渭河夾灘工程(耿鎮(zhèn)橋～赤水河口)河段河勢(shì)分析及預(yù)測(cè)

顧志剛 王 磊 鄭涵之 伊?xí)匝?孫 一 馬 靜

1.黃河水利科學(xué)研究院 水利部黃河泥沙重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 河南 鄭州 450003

2.黃河水利委員會(huì)機(jī)關(guān)服務(wù)局 河南 鄭州 450001;3.山西黃河北干流管理局 山西 運(yùn)城 043300

渭河下游河道從平面形態(tài)上區(qū)分有三種類(lèi)型，咸陽(yáng)隴海鐵路橋以下至耿鎮(zhèn)橋?yàn)橛问幮秃佣危㈡?zhèn)橋至赤水河口為過(guò)渡型河段，赤水河口以下至河口為蜿蜒型河段。渭河自隴海鐵路橋至渭河入黃口為西南—東北流向，兩岸支流水系分布呈不對(duì)稱(chēng)狀，北岸主要有北洛河、石川河、涇河等三條支流，其中北洛河和涇河兩大支流均發(fā)源于黃土高原地區(qū)，源遠(yuǎn)流長(zhǎng)；南岸主要有灃河、灞河、赤水和潼河等十八條支流，均發(fā)源于秦嶺山區(qū)。

耿鎮(zhèn)橋～赤水河口段位于涇河口至赤水過(guò)渡性河段之間，該河段主河槽基本穩(wěn)定，近期尚未出現(xiàn)大幅度擺動(dòng)。夾灘工程處河道為復(fù)式斷面，主槽單一，位于河道中間靠右，寬約300m～400m，灘面寬約1200m，河床質(zhì)由中、細(xì)砂組成，沿程由粗變細(xì)，粒徑0.55mm。

1.1 河段歷史演變概況 經(jīng)過(guò)大量的考古資料驗(yàn)證結(jié)合水文資料分析，公元初年至五世紀(jì)，渭河下游呈現(xiàn)新出流淺沙深、曲流發(fā)育的特點(diǎn)；河道沖淤情況隨著環(huán)境和水沙條件的變化，淤積時(shí)輕時(shí)重，洪水期具有漲沖落淤的一般規(guī)律。雖然渭河河道變化頻繁，但根據(jù)陜西通志載:“渭河在長(zhǎng)安縣北三十里，在臨潼縣北十五里，在渭南縣北四里，在同州南十五里，在華州北十里，在華陰縣北二十里”。

1.2 河段近期河勢(shì)演變分析 三門(mén)峽水庫(kù)于1973年采用“蓄清排渾”運(yùn)用以后，渭河下游斷面形態(tài)隨之調(diào)整，河勢(shì)也隨之變化。總體來(lái)看，水庫(kù)運(yùn)用后渭河下游基本上延續(xù)了歷史時(shí)期以來(lái)的河道特性，河型的分段特點(diǎn)與天然河道大體相同，即耿鎮(zhèn)橋至赤水河口為過(guò)渡型河道。

夾灘工程位于渭河耿鎮(zhèn)橋至赤水河口河段之間，上距耿鎮(zhèn)橋4.8km，上距渭淤27斷面最小距離0.26km，下距渭淤26斷面最小距離3.5km，距下游臨潼水文站約5.5km。夾灘工程～臨潼水文站河段(以下簡(jiǎn)稱(chēng):夾灘工程河段)于20世紀(jì)60年代、70年代陸續(xù)修建部分河道整治工程和堤防工程，這些工程的修建對(duì)改善河勢(shì)、保堤護(hù)灘、發(fā)展沿岸工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到了一定成效。

由夾灘工程河段主流線(xiàn)套繪圖1.2-1中可以看出:1971年以來(lái)本河段主流一直順左岸吳村楊、夾灘、西渭陽(yáng)行河，1987年以后，河在夾灘險(xiǎn)工外移，致使該險(xiǎn)工脫流。1971～1998年河勢(shì)來(lái)看，夾灘險(xiǎn)工和張莊工程河勢(shì)變化較大外，吳村楊、西渭陽(yáng)工程多年靠河，河勢(shì)較為穩(wěn)定。

圖1.2-1 1971年～1996年夾灘工程河段主流線(xiàn)套繪圖(1：50000)

從1999～2020年河勢(shì)來(lái)看(圖1.2-2)，主流多年靠左岸吳村楊、夾灘、西渭陽(yáng)行河，從2004年開(kāi)始夾灘險(xiǎn)工下首著溜，主流從西渭陽(yáng)到對(duì)岸張莊座灣，主流基本在治導(dǎo)線(xiàn)范圍內(nèi)。為了進(jìn)一步了解夾灘工程河段主河槽擺動(dòng)幅度，點(diǎn)繪了工程上游渭淤27斷面實(shí)測(cè)歷年深泓點(diǎn)位置變化情況(見(jiàn)圖1.2-3)。渭淤27斷面深泓點(diǎn)起點(diǎn)距變化在5300m～5850m范圍內(nèi)，擺動(dòng)幅約550m。經(jīng)過(guò)多年治理，目前夾灘工程河段主流基本得到控制，主流基本在治導(dǎo)線(xiàn)范圍內(nèi)沿吳村楊—夾灘—西渭陽(yáng)—張莊工程而行。由渭淤27斷面典型年橫斷面沖淤變化圖1.2-4可以看出，近年來(lái)夾灘工程河段時(shí)沖時(shí)淤。80年代以后，遇到有利的來(lái)水來(lái)沙條件，主槽沖刷展寬，過(guò)流面積增大，遇到高含沙小洪水，則主槽淤積萎縮。主河槽多年來(lái)靠左岸，基本穩(wěn)定，1973年以來(lái)主河槽基本在起點(diǎn)距5200～6000m范圍內(nèi)。考慮到1984年高含沙較大洪水發(fā)生年份，渭淤27斷面主河槽右岸起點(diǎn)距為6200m，主河槽變化范圍為1000m。

圖1.2-2 1999年～2020年夾灘工程河段主流線(xiàn)套繪圖(1：50000)

圖1.2-3 渭淤27斷面主河槽深泓點(diǎn)歷年變化圖

圖1.2-4 渭淤27斷面典型年橫斷面沖淤變化圖

1.3 河段河勢(shì)演變預(yù)測(cè) 夾灘工程河段經(jīng)過(guò)多年治理，上下游已修建有多處工程。夾灘工程上游上馬渡～蔡家溝段主流上提下挫現(xiàn)象還時(shí)有發(fā)生，彎道持續(xù)發(fā)展已成為“橫河”，2005年以來(lái)調(diào)整幅度逐漸變小；夾灘工程河段主流多年順吳村楊～夾灘～西渭陽(yáng)～張莊～灘王工程而行，主流基本在治導(dǎo)線(xiàn)范圍內(nèi)。