渭河下游洪水灾害降水危险性评估及区划-.docVIP

渭河下游洪水灾害降水危险性评估及区划*摘要：大气降水的不规则运动是引发洪水灾害的重要因素。通过对“小洪水、大灾情”特性显著的渭河下游洪泛区的洪水特性、降水规律以及二者的关系进行分析，利用插值计算法进行降水量和降水变率空间分析，评估并区划了研究区汛期洪灾风险的降水危险性。主要结论为：①季节性的强降水过程是引发渭河下游洪水灾害的重要因素，连续暴雨或大范围暴雨往往带来洪水灾害；②汛期降雨量呈现出显著的南多北少特征，且从东南到西北依次递减，咸阳、高陵县、大荔县西北部降水量偏低，而秦岭北麓的华县、华阴及西安市区降水相对丰富；③汛期降水变率虽然呈现出相间分布的特征，但降水量变化较大的区域（西安市区、华县以及潼关县东南部）都集中于南部的秦岭北麓；④根据降水量越大，影响度越高，降水变率越大，降水量越不稳定，洪水危险性越高的原则，进行洪灾的降水危险性评估与区划，结果显示降水危险性较高与较低区域呈环状相间分布，危险性较高的区域更多地分布于渭河干流南岸。 关键词 渭河下游；洪灾危险性；降雨量；降雨变率 中图分类号 P333 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2011）02-0106-06 洪水灾害主要是指由于大气降水的不规则运动所引起的洪水给人类正常生活、生产活动带来的损失与祸患［1］，具有高维性、复杂性、不确定性、开放性、动态性和非线性等特点［2］。近年来，渭河下游 “小洪水、大灾情”的洪灾特征日趋显著，直接威胁着民众安危并制约了区域社会经济的可持续发展［3］。而诱发洪灾的首要因素是夏季西太平洋副热带高压带来的高强度季节性降水，较长时间的连阴雨、连续暴雨或大范围暴雨往往引发洪水，加之渭河下游泥沙淤积严重，且淤积的重心不断向上游延伸，范围也不断向上游扩展［4］，“地上悬河”导致汛期洪灾损失严重。 渭河下游泥沙淤积［5］、河道变迁［6-7］、潼关高程［8］等问题已经成为学术界和流域管理部门的研究焦点，许多学者在渭河流域洪涝灾害的成因分析和防汛对策、水沙变化的水文特性和趋势分析等方面进行了大量的研究和探讨。赵景波等对较长尺度的渭河洪水变化及其影响进行了深入研究［9-10］；胡安焱等利用近50年来降水、水土保持措施、水利措施及工业生活用水等方面的资料，分析了降水和人类活动对渭河流域水沙变化的影响［11］；王雁林等系统地分析了陕西省渭河流域生态环境需水量的界定范围［12］；李景宜等对渭河中下游洪水特性及其所引发的景观变化、土地风险、洪水资源化潜力等问题进行了分析评估［3，13-17］。 洪水危险性分析是研究受洪水威胁地区可能遭受洪水影响的强度和频度，具体到渭河下游洪泛区，分析并定量评估汛期（7-10月）降水的空间分布强度（即洪灾风险的降水危险性评估与区划）是开展洪水危险性评估、科学有效地防灾减灾的重要基础工作。 1 渭河下游洪水与流域降水 1.1 洪水特性及其成因 渭河流域绝大部分为开阔的平原，河道比降小。由于上游来水和下泄能力的矛盾突出，加之受季风气候影响，降水集中的7-10月，长时间的连阴雨、连续暴雨或大范围暴雨往往带来洪水灾害。近年来渭河下游泥沙淤积严重，淤积的重心不断向上游延伸，范围也不断向上游扩展，使渭河几乎每年汛期都有不同程度的洪灾出现。 经过对20世纪50年代以来渭河流域洪水灾害有关资料的统计分析，发现1954-2002年共出现洪灾45次，年平均近1次，其中，50年代3次，60年14次，占总次数的31％，70年代、80年代和90年代均为9次。同一年内出现3次洪灾的有1962、1966、1970和1996年，以60年代最多，究其原因，除了降雨本身偏多外，水利防洪设施较差，河道防洪能力较弱也是重要原因：同一年内出现2-3次洪灾的年份数除80年代为2次外，60年代、70年代和90年代均为3次。45次个例中有8次是全流域性的严重洪涝，其中70年代出现最多为3次，90年代次之为2次，其余均为1次。 从洪水年内发生的时间方面分析，最早出现在5月上旬，汛期出现频率最高值集中在7月和8月，均为18次，其中7月下旬最高达11次，以后逐旬减少，最迟出现在10月中旬。从洪水发生的区间方面分析，由于中下游的北部分别有泾河与北洛河两条主要支流，加之秦岭北麓渭河的南山支流较多，所以中下游发生洪灾的几率较高，占总数的60％，且中游多于下游。 三门峡水库建库前，渭河主河槽的泄洪能力为?4 500-5 000 m3／s，1960年三门峡水库蓄水运行后，渭河水流流速变缓，河道比降变缓，冲淤平衡失控，造成下游河道的大量淤积，导致下游河道主槽过流断面逐年萎缩，河道过流能力大幅度降低，使渭河下游由一条冲淤平衡的地下河逐渐沦为一条“地上悬河”，直接影响着渭河的行洪能力。 渭河下游洪泛区包括河流沿线的9个