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渭河典型致灾洪水分析案例

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渭河典型致灾洪水分析案例

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渭河典型致灾洪水分析

张润民1，石长伟2，雷文青1

（⒈陕西省渭河流域管理局，陕西西安710018；⒉陕西省河流工程技术研究中心，陕西西安710018）

摘要：

在分析渭河洪水成因与典型洪水特点以及河道行洪条件变化情况的基础上，着重分析计算了现状河道条件下“54”型与“81.8”洪水再现时，渭河下游洪峰及其相应水位以及可能造成的洪灾损失，结果表明：

“54”型洪水再现时咸阳、华县站洪水位分别高出原型洪水位2.66、4.59m，渭河中、下游洪灾直接经济损失分别为9.0、32.35亿元；“81.8”洪水再现时，咸阳、临潼、华县洪水位分别高出原型洪水位0.82、1.12、1.75m，下游直接经济损失为27.27亿元；并依据当前堤防状况提出了近期防洪应急对策。

主题词：

渭河洪水成因洪水再现洪灾损失防洪对策

1渭河历史洪水

1.1洪水成因

黄河中游暴雨有其独特性，它是在有利的大尺度环流背景制约下，由中小尺度天气系统受特殊的地形环境影响直接引发。

渭河流域暴雨主要受西太平洋副热带高压、中高纬度西风槽、青藏高原热带高压影响所致。

暴雨有以下特点：

①暴雨多出现在7～8月，一般南部早于北部，东部早于西部。

②暴雨中心多，笼罩面积大，历时较长，但强度不大。

渭河干流华县站年最大流量4000m3/s以上典型致灾洪水分析（见表1）表明，形成渭河中下游洪水的暴雨主要有斜向型和纬南型。

斜向型暴雨所形成的洪水，由于暴雨雨区分别位于泾、洛、渭河和河～龙区间两个区域内，往往使龙门、华县同时出现洪水，形成潼关站大洪水，例如1843年、“33.8”、“66.7”、“73.9”、“77.7”、“92.8”、“96.7”。

纬南型暴雨所形成的洪水，分为中上游来水及中下游区间来水。

中上游来水如“54.8”、“56.6”洪水，中下游区间来水如“58.8”、“64.9”、“68.9”、“81.8”、“03.8”、“05.10”洪水[1]。

1.2历史洪水组合类型

根据渭河干流4000以上实测大洪水资料分析，渭河干流洪水组合特性为[2]：

⑴全流域型洪水，指干流各站洪水主要来自临潼以上流域降雨产流汇集所致。

⑵混合型洪水，又分为上游型与秦岭北麓型洪水。

上游型洪水指林家村以上流域降雨和林家村以下区间来水形成的洪水；秦岭北麓型洪水指林家村以下秦岭北麓支流降雨和来水形成的洪水。

⑶泾洛河支流型洪水。

指来自泾河、洛河进入干流后叠加产生的洪水（见表2）。

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从洪水暴雨、洪水来源与洪水组成以及洪水演进过程分析，渭河“33.8”、“54.8”、“81.8”、“03.8”、“05.10”是有实测资料以来较为典型的洪水过程。

1.3历史洪水特点

比较典型洪水形成情况可以看出，雨区分布不同，所形成的洪水特点亦不同：

发生混合性洪水出现机率大，具有半数以上来水产生于省内，洪水量级较大、产汇流及流速快，预见期短，规律性差；发生流域性洪水机率相对稀遇，但产汇流面积大，容易形成特大洪水，且洪水持续时间长，危害严重，总来水量大，防汛形势复杂多变；发生支流性洪水机率较少，洪水量级不会很大，为高含沙洪水，洪量小，传播慢，演进过程有一定规律性，容易预报和防范。

2渭河下游典型洪水行洪条件分析

2.1典型年河槽过洪能力变化

自1965年刊印实测大断面以来，华县站历年主槽过洪能力见图1。

可以看出，渭河下游自1965年以来，河道条件发生了很大变化，华县站河槽过洪能力经过了1965～1968逐年减小，到1968年减小到700m3/s；1970～1985年过洪能力逐年增大，到1985年过洪能力最大，为4500m3/s；1986～1995年逐年减小，1995年主槽过洪能力仅800m3/s；1996～2002年，过洪能力有增有减；2003年～2009年逐年增大的过程，2003年洪水过后主槽过洪能力增大到2500m3/s，至2009年为2800m3/s。

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2.2典型洪水前河道比降趋缓

三门峡建库至2009年汛后，渭河下游累积淤积泥沙12.74亿m3，泥沙淤积造成渭河下游河床大幅度抬升，2009年汛前临潼站、华县站河床平均高程分别较1965年汛前抬升0.83m、3.52m。

分析建库以来渭河下游典型洪水前临潼～华县河段洪水位、常水位、滩面及平均河床比降变化见表3。

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可以看出，自1965年至2003年汛前，临～华河段洪水位比降、常水位比降、滩面比降、全断面平均河床比降都是减小的，其变化趋势也基本一致，在2003年汛前达到最小值。

出现这一情况的原因，主要是临～华河段下段淤积比上段严重，下段常水位比上段抬升得多的结果。

“2003.8”、“2005.10”洪水过后，河道比降略有增大。

2.3河道堤防保证流量分析

结合中游段堤防实际情况经综合分析认为：

宝鸡河段堤防保证流量为4000m3/s，杨凌、咸阳河段堤防保证流量为5000m3/s，西安市堤防保证流量11400m3/s。

渭河下游堤防过洪能力按7段划分，①咸阳市区左岸堤防保证流量为5500m3/s。

②西安市农六至灞桥河口段保证流量为11400m3/s。

③高陵、临潼河段左右岸保证流量为8200m3/s。

④临渭河段尤河口以上左岸堤防保证流量为5800m3/s，右岸堤防保证流量为9500m3/s。

⑤临渭河段尤河口以下左右岸堤防保证流量为5800m3/s。

⑥华县、大荔河段左岸堤防保证流量为5800m3/s，右岸堤防保证流量8800m3/s。

⑦华阴、大荔围堤河段左右岸保证流量为5760m3/s。

与原2004年分析成果[6]比较，2009年现状条件下河道保证流量变化不大，主要原因是近年来没有来大洪水，冲淤变化相对平衡，堤防整段完成加固加培的较少。

3渭河典型洪水再现分析

3.1典型洪水各站原型流量现状洪峰水位分析

3.1.1“54”型洪水现状洪峰水位分析

依据“54”洪水原型洪峰流量，在现状河道条件下按确定的中游各水文站水位流量关系中推求相应洪水位见表4。

从表中可以看出，“54”型洪水在现状河道条件下，魏家堡站洪峰流量5780m3/s，洪峰水位约为499.60m，咸阳站洪峰流量7220m3/s，洪峰水位约为388.45m。

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依据咸阳、道口、华县站“54”洪水原型洪峰流量，在前面确定的现状河道条件下各站及典型断面水位流量关系中查线得相应洪水位。

下游各站及典型断面“54”洪水水位见表5。

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从表中可知，在现状河道条件下，若发生“54”型洪水，咸阳、华县站洪水位分别为388.45、343.40m，高出1954年原型洪水位2.66、4.59m。

3.1.2“81.8”洪水现状洪峰水位分析

依据水位流量关系查线得“81.8”洪水在中游段现状河道条件下的洪水位见表6。

从表中可知，在现状河道条件下，若发生“81.8”洪水，各站洪峰水位均低于原型洪水洪水位，但岐山蔡家坡～扶风绛张河段、西安、咸阳河段高于堤防保证流量相应水位。

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现状河道条件下，“81.8”洪水在渭河下游的洪水位见表7。

从表中可知，若发生“81.8”洪水，咸阳、临潼、华县洪水位分别高出原型洪水位0.82、1.12、1.75m。

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3.2典型洪水现状演算流量相应洪峰水位

在目前河道条件下，如果渭河下游发生“54”型、“81.8”洪水，以咸阳站、沣河秦都镇、灞河马渡王，泾河张家山为进口站，洪水演进模拟计算[4]和对近期河槽过洪能力的分析（详见表8），“54”型洪水临潼、华县站洪峰流量分别为7690m3/s、5890m3/s，华县站比原型流量小1750m3/s，洪峰水位分别为359.60m、342.98m，华县站洪水位高于原型4.17m；“81.8”型洪水临潼、华县站洪峰流量分别为6500m3/s、5460m3/s，临潼站比原型小1110m3/s，华县站比原型大80m3/s，洪峰水位分别为359.28m、342.85m，分别比原型高1.25、1.80m。

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3.3典型洪水重点致灾部位与灾害预估

3.3.1典型洪水灾害损失

渭河“54”型洪水造成沿岸15个县市3.14万km2受灾，受灾人口18.67万人，死亡96人，直接经济损失当年价3211万元。

“81.8”洪水渭河下游南山支流普遍倒灌，华阴、华县支流出险11处。

临潼防护堤因排水涵洞与大堤结合不良，被洪水冲决，洪水共淹没土地41.2万亩，鱼池690亩，机井1335眼，钻机2台，倒塌房屋443间，经济损失当年价2000万元。

3.3.2现状条件下典型洪水灾害损失预估

⑴“54”型洪水

若发生“54”型洪水，渭河中游段虢镇桥（WJ1）、蔡家坡水寨桥（WJ2）、魏家堡、绛帐罗家桥（WJ3）、周武桥（WJ5）、兴平马村（WJ6）、秦都区尹家（WJ7）各段洪水均超过堤防安全保证流量，特别是农防段堤防标准低，质量差，有出险或决口危险。

渭河下游段窑店、临潼、交口、渭南、华县、陈村、柳叶河口洪水位分别高出滩面2.0～3.0m，除渭南城区及华县河段外,临潼左岸、临渭区左岸、大荔左岸，二华南山支流、华阴移民围堤均超过安全保证流量，可能出现重大险情。

据调查统计，目前渭河中游若发生“54”型洪水，宝鸡市将有20个乡镇、199个企事业、2.1万人、3.5万亩耕地可能被淹，咸阳市将有14个乡镇、64个村庄、9.35万人、15.78万亩耕地被淹，淹没损失将逾9亿元。

按淹没区2005年单位面积损失指标调查资料[5]估算“54”型洪水在渭河下游重现的直接经济损失为32.35亿元。

若发生“54”型洪水，中下游淹没损失合计约41.35亿元。

⑵“81.8”洪水

若发生“81.8”洪水，魏家堡至咸阳河段洪水超过堤防保证流量，一些农防堤段可能出现险情。

下游咸阳西安河段洪水超过保证流量，堤防薄弱段可能出险，除渭南城区及华县河段外,临潼左岸、临渭区左岸、大荔左岸，二华南山支流、华阴移民围堤均有可能出现险情。

若发生“81.8”洪水，中游宝鸡市、咸阳市河滩地、出险堤段耕地被淹。

按淹没区2005年单位面积损失指标调查资料[5]估算“81.8”型洪水在渭河下游重现的直接经济损失为27.27亿元。

4防洪应急对策

4.1总体要求

鉴于渭河中、下游段堤防防洪体系不完善,难以形成总体防洪能力，对已建成的各个堤段，应作为独立的防洪单元，由有关市、县（区）防汛行政主管部门根据堤防的防护范围、保护对象以及堤防工程本身的实际防洪能力，分别确定防御任务和防洪标准，制定防、抢、撤预案，报上一级防汛主管部门批准后实施。

⑴在渭河干流发生“54”型洪水时，必须依托现有防洪工程，加强巡堤查险，加大抢险力量，严防死守堤防安全，确保不发生人员伤亡损失。

⑵若发生超“54”型洪水，应根据堤防工程的实际防洪能力，核定防洪标准，制定应急防洪抢险对策，严防死守堤防重点段，及时撤离危险区及可能淹没区人员，确保人员安全避洪。

同时应注意做好南山各支流入渭口堤防的防护抢险工作，严防倒灌决口，抢险加固南山支流,相机调度支流水库蓄错洪峰，减小干流防洪压力。

4.2重点城镇防洪对策

4.2.1宝鸡市区

目前已建成防洪堤44.6km，城防区三大块防御能力不尽一致，应采取分区防守方案，分区域采取以下应急防洪措施：

北岸西区（福临堡至金陵河）段，当前应抓紧做好以下工作：

第一，针对隐患和已确定的加固方案，加快对福临堡险工段堤防加固建设。

第二,备足物料,作好预案交底,在非常情况下,及时启动福临堡铁路涵洞封堵,形成二道防线。

第三，对金陵河宝鸡峡引渭渡槽以上河段采取应急措施，防止洪水抄后路进入市区。

北岸东区（十里堡、卧龙寺）段，当发生“54”型洪水时，应加强现有堤防抢险防守，确保城区不进水受淹；当遇到超“54”型洪水时，要在加强现有堤防重要段抢险防守的同时，依托高速公路作为第二道防线，对高速公路路基下桥孔采取封堵措施，减少洪水淹没范围。

南岸渭滨区段，当前要抓紧做好以下工作：

一是对已建成堤防进行分段加固完善，使之形成封闭的防护区。

二是对无堤段要修订完善群众撤退避洪方案，搞好对口迁安。

三是抓好河清障工作，提高洪水下泄能力。

蔡家坡工业区工业企业密集，经济地位重要，当发生超过“54”型洪水时，可用西宝高速公路作为临时应急防线，将高速路基下的两处通道封堵2m高，以保防洪安全。

4.2.2咸阳市区

当前应采取如下应急措施：

第一，按照防御“54”型洪水要求，加高、加固低矮堤段。

第二，发挥上游支流冯家山、石头河、金盆三座大型水库的调洪能力，尽可能削减洪峰，减轻市区洪水压力。

第三，提早制订大洪水时南岸分滞洪区群众的迁安撤退预案，保证届时能够实施。

第四，责成西安铁路局提出对铁路桥组的应急处置措施，确保市区防洪安全。

4.2.3西安市区

该区段当前应对灞河以东堤防6.5km未进行加高培厚堤段和河道顶冲堤段加大防汛料物储备，随时做好“来大水、抢大险”的准备，严防死守，避免洪水进入防护区。

4.2.4渭南市区

当前应抓好以下应急措施：

第一，在南塬排洪工程建成之前，采取临时措施，避免洪水进入城市。

第二，要加快目前正在实施的西庆屯村搬迁工作进度。

4.3重要农防段防洪对策

发生较大洪水时，渭河中游段重点农防共计二十余处险段可能出现堤脚滑塌、坝垛走失，甚至堤防决口等险情。

涉及乡镇59个，企事业单位199个，农田55万亩，人口36.6万人的安全。

当前防洪重点工作一是要做好这些地段的隐患排查处理；二是要做好已经安排的堤防加固工程；三是汛期按照防洪预案做好洪水跟踪监测和巡堤查险工作；四是储备足够数量的备防石、铅丝笼、木桩、编织袋等抢险物料；五是及时撤离淹没区的人员。

渭河下游干流重要农防段有临渭区北岸姜方郭～仓渡堤段、华县赤水河～方山河堤段、华阴移民围堤及临渭区仓渡～大荔拜家堤段，总长度110km。

该段堤防保护28个乡镇、238个村庄、37.5万人、100万亩耕地防洪安全，是我省防洪的重点地区。

当前一是要重点做好对堤防隐患的排查处理、重点堤段防守抢险和洪水期巡堤查险工作；二是加快已安排的基建治理工程建设进度，全力确保堤防安全。

4.4非工程措施

确保渭河度汛安全，事关全省经济、社会大局。

为了搞好渭河防洪工作，各地既要抓好堤防工程建设工作，同时还必须认真抓好人防工作和防汛通讯预警系统建设，提供坚强可靠的人防和通讯保障。

⑴落实以行政首长负责制为核心的防汛责任制。

要继续强化行政首长防汛责任制、行政领导防汛包干责任制、业务部门技术服务责任制等各项制度，确保防汛抗洪工作有序进行。

⑵加强宣传教育，增强水患意识。

各级政府要向沿渭各市、县（区）广大干部群众，特别是各级领导干部进行防洪宣传教育，让他们了解渭河防洪的严峻形势和一旦发生洪水可能造成的严重后果，从而牢固树立水患意识，增强自觉性。

⑶制定周密详尽的迎战超标准洪水预案，建立防洪决策支持系统。

要从实战出发，制定完善发生超标准洪水时的人员和重要物资的撤离方案，确保人民生命财产安全；建立具有防洪风险分析和洪水预警系统以及与之相配套的各种防洪预案、抢险、撤离方案等功能的决策支持系统，并尽快启动，投入应用。

5结论和建议

⑴本次统计分析渭河干流华县站年最大流量4000m3/s以上典型致灾洪水14场，形成渭河较大洪水的暴雨中心主要在林家村以上各支流，林家村～临潼区间南山支流，千河、漆水河上游，泾河景村以上。

⑵在现状河道条件下，若发生“54”型洪水，中游洪水位高于保证流量相应水位，各典型断面洪水位低于堤顶1.26～2.66m，咸阳、华县站洪水位分别为388.45、343.40m，高出1954年原型洪水位2.66、4.59m。

若发生“81.8”洪水，咸阳、临潼、华县洪水位分别高出原型洪水位0.82、1.12、1.75m。

⑶根据洪水演进模拟计算和对近期河槽过洪能力的分析，“54”型洪水临潼、华县站洪峰流量分别为7690m3/s、5890m3/s，华县站比原型流量小1750m3/s，华县站洪水位高于原型4.17m。

“81.8”洪水临潼、华县站洪峰流量分别为6500m3/s、5460m3/s，洪峰水位分别为359.28m、342.85m，比原型高1.25、1.80m。

⑷对现状河道条件下灾害损失按淹没区2005年单位面积损失指标分析估算，渭河如发生“54”型洪水，其灾害损失将达41.35亿元，“81.8”洪水在渭河下游重现的直接经济损失为27.27亿元。

⑸渭河发生大洪水的可能性在增加。

渭河“54”型大洪水已经有54年没有出现过，时间越长，重现的几率越大，因而渭河最近几年出现较大洪水的可能性较大。

建议要充分做好防御各种大洪水的防抗准备工作，加快加强渭河中下游防洪工程建设，尽早形成完善的防洪工程体系。

参考文献

[1]陕西省灾害性洪水实例选编[C]，陕西省防汛抗旱总指挥部办公室，1998.2。

[2]渭河大洪水分析研究[R]，陕西省水利厅，2008。

[3]陕西省渭河中游干流防洪工程可行性研究报告[R]，陕西省水利电力勘测设计研究院，2000.7。

[4]渭河下游一维洪水演进数学模型研究[R]，陕西秦安河流研究所，2007.10。

[5]陕西省三门峡库区已成防洪工程经济效益分析[R]，陕西秦安河流研究所，2006.5。

[6]渭河下游提防工程防洪能力复核意见，陕西省防汛抗旱指挥部办公室，陕汛旱指[2004]63号，2004。