現(xiàn)狀河道洪水演進(jìn)速度變緩原因初步分析

呂蕾

（湖南省株洲水文水資源勘測(cè)中心，湖南 株洲 412000）

現(xiàn)狀河道洪水演進(jìn)速度變緩原因多種多樣，在多種因素的共同作用下，無形中就會(huì)加大長(zhǎng)江水沙流失淤堵現(xiàn)象的發(fā)生概率，如果未能及時(shí)處理，極易使下游河道產(chǎn)生更加嚴(yán)重的淤積狀況，特別是在主槽產(chǎn)生淤積問題之后，還會(huì)加快河道萎縮速度，進(jìn)而就會(huì)使增大漫灘幾率。河道洪水演進(jìn)速度變緩，會(huì)使河道的實(shí)際傳播時(shí)間多于正常的傳播時(shí)間，在導(dǎo)致下游防洪工程長(zhǎng)期處于較長(zhǎng)時(shí)間的高水位狀況，就會(huì)增加防洪工作難度。對(duì)于洪水運(yùn)動(dòng)而言，其實(shí)際上就是一種具有較強(qiáng)復(fù)雜性的自然現(xiàn)象，會(huì)對(duì)人們正常生活和生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。這就要求做好防洪工作，在保證人們財(cái)產(chǎn)安全的同時(shí)，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)良性循環(huán)。

一、河道洪水演進(jìn)內(nèi)容及研究意義

（一）內(nèi)容

通過對(duì)河道洪水演進(jìn)進(jìn)行細(xì)致分析，發(fā)現(xiàn)其主要就是指洪水波的波形、波高、傳播速度等，在河道中沿著河岸的邊界，逐步向前演進(jìn)變化的具體過程。對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)充分應(yīng)用，來開展洪水動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬工作，這是現(xiàn)代化社會(huì)下洪災(zāi)預(yù)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)分析期間，對(duì)洪水演進(jìn)全過程進(jìn)行分析、研究總趨勢(shì)的一項(xiàng)重要方式，主要就是由上斷面水位，或是流量過程計(jì)算下游河道重點(diǎn)站點(diǎn)的實(shí)際水位和流量的過程。在實(shí)際對(duì)洪水演進(jìn)的數(shù)值進(jìn)行模擬之后，人們能夠就能夠精準(zhǔn)有效的模擬洪水的全過程，進(jìn)而就能夠?yàn)楹罄m(xù)開展防洪調(diào)度、洪災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)警等多項(xiàng)工作提供重要參考依據(jù)。

（二）意義

對(duì)于我國(guó)大陸長(zhǎng)江而言，主要就是由長(zhǎng)江、珠江、松花江、黃河等一共7 大江河共同組建而成，本文主要就是研究長(zhǎng)江流域湘江河流的洪水演進(jìn)狀況。我國(guó)自然災(zāi)害種類較多，像洪水災(zāi)害就具有災(zāi)害時(shí)期長(zhǎng)、涉及范圍廣的特征，一旦產(chǎn)生洪水災(zāi)害，就會(huì)對(duì)人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅，無形中也會(huì)對(duì)我國(guó)水利工作者工作帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[1]。我國(guó)整體在著重開展經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作期間，也要在水利水電工程開發(fā)方面投入更多的時(shí)間和精力，在精準(zhǔn)掌握河道洪水演進(jìn)規(guī)律的同時(shí)，對(duì)洪水波在天然河道中發(fā)生的運(yùn)動(dòng)特征，以及其對(duì)下游造成的具體影響進(jìn)行細(xì)致研究，甚至也要不斷加大河道非恒定流洪水演變研究力度，從而為后續(xù)有效減少洪災(zāi)損失創(chuàng)造條件。

二、影響洪水演進(jìn)的主要因素

對(duì)于洪水演進(jìn)速度而言，其又被稱為河道水流速度。如果是從力學(xué)的角度進(jìn)行分析，水流實(shí)際速度，除了在與過流段斷面形態(tài)、面積、便捷糙率因素具有緊密關(guān)聯(lián)以外，還與實(shí)際的來水量和來沙量這些因素息息相關(guān)[2]。通過對(duì)長(zhǎng)江流域湘江河流進(jìn)行細(xì)致分析，能夠顯著發(fā)現(xiàn)斷面形態(tài)具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，并且河槽斷面也是由多級(jí)灘組合而成的。比方說處于洪水漫灘狀況時(shí)，就會(huì)使斷面平均流速的變率與過流面積變率的比值變小，這也就意味著洪峰傳播速度處在小于洪水流速的狀態(tài)。經(jīng)過分析，這也是現(xiàn)階段洪峰傳播時(shí)間不斷邊長(zhǎng)的一項(xiàng)關(guān)鍵原因。因此，在實(shí)際對(duì)河道洪水演進(jìn)變化進(jìn)行研究期間，需要著重研究河道邊界條件、來水來沙條件等多項(xiàng)因素。

（一）長(zhǎng)江流域湘江河流沖淤演變情況

長(zhǎng)江流域湘江河流道淤積問題非常嚴(yán)重，如對(duì)于主槽的沖淤量而言，會(huì)在整個(gè)全斷面沖淤量中占據(jù)大部分比例[3]。深究產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因，主要就是不同河段的河型存在顯著差異。如上段實(shí)際上是“游蕩性河段”，其表面形態(tài)具體表現(xiàn)為寬淺散亂，河道在洪泄期間河面會(huì)比較寬，所以泥沙極易在主槽內(nèi)和灘上淤積；下段是“蜿蜒型河段”，其表面形態(tài)是窄深彎曲，河道在洪泄期間，考慮到水流自身的挾沙能力非常強(qiáng)，所以泥沙在此河段的實(shí)際淤積量會(huì)較少一些。一旦產(chǎn)生漫灘問題，灘地就會(huì)產(chǎn)生淤積問題。因此，發(fā)生規(guī)模較大的洪水，主要就是因?yàn)橹鞑鄣倪^洪能力不足，漫灘幾率增大，在此種狀況下一旦產(chǎn)生洪水漫灘現(xiàn)象，無論是從量的角度進(jìn)行分析，還是從斷面橫向預(yù)計(jì)比例分配的角度進(jìn)行分析，都會(huì)產(chǎn)生較為顯著的變化。

（二）河床縱橫斷面形態(tài)的演變情況

通過對(duì)河道斷面形態(tài)進(jìn)行分析，能夠發(fā)現(xiàn)早在80 年代中后期，具體的淤積量就呈現(xiàn)出了減少的趨勢(shì)，直到洪水漫灘之后，主槽與灘地的實(shí)際淤積量逐步增多。在此期間，主槽的淤積量，要大于灘地淤積量，對(duì)于下游河道而言，其具體的淤積形態(tài)表現(xiàn)為游蕩性河道，并且更加寬淺散亂[4]。對(duì)于長(zhǎng)江流域湘江河流而言，隨著來水和來沙條件的不斷變化，導(dǎo)致近年來主槽淤積問題嚴(yán)重，進(jìn)而使主槽過流面積逐步減少，具體的河道斷面形態(tài)表現(xiàn)為窄而不深?？紤]到河道主槽的淤積呈現(xiàn)出萎縮的狀態(tài)，進(jìn)而使下游各站的漫灘流量逐步變少，無形中增加了漫灘的幾率，在此種狀況下就會(huì)降低河道自身的輸水輸沙能力。

三、洪水演進(jìn)速度變化及解決方案

（一）洪水演進(jìn)速度變化情況

全面結(jié)合洪水演變的過程進(jìn)行分析，不難發(fā)現(xiàn)洪水漫灘的實(shí)際范圍、過水量，與原型實(shí)際情況進(jìn)行對(duì)比，呈現(xiàn)出明顯增加的趨勢(shì)。在灘地條件復(fù)雜的狀況下，洪水在灘地的運(yùn)行圖形也變得非常復(fù)雜，進(jìn)而就會(huì)使灘地積水的實(shí)際歸槽速度變得非常緩慢，為下游高水位長(zhǎng)期處于這種狀態(tài)提供了基礎(chǔ)條件[5]。因此，這能夠說明河道發(fā)生的嚴(yán)重萎縮問題、漫灘幾率增加問題等，實(shí)際上都是導(dǎo)致洪水演進(jìn)變換的主要原因。

通過上述對(duì)下游河道的沖淤變化、斷面形態(tài)的實(shí)際演變進(jìn)行細(xì)致分析，能夠顯著發(fā)現(xiàn)緩和下游洪水演進(jìn)的速度比較慢，不僅僅只是與河道嚴(yán)重、主槽過洪能力小、河水漫灘幾率大這些因素有關(guān)，也與河道前期的來水來沙條件具有緊密關(guān)聯(lián)?？紤]到河道前期的來水來沙量比較大，會(huì)使河道主槽和灘地的行洪條件呈現(xiàn)出逐步惡化的現(xiàn)象，不論是主槽還是灘地，都不利于自身調(diào)整方向的發(fā)展。這樣在呈現(xiàn)出長(zhǎng)江下游高灘不高、主槽不深問題的同時(shí)，也會(huì)對(duì)河道行洪的斷面形態(tài)造成影響，進(jìn)而就會(huì)使洪水演進(jìn)的速度變得更加緩慢。除此之外，在灘地長(zhǎng)時(shí)間沒有上水狀況的影響下，會(huì)使灘地糙率顯著增加，進(jìn)而就會(huì)對(duì)漫灘的洪水演進(jìn)速度造成影響。

（二）解決方案

為了能夠更深層次的了解洪水演進(jìn)速度變緩慢的原因，就要真正做到全面了解長(zhǎng)江水沙流失淤堵，從而為治理長(zhǎng)江水沙流失淤堵決策，提供更具有針對(duì)性和優(yōu)質(zhì)性的服務(wù)[6]。洪水演進(jìn)速度變緩，在造成嚴(yán)重的河道泥沙淤積問題的同時(shí)，也會(huì)加長(zhǎng)江防洪難度。因此從防洪角度進(jìn)行思考，為了能夠改善下游河道行洪條件，就要著重開展河道輸水輸沙能力。一是穩(wěn)定主槽和流路，進(jìn)而達(dá)到提高河道水輸沙能力的目的。特別是對(duì)于游蕩性河道而言，主槽和流路具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性，能夠進(jìn)一步提升河道自身的過洪能力。二是逐步加快河道疏竣工作開展速度，做好該項(xiàng)工作，能夠?qū)拥罍p淤和泄洪提供重要幫助。三是對(duì)上游、中游的水庫(kù)進(jìn)行充分利用，同時(shí)也要做好調(diào)水和調(diào)沙工作，進(jìn)而使下游河道逐步向有利于行洪的斷面形態(tài)所發(fā)展。四是適當(dāng)加大河道整治力度，為后續(xù)達(dá)到“束水攻沙”的目創(chuàng)造條件。五是全面貫徹并落實(shí)“節(jié)水灌溉”工作，在對(duì)水資源合理利用的同時(shí)，全面提升長(zhǎng)江水沙流失淤堵問題解決有效性。

結(jié)束語：綜上所述，洪水災(zāi)害危害性非常大，在實(shí)際對(duì)河道洪水演進(jìn)速度變緩原因進(jìn)行細(xì)致研究時(shí)，能夠發(fā)現(xiàn)其具有較強(qiáng)的復(fù)雜性。即便社會(huì)整體發(fā)展，但是對(duì)于洪水而言，其仍然是需要投入大量時(shí)間和精力進(jìn)行研究的一項(xiàng)內(nèi)容。近年來在對(duì)河道恒定流洪水演算進(jìn)行研究期間，細(xì)致分析其內(nèi)容和意義，在明確影響洪水演進(jìn)主要原因的基礎(chǔ)上，制定與之相對(duì)應(yīng)的解決方案，在保證防洪管控各項(xiàng)工作順利開展的同時(shí)，保證各項(xiàng)解決工作落實(shí)到實(shí)處，從而降低洪水災(zāi)害對(duì)人們生命和財(cái)產(chǎn)安全造成的影響。