域洪灾概况

据有关资料显示，1401—2010年的610年间，渭河流域发生洪涝灾害的年数为265年，即洪灾发生的概率为2.3年一次;但20世纪的仅100年间，渭河流域遭受到的特大洪水就有4次.通过对近60年来渭河流域洪水灾害有关资料的统计分析［1］可知：20世纪50年代出现了3次，60年代出现了14次，70年代出现了9次，80年代出现了9次，90年代出现了9次;新世纪仅10年来，已发生特大或较大洪涝灾害3次，如图2所示.其中，1954年洪峰流量7660m3/s，倒塌房屋65间;1968年洪峰流量5000m3/s，罗纹河口防护堤决口，倒塌房屋11000余间;1981年洪峰流量5380m3/s，西安市草滩一带洪水满溢，淹没耕地3.27×108m2;1992年8月洪峰流量3950m3/s，淹没耕地3.2×108m2，受灾人口10.56万人，其中1.14万人无家可归;1996年7月洪峰流量3500m3/s，淹没耕地2.52×108m2，受灾人口24.26万人;2003年洪峰流量3570 m3/s，倒塌房屋27.5万间，淹没耕地6.8×108m2，受灾人口56万人，其中12.87万人无家可归，交通、通信、电利、水力等基础设施严重损毁，直接经济损失22.8亿元［2］.

另外通过对不同河段的洪灾进行统计，可以发现渭河中下游洪灾出现的机率较高，占总数的64%.见表1［1］.这是由于泾河和洛河两大支流位于中下游河段，加上秦岭北麓的南山支流明显多于上游，使得洪灾极易发生.

表1 渭河流域不同河段洪灾次数统计

3 洪灾成因分析

洪水灾害是在一定自然环境和社会经济条件下发生的.自然条件中的气候因素、水文特性和下垫面条件都可能是洪灾发生的直接原因，而人类活动也常增加洪灾发生的机率.

3.1 降水年内分配不均

降水年内分配不均是渭河下游洪水灾害的主要自然原因.渭河流域属温带大陆性季风气候，冬季寒冷干燥，夏季高温多雨;降水一般不超过夏秋两季，且主要集中于7—9月份;7月和9月降水量相对较大，8月较小，呈明显的“双峰型”［3］特点，见图3.集中的降水使径流量迅速增加，形成洪水.从表2［4］中可以发现渭河流域洪水灾害一年中最早出现在5月上旬，汛期7—8月出现频率最高，均为18次，其中7月下旬高达11次，之后逐渐减少，洪灾最迟出现在10月中旬.由此可见，降水量的年内变化与洪灾发生的频率在时间上存在明显的一致性.

3.2 径流泥沙含量大

渭河流域内多为黄土沉积，生态环境脆弱，水土流失严重，使渭河成为一条多泥沙河流，见表3［5］.除咸阳站外，其他监测站含沙量都大于黄河(陕县站)的多年含沙量36.9kg/m3的平均值，说明渭河大部分河段都是高含沙水流;在林家村等6个主要监测站中，张家山站和状头站的含沙量较大，说明发源于黄土丘陵区的北岸支流是陕西段渭河下游区域的主要产沙区.据水文监测部门测定洪水期1t渭河水的泥沙含量可高达486㎏［6］，甚至出现“浆河”现象.大量泥沙输入河道，极易造成河床淤塞，大大降低了行洪能力.

表2 渭河流域洪水灾害时间分布

表3 陕西省渭河流域主要水文站多年(1956—2000)平均水文要素统计表

3.3 河道展宽，淤积严重

潼关位于渭河和北洛河等汇流区的出口，是渭河的侵蚀基准面.因此靠近潼关断面的渭河下游段，水面展宽，河曲发育，淤积明显，河滩面积大;洪水进入下游区后，流速骤降，极易“漫滩”.加之临河群众常在河滩上种植玉米等农作物，在7—10月的汛期，当洪水超过“漫滩”流量后，滩地上接近成熟的农作物对洪水传播有明显的“延时”作用.根据曼宁公式可知，糙率系数越小，河槽对水流阻力越大，河道断面流量与河槽糙率系数成正比;种植接近成熟玉米的河滩糙率系数在10［7］左右，远小于没有种植作物的河滩糙率系数约为20［6］.因此在自然和人为双重因素的作用下，渭河下游、河口段淤积严重，泄洪能力大大降低.

3.4 潼关高程的变化

潼关高程是指渭河潼关水文站六号断面，即风陵渡铁路桥桥址1000m3/s流量相应的水位［8］，是控制和反映渭河下游行洪能力、河道冲淤的重要指标.据相关资料［9-10］显示：三门峡水库建库前，潼关河道趋于自然冲淤平衡状态，潼关高程在322.86m—323.63m范围内波动;建库蓄水后，其冲淤不仅受天然来水来沙制约，更多是来自水库回水及淤积上延的影响.从图3可看出1973年以来，累计淤积体与潼关高程成正相关关系，潼关高程随淤积体的增大大幅上升.与此同时随着入黄高程的上升，泥沙堆积，河道萎缩，渭河下游主河槽泄洪能力迅速下降，特别是1985年以后，见表4.因此即使汛期中小洪水也能越出河槽，直接危及堤防安全.

表4 渭河下游不同时期主槽过洪能力 单位：m3/s

3.5 脆弱的防洪体系

渭河上中游防洪蓄洪工程少，规模小，调节能力弱;渭河干流和南山支流堤防建设标准不一，特别是南山支流堤防建设标准低.渭河干流的防洪大堤是按50年一遇洪水的标准设计，可以防御3000m3/s—5000m3/s流量的洪水，但南山支流的堤坝大都建于20世纪六七十年代，以土堤和沙堤为主，防洪标准仅为20年一遇.另外南山支流多发源于秦岭北麓，上游坡陡流急，洪水陡涨陡落，预见期短，对下游防洪威胁甚大.2003年渭河洪水就是典型例子.

4 结论

陕西省渭河下游洪灾频发的原因主要有自然和人为两大因素：

(1)自然因素中，降水年内分配不均是洪灾频发的主要气候因素，下游河道展宽，易于沉积是地形因素，而径流泥沙含量高是河道淤积的物质基础.

(2)人为因素有三方面：三门峡水库的蓄水、防洪体系标准低和人类对河滩地的利用.其中，由于三门峡水库的“顶托”作用，潼关高程逐年上升，极大地降低了河槽泄洪能力，这是洪灾频发的根本原因.防洪体系脆弱在一定程度上人为提高了洪灾发生的机率.另外，人类对滩地的开垦利用，改变了天然河道，也加剧了灾情.

［1］王旭仙，赵一民，赵奎锋，等.渭河流域洪水灾害特征分析［J］.灾害学，2003，18(1)：42-46.

［2］秦毅，张静，李怀恩，等.渭河下游水量变化的防洪效应［J］.干旱区研究，2007，24(5)：579-583.

［3］邵天杰，赵景波.关中平原近200年来洪涝灾害研究［J］.干旱区研究，2008，25(1)：41-46.

［4］李景宜，李谢辉，傅志军，等.流域生态风险评价与洪水资源化——以陕西省渭河流域为例［M］.北京：北京师范大学出版社，2008.77-78.

［5］张宏斌，赵红，古明兴，等.陕西省渭河流域水沙变化分析［J］.杨凌职业技术学院学报，2007，6(2)：1-4.

［6］郝明德，谢永生.2003年渭河下游洪灾分析及防洪对策［J］.中国水土保持科学，2003，1(3)：43-47.

［7］田宏伟.渭河中游洪水影响因素分析［J］.地下水，2006，28(4)：13-14.

［8］石春先.2003 年黄河洪水与潼关高程变化［J］.人民黄河，2003，25(11)：27-31.

［9］李桃英，蒋云钟.潼关高程变化及其对渭河下游洪水的影响探讨［J］.地下水，2008，30(2)：94-97.

［10］冯普林，石长伟，张广林.渭河“2003”洪水灾害及其减灾措施的分析［J］.中国水利水电科学研究院学报，2004，2(1)：44-49.

Causes of the Flood in the Downstream Weihe River in Shaanxi Province

YANG Xiu-ying，HAN Chen
(School of Chemistry and Life Science;Weinan Normd University，Weinan 714000，China)

The frequent flood in the Weihe River Basin，especially in the downstream area，has influenced seriously the social and economic development of Shaanxi Province.In the paper，the happening mechanism on the flood is discussed through the flood situation of that basin.The results show that the reasons include two aspects：the natural causes and anthropogenic factors，such as the centrality of the precipitation，the runoff including lots of sediment，the building of the Sanmenxia Reservoir and the weak flood-resisting projects.

Weihe River Basin;flood;cause

TV122;TV882.8

A

1009—5128(2012)02—0076—04

2011—09—20

渭南师范学院研究生专项项目(08YKZ020)

杨秀英(1982—)，女，山西原平人，渭南师范学院化学与生命科学学院讲师，理学硕士.研究方向：水文水资源与GIS.

【责任编辑 曹 静】