陳兆魯 李廣遠 李現峰
范縣黃河河務局
新形勢下黃河下游游蕩型河段的河道整治方案
陳兆魯 李廣遠 李現峰
范縣黃河河務局
黃河下游河道整治工程對河勢的控制作用受到影響,部分河段主溜不能得到有效的控制,局部河段畸形河勢時有發生,給防洪帶來了不利影響。所以,在黃河下游已修建大量彎道控導工程條件下,尋求全新的治理方案意義不大。為使河道治理工程布局在原有基礎上加以改造,即能夠“以靜制動,以不變應萬變”,才能夠有效的進行河道的整治。基于此,文章就新形勢下黃河下游游蕩型河段的河道整治方案進行分析。
新形勢;黃河下游游蕩型河段;河道整治
1.1 防洪形勢依然嚴峻
人民治黃以來,為確保防洪安全,國家投入巨大的人力物力,上中游修建了一些骨干性水利樞紐,并進行了水土流失治理,對黃河大堤進行了4次大規模的加高培厚,對游蕩性河道開展了重點整治,保證了灘區人民正常的生產生活條件,初步形成了“上攔下排,兩岸分滯”的防洪工程體系。尤其是小浪底水庫修建后,黃河下游防洪標準大幅提高,灘區漫灘幾率也大大降低,進一步改善灘區群眾的生產生活條件。近幾年小浪底水庫攔沙和持續調水調沙,暫時抑制了黃河下游河道淤積抬高的態勢,中水河槽行洪能力得到一定程度恢復,河道形態初步得到改善。但是,設計小浪底水庫攔水期20年,水庫攔沙庫容淤滿后,河道淤積抬高和中水河槽淤積萎縮的局面將又趨嚴重,再加上小浪底至花園口區間產生的百年一遇洪水花園口站流量將達12900m3/s,而目前該區域還缺乏水庫控制性工程,黃河下游的平灘流量只有4000m3/s,黃河下游防洪形勢依然嚴峻。
1.2 主河槽淤積萎縮,二級懸河發展迅速
1980年以來,受自然原因及人類活動對水資源的過度利用和不當干預影響,進入黃河下游的水量急劇減少,小水水流能量不足,淤積嚴重,小水坐彎進一步加劇了河道整治工程脫河現象,河道主流更加散、亂,主河槽淤積萎縮,主槽和嫩灘高程明顯抬升,河床與20世紀50年代相比普遍抬高2~4m,1996年8月,花園口站洪峰流量7600m3/s時的水位比1958年的22300m3/s大洪水還高0.91m。河下游河道“槽高于灘、灘高于背河地面”的“二級懸河”程度的不斷加劇,增加了“橫河”、“斜河”的發生幾率,使堤防“沖決”和“潰決”的可能性增大,進一步加劇了黃河下游的防洪危情。
1.3 灘區安全建設滯后,灘區群眾生產生活條件惡劣
黃河灘地不僅是大洪水時的排洪、滯洪和滯沙區域,同時也是廣大灘區群眾賴以生產、生活和居住的場所。二級懸河的發展使灘區受災幾率增大,雖然近幾年國家治理灘區的投入力度有所加大,但灘區“來水就淹、小水大災”的局面并未得到徹底扭轉,嚴重威脅著灘區群眾的生命財產安全,灘區經濟發展嚴重滯后,群眾生產生活條件相當惡劣。
2.1 防洪
現行整治方案對小水河勢的控制能力相對較弱。在長歷時小水情況下,會不可避免地出現橫河、斜河等畸形河勢,灘地坍塌在所難免,掉村現象也時有發生。2003年,蔡集控導工程上首因畸形河勢導致生產堤決口,使得蘭考北灘、東明灘區全部被淹,灘區平均水深2.9m,最大水深5.0m,堤防背河洼地滲水量明顯增大,對大堤安全構成嚴重威脅;2009年,黑崗口上延工程上首發生橫河,主溜沖開了黑崗口上延工程8壩上游河道內的高埂后,自8壩以上抄工程后路,在8壩背河后淘刷坐彎,造成8壩背河連壩及丁壩全部偎水,工程出險,威脅到堤防工程安全。
小浪底水庫投入運用以來,黃河河南段因長時間小水而形成不利河勢,造成被迫搶險的有東安上首、武莊上首、王庵上首、大功上首、黑上延上首等工程,準備修建或需要調整規劃再修建工程的有三官廟上首、歐坦上首、貫臺上首等工程。這些工程大部分都超過規劃修建長度,尤其是王庵控導上首,超過規劃修建長度達3000多m。與其被動搶修,不如主動做好規劃,有計劃、有步驟地修建,這樣既能減少損失,又能爭取防洪的主動權。
2.2 引水安全
近年來,小水河勢使得主溜游蕩多變,嚴重影響了沿黃地區引水安全。如濮陽渠村引黃閘承擔著濮陽市工業生產和居民生活用水以及渠村灌區約13萬hm2農田的灌溉任務,因閘前河道主溜擺動,故每年均需花費大量資金和人力用于閘前清淤、開挖引渠來保障引水。京廣鐵路橋至雙井河段的老田庵控導、馬莊控導、花園口險工、雙井控導等工程上均修建有引黃閘,目前這些閘都遠離主溜1km以上。除花園口引黃閘每年花大量資金用于閘前引渠的清淤,尚能維持小流量引水外,其余涵閘多處于半停用狀態,相應灌區被迫采用井灌方式,嚴重影響了農業生產。引水安全關系到工農業生產和人們的日常生活,因此兩岸人民一直呼吁盡快更好地穩定主溜,確保引水安全。
2.3 在現有河彎工程基礎上增建束流節制工程
為進一步控制黃河下游寬河道河勢,尚需以彎道型整治方案為基礎,每隔20~30km增建一套束流節制工程,發揮承上啟下的作用。這些束流節制段在水流的必經之路上,能直接約束洪水,其間沙洲難以形成,主槽的擺動受到鉗制。束流節制工程尤如設置在河道內的壩岸組合,上段接納上游不同流路的水流,中段控導溜勢,調整改變主流方向,下段穩定地控制出溜方向,送溜出彎。通過束流節制段的理順作用,束流節制段下游一定河長內的河勢仍能處于穩定狀態。因此,束流節制工程應滿足4個條件:(1)兩岸都有抗沖體構成的控制物;(2)能適應上游不同來流條件,即迎流能力強;(3)在主流的必經之路上有束流作用;(4)對下游相當長的河段有較穩定的送流作用。
2.4 人水和諧的社會環境
隨著人們精神層面需求的不斷提高,黃河下游天然景區將會被不斷地開發,灘岸的不固定與生態保護區濱水區的不斷變化,不利于生態保護的開展,也需要工程措施加以保護。因此,應盡早制定完善的工程規劃,將河道防洪與生態保護納入一體協調建設,為人水和諧創造條件。
總之,河道綜合治理是一項系統工程,需要統一組織領導、目標明確,統籌協調各方利益。只有將其它流域的災害水變成黃河下游河道的沖沙、灌溉及生態環境用水,黃河上中游水庫在調水調沙運用時,才有更多的余地,對維持中水河槽才有更好的效果。因而,“河南運河”可作為黃河下游“減沙增水”的戰略措施之一。
[1]于守兵.黃河下游游蕩性河道雙岸整治面臨的問題[J].水利水電科技進展,2016,05:81-86.
[2]李潔,夏軍強,張詩媛.高含沙洪水后黃河下游游蕩段寬深比變化規律[J].人民黃河,2016,11:26-30.