陈勇超,张顶策,佟宇明
(1.密山市湖滨涝区水利水保总站白泡子分站,黑龙江密山158300;2.依兰县水土保持监督站,黑龙江依兰154800)
河道裁弯取直是在河滩地人工开挖出一条相对原河道较窄的沟道,小型河流一般为原河道的1~1/5,中型河流一般为原河道的1/5~1/10,利用水流的冲刷能力经过2~3 a将新开沟道冲刷至原有河道宽度,逐渐达到稳定正常行洪。裁弯取直是中小河流治理的有效措施,因投资省,技术难度小,容易施工等优点,被水利部门广泛采用。但裁弯取直对原河道系统影响较大,必须在具备一定的条件下才能采用。
河道裁弯取直后对原河道系统有较大的损害,是河道整治中对河道及生态环境破坏最大的措施。
沟道开挖后,在水流的冲刷下,大量泥土被冲向下游,颗粒(粒径)较大的粗砂、卵石、块石等在近处落淤;颗粒较小的细砂、粉砂等在远处落淤。使下游河底抬高,河道主槽过流量减小。例如,1986年穆陵河密山市三梭通段裁弯河道3.2 km,取直至830 m。3 a后该取直段冲刷到与原河道基本相同的宽80~100 m,深2.2 m的河槽,将16.5万m3土方冲向下游使河道淤积,到1991年,其下游18.5 km处的密山桥断面河因底淤积抬高了0.5~0.7 m。
裁弯取直后,河道流程缩短,河道纵向比降加大,使裁弯取直段河道由稳定变为不稳定的发育性河段。为达到裁弯取直后河道比降达到新的平衡,会造成下游一定长度范围内的河道河势不稳,凹岸冲刷和凸岸淤长加速,河湾在河滩地上不断发生位移、滚动,弯曲程度不断加剧,给防洪安全和河势的整体稳定带来较大的不利影响。
取直后的废弃河道河岸陡峭,坍塌滑落,砂石裸露,难以恢复植被,破坏了河道原有的自然生态景观,特别是靠近市区的河道,一旦破坏,恢复自然景观需要较长的时间和人力、财力的大量投入。新开河段大部分占用的是有开发利用价值和已开发利用的河滩地,而废弃的河道很难开发利用。如上例,裁弯取直工程共占用河滩地7.47 hm2,其中耕地2.47 hm2,草原植被5 hm2;废弃河道31.3 hm2,现仅恢复草原型植被3.73 hm2,植被恢复率12%,其它废弃河段仍无法开发利用。
河道整治首先考虑选用其它的方法和措施,当具备以下条件时才能采用裁弯取直措施:
弯曲系数较大的河段,水流所遇到的阻力比相同长度顺直河段要大,下泄流量减少,抬高上游水位,当洪水期抬高水位增加的滩地水深超过设计洪水位滩地水深的5%以上的;河道出现斜河、横河,洪水期主流直接顶冲堤岸,严重危及堤防安全的;堤防严重冲刷,采取固脚、护坡等措施仍不能解除洪水威胁达到安全度汛的,出现以上3种情况时,可考虑裁弯取直措施。
全省的水田灌溉水源一般为拦河坝取水,由于拦河坝壅水和拦挡作用,拦河坝上游河道运行水位较高,河道淤积严重,河道滚动幅度较大,弯曲加剧。当拦河坝上游河道的弯曲达到一定程度,形成斜河时,洪水期漫滩主流冲刷低洼地带,绕过拦河坝形成新的河道,将拦河坝废弃。例如,密山市集贤灌区渠首拦河坝上游河道,由于弯曲程度较大,出现斜河后,于1988年汛期将坝上120 m处左岸冲开,形成新河段,绕过拦河坝流入下游河道,半槽以下流量拦河坝不过水。经采用裁弯取直措施,将1 200 m弯曲河道,取直为140 m,顺直拦河坝上游河道,同时筑坝封堵原冲开河口,使拦河坝仍处在河槽中发挥取水作用。
河流过于弯曲,对有航运的河道,行船操作难度增大和因航程增加造成运输成本增加;河流弯曲系数过大,将行洪区切割成零星地块,影响行洪区的整体开发利用的;城市滨临的河道,造成原始生态环境破坏较大,自然景观不完整,给城市的美化、绿化和景区建设带来较大难度的。出现以上3种情况时,可考虑裁弯取直措施。
河道裁弯取直措施一般工程规模较大,涉及面广,经历时间长,需充分论证上下游、左右岸,近期和远期可能产生的有利与不利影响后,纳入河道整治的整体规划,结合其它河道整治工程统一实施,尽最大努力控制和减小河道裁弯取直措施给河道生态环境造成的不利影响。
[1]赵志民,宁夕英.浅议蜿蜒型河道裁弯取直工程[J].河北水利水电技术,2002(2):28-31.
[2]张晓波,包红军.山区型河道裁弯取直防护影响分析[J].水电能源科学,2009,27(3):48 -50.