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新时期开封游荡型河道的治理思路和整治措施

来源:学术堂 作者:韩老师
发布于:2015-03-21 共1881字
论文摘要

  黄河黑岗口到蔡集险工河段的左岸约 85km 为开封河段,该河段为典型的游荡型河道。为控制河势引导主流,在开封河段堤防、滩地上修建了险工和控导工程,对控制河势起到了一定作用。随着小浪底水库投入运用及近年来黄河下游水沙关系变化,开封游荡型河道整治进入一个新时期,如何确定新时期开封游荡型河道的治理思路及对应整治措施,是目前开封河道整治的重点。

  1 开封游荡型河道近期水沙变化分析

  1. 1 汛期洪峰流量减少多为中小流量级

  根据开封上游河段的花园口水文站水文资料:

  1986 ~ 1999 年和 2000 ~ 2005 年较 1950 ~ 1959 年平均来水流量减少了 41% 和 56%,汛期年平均流量减少了55% 和 71% 。自 2000 年以来,汛期年平均流量均不足1000m3/ s。汛期洪峰流量大多在 1000 ~ 3000m3/ s,洪峰流量明显减小且多为中小流量级。

  1. 2 水沙关系变化黄河下游各时期平均来水来沙量见下页表。【1】

论文摘要

  
  从上表可以看出,开封河段上游的花园口水文站1986 ~ 1999 年和 2000 ~ 2005 年较 1950 ~ 1959 年,年均水量减少 41% 和 56%,年平均沙量减少了 54% 和91% ; 汛期年平均水量减少了 55% 和 71% ,汛期年平均沙 量 减 少 了 54% 和 93%; 含 沙 量 减 少 了 21%和 81%【1】。

  根据以上分析可以看出: 开封河段总的趋势是水减沙也减,沙减幅度大于水减幅度,说明随着水量的减少,携沙总量锐减。

  2 开封游荡型河道存在的问题

  2. 1 主流摆动范围较大

  分析黄河下游河道地形图可知: 开封下游游荡型河道靠流几率明显增大,尤其左岸控导工程全部靠流几率由 40%增加到 70%,脱流几率由原来的 30%减小到 10%; 右岸工程全部靠流几率由 27. 3% 增加到54. 5% 。由此可见,控导工程对控制河势发挥了很大作用,但开封河段河道整治工程的靠流几率小于左岸,主流摆动范围较大,黑岗口到府君寺河段主流摆动范围在 3. 30 ~ 3. 50km,远 大 于 其 他 河 道 主 流 摆 动范围.【2】

  2. 2 工程靠流不稳
  
  开封游荡型河道,脱河几率由 1972 年的 18%增大到 1998 年 36%。脱河现象使控导工程控制河势能力减弱,随着洪、中、枯河势的上提下挫,工程靠流部位变化较大。控导工程具有弯对弯的特点,若上游控导工程不能有效地迎流、导流、送流,或工程设施不配套,则整个河道河势不易控制,随着上弯变,下弯也变,中水流路不稳,河势变化大。

  2. 3 横河或斜河增多

  由于来水量减少,中小水易坐弯。在没有河道整治工程控制或工程靠流几率较小的河道,因没有稳定窄深的中水河槽,使开封游荡型河道横河、斜河增多。

  如: 黑岗口河段 1950 ~ 1984 年横河、斜河发生的次数为年均 1. 20 次,而 1985 ~ 1994 年横河、斜河发生次数增长为年均 1. 90 次。横河、斜河的发生不利于洪水通畅下泄,造成大量河道整治工程不断出现险情。

  2. 4 有些河道形成二级悬河

  近年来,开封游荡型河道汛期水少沙多,汛期含沙量比非汛期约高 20 倍,而洪水流量、水流挟沙能力减小,河床出现淤积现象,使开封河段已逐步形成闻名中外的“悬河”奇观。但有些河段受控导工程的约束,使得中小洪水不易漫滩,泥沙主要淤在主槽中,淤积在主槽的泥沙占全断面淤积量的比例已由 20 世纪 50 年代的 25%左右增加到当前的 70% ~80%,再加上滩区生产堤不断外延,主槽不断受到压缩,河槽萎缩,中水河床不断抬高形成二级悬河,对行洪、输沙和稳定中水流路十分不利【3】。

  3 新时期黄河开封段河道治理【4】

  针对黄河开封段游荡型河道河势特点及存在的问题,要想稳定中水流路、刷深中水河槽,需解决以下几个问题:

  3. 1 统一规划

  近年来,水沙关系的变化使以前规划的治导线不能反映目前的中水流路,使一些河道整治工程出现靠流几率减小或脱河或出险等现象。为稳定中水流路,就要针对目前水沙关系、河势特点,尽量利用已建工程,按因势利导、稳定流路的原则,统一黄河整体规划,制订出开封游荡型河道中水流路的治导线。

  3. 2 同时施工河道整治工程

  根据新时期整体规划,打破地方保护主义,上下游、左右岸共同协商,同时修建河道工程。或从上游到下游逐段修建,以便稳定入流方向,为下游工程修建创造条件; 对已建工程根据规划治导线尽可能上提下延,这样既可发挥已建工程作用又可减少工程量,尽快稳定中水流路。

  3. 3 完善控导工程

  要保证规划中的水流路,控导工程设计、布局相当重要。控导工程平面布置形式、设计参数确定是否合理,关系到工程的迎流、导流、送流能力。根据已建工程实践经验,凹入型控导工程的布局对水流影响较大,设计参数应充分考虑目前水沙特点及泄洪要求等因素来确定; 河湾形态要随弯就势; 控导工程的护脚结构形式也非常重要,有效可行的护脚结构形式可减少工程出险几率,使其更好发挥稳定中水流路、控制河势的作用。

相关标签:河道治理论文
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