陕西省渭河干流河岸稳定性评估
2021-10-09张琳琳冯姣姣党婉宁
雷 波,张琳琳,冯姣姣,詹 牧,党婉宁
(1.陕西省河流工程技术研究中心,陕西 西安 710021;2. 陕西省渭河生态区保护中心,陕西 西安 710004)
0 引言
水作为生态系统的重要控制要素,是生态建设的重要内容。河流水生态安全对区域水资源可持续利用、经济社会可持续发展、生态系统良性循环等具有重要支撑与保障作用。
渭河是陕西人民的母亲河,由于三门峡库区泥沙淤积的不断发展,渭河下游临潼以下河段逐步形成了堤防临背差2 m~4.4 m的“悬河”,河口稳定性差,河道摆动频繁;同时,流域灾害性暴雨洪水频繁,水沙异源特性明显,加之干支流蓄、引水工程建设和河道采砂的影响,渭河中游河床冲刷下切不断加剧,近十年来局部河段最大下切达7 m~8 m,渭河的健康状况亟需关注和诊断。河岸稳定性是河流水生态安全的重要指标,本文通过对渭河干流河岸稳定性进行监测评估。
1 评估技术方案
1.1 河段划分
参照《河湖健康评估技术导则》中河流分段评估技术规定,结合陕西省渭河地貌形态、支流汇入、陆域土地利用(城市河段、农村河段)、水功能区、行政分区等情况,将陕西省渭河干流分为10 个评估河段,见表1。
表1 陕西省渭河干流河岸稳定性评估河段划分
1.2 评估标准
参照《河湖健康评估技术导则》,河岸稳定性评估要素包括:岸坡倾角、河岸高度、基质特征、岸坡植被覆盖度和坡脚冲刷强度。指标表达式如下:
式中:BKSr为岸坡稳定性指标赋分;SAr为岸坡倾角分值;SCr为岸坡覆盖度分值;SHr为岸坡高度分值;SMr为河岸基质分值;STr为坡脚冲刷强度分值。
河岸稳定性评估指标赋分标准见表2。
表2 河岸稳定性评估指标赋分标准
1.3 评估等级
参照《河湖健康评估技术导则》,河岸稳定性状况分为5级:理想状况、健康、亚健康、不健康、病态。赋分范围见表3。
表3 河岸稳定性状况分级标准
2 资料调查与取样监测
河岸稳定性评估指标数据来自现场调查监测。按照《河湖健康评估技术导则》,结合各河段河流地貌特征、水质监测断面设置、河岸综合利用状况及其代表性等,在每个评估河段内设置一个监测河段,长度为1 km,沿河岸线按照50 m等宽将监测点位上下游监测河段等分为10 个单元,作为调查监测断面,每个监测河段共计21 个监测断面。调查监测时间为2020 年7 月~8 月。具体监测点位见表4。
表4 河岸稳定性评估指标赋分标准
河岸稳定性调查监测重点是对左右岸斜坡倾角、斜坡高度进行现场测量,对河岸基质类型进行辨识,对河岸坡脚的冲刷状况进行考察,综合描述河岸的总体稳定状况。根据渭河上下游河岸特征,岸坡的选择位置省界至宝鸡峡为河边岸坎,宝鸡峡至咸阳铁桥为两岸堤防边坡,咸阳铁桥以下为中水河槽左右岸斜坡。植被覆盖率按照乔木、灌木和草本三者植被的投影面积计算总覆盖度。
现场调查监测结果表明,上游峡谷段为天然岸坡,河道基质主要为岩土,河岸轻度冲刷,斜坡倾角14°~90°,斜坡高度1.40 m~50 m,植被覆盖度0~97%,整体上河岸稳定性较强;中游堤防临水侧局部河段有砌石砌护,多数河段则为土堤,岸坡倾角多在15°~45°,斜坡高度多为3 m~5 m,植被覆盖良好;下游堤防临水侧除涉水工程河段有砌石砌护外,多数河段为土堤,岸坡倾角多为35°~90°,斜坡高度多为1 m~5 m,易发生塌岸现象。监测数据见表5。
表5 陕西省渭河干流河岸稳定性指标调查监测数据
3 评估结果
根据现场调查监测数据(表5),按照前述赋分标准(表2),进行各河段河岸稳定性指标赋分,然后按各河段河长加权平均,得出陕西省渭河干流河岸稳定性评估得分48.72 分,其中左岸岸坡稳定性指标赋分41.73,右岸岸坡稳定性指标赋分55.71,见表6~表7。
表6 陕西省渭河干流河岸稳定性指标分河段赋分成果表
表7 陕西省渭河干流河岸稳定性指标评估成果
评估结果表明,陕西省渭河干流河岸带稳定性属于亚健康状况。右岸岸坡稳定性优于左岸,这与渭河沿岸的城市分布格局相一致,我省渭河干流城市主要位于渭河右岸,城市河段河岸砌护率高岸坡较为稳定。上中游赋分则优于下游,从纵向岸坡的河床组成来看,渭河上游为基岩河床,中游河床基质为砂卵石、中粗砂、中砂,下游河床基质为细砂、粉细砂及砂壤土,抗冲性自上游至下游递减,与纵向的赋分成果基本一致。
4 结论与建议
河岸稳定性直接影响河流物理结构完整性状况,进而影响河流水生态安全,也关系两岸人民群众亲水的安全性,是河道治理中不容忽视的因素。陕西省渭河干流河岸稳定性尚处于亚健康状况,建议加强岸坡稳定性治理,规范河道采砂、取土等行为,减少人类活动对河岸的干扰。同时,将河岸稳定性作为长期的监测指标,扩大监测范围和监测样点,为渭河水生态安全常态化评估及河道治理提供基础支撑。