渭河“2022”洪水災(zāi)害及其減災(zāi)措施的分析

1、渭河“2022洪水災(zāi)害及其減災(zāi)措施的分析摘要：本文通過對(duì)渭河“2022洪水實(shí)測資料的分析，討論了渭河洪水災(zāi)害的成因，從洪水演進(jìn)特性、河道沖淤調(diào)整與潼關(guān)高程變化、防洪工程設(shè)施與河道條件等幾個(gè)方面論證了洪水災(zāi)害的形成機(jī)理。結(jié)合對(duì)渭河下游現(xiàn)狀的分析，提出了渭河下游從根本上減輕洪水災(zāi)害的工程和非工程措施。關(guān)鍵詞：洪水災(zāi)害減災(zāi)措施懸河潼關(guān)高程渭河下游1渭河“2022洪水概況2022年8月26日10月19日，渭河下游出現(xiàn)了1981年以來的最大洪水，渭河臨潼站6次洪峰過程的最大洪峰流量為51003/s。各站洪水特征值統(tǒng)計(jì)見表1。從洪水組成及演進(jìn)過程看，詳細(xì)有以下幾個(gè)特征。表1渭河“2022洪水華縣站特征值統(tǒng)

2、計(jì)洪峰時(shí)間最高水位洪峰流量最大含沙量臨潼華縣傳播歷時(shí)月日時(shí)分/(3/s)/(kg/3)/h8291648341.32150060653.89110342.76357024.09818341.73229030.092121342.03340028.01042340.99252016.01056340.99281010137339.73202215.01.1洪峰流量不大，洪峰水位創(chuàng)歷史最高渭河“2022洪水咸陽站最大洪峰流量53403/s，接近7年一遇洪水；臨潼站最大洪峰流量51003/s，接近3年一遇洪水；華縣站最大洪峰流量為35703/s，接近2年一遇洪水。除耿鎮(zhèn)、陳村和華陰站外，渭河下游各站

3、均出現(xiàn)歷史最高洪水位。華縣站洪峰水位比歷史最高洪水位“96.7洪水(Q=35003/s)的水位高0.51，比1981年洪水(Q53803/s)的水位高1.71，比“54.8洪水(Q76603/s)的水位高3.95。1.2洪水持續(xù)時(shí)間長，洪量大渭河“2022洪水6次洪峰過程在渭河下游持續(xù)時(shí)間長達(dá)39d。各站流量過程線見圖1。典型洪水歷時(shí)見表2。與典型年同期相比，華縣站15003/s以上流量持續(xù)時(shí)間較1981年洪水長38h，較1964年洪水長40h。截止10月19日8時(shí)，臨潼、華縣站洪量分別為56.63億3和60.08億3，均大于1981年同期洪量，略小于同期歷史最大的1964年洪量。典型洪水洪量

4、統(tǒng)計(jì)見表3。1.3含沙量先高后低，水沙過程不協(xié)調(diào)2022年8月渭河1號(hào)洪峰主要來自涇河上游多沙區(qū)，含沙量大。涇河張家山站最大含沙量為734kg/3，渭河臨潼站最大含沙量為604kg/3。洪水過程中沙峰與洪峰不相適應(yīng)，沙峰在前，洪峰在后。臨潼站沙峰與洪峰過程如圖2。表2渭河下游典型洪水歷時(shí)統(tǒng)計(jì)站名2022年1981年1964年洪水/h洪水/h洪水/h咸陽(Q10003/s)212436336臨潼(Q20003/s)233273175華縣(Q15003/s)458420418表3典型洪水洪量統(tǒng)計(jì)(單位：億3)站名2022年洪水1981年洪水1964年洪水臨潼56.6348.9665.42華縣60.

5、0853.6174.65備注：臨潼、華縣水量計(jì)算止10月19日8時(shí)。華縣站19日8時(shí)流量7093/s。圖1渭河“03洪水涇河張家山站、渭河咸陽、臨潼、華縣站流量過程圖2渭河“2022洪水臨潼站水沙過程1.4洪水演進(jìn)速度緩慢，洪峰變形劇烈渭河“2022洪水演進(jìn)速度極為緩慢。臨潼華縣河長77.4k，幾次典型洪水洪峰傳播歷時(shí)及傳播速度統(tǒng)計(jì)見表4。渭河“2022洪水咸陽以下河段全面漫灘，灘區(qū)大量滯蓄洪水，致使洪峰變形劇烈。1、2號(hào)洪峰出現(xiàn)時(shí)間在臨潼站相差95h，洪水演進(jìn)到華縣站后，1、2號(hào)洪峰演變成一個(gè)很胖的洪水過程，洪峰削減率為53%。表4臨潼華縣河段洪峰傳播歷時(shí)及速度統(tǒng)計(jì)2022年1981年199

6、6年洪水洪水洪水洪峰傳播歷時(shí)/h53.816.519.5洪峰傳播速度/(k/h)1.444.693.971.5主槽展寬刷深，灘地淤積嚴(yán)重渭河“2022洪水前3次洪峰過程中臨潼站最大含沙量604kg/38月26日，輸沙量共1.989億t。按輸沙率法統(tǒng)計(jì)，臨潼華縣河段淤積泥沙0.639億t。按照3號(hào)洪峰后部分加測斷面的淤積測驗(yàn)結(jié)果，5月23日9月18日渭攔5渭淤37斷面共淤積泥沙0.9890億3，主要分布在楊村渭淤6船張村渭淤28之間。結(jié)合現(xiàn)場查勘情況，臨潼至華縣，尤其是交口華縣河段灘面淤積嚴(yán)重，淤積厚度一般在0.4左右。渭南以下河段主槽寬度普遍增大50100；西安及華陰河段河道最深點(diǎn)較汛前下降1

7、2。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.2洪水災(zāi)害情況渭河“2022洪水渭河下游全面漫灘，河道整治工程全部著流，干流堤防全線偎水行洪，平均臨堤水深約2.0，最大臨堤水深3.9；渭河渭南以下南山支流全部發(fā)生洪水倒灌，最大倒灌長度達(dá)7.5k。各類防洪工程設(shè)施水毀嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，共有48處河道工程805座壩垛發(fā)生嚴(yán)重根石走失、坡石坍塌、壩頭墩蟄、壩身裂縫、土胎外露、壩襠后潰、連進(jìn)壩路沖毀、備防石倒塌淤埋等險(xiǎn)情。干支流堤防共發(fā)生決口、裂縫、管涌、破綻、坍塌、堤身及穿堤建筑物滲水、陷坑等險(xiǎn)情1568處，大堤交通橋倒塌1座。河道水文、管護(hù)等設(shè)施也水毀嚴(yán)重。洪水給渭河下游渭南、咸陽、西安3市12個(gè)縣(市、區(qū)造成嚴(yán)重災(zāi)害，受

8、災(zāi)人口56.25萬人，遷移人口29.22萬人，總受災(zāi)面積91867h2，成災(zāi)面積81560h2，絕收面積81307h2；倒塌房屋18.72萬間；損壞水利設(shè)施6503座、抽水站17座、橋涵17座、公路158條558k、輸電線路296k，20個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院被淹，造成危漏校舍195所，182所學(xué)校4.9萬名學(xué)生無法入學(xué)上課，直接經(jīng)濟(jì)損失29億元。受災(zāi)最為嚴(yán)重的二華地區(qū)決口洪水吞沒面積20223h2，吞沒最大水深4，受災(zāi)人口35.19萬人，直接經(jīng)濟(jì)損失23.21億元。3洪水災(zāi)害原因分析從前面的分析可以看出，渭河“2022洪水流量并不大，但其水位之高、洪峰傳播歷時(shí)之長、洪災(zāi)損失之嚴(yán)重卻是歷史罕見的。分析說

9、明，造成這種小水大災(zāi)特殊場面的原因是多方面的。3.1河道泄洪輸沙功能的退化致使臨潼華縣河段滯洪嚴(yán)重渭河“2022洪水臨潼華縣河段滯洪的突出表現(xiàn)是：洪水演進(jìn)速度慢，高水位行洪時(shí)間長。與以前水位最高的“96.7洪水相比，臨潼站洪峰水位偏高0.55，華縣站洪峰水位偏高0.5l。除臨潼站洪峰流量較“96.7洪水大10703/s外，造成臨潼華縣河段滯洪的原因主要有以下幾方面。3.1.1河床抬升、河道縱比降變緩三門峽建庫以來至2022年汛前，渭河下游累積淤積泥沙13.21億3，其中渭淤26斷面以下淤積泥沙12.96億3，占渭河下游總淤積量的98.1%；1989年汛后以來渭淤26斷面以下淤積泥沙2.87億3

10、，占該河段累積淤積量的22.1%。大量的泥沙淤積造成渭河下游河床大幅度抬升(見表5)，2022年汛前臨潼站、華縣站河床平均高程分別較1965年汛前抬升0.85、3.15，較1992年汛前抬升0.11、0.73，較1996年汛前抬升0.24、0.24；華縣站較臨潼站多抬升2.30。建庫以來渭河下游典型洪水臨潼華縣河段洪水位、常水位、灘面及平均河床比降變化見表6。從表6中可以看出，自1965年以來，臨潼華縣河段洪水位比降、常水位比降、灘面比降、全斷面平均河床比降都是減小的，而且在目前到達(dá)最小值。出現(xiàn)這一情況的原因，主要是臨潼華縣河段下段淤積比上段嚴(yán)重的結(jié)果。河道比降的變緩，致使洪水演進(jìn)速度緩慢，歷

11、時(shí)變長。進(jìn)一步分析說明，河床抬升及河道縱比降變緩的過程與三門峽建庫以來渭河下游累積淤積量的開展根本相應(yīng)，而后者又與潼關(guān)高程變化及三門峽水庫不同運(yùn)用方式有親密關(guān)系。1973年以來渭河下游歷年累積淤積體與潼關(guān)高程變化見圖3。表5渭河下游臨潼、華縣站典型年河床平均高程統(tǒng)計(jì)時(shí)間全斷面平均高程/灘面高程/臨潼站華縣站臨潼站華縣站1965汛前355.58337.04356.32337.001977汛前356.03337.72356.67339.701978汛前356.13338.73356.90340.101992汛前356.32339.46357.21340.651996汛前356.19339.9535

12、7.21340.802022汛前356.43340.19357.25341.15注：1965年始刊印大斷面資料。表6渭河下游臨潼華縣河段河道縱比降變化情況統(tǒng)計(jì)洪水名稱洪水位比降(30003/s)()常水位比降(2022/s)()灘面比降()全斷面平均河床比降()19652.322.282.502.4019772.172.342.193.3719812.112.272.172.2519922.132.282.142.1719961.952.162.122.1020221.942.082.10圖31973年以后渭河下游歷年累積淤積體與潼關(guān)高程變化3.1.2主槽萎縮，河槽過洪才能小渭河臨潼站平灘流量

13、1992年汛初超過35003/s，1996年汛初32022/s，2022年汛初25003/s；華縣站平灘流量1992年汛初25003/s，1996年汛初8003/s，2022年汛初接近13003/s。與1996年汛初相比，2022年洪水前河槽平灘流量上段有所減小而下段有所加大，河槽過洪才能非常有限，使得灘地過流機(jī)率和比例相對(duì)增大。由于主槽過洪才能減小和河道比降減緩的影響，20世紀(jì)90年代初以來洪水期同流量斷面平均流速不斷減校渭河臨潼站30003/s流量的斷面平均流速1992年為1.87/s，1996年為1.84/s，2022年為1.7/s；華縣站30003/s流量的斷面平均流速1992年為1.

14、20/s，1996年為0.85/s，2022年為0.91/s。為了討論潼關(guān)高程及渭河水沙條件對(duì)渭河下游河道淤積萎縮的不同影響，以渭淤2、9、17斷面為例，分析主要由水沙條件影響的主槽寬深關(guān)系調(diào)整引起的貼邊淤積和主要由潼關(guān)高程抬升影響的河槽和灘面抬升引起的淤積所占的比例，結(jié)果見(圖4、表7)。(a)渭淤2斷面(b)渭淤9斷面()渭淤17斷面圖4渭淤2、9、17斷面變化過程表71973和2001年渭淤2、9、17斷面主槽寬度及面積對(duì)照工程渭淤2渭淤9渭淤17主槽寬/主槽面積/2斷面面積/2主槽寬/主槽面積/2斷面面積/2主槽寬/主槽面積/2斷面面積/219732141484169118123734

15、27023456613322343200113953996762267791865922997210594淤積面積94572352955836451611174901年最深點(diǎn)以下面積781091065貼邊淤積面積86728464096從表7中可以看出，與1973年汛后斷面相比，2001年汛后渭河下游2、9、17斷面分別淤積72352、83642、117492，其中主槽分別淤積9452、29552、51612；1973年汛后主槽寬度分別是214、812、456，2001年汛后主槽寬度減小為139、226、229，由于主槽寬深關(guān)系調(diào)整引起的貼邊淤積分別為8672、28462、40962，分別占主槽

16、淤積面積的91.7、96.2、79.4，占全斷面淤積面積的12、34.2、34.9；由于河槽和灘面抬升引起的淤積是63682、56272、76532、占全斷面淤積面積的88、65.8、65.1。據(jù)此可以認(rèn)為，由于水沙條件變化引起主槽寬深關(guān)系調(diào)整造成的淤積占渭河下游淤積的12%35，而由于潼關(guān)高程抬升引起灘槽縱剖面調(diào)整造成的淤積占渭河下游淤積的65%88。3.2臨背差不斷加大的“懸河使得根底薄弱的防洪工程設(shè)施難堪重負(fù)為減輕三門峽庫區(qū)洪澇災(zāi)害，加強(qiáng)渭、洛河下游河道的泄洪才能，自1959年開始國家陸續(xù)在庫區(qū)投資修建了一些防洪、治理和排澇工程。到目前為止，在渭河下游修建各類堤防363.04k，河道整治

17、工程58處壩垛1170座，防汛道路11條，避水樓9000座；在庫區(qū)范圍內(nèi)修建排水干溝10條，排水站12座；在南山支流修建水庫4座、攔沙壩1座。這些工程大多是群眾會(huì)戰(zhàn)或由臨時(shí)搶險(xiǎn)工程逐步形成的，近期治理中對(duì)部分重點(diǎn)薄弱堤段進(jìn)展了加高培厚和補(bǔ)強(qiáng)加固。但由于有關(guān)根底問題及治理投入的力度有限，就防洪工程體系而言，工程隱患眾多，堤基沙層和堤身裂縫、孔洞、松散夾層等非常普遍，尤其是直接入渭的9條南山支流堤防標(biāo)準(zhǔn)偏低、質(zhì)量更差，因此抗洪才能極低。渭河“2022洪水中4條南山支流的多數(shù)決口都是在渭河2號(hào)洪峰的高水位倒灌期間發(fā)生的；渭河干堤大荔陳村段背水堤腳也出現(xiàn)了直徑半米多的破綻，幸虧發(fā)現(xiàn)和搶堵及時(shí)才未釀成決

18、口。這一現(xiàn)象說明，渭河下游下段4左右臨背差“懸河上的現(xiàn)狀干支流堤防的“決口破壞，首先是由堤身內(nèi)部存在的孔洞、裂縫等隱患加劇的浸透破壞引起的。由于渭河干支流堤防，尤其是南山支流堤防類似的隱患極為普遍而堤身極其薄弱，難以承受即便是常遇洪水也具有的較高水位和較大水頭差，導(dǎo)致堤防工程在常遇漫灘洪水時(shí)頻繁決口。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.4減災(zāi)措施分析4.1加強(qiáng)現(xiàn)有防洪工程設(shè)施的除險(xiǎn)加固和河道整治，完善防洪根底設(shè)施完善防洪根底設(shè)施是渭河下游減災(zāi)最直接有效的措施。當(dāng)務(wù)之急，就是要通過施行渭、洛河下游防洪續(xù)建、三門峽庫區(qū)返遷移民防洪保安、渭河下游堤防淤背和河道疏浚、南山支流治理等工程，力爭根本控制渭、洛河下游河勢

19、，理順中水流路，按設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)完善各類防洪工程，加強(qiáng)工程管護(hù)設(shè)施和防洪非工程建立，根本形成配套完好的綜合防洪及除澇體系。4.2降低潼關(guān)高程，恢復(fù)河道的生態(tài)功能改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)人與自然的和諧，推動(dòng)整個(gè)社會(huì)走上生態(tài)良好的文明開展道路，是關(guān)中地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)開展的一個(gè)重要目的。由于目前制約渭河下游地區(qū)生態(tài)環(huán)境改善的一個(gè)主要因素就是河道生態(tài)功能的退化，即河道宣泄洪水和輸沙才能的降低。因此，經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)開展對(duì)潼關(guān)高程的要求是：在將來一段時(shí)期內(nèi)，不造成渭河下游防洪治理工程防御標(biāo)準(zhǔn)的降低，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定開展提供平安保障；河道宣泄洪水才能得到一定程度恢復(fù)，常遇洪水威脅和超標(biāo)準(zhǔn)洪水災(zāi)害控制在一定限度內(nèi)；河道輸沙才

20、能接近或到達(dá)平衡輸沙狀態(tài)，防止河床的持續(xù)淤積抬升。上述要求，集中表達(dá)在主槽過洪才能的恢復(fù)。因?yàn)橹鞑圻^洪才能的恢復(fù)既能增強(qiáng)河道泄洪輸沙才能、減緩灘面淤積抬升速度、防止治理工程防御標(biāo)準(zhǔn)降低，又能緩解灘面淤積抬升引起治理工程防御標(biāo)準(zhǔn)降低的壓力。因此一旦主槽過洪才能恢復(fù)到適當(dāng)程度，灘面抬升控制的要求也可以適當(dāng)放松。分析說明，一定的主槽過洪才能，一般對(duì)應(yīng)著維系河槽穩(wěn)定的灘槽高差、河道比降和斷面寬深關(guān)系。對(duì)斷面形態(tài)關(guān)系式的簡單分析得出，在受來水來沙和基面變動(dòng)影響的渭河下游河道，灘槽高差較多地受到基面變動(dòng)的影響，而河道平衡比降和斷面寬深關(guān)系較多地受到來水來沙條件的影響。據(jù)此提出的控制指標(biāo)是：主槽過洪才能維持

21、在30003/s以上，河道灘面不出現(xiàn)明顯抬升。為確保華縣河槽過洪才能到達(dá)30003/s以上，按河槽平均流速2/s考慮，平槽過水面積必須到達(dá)15002以上，按寬深比88考慮，灘槽高差需到達(dá)4.13以上，即在2001年汛后斷面根底上降低1.35，水面寬擴(kuò)大為363。據(jù)此對(duì)華縣站2001年汛后斷面作適當(dāng)修正，得到預(yù)期設(shè)計(jì)斷面見圖5。據(jù)圖5按常水位以下面積1712推算，華縣常水位應(yīng)降低至334.07。圖5華縣水文站2001年汛后大斷面與預(yù)期設(shè)計(jì)斷面自1974年三門峽水庫蓄清排渾運(yùn)用以來，渭河下游華縣以下河段1977年10月1983年10月淤積泥沙0.0006億3，1995年10月2001年10月沖刷0

22、.0042億3，接近沖淤平衡情況。其中19781983年華縣站年最大洪峰流量均值30503/s，19962001年華縣站年最大洪峰流量均值17603/s。相應(yīng)于這兩個(gè)時(shí)段華縣站汛后常水位與潼關(guān)高程差的均值分別為8.38、8.47。結(jié)合前面對(duì)華縣常水位的分析，與19781983年水沙系列年最大洪峰均值30503/s相應(yīng)的潼關(guān)高程為325.69，與19962001年水沙系列年最大洪峰均值17603/s相應(yīng)的潼關(guān)高程為325.60。因此，在目前可以預(yù)見的近期水沙系列條件下，以最低保證渭河華縣河段主槽過洪才能30003/s以上為控制指標(biāo)，將潼關(guān)高程控制在325.60325.69以下，即可對(duì)渭河下游河道

23、生態(tài)功能的恢復(fù)起到一定的積極作用。4.3治理“懸河，構(gòu)筑相對(duì)地下河對(duì)渭河“2022洪水中堤防“決口險(xiǎn)情的分析說明，“懸河是增大堤防出險(xiǎn)機(jī)率、加劇堤防險(xiǎn)情的重要因素，同時(shí)也是“2022洪水小水大災(zāi)的直接原因。因此，從長遠(yuǎn)而言，還必須治理“懸河，結(jié)合渭河下游河道疏浚及堤防淤背建立，在重要堤段構(gòu)筑相對(duì)地下河，從而在一定程度上降低沿岸地區(qū)的洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。5結(jié)語(1渭河“2022洪水咸陽站洪峰流量接近7年一遇，臨潼站接近3年一遇，華縣站接近多年平均流量，具有洪峰流量不大、洪峰水位創(chuàng)歷史最高，持續(xù)時(shí)間長、洪量大，含沙量先高后低、水沙過程不協(xié)調(diào)，演進(jìn)緩慢、洪峰變形劇烈等突出特點(diǎn)。(2)渭河“2022洪水的嚴(yán)重災(zāi)害是前所未有的，洪水給渭河下游兩岸渭南、咸陽、西安3市12個(gè)縣(市、區(qū)造成嚴(yán)重災(zāi)害，受災(zāi)人口56.25萬人，直接經(jīng)濟(jì)損失29億元。受災(zāi)最為嚴(yán)重的二華地區(qū)直接經(jīng)濟(jì)損失23.21億元。(3)造成渭河“2022洪水嚴(yán)重災(zāi)害的原因，主要是河道泄洪輸沙功能的退化，使臨潼華縣河段滯洪嚴(yán)重，以及臨背差不斷加大的“懸