安徽省淮河干流上自洪河口,下至洪山头,河道全长418km,属于淮河中游,流经安徽省11 个县(市),沿河两侧湖泊洼地交错,河流在湖洼间蜿蜒穿行。洪河口~正阳关河段两岸为岗地,平均坡降。正阳关~蚌埠河段北岸为淮北平原,南岸为丘陵边缘,受峡山和荆涂山两个节点控制,平均坡降。蚌埠~浮山间北岸为平原,南岸为丘陵边缘;浮山以下两岸为岗地,受浮山节点控制,平均坡降。
淮河干流中游河道以弯曲河型为主,局部为分汊河型。共有大小弯道段80 余处,总长223km,占河段总长的53%;分汊段12 处,总长59km,占14%;其余为顺直过渡段,总长136km,占33%。
淮河干流中游主槽宽度随支流入汇,呈沿程递增之势,洪河口至史河口平均为229m,史河口至颍河口为300m,颍河口至涡河口为374m,涡河口至泊岗为553m,泊岗至洪山头为868m。滩地高程沿程基本呈直线下降趋势,变动在27.2~14.2m 之间。
安徽省淮河干流河道以弯曲河型为主,凹岸表现为冲刷,凸岸表现为淤积,局部河势变化以凹岸崩退、凸岸淤长为主。顺直过渡段受上下游正反弯道的影响和限制,呈现冲—淤—冲—淤的周期性变化,冲淤变化一般仅限于河槽范围内,顺直过渡段的局部河势比较稳定。但当顺直段过长时,因主流线的左摆或右摆,河道有走弯趋势,容易形成顶冲;当上下游弯道并非呈现正反相间的自然组合时,因主流线摆动不定,容易造成岸坡崩坍和局部河势不稳。
据统计,安徽省淮河干流河道险工险段总长82.7km,约占总河长20%;其中左岸长49km,右岸长33.7km,主要大部分分布在弯道段凹岸,迎溜顶冲,岸坡被冲蚀不断崩退,滩地狭窄或基本无滩地;一小部分分布在顺直段,当顺直段过长或当上下游弯道并非呈现正反相间的自然组合时,因主流线的摆动容易形成走弯或贴岸顶冲,造成岸坡崩坍、滩地崩退,危及堤防等防洪工程安全。
为了稳定险工险段局部河势,通常采用块石或混凝土砌块护坎、抛石固脚等方式进行平顺式护岸加固处理。这种平顺式护岸型式有保证主流线平顺、对河道行洪能力影响小的优点,但存在险情容易向上下游发展、抛石固脚失效等问题,需要长期监测、经常维护,致使护岸工程线长量大,且对块石材料依赖性大。
(1)跨河桥梁工程。由于跨河桥梁桥墩的存在减少了过水面积,致使水流压缩在桥前一定范围内形成水位壅高,桥下因水流扩散形成水位跌落,局部水面比降和流速加大,导致下游河床产生一般冲刷;同时在桥墩附近形成复杂的流态,水流受到桥墩的阻挡,在床面处形成横轴环状涡旋带,在桥墩两侧形成立轴涡旋带,导致桥墩周围产生局部冲刷。由于一般冲刷、局部冲刷的作用,桥址附近河床、岸坡及堤身易受到冲刷,对局部河势稳定不利。
(2)港口码头工程。港口码头工程在临河和滩地上布置了桩基、平台等,对水流具有拦截和阻碍作用,减小了有效过水面积,增大了边界阻力,形成水位壅高;同时桩基改变了局部水流流态,产生水流冲击和涡流作用,在桩基周围形成具有高紊动和高流速特性的局部水流,桩基附近河床、岸坡及堤身易受到冲刷,对局部河势稳定不利。
(3)取水口工程。取水口工程为保证取水通常布置在弯曲或微弯河道水深较大的弯顶位置附近,取水口工程运行时,由于取水管道引水水流作用,在取水口附近河床、岸坡产生一定冲刷,对局部河势稳定不利。
(4)跨河输变电线路工程。跨河输变电线路工程的塔基及塔杆的存在,减少了过水面积,形成壅水和产生一般冲刷、局部冲刷,对河势稳定不利。
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(5)其他工程。沿淮渡口较多且设置大都不规范,部分渡口突出岸线,连接下堤道路高出滩面较多,以及沿淮河滩地设置码头堆场、堆砂场等,不但形成阻水对行洪不利,而且容易产生挑流等不良流态造成岸坡冲刷对河势稳定不利。此外淮河船只通航,船行时可以形成高0~1.0m 的船行波,冲击两侧岸坡造成浪坎,引起岸坡失稳对河势稳定不利。
河道内滥采滥挖极易导致局部河床下切、主流线移位和岸线崩塌等险情,进一步发展将影响局部河势稳定。尤其在险工险段非法采砂,势必加快险情发展速度,甚至引起河势突变,危及堤防安全。例如凤台流沙洼险段、蚌埠黄苏段险段等剧烈变化与非法采砂有直接关系。
(1)通过行蓄洪区调整主动调整河势
实施淮河干流行蓄洪区调整工程,将一部分行洪区调整为蓄洪区,一部分调整为防洪保护区,一部分退还给河道,一部分调整为有闸控制的行洪区。实施完成后将大大提高行蓄洪区的启用标准和减小行蓄洪影响,有利于淮河干流河道正常发育和总体河势的稳定。同时通过退建行蓄洪区堤防、河道拓浚,调整不合理的河道弯曲形态,扩大河道行洪断面,减少局部河势的恶化条件,有利于局部河势的控制和改善。
(2)通过河道整治工程改善局部河势
根据防洪规划通过对一般堤、沿淮生产圩堤、卡口段河道整治工程,优化河道弯曲形态,有利于局部河势的改善。如2018年始实施一般堤黄苏段退建工程,铲老堤长8.27km,开筑新堤长7.86km,最大退距560m,退出面积3.06km2,扩大了行洪断面,缓解了黄苏段的险情,局部河势得到有效改善。
(3)加强险工险段治理控制局部河势
随着淮河干流行蓄洪区调整和退堤、疏浚等河道整治工程的实施,行洪能力得到了较大提高,可以研究尝试采用“以点守线”等方式控制局部河势,同时研究采用水下膜袋混凝土、预制混凝土沉排、宾格网等新型护岸型式,减少对护岸材料块石的使用和依赖。
(4)结合航道整治控制局部河势
(5)采取防洪影响处理工程消除或减小涉河工程河势影响
规范跨河桥梁、港口码头、取水口等涉河工程建设管理,采取适当措施消除或减小涉河工程建设对河势的不利影响。
(6)规范整治堆场、渡口、下堤路等消除或减小其河势影响
规范整治沿淮滩地堆场,坚决取缔砂石、煤炭等临时、非法堆场,惩治乱占、乱堆、乱建现象,引导港口码头货物堆场迁移至堤防背水侧,规范港口码头进出口货物的管理。规范整治沿淮乡村渡口的设置,集中治理渡口突出岸线、道路高出滩面等阻水、影响河势现象。严格按照相关规范要求,规范上、下堤路的建设,消除或减小其阻水和对河势的不利影响。
(1)加强河道监测,准确把握河势变化
建立安徽省淮河干流河道(包括沙颍河茨河铺以下、涡河青羊沟以下)监测体系,定期对淮河干流进行全河段河道地形、断面测量;开展河势变化的分析与研究,及时、准确把握全河段河势变化。
(2)开展淮河河势分析与河道整治等相关研究
开展淮河河势分析与河道整治等相关研究,重点研究淮河河道总体冲淤变化、规划治导线、河道采砂对河势的影响、桥梁群、码头群等涉河工程对河势的影响、以及新型护岸型式(水下膜袋混凝土、预制混凝土沉排、宾格网)应用等。
(3)编制淮河岸线保护与利用规划,加强涉河工程建设管理
全面加强淮河河湖划界和水利工程管理与保护范围划定工作,夯实淮河空间管控基础。根据淮河岸线保护与利用规划功能分区管理要求,按照相关法律法规、规程规范以及管理规定加强涉河工程建设审批、监督、专项验收等,规范从严管理河道(湖泊)岸线、洲滩等开发利用建设行为。
(4)从严治理非法侵占河道及非法采砂
从严治理非法侵占河道与非法采砂等影响河势稳定行为。统筹有关部门力量,建立定期会商、信息共享、联合检查、联合执法等制度。跨界河段要建立区域联防联控机制,形成上下统一、区域协调、部门联动的执法监管格局。
加强淮河干流河势控制、保持河势稳定,在保障供水、发展航运、改善生态等方面具有重要意义,是沿淮地区经济社会可持续发展的重要保证。本文仅对淮河干流河势稳定的影响因素和控制措施进行了简单分析,如需对河势稳定进行分析计算还应充分考虑水文、气象、泥沙特征,河段地质条件及河道演变等■