◎王 冰
整理近九年來龍門、華縣、河津、狀頭、潼關(guān)等水文站的水沙資料,與多年特別是20世紀(jì)90年代以來水沙系列對比分析。
2002 年~2011年汛后龍華河狀四站入庫水、沙量統(tǒng)計見表1。九年平均入庫水量243.3億m3、沙量2.626億t,平均含沙量10.8kg/m3,平均來沙系數(shù)0.014。其中汛期水量114.2億m3、沙量2.265億t,分別占年水沙量的46.9%、86.3%;非汛期水量129.1億m3、沙量0.361億t,分別占年水沙量的53.1%、13.7%。年入庫水、沙量與1974年~2002年相比,分別減少71.5億 m3、6.32億 t,減幅分別為 22.7%、70.6%;與1986年~2002年相比,分別減少 11.2億 m3、5.33億 t,減幅分別為4.4%、67.0%;與1992年~1996年相比,分別減少30.3億m3、8.48億t,減幅分別為11.1%、76.3%。汛期入庫水、沙量與1974年~2002年相比,分別減少49.9億m3、5.45億 t,減幅分別為 30.4%、70.7%;與1986年~2002年相比,水量增加0.12億m3,沙量減少4.37億t,沙量減幅為65.9%;與1992年~1996年相比,分別減少 18.16億 m3、7.73億 t,減幅分別為13.7%、77.3%。
2002 年~2011年汛后潼關(guān)站水、沙量統(tǒng)計見表2。九年平均水量231.8億 m3、沙量 2.62億 t,平均含沙量11.3kg/m3,平均來沙系數(shù)0.015。其中汛期水量 108.5億 m3、沙量 2.00億 t,分別占年水沙量的46.8%、76.3%;非汛期水量 123.3億 m3、沙量 0.617億 t,分別占年水沙量的53.2%、23.5%。年水、沙量與1974年~2002年相比,分別減少79.7億 m3、5.85億 t, 減 幅 分 別 為25.6%、69.1%;與1986年~2002年相比,分別減少 16.5億 m3、5.8億 t,減幅分別為6.6%、68.9%;與1992年~1996年相比,分別減少36.7億m3、5.23億t,減幅為 13.7%、66.6%。汛期水、沙量與1974年~2002年相比,分別減少54.1億 m3、4.73億 t,減幅分別為33.3%、70.3%;與1986年~2002年相比,分別減少2.10億m3、4.72億t,減幅分別為1.9%、70.2%;與1992年~1996年相比,分別減少20.6億m3、4.24億 t,減幅分別為 16.0%、67.9%。
表1 龍華河狀四站近期入庫水沙量統(tǒng)計
2002 年~2011年汛后華縣站水、沙量統(tǒng)計見表3。九年平均水量53.0億 m3、沙量 1.57億 t,平均含沙量29.6kg/m3,平均來沙系數(shù) 0.176。其中汛期水量35.1億m3、沙量1.47億 t,分別占年水沙量的 66.3%、93.6%;非汛期水量 17.9億 m3、沙量0.103億 t,分別占年水沙量的33.7%、6.56%。年水、沙量與1974年~2002年相比,分別減少5.12億m3、1.22億 t,減幅分別為 8.8%、43.7%;與1986年~2002年相比,水量增加12.1億m3,沙量減少0.7億t,沙量減幅為30.8%;與1992年~1996年相比,水量增加10.5億m3,沙量減少 1.77億 t,沙量減幅為53%。汛期水、沙量與1974年~2002年相比,分別減少1.07億m3、0.99億t,減幅分別為 3.0%、40.2%;與 1986年~2002年相比,水量增加9.9億m3,沙量減少 1.04億 t,沙量減幅為58.6%;與1992年~1996年相比,水量增加9.4億m3,沙量減少0.91億t,沙量減幅為61.9%。
表2 潼關(guān)站近期水沙量統(tǒng)計
表3 華縣站近期水沙量統(tǒng)計
2002 年汛后至2011年汛后渭河下游的淤積情況見表4。從表中可看出非汛期除2011年外均為沖刷,汛期有沖有淤,至2011年汛后渭河下游共沖刷泥沙2.0845億m3;主要是2010年沖刷量較大,為1.0278億m3,其次是 2011年、2005年、2003年,分別沖刷 0.5813億 m3、0.1775億 m3、0.1741億 m3。
圖1 2002年10月-2011.11月渭河下游斷面淤積分布圖
表4 2002年汛后至2011年汛后渭河下游沖淤量統(tǒng)計 單位:億m3
表5 2003年至2011年汛后渭河下游常水位變化表 單位:m
自2002年汛后三門峽水庫實行原型試驗監(jiān)測以來,渭河下游經(jīng)歷了“03·8”、“05·10”、“11·9”洪水,洪水主要來源秦嶺北麓南山支流,含沙量小,洪水后渭河下游總的是沖刷的,河槽普遍展寬刷深,基本呈現(xiàn)上、下段沖刷,中間淤積的特點,如圖1。
依據(jù)2003年~2011年渭河下游各水文水位站實測資料,分析各站汛后常水位(Q=200m3/s)見表5。從表中可以看出,耿鎮(zhèn)至臨潼河段,常水位總的趁勢是降低的,耿鎮(zhèn)站降低了1.84m,臨潼站降低了1.01m;交口至渭南河段,2003年~2008年常水位是抬升的,抬升值為 0.48m~1.35m,2008年~2011年常水位是下降的,降低值為1.41m~1.94m;華縣至陳村河段,2003年~2009年常水位趁勢是抬升的,抬升值為0.64m~0.66m,2009年~2011年常水位是下降的,下降值為0.56m~1.36m。
依據(jù)水位流量關(guān)系分析2003年~2011年汛后臨潼、華縣站平槽過洪能力,2003年汛后以來,臨潼、華縣 站平槽過洪能力增大,分別為3500m3/s、3000m3/s左右。
2.3.1 2003 年河勢變化
2003 年汛后,河勢較汛前發(fā)生較大的變化,渭河下游咸陽至涇河入渭口段,河彎變化最為劇烈,水流散亂,主流擺動不定,河彎彎頂淘深,河道較汛前趨于順直,局部河段有向新彎發(fā)展趨勢,如柳葉河~長澗河河段形成新彎。
典型河彎變化情況:(1)涇渭匯流區(qū),涇河口上提400m,涇河入渭口北岸塌岸嚴(yán)重,長 150m、寬 30m,“03·8”洪水后在涇渭河匯流區(qū)形成一個新的“S”型河彎。(2)張莊險工段(臨潼水文站)主流向右岸擺動350m,河道主流順直,主槽過洪能力增大。(3)渭洛河匯流區(qū):渭河主流向南展寬200m,三河口工程主流下挫1000m,北洛河入渭口向南下移300余m。
圖2 2011年汛后華縣大荔部分河段河勢變化圖
2.3.2 2005 年河勢變化
渭河下游經(jīng)2005年汛期洪水后河勢發(fā)生了較大的變化,主槽拓寬,部分河段主流擺動較大,裁彎取直和上提下挫較多。主槽較汛前拓寬50m~100m。
河勢變化特點:(1)主槽擺動大。在渭淤34斷面附近,洪水后主流靠近左岸堤防,擺動距離長達1km左右,在卓所河段和正陽河段,主流分別左移700m、500m左右。赤水河口河段主流向右岸擺動30m左右。在大荔河段,主流均左擺,在柳葉河口以東河段主流距移民圍堤更近。(2)彎頂上提下挫。如臨渭區(qū)的梁趙河段,彎頂上提200m;河道彎頂下挫較大的公莊彎頂下挫260m,距大堤僅剩23m。(3)河道出現(xiàn)自然裁彎現(xiàn)象。河道自然裁彎三處,高陵上馬渡、臨渭區(qū)樹園、、華縣濱壩河段的自然裁彎。水流較為順直。
2.3.3 2011 年河勢變化
全河段總體河勢變化明顯,西安咸陽段主流普遍右移,高陵以下河段主流普遍左移。河灣普遍發(fā)生下挫,主流線順直。河槽普遍展寬、刷深。河道出現(xiàn)自然裁彎。公莊灣道自然裁彎,槐園彎道有裁彎趨勢。
典型河彎變化情況:(1)咸陽西安段,上林大橋處河勢南移約200m,灃河入渭口上移至上林大橋上游。(2)高陵臨潼河段,涇河在工程上游500m處改道,河口上提約800m。(3)渭南河段,河灘李控導(dǎo)工程處形成新的南北“S”型橫河,河岸坎距堤防僅有35m。(4)華縣大荔河段,詹劉險工河勢繼續(xù)下挫約80m;大荔朱家工程河勢下挫長度約160m;槐元彎道有自然裁彎趨勢;陳村工程段河勢距堤防25m。(5)華陰潼關(guān)河段,北洛險工段河勢形成新河灣。公莊彎道自然裁彎,河勢由公莊順接吊橋工程。華縣大荔部分河段河勢變化見圖2。
(1)2002年~2011年汛后龍華河狀四站入庫水、沙量分別為243.3億 m3、2.626億 t,是多年均值(1974年~2002年)的77.3%、29.4%,來水接近均值,來沙偏枯;潼關(guān)站水、沙量分別為 231.8億 m3、2.62億 t,,是多年均值的74.4%、30.9%;華縣站水、沙量為53.0億m3、1.57億t,是多年均值的91.2%、56.3%。
(2)2002年汛后至2011年汛后渭河下游共沖刷泥沙2.0845億m3,主要是2010年沖刷量較大,為1.0278億m3,其次是 2011年、2005年、2003年,分別沖刷 0.5813億 m3、0.1775億 m3、0.1741億 m3。非汛期除2011年外均為沖刷,汛期有沖有淤。
(3)2011年渭河下游各水文、水位站常水位與2002年汛后相比,均是下降的,下降值為 0.59~1.84;2003年至2011年汛后,臨潼、華縣站平槽過洪能力增大,分別為3500m3/s、3000m3/s左右。
(4)經(jīng)過“03·8”、“05·10”、“11·9”洪水后,下游河勢變化較大。一是主流擺動大。咸陽西安河段,“05·10”洪水后主流在渭淤34斷面附近,主流左擺約達1km左右;臨潼河段,主流倒向右岸;大荔河段,主流左擺,華陰柳葉河口以東河段主流右靠,距移民圍堤更近。二是頂上提下挫。三是自然裁彎三處。四是形成新的河彎。
(5)近期渭河水沙及沖淤使河道條件發(fā)生了較大變化,建議開展專題研究,進一步研究變化機理。陜西水利