APP下载

渭河下游河道近期冲淤变化分析

2015-07-25冯李驹

陕西水利 2015年5期
关键词:潼关滩区渭河

冯李驹

(陕西水环境工程勘测设计研究院 陕西 西安 710018)

1 流域概况

渭河是黄河最大的支流,发源于甘肃省渭源县鸟鼠山,于潼关附近汇入黄河,全长818km,流域面积13.49万km2。渭河流域物华天宝,人杰地灵,是陕西人民的母亲河,养育着全省64%的人口,集中着全省65%的生产总值,不仅是陕西经济社会发展的重要支柱,也是国家经济战略布局中“关中—天水经济区”的核心地带。

渭河自咸阳陇海铁路桥至入黄口为下游段,河长208km,是黄河三门峡水库的影响区。三门峡水库修建后,由于泥沙淤积,渭河下游已变成地上河,华县一带临背差2m~3m,最大达4m。

渭河下游两岸支流分布极不对称,南多北少。北岸支流大而长,有泾河、石川河和北洛河;南岸支流短而多,有沣、灞、零、尤等16条。北岸支流穿行于黄土地区,含沙量高;南岸支流均源于秦岭北坡,坡陡流急,集水面积小,含沙量低,多为间歇性河流。

2 水文泥沙特性

渭河下游是一条多泥沙河流,具有水沙异源的特点,渭河咸阳以上干流和南山支流水多沙少,含沙量低;泾河和北洛河水少沙多,含沙量高。主要站年均水沙量见表1。

可见渭河下游水量主要来自渭河咸阳以上干流,沙量主要来自泾河。水量,咸阳占华县站的60%,张家山占19%;沙量,咸阳占华县站的34%,张家山占69%。

渭河下游水、沙年内分配极不均衡,水沙量主要集中在汛期。华县站多年汛期平均水量41.9亿m3,占年水量的62%。沙量则更集中,华县站汛期输沙量为2.79亿t,占年输沙量的90%。

3 渭河下游冲淤变化

1960年以后,渭河下游出现了比较严重的淤积,排洪能力迅速降低,淤积末端不断上延,改变了60年代以前天然河道的性质。根据实测资料统计,从1960年~2013年10月,渭河下游累计淤积泥沙10.88亿m3。各时期各河段的冲淤情况见表2和图2。

从表2、图2可以看出,第一、渭河下游河道淤积仍呈持续发展趋势。淤积虽然主要发生在1960年~1973年,该时期淤积泥沙10.08亿m3,占历年淤积总量的92.6%;1974年以后,虽然淤积的速率有所降低,但淤积总量仍在不断增加,淤积仍呈持续发展趋势,特别是1986年~1998年12年淤积泥沙达3.2331亿m3。第二,泥沙主要淤积在临潼以下河段。1960年~2013年10月渭河下游淤积的10.88亿m3泥沙中,渭拦~渭淤10河段淤积量占74.2%,渭淤10~26河段淤积量占33.9%,渭淤26以上(临潼以上)河段略有冲刷。

4 近期河道冲淤变化

(1)冲淤量

图1 渭河下游平面位置图

表1 渭河下游主要站年均水沙量成果表

根据实测资料统计,从2000年11月~2013年10月,渭河下游累计冲刷泥沙1.95亿m3,其中2000年11月~2002年9月淤积0.378亿m3,2002年9月达到建库以来淤积的最大值 13.22亿 m3;2002年 9月~2009年10月,河道没有大的冲淤变化,河道淤积量一直在13.0亿m3左右变化;2009年10月以来,河道冲刷2.33亿m3。各年各河段的冲淤情况见图3。

表2 渭河下游不同时期淤积量统计成果表(断面法成果,以水文年计) 淤积量单位:108m3

图2 渭河下游历年累积淤积体积变化图

图3 渭河下游2001~2013年累积淤积体积变化图

从冲淤部位看,渭淤10断面以下冲刷0.79亿m3,占总冲刷量的40.5%;渭淤10~渭淤26断面冲淤量没有大的变化,淤积0.03亿m3;渭淤26~渭淤37断面冲刷1.19亿m3,占总冲刷量的60.9%。

(2)河床深泓点高程变化

统计渭河下游各渭淤断面2001年汛前、2003年汛前、2008年汛后、2013年汛后河床深泓点高程详见表3。

从表中可以看出,2001年5月~2013年10月,河床深泓点高程下降了0.3m~7.9m。

(3)河道横断面冲淤变化

套绘渭河下游测淤断面1960年6月(建库第一次)及近期2000年11月、2003年月、2008年9月和2013年10月河道横断面图见图4~图7。

从图中可以看出,2000年11月~2013年10月,河道滩面高程变化不大,主槽冲刷下切,宽度增大,目前渭淤10断面以上,主槽深泓点高程已低于1960年6月建库初期的主槽深泓点高程,主槽冲刷下切。但主河槽为窄深形,宽度仅约200m~300m,主槽宽度仍偏小。

5 冲淤变化原因分析

(1)河道采砂是河床冲刷下切的主要原因

20世纪90年代以前,渭河河道内的采砂只是零星的,多为农民自采自用。西安、咸阳等城市建设所需砂石资源大多来自灞河、沣河等南山支流。

近年来,随着经济社会的快速发展以及城市规模的不断扩大,渭河下游两岸城市建设对砂石需求越来越大。而灞河、沣河等南山支流在2001年以后逐步禁止采砂,引起渭河西安、咸阳段开始大量采砂。根据《西安市渭河干流河道采砂规划(2015~2019年)》、《渭河下游渭南市境内河段河道疏浚采砂规划报告》,2011年渭河西安市段年采砂量约为65万m3,渭河渭南市段年采砂量约为400万m左右。大量的采砂引起河床冲刷下切,西安咸阳段河床深泓点高程冲刷下切约3.7m~7.9m,渭南段河床深泓点高程冲刷下切约1.3m~4.3m。

(2)清水冲刷是河床冲刷下切的原因之一

2001年以来,渭河下游相继发生了“03·8”“05·10”和“11·9”洪水,这几场洪水均发源于渭河中下游南山支流,洪水含沙量小,洪峰流量相对较大。有利的来水来沙条件在渭河下游形成了清水冲刷,使河道河床冲刷下切。近期大洪水特征值统计情况详见表4。

(3)潼关高程下降是河床冲刷下切的原因之一

潼关是黄、渭、洛河汇流后的一个天然卡口,历来对黄、渭、洛河起着局部侵蚀基准面的作用。潼关高程(潼关站1000m3/s的水位)的变化,直接影响到黄、渭、洛河的冲淤变化。

三门峡建库前,潼关高程为323.4m。随着三门峡水库的运用,潼关高程逐步抬升,到1966年汛后为 327.7m,1969年汛后为328.4m,较建库前抬升5m。经二期改建,泄流能力加大,1973年汛后下降到326.6m。

表3 渭河下游河床深泓点高程统计表

图4 渭淤2断面冲淤变化图

图5 渭淤10断面冲淤变化图

图6 渭淤17断面冲淤变化图

图7 渭淤33断面冲淤变化图

表 4 渭河下游“03·8”、“05·10”、“11·9”洪水特征值统计

1973年汛后三门峡水库蓄清排浑运用以来,潼关高程有升有降,但以抬升为主要趋势。特别是进入二十世纪九十年代以后,潼关高程一直居高不下,1996年汛前达到328.5m,2003年汛前达到328.82m。此后,受“03·8”、“05·10”洪水清水冲刷的影响,潼关高程略有下降,但仍持续在328.0m左右。2008年以后,水利部确定三门峡水库运用方案为“汛期敞泄,非汛期平均水位不超过315m,最高蓄水位不超过318m”。随着水库运用方式的调整,潼关高程呈下降趋势,到2013年汛后降至327.50m,较2003年汛前下降1.32m。潼关高程下降引起渭河下游形成溯源冲刷,冲刷达到渭淤10断面附近。但潼关高程的下降值是有限的,按328m控制,到2013年汛前仅降低0.5m,且2013年汛后又呈抬升之势,较2012年汛后又抬升0.11m。

经分析,潼关高程下降值有限是由于水库实际运用未严格按照水利部确定的运用方案运用,平均蓄水位高、蓄水历时长引起的。如2013年度水库实际运用超过318m的历时达27天,最高蓄水位319.19m;非汛期平均蓄水位高达317.58m,蓄水历时长达242天;汛期的平均运用水位为306.82m,大于305m的天数为92天。建议三门峡水库运用严格按照水利部批准方案进行,确保潼关高程继续保持稳定下降。

(4)滩区取土是河床冲刷下切的原因之一

2010年以来,渭河下游开始实施全线整治,加宽加高河道两岸堤防。工程施工过程中从河道滩区取土,如渭淤17断面左岸滩区取土槽宽约220m,深约2m;渭淤14断面左岸临堤滩区取土槽宽约280m,深约1.5m;渭淤10断面右岸临堤滩区取土槽宽约180m,深约1.8m。滩区取土使渭河下游冲淤量减小。

6 结论

(1)近期2001年~2013年渭河下游冲刷泥沙1.95亿m3,河床深泓点高程下降0.3m~7.9m。冲刷主要集中在2009年~2012年,目前冲刷趋势已变缓。经分析,河道采砂是渭河下游河床冲刷下切的主要因素,清水冲刷、潼关高程略有下降、滩区取土是渭河下游河床冲刷下切的原因之一。

(2)随着我国经济建设进入新常态,渭河下游河道采砂、滩区取土量将大幅度减少。2001年~2013年属平水枯沙时段,且泾河自1996年以来没有发生过大于4000m3/s流量的洪水,若出现不利水沙条件,渭河下游河道仍有可能出现淤积量增加的不利状况。

(3)建议三门峡水库运用严格按照水利部批准方案进行运用,确保潼关高程继续保持稳定下降,确保渭河下游河道继续保持冲刷下切的趋势,确保渭河下游防洪安全。陕西水利

猜你喜欢

潼关滩区渭河
清代黄河滩区治理与区域社会研究
故乡
故 乡
山河“表里”——潼关,岂止是一个地理的“关”
托起滩区群众稳稳的幸福
山东投资260亿元迁建黄河滩区60多万人
陕西合阳沿黄滩区成鱼健康养殖技术的探讨
潼关方言的文白异读
抗战大剧《兵出潼关》
一种天水市渭河径流预测模型的研究