陈兆鲁 李广远 李现峰
范县黄河河务局
新形势下黄河下游游荡型河段的河道整治方案
陈兆鲁 李广远 李现峰
范县黄河河务局
黄河下游河道整治工程对河势的控制作用受到影响,部分河段主溜不能得到有效的控制,局部河段畸形河势时有发生,给防洪带来了不利影响。所以,在黄河下游已修建大量弯道控导工程条件下,寻求全新的治理方案意义不大。为使河道治理工程布局在原有基础上加以改造,即能够“以静制动,以不变应万变”,才能够有效的进行河道的整治。基于此,文章就新形势下黄河下游游荡型河段的河道整治方案进行分析。
新形势;黄河下游游荡型河段;河道整治
1.1 防洪形势依然严峻
人民治黄以来,为确保防洪安全,国家投入巨大的人力物力,上中游修建了一些骨干性水利枢纽,并进行了水土流失治理,对黄河大堤进行了4次大规模的加高培厚,对游荡性河道开展了重点整治,保证了滩区人民正常的生产生活条件,初步形成了“上拦下排,两岸分滞”的防洪工程体系。尤其是小浪底水库修建后,黄河下游防洪标准大幅提高,滩区漫滩几率也大大降低,进一步改善滩区群众的生产生活条件。近几年小浪底水库拦沙和持续调水调沙,暂时抑制了黄河下游河道淤积抬高的态势,中水河槽行洪能力得到一定程度恢复,河道形态初步得到改善。但是,设计小浪底水库拦水期20年,水库拦沙库容淤满后,河道淤积抬高和中水河槽淤积萎缩的局面将又趋严重,再加上小浪底至花园口区间产生的百年一遇洪水花园口站流量将达12900m3/s,而目前该区域还缺乏水库控制性工程,黄河下游的平滩流量只有4000m3/s,黄河下游防洪形势依然严峻。
1.2 主河槽淤积萎缩,二级悬河发展迅速
1980年以来,受自然原因及人类活动对水资源的过度利用和不当干预影响,进入黄河下游的水量急剧减少,小水水流能量不足,淤积严重,小水坐弯进一步加剧了河道整治工程脱河现象,河道主流更加散、乱,主河槽淤积萎缩,主槽和嫩滩高程明显抬升,河床与20世纪50年代相比普遍抬高2~4m,1996年8月,花园口站洪峰流量7600m3/s时的水位比1958年的22300m3/s大洪水还高0.91m。河下游河道“槽高于滩、滩高于背河地面”的“二级悬河”程度的不断加剧,增加了“横河”、“斜河”的发生几率,使堤防“冲决”和“溃决”的可能性增大,进一步加剧了黄河下游的防洪危情。
1.3 滩区安全建设滞后,滩区群众生产生活条件恶劣
黄河滩地不仅是大洪水时的排洪、滞洪和滞沙区域,同时也是广大滩区群众赖以生产、生活和居住的场所。二级悬河的发展使滩区受灾几率增大,虽然近几年国家治理滩区的投入力度有所加大,但滩区“来水就淹、小水大灾”的局面并未得到彻底扭转,严重威胁着滩区群众的生命财产安全,滩区经济发展严重滞后,群众生产生活条件相当恶劣。
2.1 防洪
现行整治方案对小水河势的控制能力相对较弱。在长历时小水情况下,会不可避免地出现横河、斜河等畸形河势,滩地坍塌在所难免,掉村现象也时有发生。2003年,蔡集控导工程上首因畸形河势导致生产堤决口,使得兰考北滩、东明滩区全部被淹,滩区平均水深2.9m,最大水深5.0m,堤防背河洼地渗水量明显增大,对大堤安全构成严重威胁;2009年,黑岗口上延工程上首发生横河,主溜冲开了黑岗口上延工程8坝上游河道内的高埂后,自8坝以上抄工程后路,在8坝背河后淘刷坐弯,造成8坝背河连坝及丁坝全部偎水,工程出险,威胁到堤防工程安全。
小浪底水库投入运用以来,黄河河南段因长时间小水而形成不利河势,造成被迫抢险的有东安上首、武庄上首、王庵上首、大功上首、黑上延上首等工程,准备修建或需要调整规划再修建工程的有三官庙上首、欧坦上首、贯台上首等工程。这些工程大部分都超过规划修建长度,尤其是王庵控导上首,超过规划修建长度达3000多m。与其被动抢修,不如主动做好规划,有计划、有步骤地修建,这样既能减少损失,又能争取防洪的主动权。
2.2 引水安全
近年来,小水河势使得主溜游荡多变,严重影响了沿黄地区引水安全。如濮阳渠村引黄闸承担着濮阳市工业生产和居民生活用水以及渠村灌区约13万hm2农田的灌溉任务,因闸前河道主溜摆动,故每年均需花费大量资金和人力用于闸前清淤、开挖引渠来保障引水。京广铁路桥至双井河段的老田庵控导、马庄控导、花园口险工、双井控导等工程上均修建有引黄闸,目前这些闸都远离主溜1km以上。除花园口引黄闸每年花大量资金用于闸前引渠的清淤,尚能维持小流量引水外,其余涵闸多处于半停用状态,相应灌区被迫采用井灌方式,严重影响了农业生产。引水安全关系到工农业生产和人们的日常生活,因此两岸人民一直呼吁尽快更好地稳定主溜,确保引水安全。
2.3 在现有河弯工程基础上增建束流节制工程
为进一步控制黄河下游宽河道河势,尚需以弯道型整治方案为基础,每隔20~30km增建一套束流节制工程,发挥承上启下的作用。这些束流节制段在水流的必经之路上,能直接约束洪水,其间沙洲难以形成,主槽的摆动受到钳制。束流节制工程尤如设置在河道内的坝岸组合,上段接纳上游不同流路的水流,中段控导溜势,调整改变主流方向,下段稳定地控制出溜方向,送溜出弯。通过束流节制段的理顺作用,束流节制段下游一定河长内的河势仍能处于稳定状态。因此,束流节制工程应满足4个条件:(1)两岸都有抗冲体构成的控制物;(2)能适应上游不同来流条件,即迎流能力强;(3)在主流的必经之路上有束流作用;(4)对下游相当长的河段有较稳定的送流作用。
2.4 人水和谐的社会环境
随着人们精神层面需求的不断提高,黄河下游天然景区将会被不断地开发,滩岸的不固定与生态保护区滨水区的不断变化,不利于生态保护的开展,也需要工程措施加以保护。因此,应尽早制定完善的工程规划,将河道防洪与生态保护纳入一体协调建设,为人水和谐创造条件。
总之,河道综合治理是一项系统工程,需要统一组织领导、目标明确,统筹协调各方利益。只有将其它流域的灾害水变成黄河下游河道的冲沙、灌溉及生态环境用水,黄河上中游水库在调水调沙运用时,才有更多的余地,对维持中水河槽才有更好的效果。因而,“河南运河”可作为黄河下游“减沙增水”的战略措施之一。
[1]于守兵.黄河下游游荡性河道双岸整治面临的问题[J].水利水电科技进展,2016,05:81-86.
[2]李洁,夏军强,张诗媛.高含沙洪水后黄河下游游荡段宽深比变化规律[J].人民黄河,2016,11:26-30.