牛文虎 代春芳 张博彦
【摘要】水文对河道泥沙治理,应不断掌握河道泥沙演变规律,掌握河道泥沙在不同条件下的发展变化,加强水文测验,选择合适的治理方法,为更好的研究河道泥沙治理提供可靠依据。本文简述了河道泥沙治理的必要性,对河道泥沙治理的水文测验以及河道泥沙的治理方法进行了论述分析,旨在提高河道泥沙的治理水平。
【关键词】河道泥沙治理;必要性;水文测验;治理方法
水土流失是导致环境破坏的重要形式。我国许多河流大都发源或流经黄土地区,而这些地区地表植被覆盖少、汛期多暴雨,水土流失严重,河流的含沙量都很高。泥沙在塑造美丽富饶的平原陆地的同时,也给人民生产生活带来了灾难,因此必须加强对河道泥沙治理的治理。基于此,以下就河道泥沙治理的水文测验及其治理方法进行探讨。
一、河道泥沙治理的必要性
河流泥沙治理是一项很复杂的工作,有关部门必须以人类现有的能力和手段为出发点,对河道泥沙进行合理的治理。河道泥沙治理工作的开展需要不断掌握河床演变规律,。基于河道会不断出现很多新情况、新问题,对河道泥沙的治理造成难以预料的困难。所以要加强水文对河道泥沙的测验工作,以便及时发现河道泥沙治理中存在的问题,及时采取有效解决措施。在河道治理不完善的河段,水流流向很不规律,这进一步证明了加强河道治理工作的必要性。
二、河道泥沙治理的水文测验分析
河道泥沙治理工作实践表明,河道泥沙治理会影响到该河道上下游的流态及流径,这种对河段带来的变化,必须通过现场测验、试验以分析研究相结合的办法,才能得出正确的结论。河道泥沙治理工作中的水文测验是一项十分艰巨的工作,要求水文测验工作中对河道泥沙测验的精度、方法、技术不断提高,水文对河道泥沙治理技术的提高,是水文对河道泥沙治理工作成功与否的关键。
传统的水文测验是用测杆施测、六分仪定位、流速仪测速、人工计算等,测一次流量要历时约2h左右,速度慢、功效低,导致水文工作者的工作量和工作强度比较大,满足不了日益发展的水文事业的新要求。只有不断研究、开发和引进新的水文仪器和設备,对河道泥沙测验方法进行改进,实现水文测验技术手段的提高和创新,以水文自动化、现代化为支撑,才能保证经济社会和水文事业的迅速发展。并且实现水文测验效益的最大化;要兼顾自然的规律,保正生态平衡,实现人类和自然的和谐发展。进一步通过水文测验工作加强对水文对洪水的预测、预报、防洪能力,以及水文对水资源监测能力,更有效地合理利用开发水资源。
随着科技的进步发展,为水文测报提供了技术条件。水文测验工作承担着各水文要素采集、传输、处理。现代化的水文测验方法和手段,可获得更准确的水文测验数据和资料,实现了水文测验工作的现代化。水位、流量、泥沙自动采集,将水文信息以自动化、数字化的形式准时的自动发送、传输至各级使用部门,水文的自动化、数字化具有强大的分析计算功能,全方位满足各科研、生产、管理等部门的需求。
水文测验过程中,要加密对河道泥沙的测验断面的布设,尽量避免由于测验断面过少引起的泥沙测验断面代表性差的问题,提高河道泥沙治理的水文测验精度。不断探索河道泥沙的演变规律,掌握河道泥沙演变,为河道泥沙治理提供科学依据,需加强对河道演变的监测。
驻站测验是阻碍水文测验现代化主要原因,因此除部分河道的水文测站不能改变驻站测验外,应将大部分水文测站彻底改变驻站测验的常规。逐步实现水文测验方式的巡测和遥测,这是实现水文测验自动化、数字化、现代化的关键,是解放水文行业的生产力,提高基层水文职工劳动效率的重要措施,通过水文测验的巡测、遥测不仅可以扩大水文资料的收集范围,也极大的改善基层水文职工生活条件和工作环境。
电子计算机、现代通信、遥感、遥测、自动化技术等不断发展,对河道泥沙治理起着巨大的推动作用,为河道泥沙治理以及水文测验现代化提供了技术手段。水文测验工作要适应新形势下水文发展的需要,必须改变传统的水文测验方法,充分依靠新科学、新技术对河道泥沙进行科学治理。研究合理有效实施河道泥沙治理的新办法。在对河道泥沙治理实践工作中,应根据上游水、沙条件,采用现代新科学、新技术布设水文泥沙测验监测断面,加强水文对河道泥沙测验等水文测验基础工作建设,利用现代化监测和通信技术,实施河道泥沙的科学监测,收集更多的河道泥沙治理相关数据。为分析治理河道泥沙工作奠定良好的基础。
三、河道泥沙的治理方法
1.流域水沙治理方法。以黄河流域治理为例,黄土高原地区近几十年开展的大规模水土保持治理工程,显著地改变了流域的下垫面条件,也改变了流域系统的水沙过程。水利水保措施具有明显的减沙作用。通过采取淤地坝拦沙、滩地拦沙、梯田与果园减沙、水保林及封山育林减沙、种植草地减沙等有效途径,减少了泥沙淤积、引洪淤滩是处理黄河泥沙的有效途径。
2.河口泥沙治理方法。据相关统计,世界范围内每年由河流带入海洋的泥沙约200亿吨。充分认识河口泥沙扩散自然过程的必要手段是定量研究、地貌学、沉积学等是其重要研究内容。定量研究方法包括两类:一是间接得到泥沙扩散的方向和数量,可通过测量研究区沉积物的沉积速率获得,通过这类方法可以得到长时间尺度泥沙扩散的定量估计。二是结合水力条件,直接测量水体中与泥沙密切相关的物质或泥沙含量,计算水体中泥沙的搬运数量。但该方法只能给出短期泥沙扩散的定量估计或泥沙扩散的距离、方向等属于定性的估计。
3.水库防淤减淤方法。一是加强流域的综合治理。由于人类农业活动和风化作用的加剧,降雨的冲刷作用较强烈,比如西北地区土壤的表层颗粒十分松散,抗冲刷能力弱,细、中颗粒土强度低,降雨可形成较大的高含沙水流运动。防治水土流失可以与绿色产业相结合,做好流域的植树造林、生态养护工程十分必要,即可以加强上游拦沙阻沙效果,或通过修建淤地坝等小型拦水建筑物。二是枢纽底洞排沙。水库必须具有配套的排沙底洞,以便为保持水库留有一定的永久使用库容,利用坝前底洞将入库泥沙全部或部分排出。一般可以一洞多用,灌溉放水洞兼顾排沙洞。
4.河道淤积缓解方法。建立在熟悉高含沙水流性质的基础上,可利用高含沙水流极高的挟沙能力进行长距离输泥可缓解河道淤积。
结束语
河道泥沙治理过程中,需要通过加强水文测验以及应用合适的治理方法,收集数据,检测不同水沙条件下治理效果,为河道治理方式、方法的完善和有效的实施提供科学依据,因此对河道泥沙治理的水文测验及其治理方法进行分析具有重要意义。
参考文献:
[1]谭卫青.高扬程灌区泥沙治理工作初探[J].内蒙古水利,2011(4)
[2]蒋东,曹文杰,卜祥旭.黄河泥沙利用与防洪河道整治结合研究[J].大科技,2011(19)