李惠敏
(陜西省江河水庫管理局 陜西 西安 710016)
1960年~2001年潼關(guān)站歷年洪峰流量Q≥2000m3/s洪水的出現(xiàn)次數(shù)變化見圖1。該時期洪水出現(xiàn)次數(shù)最多的年份為1964年,出現(xiàn)21次洪水,洪水出現(xiàn)次數(shù)最少的年份為1987年和2001年,僅出現(xiàn)一次洪峰大于2000m3/s的洪水,平均每年出現(xiàn)7.2次洪水。
1969年~2001年潼關(guān)站洪峰流量Q≥2000m3/s洪水的來源及出現(xiàn)機率見表1??梢钥闯觯轰P(guān)站各級洪水主要由小北干流龍門站洪水組成,在潼關(guān)站洪峰流量Q≥2000m3/s洪水中占60.1%。隨著洪峰量級的增大,渭河來水和龍潼區(qū)間來水所占百分比趨于減小,小北干流龍門站來水、渭河與小北干流共同來水所占百分比趨于增大;洪峰流量Q≥6000m3/s洪水時小北干流龍門站來水所占百分比增大為76.2%,渭河與小北干流共同來水所占百分比又趨于減小。說明潼關(guān)站大洪水主要由小北干流洪水形成。
潼關(guān)站不同時期各級洪水出現(xiàn)次數(shù)統(tǒng)計見表2??梢钥闯觯汉榉辶髁縌≥2000m3/s以上洪水的年均出現(xiàn)次數(shù)以1960年~1969年最多,年均11.5次;1975年~1990年次之,為7.2次,其余兩時段接近。洪峰流量≥3000m3/s以上洪水的年均出現(xiàn)次數(shù)隨著時間的推移逐漸減少。洪峰流量≥4000m3/s以上洪水的年均出現(xiàn)次數(shù)以1960年~1969年最多,1975年~1990年次之,1991年~2001年最少,與年水沙量變化趨勢基本相同。各級洪水出現(xiàn)次數(shù)隨時間推移呈減少趨勢,上世紀九十年代以來減少趨勢明顯。
從對渭河尾閭段的淤積影響看,匯流區(qū)不利的水沙組合主要有三種情況:一是黃河洪水倒灌頂托渭河的情況,其間渭河無水或出現(xiàn)高含沙小洪水過程;二是黃河洪水倒灌頂托北洛河的情況,其間渭河無水、北洛河出現(xiàn)高含沙小洪水過程;三是北洛河洪水倒灌頂托渭河的情況,其間渭河無水或出現(xiàn)高含沙小洪水過程。
1960年~2001年黃河洪水倒灌頂托渭河情況見表3。在渭河華縣站出現(xiàn)的含沙量200kg/m3以上的155次高含沙洪水中,有80次洪水受到黃河洪水的頂托,占51.6%;其中洪峰流量1000m3/s以上的72次洪水中,有42次洪水受到黃河洪水的頂托,占58.3%;洪峰流量1000m3/s以下的83次小水大沙中,有38次洪水受到黃河洪水頂托,占45.8%;其間黃河洪水倒灌渭河達華陰站以上24次,遭遇渭河高含沙小洪水15次,占62.5%。
1960年~2001年黃河洪水倒灌頂托北洛河洪水情況見表4。在北洛河朝邑站出現(xiàn)的含沙量200kg/m3以上的164次高含沙洪水中,有99次洪水受到黃河洪水頂托,占60.4%;其中洪峰流量500m3/s以上的19次洪水中,有16次洪水受到黃河洪水頂托,占84.2%;洪峰流量500m3/s以下的145次小水大沙過程中,有83次洪水受到頂托,占57.2%;其間多場洪水倒灌北洛河,1979年8月曾倒灌到朝邑站以上。
表1 1960年~2001年潼關(guān)站洪水來源及出現(xiàn)次數(shù)統(tǒng)計
表2 1960年~2001年黃河潼關(guān)站洪水不同時期各級洪水出現(xiàn)次數(shù)統(tǒng)計
表3 黃河洪水頂托倒灌渭河情況統(tǒng)計
表4 黃河洪水頂托倒灌北洛河洪水情況統(tǒng)計
北洛河洪水倒灌頂托河口以上渭河的情況相對較少,但也存在如“66·7”、“88·8”、“92·8”、“94·9”等洪水的倒灌頂托現(xiàn)象。
上述三種不利水沙組合的結(jié)果均表現(xiàn)為渭河尾閭段的淤積。一般當黃河洪水較大且含沙量較大時,對渭河口沖淤的影響就比較明顯;若同時遭遇渭河或北洛河小水大沙,則渭河口的泥沙淤積就更為嚴重;若渭洛河未能及時出現(xiàn)較大洪水沖刷,就可能出現(xiàn)渭河口淤塞的情況。黃河洪水倒灌頂托造成渭河口的淤積,一般年份比較容易被渭河洪水沖走,對渭河口的影響相對較小,但特殊水沙年份的影響還是很嚴重的。1960年以來黃河倒灌渭河比較嚴重的年份有1964年、1966年、1967年、1971年、1976年、1977年、1979年~1982年、1987年、1991年、1992年、1994年、1995年和1998年。下面結(jié)合幾場典型洪水的分析說明其淤積影響。
1964年7月初~10月底,黃河出現(xiàn)洪峰流量3000m3/s以上洪水17次,洪峰流量5000m3/s以上洪水13次,洪峰流量7000m3/s以上洪水6次;同期渭河出現(xiàn)9次洪峰流量2000m3/s以上洪水,黃河洪水嚴重頂托渭河洪水;同年7月北洛河出現(xiàn)7次洪水,4次為高含沙洪水(S≥200kg/m3),其中5次洪峰流量200m3/s以下洪水過程中無渭河洪水加入,黃河洪水倒灌頂托嚴重。1964年6月11日~1964年10月11日匯流區(qū)淤積泥沙1.1871億m3,渭河出口段(渭淤2~河口)淤積泥沙0.2817億m3,單公里淤積量最大河段渭淤1~2斷面的淤積量為0.038億m3/km。
1967年特殊的水沙組合使渭河口淤塞。1967年7月1日~10月31日,黃河龍門站出現(xiàn)10次洪峰流量5000m3/s以上洪水、7次洪峰流量6200m3/s以上洪水,日平均流量一直持續(xù)在2000m3/s以上,黃河洪水長時間倒灌渭河。在此期間,渭洛河共出現(xiàn)13次高含沙小洪水,其中有6次洪水最大含沙量超過800 kg/m3。上述水沙情況造成渭河倉西~西陽8.8km河槽淤塞,匯流區(qū)淤積泥沙0.7375億m3,渭河出口段淤積泥沙0.2688億m3,單公里淤積量最大河段渭淤3~4斷面的淤積量為0.099億 m3/km。
1977年黃河潼關(guān)站出現(xiàn)3次洪峰流量12000m3/s以上的大洪水,渭河出現(xiàn)5次高含沙洪水過程,北洛河出現(xiàn)4次高含洪水過程,在匯流區(qū)和渭河口段引起嚴重淤積。盡管有7月洪水的沖刷,8月兩次黃河洪水倒灌頂托造成汛期匯流區(qū)淤積泥沙1.0329億m3,渭河出口段淤積泥沙0.1949億m3,單公里淤積量最大河段渭淤1~2斷面的淤積量為0.045億m3/km。
20世紀九十年代以來黃河大洪水出現(xiàn)次數(shù)明顯減少,但由于潼關(guān)高程抬升和匯流區(qū)情勢惡化,一般潼關(guān)站出現(xiàn)2000m3/s洪水就倒灌渭河,致使黃河洪水倒灌渭河的次數(shù)不減反增,倒灌程度也有所加重。
1994年渭河出現(xiàn)7次高含沙洪水(S≥200kg/m3),輸沙量 3.16億 t,平均含沙量331kg/m3;北洛河出現(xiàn)7次高含沙洪水,輸沙量2.02億t,平均含沙量 492 kg/m3,其中有6次洪峰流量小于900m3/s,4次洪水最大含沙量大于800kg/m3;同期黃河潼關(guān)站出現(xiàn)洪峰流量2000m3/s以上的洪水7次,其中5次洪水的洪峰流量大于3600m3/s。1994年7月~8月的水沙是第二種不利組合的典型,而9月2日洪水相應(yīng)的水沙則是第三種組合類型的代表,致使汛期匯流區(qū)淤積泥沙0.1038億m3,渭河出口段淤積泥沙0.0307億m3,渭淤10以下淤積泥沙0.5202億m3,占汛期渭河下游淤積量的61.7%。
1995年北洛河出現(xiàn)2次小水大沙過程,輸沙量0.0219億t,平均含沙量220kg/m3;渭河出現(xiàn)8次高含沙洪水,輸沙量2.12億t,平均含沙量309kg/m3,僅有兩次洪水受到黃河洪水頂托,汛期匯流區(qū)淤積泥沙0.0326億m3。匯渭淤10斷面以下淤積泥沙0.3464億m3,占汛期渭河下游淤積量的42.0%。
綜上分析,匯流區(qū)水沙組合對渭河尾閭段河槽的沖淤和穩(wěn)定、過洪能力的大小等具有重要影響,在潼關(guān)高程大幅抬升的作用下,不利水沙組合加劇了匯流區(qū)的泥沙淤積。匯流區(qū)不利水沙組合對渭河下游的影響可歸結(jié)為以下幾點:一是引起渭河局部侵蝕基準潼關(guān)高程抬升;二是造成匯流區(qū)泥沙嚴重淤積,引起匯流區(qū)河道情勢惡化,渭河洪水流路不暢;三是渭河口攔門沙發(fā)展,渭河溯源淤積發(fā)展迅速。
因此,在匯流區(qū)治理中首先要采取措施大幅度降低潼關(guān)高程,改善黃河倒灌渭洛河條件,減少匯流區(qū)不利水沙組合的形成。同時,應(yīng)加快渭河下游綜合治理的步伐和黃渭河流域調(diào)水調(diào)沙工程建設(shè)和應(yīng)用研究,進行調(diào)水調(diào)沙以減少匯流區(qū)不利水沙組合的出現(xiàn)和形成有利于沖刷匯流區(qū)的水沙組合。陜西水利
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