渭河咸陽～臨潼河段小流量分析

◎ 林玲俠 李雙平

1 渭河下游咸陽～臨潼河段的基本情況

渭河咸陽～臨潼河段河道長為53.6km，該河段的支流較多，左岸主要有涇河匯入，右岸的支流主要有灃河、皂河和灞河，均發源于秦嶺山脈，河道短，流域面積小，水沙量相對較小，其中皂河還承擔著西安市的排水任務。除支流外，該河段左右兩岸均有排水渠，右岸西安有漕運明渠的東渠和西渠，左岸咸陽也有五條排水渠排入渭河。

1.1 水量調度期咸陽、臨潼站的來水情況

本文統計了咸陽、臨潼站1973年以來水量調度期（11月、12月、1月、2月、3月、4月、5月、6月）各月的月平均流量，并分別按不同年代統計了各月的平均流量，計算了1973年以來咸陽、臨潼站水量調度期不同時段的平均流量。自1973年以來，咸陽站水量調度期的平均流量為44.1m3/s，臨潼站相應時段的平均流量為106m3/s，水量調度期咸陽站的來水量占臨潼站來水量的41.6%，咸陽和臨潼站11月～2月的平均流量最小，咸陽和臨潼站在該時段的平均流量分別為35.6m3/s和 85.8m3/s，3月～4月的平均流量次之，咸陽站和臨潼站在該時段的平均流量分別為37.1m3/s和98.4m3/s，5月～6月的平均流量最大，咸陽站和臨潼站在該時段的平均流量分別為68.1m3/s和155m3/s。

1.2 區間支流來水情況

1.2.1 涇河的來水情況

涇河的出口站為桃園水文站，統計1973年以來有資料的年份水量調度期的來水情況。桃園站自1973年以來水量調度期多年平均流量為19.0m3/s，水量調度期涇河來水占臨潼站平均流量106m3/s的17.9%。水量調度期不同時段的平均流量11月～2月為 16.0m3/s，3 月 ～4 月 為 16.7m3/s，5月～6月為27.2m3/s。

1.2.2 灃河的來水情況

灃河主要以秦渡鎮水文站控制，秦渡鎮站1973年以來多年平均流量為4.33m3/s；灃河水量調度期不同時段的來水量亦不同，11月～2月平均流量為2.05m3/s，3月～4月平均流量為5.38m3/s，5 月 ～6 月 平 均 流 量 為7.82m3/s。在秦渡鎮水文站下游有橘河支流匯入，多年平均流量為4.66m3/s。

灃河入渭的流量應為灃河干流（秦渡鎮站）和灃河支流橘河（高橋站）的流量之和，即灃河水量調度期的入渭流量為8.99m3/s，占臨潼站水量調度期平均流量（106m3）的8.5%。

1.2.3 灞河的來水情況

灞河是咸陽～臨潼區間除涇河以外較大的一條支流，灞河馬渡王站1973年以來水量調度期多年平均流量為 8.52m3/s，11月～2月、3月～4月、5月～6月的平均流量分別為5.10m3/s，10.7m3/s和 13.2m3/s。

灞河水量調度期入渭流量為灞、浐河流量之和13.7m3/s，占臨潼站水量調度期平均流量的12.9%。

2 臨潼站相應流量分析

2.1 臨潼站相應流量分析成果

根據黃河水量調度要求，華縣站作為渭河入黃把口站，水量調度期（11月～6月）的流量最小控制指標為12m3/s。為了確保渭河水量調度達到黃河水量調度的要求，陜西省江河水庫管理局提出了華縣站預警流量為25m3/s。根據《保證華縣站控制流量的臨潼站相應流量分析研究》成果，滿足華縣站水量調度控制流量（12m3/s）要求的臨潼站相應控制流量為50m3/s，滿足華縣站水量調度預警流量（25m3/s）要求的臨潼站相應預警流量為70m3/s。

2.2 臨潼站小于50m3/s的小流量情況及分析

統計了1991年以來臨潼站出現日平均流量小于50m3/s的天數，近20年來，臨潼站日平均流量小于50m3/s的平均天數為83天，其中1995年最長，達187天，說明了渭河實施水量調度是非常必要的。

由于渭河流域的降水情況不同，水量調度期出現小流量的情況亦不同。根據統計，臨潼站水量調度期元月份出現小于50m3/s的天數最多，多年平均達15天，其次是12月份，多年平均達14天，在一般情況下，每年的1月、2月、3月、6月和12月臨潼站的枯水時段較長，平均超過10天以上。

3 咸陽～臨潼河段小流量演進的主要影響因素

前面已經提及，咸陽～臨潼河段的小流量演進主要受涇河、灃河和灞河的影響，除此而外，還有如下的影響因素。

3.1 區間排入渭河的水量

咸陽～臨潼河段左岸排入渭河的排水渠主要有咸陽公園排污渠、咸陽水電醫院排污渠、上林橋上游排污渠和天宏硅業排污渠；右岸有排洪與排污相結合的皂河、西漕運明渠和東漕運明渠。根據實測資料分析確定，咸陽～臨潼河段在咸陽市境內的排污（水）平均流量為1.22m3/s，皂河和漕運明渠水量調度期的平均入渭流量為25.2m3/s，則咸陽～臨潼河段主要排污（水）渠水量調度期排水平均流量為21.4m3/s，占臨潼站水量調度期多年平均流量（106m3/s）的20.2%。

3.2 咸陽～臨潼河段的水量損失

（1）河槽滲漏水量損失

根據水利部水電規劃總院編制的《地下水資源量及可開采量補充細則》中的河槽滲漏量達西公式計算，咸陽～臨潼渭河干流的河道滲漏流量為0.42m3/s。灃河秦渡鎮至入渭口、灞河馬渡王至入渭口、涇河桃園站至入渭口的滲漏流量為0.27m3/s，則咸陽～臨潼河段干支流河段的河道滲漏流量為0.69m3/s，占臨潼站水量調度期平均流量的0.65%。

（2）水面蒸發損失量

根據蒸發量計算折合成平均流量，經計算，咸陽～臨潼河段干支流在水量調度期的蒸發量折合平均流量為0.326m3/s，占臨潼站水量調度期多年平均流量的0.31%，其中11月～2月的平均蒸發流量占該時段臨潼站平均流量的0.17%，3月～4月占0.36%，5月～6月占0.42%。

4 水量調度期主要控制斷面流量關系分析

4.1 主要控制斷面流量關系的分析方法

本次分析主要控制斷面流量關系的方法采用水量平衡法，根據前面對渭河咸陽～臨潼河段小流量演進影響因素的分析和水量平衡的基本原理，得出如下公式：

式中，QL——臨潼站流量（m3/s）；

Qx——咸陽站流量（m3/s）；

Qt——桃園站流量（m3/s）；

QF——灃河流量（m3/s）；

QB——灞河流量（m3/s）；

QP——咸陽～臨潼河段排污（水）渠流量（m3/s）；

QS——咸陽～臨潼河段河槽滲漏流量（m3/s）；

QZ——咸陽～臨潼河段區間水面蒸發流量（m3/s）。

4.2 水量平衡方程式的建立和相應流量的計算

（1）水量調度期水量平衡關系式的建立。

根據水量調度的要求和各站的來水情況，得到渭河咸陽～臨潼河段的咸陽、臨潼、桃園站流量關系式。

（2）水量調度期不同時段的水量平衡關系式。

水量調度期劃分為11月～2月、3月～4月、5月～6月三個時段。根據各控制斷面在水量調度期各時段流量占臨潼站相應時段的比例和咸陽～臨潼河段的水量平衡方程式，得到渭河咸陽～臨潼河段水量調度期各時段的水量平衡方程式：

11月～2月：QL=（Qx+Qt）/0.626

3月～4月：QL=（Qx+Qt）/0.531

5月～6月：QL=（Qx+Qt）/0.600

（3）咸陽、桃園站控制流量和預警流量的確定。

當從渭河咸陽以上調水時，桃園站為相應的流量，則上式簡化為：

11月～2月：Qx=0.433 QL

3月～4月：Qx=0.366 QL

5月～6月：Qx=0.429QL

當從涇河桃園以上調水時，咸陽站為相應流量，則各時段水量平衡可簡化為：

11月～2月：Qt=0.193QL

3月～4月：Qt=0.165QL

5月～6月：Qt=0.171QL

渭河實施水量調度方案時，臨潼站控制流量50m3/s、預警流量70m3/s，咸陽站、桃園站的相應流量計算成果列于表1。

5 咸陽～臨潼河段主要控制斷面流量關系的檢驗

表1 臨潼站控制流量、預警流量咸陽站、桃園站相應流量成果表

根據咸陽～臨潼河段水量調度期各時段的主要斷面流量關系式以及臨潼站與咸陽站和桃園站的相應流量關系，經計算，咸陽站和桃園站檢驗成果列于表2和表3。

從上面檢驗成果可以看出，在咸陽～臨潼河段，咸陽站的相應流量實測值與計算值平均誤差為8.6%，其中5月～6月平均誤差為14.1%，而11月～2月和3月～4月的計算值誤差均小于10%。桃園站相應流量實測值與計算值的平均誤差為2.3%，其中3月～4月的最大誤差為8.5%。從檢驗的結果表明，計算的咸陽、桃園站流量與實測值的平均誤差在10%的范圍內，水量調度期各時段的誤差中，僅有一個時段超過10%，而83%的時段均小于10%。在小流量的情況下，按照流量測驗規范的要求，本次的流量關系成果是合理的，可作為編制渭河流域水量調度方案的依據。

表2 咸陽～臨潼河段咸陽站相應流量檢驗成果表 流量單位：m3/s

表3 咸陽～臨潼河段桃園站相應流量檢驗成果表 流量單位：m3/s

6 結論和建議

（1）渭河咸陽～臨潼河段支流較多，來水條件復雜，其中主要以涇河、灃河、灞河和區間排污（水）渠來水所占的比例較大。經對影響該河段小流量演進的影響因素分析研究表明，影響咸陽～臨潼河段小流量演進的主要影響因素為各支流來水、區間排污（水）渠來水和區間的水量損失（河槽滲漏和水面蒸發）。

（2）在分析研究咸陽～臨潼河段水量調度期小流量演進影響因素的基礎上，用水量平衡的方法定量分析該河段主要控制斷面水量調度期的流量關系式。通過實測資料的檢驗，其小流量演進的關系式是基本合理的。

（3）從實測資料表明，咸陽～臨潼河段的區間排污（水）渠的水量較大，主要為皂河、西漕明渠和東漕明渠。由于本次流量測驗的次數太少代表性較差，對咸陽～臨潼河段主要控制斷面流量關系的精度會帶來一定的影響，因此建議加強對皂河、漕運明渠水量調度期的流量觀測工作，時間為3年左右，以確定區間排污（水）渠水量調度期不同時段的流量變化規律，為渭河的水量調度服務。陜西水利