渭河流域洪水灾害特征及成灾机制分析.doc

目 录摘 要IAbstractII1 引言12 渭河流域基本概况1图1 渭河流域简图23渭河流域洪水灾害特征23.1渭河流域洪水灾害的时间变化特征23.2渭河流域洪水灾害的空间变化特征44渭河流域洪水灾害的成因分析54.1自然原因54.1.1降水量的年际和季节差异54.1.2地形的影响54.1.3暴雨集中64.2人为因素64.2.1植被破坏64.2.2河道的淤积74.2.3下垫面的变化74.2.4渭河流域水利工程的防洪功能性效用低75渭河流域洪水灾害防治措施85.1保护生态环境85.2水利设施充分利用85.3疏浚渭河河道95.4政府应该充分的发挥其职责96.结语9参考文献11致谢12宝鸡文理学院本科毕业论文（设计）开题报告13宝鸡文理学院本科毕业论文（设计）结题报告14宝鸡文理学院本科毕业论文（设计）答辩报告15渭河流域洪水灾害特征及成灾机制分析摘要：洪水灾害是一种严重的自然灾害，其发生具有普遍性和多发性的特点，灾害的发生和发展是可预测的。本文就渭河流域的洪水灾害特点和渭河流域洪水灾害的成灾机制进行了简单的分析，造成洪水灾害的主要原因是降水的年际年内分配不均，地形的影响，暴雨集中等，渭河流域洪水灾害在时间上和空间上都有着不同的特点，夏秋季节是洪水的多发期，20世纪50年代以来渭河流域出现46次左右的洪水灾害，年平均一次，其中在7、8月份累计发生洪水灾害达到37次，渭河流域的洪水灾害在不同的河段也有着不同的特点，表现在下游和南山支流较容易发生洪水灾害，并针对这些特点提出防治措施，即对渭河流域可能发生洪水灾害的季节和河段进行实时的监控，并采取一系列的工程措施和生物措施积极地预防洪水灾害，为渭河流域的防洪减灾提供新思路。关键词：渭河，洪水灾害，成灾机制AbstractAnalysis of Weihe River Basin flooddisaster characteristics andformation mechanismAbstract：the flood disaster is a serious natural disaster, it has the characteristics of universality and multiple, occurrence and development of disaster can be predicted, this paper makes a brief analysis on the formation mechanism of Weihe River Basin flood characteristics and flood disasters in Weihe River Valley, Weihe basin flood disaster have different the characteristics in time and space, the summer season is the Weihe River flood period of twentieth Century, since the 50s Weihe River Basin flood disaster of about 46 times, year average once, in August 7, the accumulated up to 37 times the flood disaster, flood disaster in Weihe basin also has different characteristics in the river, is easy in the downstream and Nanshan tributary floods. This paper summarizes the characteristics and causes of disaster flood disaster in Weihe basin, and put forward the prevention measures according to these characteristics, the Weihe basin might flood season and reaches real-time monitoring, engineering measures and biological measures and take a series of active prevention of flood disaster, to provide new ideas for flood control in Weihe River basin.Key words：Weihe River，Flood disaster，MechanII11 引言近几十年来，随着气候的变暖，水循环的加快，渭河流域的降水特征也随之发生了一些变化，导致流域地表径流和洪水灾害的增加。渭河是黄河最大的支流，流经的关中地区是我国西北的重要的经济区，渭河流域的洪水灾害给关中地区的社会经济发展造成了严重的影响，因此很有必要对渭河流域的洪水灾害进行分析和研究，找出其发生的特征和原因。本文利用数据对渭河的水文特征和洪水灾害进行了分析，探究渭河流域致洪原因，从多方面分析了渭河流域洪水灾害多发的时间和地段，提出防治措施，为渭河流域的防洪和预报提供科学依据。2 渭河流域基本概况渭河干流横跨甘肃东部和陕西中部地区，全长818公里，流域总面积达到134766平方公里是黄河最大的支流1，发源于甘肃省定西市渭源县西南的鸟鼠山，向东流至天水与宝鸡接壤，经宝鸡市的陈仓、渭滨、金台、岐山、等22个县(市、区)，至潼关的港口汇入黄河。渭河支流在陕西省境内较多，南北有所差异，北侧为黄土阶地高原区，支流稀少，从西向东有通关河、小水河、金陵河、千河、漆水河、泾河、石川河、北洛河等，大多水量相对较小而含沙量很大，流长在百公里以上 2。南侧位于秦岭北麓，支流较多从西到东有清姜河、清水河、伐鱼河、石头河、西汤峪、黑河、涝峪河、新河、沣河、皂河、灞河、零河、湭、罗敷河等，南侧支流具有水清、源短、流急的特点。渭河流域属于大陆性季风气候，年内降水差异较大，因此渭河径流的季节变化比较明显，降水集中在夏秋季节，占了全年降水比重百分之六十以上。由于受到夏季风的影响使得降水量出现年际变化比较大，丰水年与枯水年之间的差异较大，枯水年降水量只有丰水年的十分之四左右2。不同流域段径流量也存在差异渭河中下游地区径流的年际变化，表现为南部小，北部大，即渭河南岸秦岭山地年径流量丰富而年际变化小；北岸黄土区年径流小而年际变化大，总的趋势是自南而北减小。在渭河流域的不同河段降水也有所差异，在下游地区受到东南季风的影响显著，降水量较多，中游地区受到秦岭山地的阻挡降水相对于下游地区较少，而上游地区由于受湿气流影响最小也是整个流域中降水量最少的地区。 图1 渭河流域简图3渭河流域洪水灾害特征渭河流域的洪水灾害在不同的时间和空间上有着不同的变化特征，具体而言要从时间和空间两个尺度去分析。本文数据主要来源于参考文献以及宝鸡气象灾害普查报告3,4。3.1渭河流域洪水灾害的时间变化特征由50年代以来渭河流域洪水灾害次数分布图2，可以看出，20世纪50可以年代以来渭河流域出现46次左右的洪水灾害，年平均一次，在50年代出现了3次，60年代出现了14次，70年代出现了9次，80年代出现了9次，90年代出现了9次，进入新世纪以来出现2次较大的洪水灾害, 分别是2003年和2005年给流域造成了严重的影响。图2 50年代以来渭河流域洪水灾害图3 渭河流域洪水灾害时间分布图由渭河流域洪水灾害时间分布图3可以看出，在上世纪50年代到新世纪初渭河流域的洪水灾害主要集中在一年中的5月份到10月份的六个月时间里，这一个时间段中又以7、8两个月的洪水灾害发生最为频繁累计次数达到37次。3.2渭河流域洪水灾害的空间变化特征在渭河的上游、中游和下游的洪水灾害有其自己的特点。渭河流域干流不同河段的洪水灾害次（表1 ），从50年代以来渭河上游一共出现了7次洪水灾害，占到了总数的15.2%。相反洪水灾害较多出现在中游和下游地区约占总数的60%，其中渭河中游单独出现洪灾的次数达17次之多，下游地区达到了10次，最近的一次是2003年8月的洪水灾害，给下游地区造成了严重的危害。渭河出现全流域性的洪水灾害在半个世纪以来达到了9次，占的比重比较大 5。表1渭河流域干流不同河段的洪水灾害次数河段上游中游下游全流域黄河北干流合计洪水灾害次数717109346比重15.2%37%21.7%19.6%6.5%100%表2 渭河流域支流不同河段和局地洪水灾害次数河段上游中游下游局地合计次数973827百分比33.3%26%11%29.7%100%渭河支流数量较多，渭河汇集了北侧的支流与南侧秦岭北麓的支流，在北侧的支流中由于水量较少降水数量也相对较少因此出现洪水灾害的次数较少。而南侧的秦岭北麓的支流由于数量远远多于北侧，而且降水量较大，山地地形汇水速度较快，因此出现洪水的次数远远大于北侧的支流。渭河支流单独出现洪水灾害的次数较干流单独出现的次数多，（渭河流域支流不同河段和局地洪水灾害次数表2）渭河支流单独出现洪水灾害次数达到19次之多，在不同的河段出现的次数有明显的差异，其中在下游地区支流出现了9次洪水灾害，占到了渭河支流及局地洪水灾害的33.3%；中游出现7次，占到了26%；下游地区最少只有3次只占到了11%。除此之在中游地区外局地的洪水灾害也时常发生，达到了8次，所占比重将近30%5。4渭河流域洪水灾害的成因分析渭河流域洪水灾害的发生受自然原因的影响较大，同时人为导致的植被破坏，水土流失和河道的淤积等因素也是导致渭河洪水灾害的重要原因，是成灾机制中的重要部分。4.1自然原因4.1.1降水量的年际和季节差异渭河流域降水多集中在7月至9月的夏秋季节，而在其他时间则降水量较少，主要原因是在大陆性季风气候的影响下使得渭河流域的降水呈现出月际和年际之间的差异，夏季亚欧大陆受印度低压的控制，主要吹来自海洋的偏南风，温暖湿润，容易形成降水；冬季亚欧大陆受蒙古-西伯利亚高压控制，冷空气主要来自高纬度的大陆地区，多吹偏北风，寒冷干燥。而且在有的年份受到较强的西太平洋副热带高压的影响使降水量增加, 在降水量较多的年份里渭河流域极易出现洪水灾害，在降水量较少的年份发生洪水的概率大大降低，这种降水的年际和月季分配的不均匀是导致渭河流域出现洪水灾害的重要自然原因。4.1.2地形的影响两侧高中间低的地形特征使得渭河流域的支流较多，南侧的支流发源于秦岭山地地区，受地形抬升的影响在秦岭山地地区降水量较多，支流的落差较大因此支流的汇水速度快较快，流速快，使得降水可以快速的汇集到河流中使得水位上升导致洪水灾害，北侧的植被覆盖率较低，强降水导致支流携带了大量的泥沙致使河道的泄洪能力减弱，而中下游地区地势平坦，河床较高排水不畅容易导致洪水灾害。4.1.3暴雨集中渭河流域所处的区域是暴雨的多发地段，渭河流域处在亚热带向温带的过度地区，在夏秋季节受到西太平洋副热带高压和来自西南的暖湿气流在和南下的冷气团相遇时容易形成暴雨和长时间的连阴雨6。在夏季的冷锋过境时造成的暴雨在短时间内降水强度大，而且渭河流域的支流较多，支流和干流同时遭受暴雨的侵袭容易导致渭河流域发生洪水灾害7。暴雨是渭河流域致洪的主要原因，暴雨出现的概率和次数较多的是在中下游地区，主要原因是渭河流域地处内陆受海洋暖湿气流影响程度从下游到上游呈现出递减的趋势，从而使暴雨的次数和规模从下游到上游呈现出递减的趋势，中下游地区的支流数量比上游多，山地地区的支流落差大，流速快，汇水速度快导致洪灾多发；而且中下游地区的地势更加平坦，使暴雨容易汇集成灾。4.2人为因素随着经济的发展，人类对自然的开发过度导致的一系列的人为灾害也是渭河流域的洪水灾的重要原因。4.2.1植被破坏随着人类对渭河流域的不断开发，渭河流域的植被系统已经发生了很大的变化8。由于长期的过度采伐导致现在渭河流域的天然植被基本上已经不存在了，而人类为了保护环境种植的次生林在林相、层次、密度、浓郁度以及水土保持的功能效用上已经不如天然林，尤其在交通线和城镇的周围森林的覆盖率更加低8。渭河流域南侧的秦岭地区支流数量众多，降水量较大但是由于植被的破坏使得该区域森林的水土保持作用大大的减弱，涵养水土的能力不强导致支流容易出现洪水；北侧多为黄土塬，植被覆盖率更低，再加上黄土土质疏松、垂直节理发育的独特性质使北侧容易出现水土流失，加重了渭河流域的洪水灾害。4.2.2河道的淤积近些年渭河下游地区随着河势和河道的演变和淤积使得其发展演变无常，河道的弯道数量增加摆动不定，在洪水前后顶冲点的位置发生变化，北侧的黄土流失和南侧秦岭山地的水土流失导致渭河河道严重的淤积，渭河下游洪水漫滩流量减小，滩面抬升的速度加快，而渭河流域一些水库的修建使得滩面长时间滞留在水库内占据行洪水道从而抬升了行洪水位。渭河下游河道不断地淤积抬高是原来的一些调节洪峰具有滞洪能力的天然节点的洪峰调洪能力大大减弱，失去了对河势的调控作用。因此渭河的中下游地区发生洪水灾害的几率便大大的提高了，同时在支流的河口处同样由于水土流失导致河口淤塞，在夹槽区容易形成洪水灾害，一些支流淤积严重阻塞了支流洪水的出路使支流河道行洪能力大大降低，近几年渭河流域多次出现河水倒灌和支流洪水夹击成灾的情况1。4.2.3下垫面的变化随着近几十年经济的快速发展，渭河流域的城市化速度大大加快，涌现了许多的城市，城市的发展使得一些地区的下垫面由原先的泥沙土地、林地和草地等变成了硬化的地面，改变了部分地区的下垫面性质，使得在出现暴雨时城区的汇水速度大大加快，通过城市的排水系统直接排进河道，加快了河道的汇水量和汇水速度，容易出现小的洪峰。4.2.4渭河流域水利工程的防洪功能性效用低渭河流域的水库大多数是建于上世纪50年代到70年代之间，限于当时的历史条件和技术水平，水库等水利工程的标准低，施工质量差，配套的基础设施不完善，再加上长时间的使用而没有很好地维修和保养使得水库出现了不同程度的问题，一类水库由于长时间的泥沙淤积使得水库的容量减少，防洪的标准降低，达不到预期的防洪要求；另一类是水库年久失修造成的损坏而不能够正常的运行，据统计渭河流域现存的此类水库达到20多座9。这一类病态水库基本上达不到防洪的要求，因此对洪水灾害的发生产生的积极影响较小。5渭河流域洪水灾害防治措施渭河流域是西北重要的经济区，同时渭河主干道流经的关中地区是关天经济区主要组成部分，渭河流域的洪水灾害给整个区域的经济和社会的发展带来了许多的不利影响，因此为了促进该区域更好的发展，需要对渭河流域的洪水灾害进行分析，并找到治理渭河流域洪水灾害的有效的措施，以下是就前文提到的问题给出的一些初步的应对措施和看法。5.1保护生态环境恢复植被，减少水土流失，从源头上来控制河流的泥沙含量。转变经济发展方式，彻底的遏制乱采滥发现象，实行封山育林、退耕还林还草政策，保护植被，发展经济林，改善生态环境，减少泥沙入河，保障行洪水道的通畅，以此来降低潜在的洪水灾害的危害。5.2水利设施充分利用对水库进行充分合理的运用，对年久失修的水库等水利设施进行加固，完善配套的基础设施，利用水库来进行调水调沙，引水冲刷渭河下游的淤积河道。同时还应该在中上游地区兴修水库，增加洪水的调蓄能力；在南山的一些支流也应该兴修水利工程来调节支流的洪水，控制支流洪水下泄，这些水库不仅可以调蓄洪峰还能够调节水资源的季节分配，在枯水期起到灌溉的作用。5.3疏浚渭河河道渭河下游由于地形平坦，河道在下游地区变宽，河流的流速大大减慢，使得下游地区的河道淤积情况严重，增加了河道高程，导致在洪水期排水不畅，容易出现洪水灾害。因此对渭河流域的下游地区要降低河道的高程，利用挖掘机等机械设备清理河道淤积物，裁弯取值，降低下游的河道高程，疏浚河道，增大河道的泄洪能力和洪水的行洪速度，降低洪水的破坏性10。5.4政府应该充分的发挥其职责洪水灾害对一个区域的经济和社会发展的影响是巨大的，防洪是民生工程，因此政府在进行洪水灾害的预防和治理中应该充分的发挥政府的职能。政府应该加大对水利设施建设和维护以及河道治理的财政投入，合理的规划河流的开发与管理。同时政府还应该未雨绸缪，在平时做好对流域内的水文监测，及时对可能出现的洪水在进行跟踪和监测，在灾害没有发生之前做好预防工作，最后政府还要加强防洪防险的宣传力度，使人民对洪水灾害有一个正确的认识，增强人们防灾减灾的意识和能力。6.结语通过对前文的分析，得出如下的结论：（1）由于渭河流域所处在特殊的大气环流