1　渭河“2003”洪水概況

　　2003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5100m³/s。各站洪水特征值統(tǒng)計見表1。從洪水組成及演進過程看，具體有以下幾個特征。

表1　渭河“2003”洪水華縣站特征值統(tǒng)計

1.1　洪峰流量不大，洪峰水位創(chuàng)歷史最高　渭河“2003”洪水 咸陽站最大洪峰流量5340m³/s，接近7年一遇洪水；臨潼站最大洪峰流量5100m³/s，接近3年一遇洪水；華縣站最大洪峰流量為3570m³/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=3500m³/s)的水位高0.51m，比1981年洪水(Q＝5380m³/s)的水位高1.71m，比“54.8”洪水(Q＝7660m³/s)的水位高3.95m。

1.2　洪水持續(xù)時間長，洪量大　渭河“2003”洪水6次洪峰過程在渭河下游持續(xù)時間長達39d。各站流量過程線見圖1。典型洪水歷時見表2。與典型年同期相比，華縣站1500m³/s以上流量持續(xù)時間較1981年洪水長38h，較1964年洪水長40h。截止10月19日8時，臨潼、華縣站洪量分別為56.63億m³和60.08億m³，均大于1981年同期洪量，略小于同期歷史最大的1964年洪量。典型洪水洪量統(tǒng)計見表3。

1.3　含沙量先高后低，水沙過程不協(xié)調(diào)　2003年8月渭河1 號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/m³，渭河臨潼站最大含沙量為604kg/m³。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。

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“2003”洪水臨潼站水沙過程

1.5　主槽展寬刷深，灘地淤積嚴重　渭河“2003”洪水前3次洪峰過程中臨潼站最大含沙量604kg/m³（8月26日），輸沙量共1.989億t。按輸沙率法統(tǒng)計，臨潼～華縣河段淤積泥沙0.639億t。按照3號洪峰后部分加測斷 面的淤積測驗結(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m³，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重，淤積厚度一般在0.4m左右。渭南以下河段主槽寬度普遍增大50～100m；西安及華陰河段河道最深點較汛前下降1～2m。

2　洪水災(zāi)害情況

　　 渭河“2003”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2.0m，最大臨堤水深3.9m；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7.5km。

　　 各類防洪工程設(shè)施水毀嚴重。據(jù)統(tǒng)計，共有48處河道工程805座壩垛發(fā)生嚴重根石走失、坡石坍塌、壩頭墩蟄、壩身裂縫、土胎外露、壩襠后潰、連（進）壩路沖毀、備防石倒塌淤埋等險情。干支流堤防共發(fā)生決口、裂縫、管涌、漏洞、坍塌、堤身及穿堤建筑物滲水、陷坑等險情1568處，大堤交通橋倒塌1座。河道水文、管護等設(shè)施也水毀嚴重。

　　 洪水給渭河下游渭南、咸陽、西安3市12個縣(市、區(qū)）造成嚴重災(zāi)害，受災(zāi)人口56.25萬人，遷移人口29.22萬人，總受災(zāi)面積91867hm²，成災(zāi)面積81560hm²，絕收面積81307hm²；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558km、輸電線路296km，20個鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院被淹，造成危漏校舍195所，182所學校4.9萬名學生無法入學上課，直接經(jīng)濟損失29億元。受災(zāi)最為嚴重的二華地區(qū)決口洪水淹沒面積20133hm²，淹沒最大水深4m，受災(zāi)人口35.19萬人，直接經(jīng)濟損失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“2003”洪水流量并不大，但其水位之高、洪峰傳播歷時之長、洪災(zāi)損失之嚴重卻是歷史罕見的。分析表明，造成這種小水大災(zāi)特殊局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～華縣河段滯洪嚴重　渭河“2003”洪水臨潼～華縣河段滯洪的突出表現(xiàn)是：洪水演進速度慢，高水位行洪時間長。與以前水位最高的“96.7”洪水相比，臨潼站洪峰水位偏高0.55m，華縣站洪峰水位偏高0.5lm。除臨潼站洪峰流量較“96.7”洪水大1070m³/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2003年汛前，渭河下游累積淤積泥沙13.21億m³，其中渭淤26斷面以下淤積泥沙12.96億m³，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m³，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)，2003年汛前臨潼站、華縣站河床平均高程分別較1965年汛前抬升0.85m、3.15m，較1992年汛前抬升0.11m、0.73m，較1996年汛前抬升0.24m、0.24m；華縣站較臨潼站多抬升2.30m。

　　 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，而且在目前達到最小值。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重的結(jié)果。河道比降的變緩，致使洪水演進速度緩慢，歷時變長。進一步分析表明，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發(fā)展基本相應(yīng)，而后者又與潼關(guān)高程變化及三門峽水庫不同運用方式有密切關(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 時間 全斷面平均高程/m 灘面高程/m 臨潼站 華縣站 臨潼站 華縣站 1965汛前 355.58 337.04 356.32 337.00 1977汛前 356.03 337.72 356.67 339.70 1978汛前 356.13 338.73 356.90 340.10 1992汛前 356.32 339.46 357.21 340.65 1996汛前 356.19 339.95 357.21 340.80 2003汛前 356.43 340.19 357.25 341.15 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 洪水名稱 洪水位比降(3000m3/s)() 常水位比降(200m3/s)() 灘面比降() 全斷面平均河床比降() 1965 2.32 2.28 2.50 2.40 1977 2.17 2.34 2.19 3.37 1981 2.11 2.27 2.17 2.25 1992 2.13 2.28 2.14 2.17 1996 1.95 2.16 2.12 2.10 2003 1.94 0 2.08 2.10

圖3　1973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，河槽過洪能力小　渭河臨潼站平灘流量1992年汛初超過3500m³/s，1996年汛初3200m³/s，2003年汛初2500m³/s；華縣站平灘流量1992年汛初2500m³/s，1996年汛初800m³/s，2003年汛初接近1300m³/s。與1996年汛初相比，2003年洪水前河槽平灘流量上段有所減小而下段有所加大，河槽過洪能力十分有限，使得灘地過流機率和比例相對增大。

　　 由于主槽過洪能力減小和河道比降減緩的影響，20世紀90年代初以來洪水期同流量斷面平均流速不斷減小。渭河臨潼站3000m³/s流量的斷面平均流速1992年為1.87m/s，1996年為1.84m/s，2003年為1.7m/s；華縣站3000m³/s流量的斷面平均流速1992年為1.20m/s，1996年為0.85m/s，2003年為0.91m/s。

　　 為了探討潼關(guān)高程及渭河水沙條件對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	(c)渭淤17斷面
圖4　渭淤2、9、17斷面變化過程

表7　1973和2001年渭淤2、9、17斷面主槽寬度及面積對照

　　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7235m²、8364m²、11749m²，其中主槽分別淤積945m²、2955m²、5161m²；1973年汛后主槽寬度分別是214m、812m、456m，2001年汛后主槽寬度減小為139m、226m、229m，由于主槽寬深關(guān)系調(diào)整引起的貼邊淤積分別為867m²、2846m²、4096m²，分別占主槽淤積面積的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6368m²、5627m²、7653m²、占全斷面淤積面積的88％、65.8％、65.1％。據(jù)此可以認為，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”使得基礎(chǔ)薄弱的防洪工程設(shè)施難堪重負　為減輕三門峽庫區(qū)洪澇災(zāi)害，加強渭、洛河下游河道的泄洪能力，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363.04km，河道整治工程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戰(zhàn)或由臨時搶險工程逐步形成的，近期治理中對部分重點薄弱堤段進行了加高培厚和補強加固。但由于有關(guān)基礎(chǔ)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、松散夾層等十分普遍，尤其是直接入渭的9條南山支流堤防標準偏低、質(zhì)量更差，因而抗洪能力極低。

　　 渭河“2003”洪水中4條南山支流的多數(shù)決口都是在渭河2號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)了直徑半米多的漏洞，幸虧發(fā)現(xiàn)和搶堵及時才未釀成決口。這一現(xiàn)象說明，渭河下游下段4m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、裂縫等隱患加劇的滲透破壞引起的。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單薄，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，導致堤防工程在常遇漫灘洪水時頻繁決口。

4　減災(zāi)措施分析

4.1　加強現(xiàn)有防洪工程設(shè)施的除險加固和河道整治，完善防洪基礎(chǔ)設(shè)施　完善防洪基礎(chǔ)設(shè)施是渭河下游減災(zāi)最直接有效的措施。當務(wù)之急，就是要通過實施渭、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，力爭基本控制渭、洛河下游河勢，理順中水流路，按設(shè)防標準完善各類防洪工程，加強工程管護設(shè)施和防洪非工程建設(shè)，基本形成配套完整的綜合防洪及除澇體系。

4.2　降低潼關(guān)高程，恢復河道的生態(tài)功能　改善生態(tài)環(huán)境，促進人與自然的和諧，推動整個社會走上生態(tài)良好的文明發(fā)展道路，是關(guān)中地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的一個重要目標。由于目前制約渭河下游地區(qū)生態(tài)環(huán)境改善的一個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能力的降低。因此，經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展對潼關(guān)高程的要求是：①在未來一段時期內(nèi)，不造成渭河下游防洪治理工程防御標準的降低，為社會經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展提供安全保障；②河道宣泄洪水能力得到一定程度恢復，常遇洪水威脅和超標準洪水災(zāi)害控制在一定限度內(nèi)；③河道輸沙能力接近或達到平衡輸沙狀態(tài)，避免河床的持續(xù)淤積抬升。

　　 上述要求，集中體現(xiàn)在主槽過洪能力的恢復。因為主槽過洪能力的恢復既能增強河道泄洪輸沙能力、減緩灘面淤積抬升速度、防止治理工程防御標準降低，又能緩解灘面淤積抬升引起治理工程防御標準降低的壓力。因而一旦主槽過洪能力恢復到適當程度，灘面抬升控制的要求也可以適當放松。分析表明，一定的主槽過洪能力，一般對應(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影響的渭河下游河道，灘槽高差較多地受到基面變動的影響，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)此提出的控制指標是：主槽過洪能力維持在3000m³/s以上，河道灘面不出現(xiàn)明顯抬升。

　　 為確保華縣河槽過洪能力達到3000m³/s以上，按河槽平均流速2m/s考慮，平槽過水面積必須達到1500m²以上，按寬深比88考慮，灘槽高差需達到4.13m以上，即在2001年汛后斷面基礎(chǔ)上降低1.35m，水面寬擴大為363m。據(jù)此對華縣站2001年汛后斷面作適當修正，得到預期設(shè)計斷面見圖5。據(jù)圖5按常水位以下面積171m²推算，華縣常水位應(yīng)降低至334.07m。

圖5　華縣水文站2001年汛后大斷面與預期設(shè)計斷面

　　自1974年三門峽水庫蓄清排渾運用以來，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m³，1995年10月～2001年10月沖刷0.0042億m³，接近沖淤平 衡情況。其中1978～1983年華縣站年最大洪峰流量均值3050m³/s，1996～2001年華縣站年最大洪峰流量均值1760m³/s。相應(yīng)于這兩個時段華縣站汛后常水位與潼關(guān)高程差的均值分別為8.38m、8.47m。結(jié)合前面對華縣常水位的分析，與1978～1983年水沙系列（年最大洪峰均值3050m³/s）相應(yīng)的潼關(guān)高程為325.69m，與1996～2001年水沙系列（年最大洪峰均值1760m³/s）相應(yīng)的潼關(guān)高程為325.60m。因此，在目前可以預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能力3000m³/s以上為控制指標，將潼關(guān)高程控制在325.60～325.69m以下，即可對渭河下游河道生態(tài)功能的恢復起到一定的積極作用。

4.3　治理“懸河”，構(gòu)筑相對地下河　對渭河“2003”洪水中堤防“決口”險情的分析表明，“懸河”是增大堤防出險機率、加劇 堤防險情的重要因素，同時也是“2003”洪水小水大災(zāi)的直接原因。因此，從長遠而言，還必須治理“懸河”，結(jié)合渭河下游河道疏浚及堤防淤背建設(shè)，在重要堤段構(gòu)筑相對地下河，從而在一定程度上降低沿岸地區(qū)的洪災(zāi)風險。

5　結(jié)語

　　 (1）渭河“2003”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)時間長、洪量大，含沙量先高后低、水沙過程不協(xié)調(diào)，演進緩慢、洪峰變形劇烈等突出特點。(2)渭河“2003”洪水的嚴重災(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個縣(市、區(qū)）造成嚴重災(zāi)害，受災(zāi)人口56.25萬人，直接經(jīng)濟損失29億元。受災(zāi)最為嚴重的二華地區(qū)直接經(jīng)濟損失23.21億元。(3)造成渭河“2003” 洪水嚴重災(zāi)害的原因，主要是河道泄洪輸沙功能的退化，使臨潼～華縣河段滯洪嚴重，以及臨背差不斷加大的“懸河”使得基礎(chǔ)薄弱的防洪工程設(shè)施難堪重負。而河道泄洪輸沙功能的退化和“懸河”的發(fā)展主要是由于三門峽水庫建成運用后潼關(guān)高程的不斷抬升造成的。臨潼～華縣河段滯洪的主要原因是河床抬升、河道縱比降變緩和主槽萎縮帶來的河槽過洪能力小。(4)渭河下游的減災(zāi)必須著眼于近、遠期結(jié)合，工程、非工程措施并舉，即盡快實施渭洛河下游防洪續(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，加強現(xiàn)有防洪工程設(shè)施的除險加固和河道整治，完善防洪基礎(chǔ)設(shè)施；同時，著手降低潼關(guān)高程，在目前可以預見的近期水沙系列條件下，將潼關(guān)高程控制在325.60～325.69m以下，以便部分恢復渭河下游河道的生態(tài)功能；此外，還必須治理“懸河”，結(jié)合渭河下游河道疏浚及堤防淤背建設(shè)，在重要堤段構(gòu)筑相對地下河，從而在一定程度上降低沿岸地區(qū)的洪災(zāi)風險。