摘要:现行险工主次坝资料是沿用多年来的历史资料,已不适于现代防洪工作的需要,有必要重新认定。本文就主次坝重新认定的有关问题进行了初步探讨。
关键词: 黄河下游 险工 主次坝 重新认定 探讨
1.黄河下游险工主次坝基本概念
所谓主坝、次坝是相对坝岸在控导河势中所起作用的大小而言的,即:在一定时期内,某段坝岸在控导河势中,处于主导地位,起主要挑溜和导溜作用,则称此段坝岸为主坝。反之,在控导河势中发挥的作用较小或为工程完整而修建的一些坝、垛及护岸等则称为次坝。
2.主次坝划分的重要性
对险工各坝岸进行主次划分,一方面是现代防洪工作的需要,便于在工程布防时做到有层次、有重点,合理安排防守力量,避免盲目防守,造成人力、物力上的浪费。同时在正常工程管理中便于对主要坝岸进行重点管理,确保其处于最佳运行状态,为防洪保安全奠定基础。另一方面,有利于整治工程的修建。在重多整治工程中,分清主次,选定对控导河势作用大的工程作为重点,按照轻重缓急安排工程修建顺序,充分、合理发挥工程投资效益。
3.现行主次坝资料存在的问题
3.1划分标准不清
现行主次坝资料是沿用多年来的历史资料。据查:历史资料主要是根据五十年代以前修作的坝岸,依据其当时抗洪能力的大小而定的,而当时修建的险工缺乏总体设计,工程布局不合理,多是根据当时河势溜向变化的需要,分期、分段、分组被动修建的,每组一般有3~5道坝,长短不齐,其中突出、受大溜顶冲的坝岸就定为主坝,重点防守,其余则定为次坝。没有一个明确的划分标准。
3.2随着时间的推移,来水来沙不断变化,河床逐年淤积抬高,河势溜向也随之发生变化,加之工程布局的调整,部分主坝导溜能力消弱或完全丧失导溜能力,甚至有些主坝长年脱河。相反,部分次坝则受主溜冲刷,而这些次坝大多根石深度不足,致使其出险几率大增,造成被动防守。如位山险工29#坝、范坡险工14#坝、南桥险工1#坝、旧城险工38#坝、朱圈险工3#、5#坝、陶邵险工3#~18#岸等均为次坝挑溜。显而易见,主次坝岸历史资料已与实际情况不符,对现代防洪工作失去了指导意义。
4.主次坝重新评定
4.1评定基础与原则
受水沙条件和边界条件的影响,不同时段、不同流量同一段坝岸在控导河势中所起的作用不同,评定坝岸主次时,究竟以哪一时段、哪一流量级为基础是必须解决的首要问题。笔者以为:作为一种基础资料,坝岸主次评定应以适用于今后一定时期的防洪工作为原则,以近年来坝岸在控导河势中所起的实际作用为基础,立足于中常洪水,兼顾其它流量级。
4.2影响险工主次坝岸评定的主要因素
① 由主次坝定义可知:险工坝岸的主次主要取决于其在控导河势中所起作用的大小。因此,近年坝岸着溜及脱靠河情况应是衡量坝岸主次的首要因素。
② 坝岸在整治工程位置线中的位置
黄河下游一般采用微弯型工程治导线,而工程位置线是依据工程治导线而制定的,一般分迎溜段、导溜段和送溜段,相比较而言,起主要挑溜和导溜作用的坝岸大多在导溜段或迎溜段的上端,因而坝岸在整治工程位置线中的相对位置在一定程度上也能反映坝岸的主次程度,应该做为衡量坝岸主次的一个指标。
③近年坝岸出险情况:
由于水沙条件及边界条件的随机性,主次坝评定难以找到理论上的根据,作定量分析,相当程度上依赖于经验成果,一般来说,在相同的水沙条件及边界条件下,出险几率大、出险规模大的坝岸其在控导河势中所起的作用也相对较大,反之所起的作用则相对较小。因此,在无理论根据可循的情况下,坝岸出险情况不失为衡量坝岸主次的一个重要依据。
④预估河势变化情况
虽然随着水沙条件和边界条件的不断变化,河势溜向会随之而发生变化,具有一定的随机性,但在一定时期、一定河段内,河势溜向具有相对稳定性,且主次坝评定作为一种基础资料,苛求其服务于今后一定时期的防汛工作,因此,预估今后一定时期内河势溜向变化情况并将其作为衡量险工坝岸主次的一个依据是可取的,也是必要的。
4.3评定方法
首先对影响险工坝岸主次评定的各种因素进行分项评定,得出各分项评价子指标,然后根据各因素所占权重,合成综合评价指标,再划分等级进行综合评定。
4.3.1各决定因素分项评定
对各决定因素的分项评定,可根据具体情况划分若干档次,采用百分制得出各分项的评价子指标(Mi)。
① 近年坝岸靠溜及脱靠河情况:按河势勘查要求及以往工作惯例,可分如下几个档次:靠大溜(大溜顶冲)100~70分;靠边溜(大边溜、小边溜)69~40分;靠水不靠溜40~1分;常年脱河0分。赋分时应注意以下两点:a:确定靠溜档次时,要以中常洪水时的靠溜情况为基础,兼顾其它流量级的靠溜情况。b:在同一档次内靠溜时间的长短决定分值的高低。
② 坝岸在整治工程位置线中的位置:可分如下几个档次:导溜段100~70分;迎溜段69~40分;送溜段39~1分。三个段落是相对而言的,没有明显的界限,在实际操作过程中,应根据坝岸在控导河势中发挥的实际作用酌情决定分值的高低。
③ 近年坝岸出险情况:可分如下几个档次:严重险情100~50分;一般险情49~1分;未发生险情0分。赋分时要注意对险情类别的正确判定和赋分尺度的掌握,尤其在一般险情中,险情种类较多,出险程度参差不齐,赋分时应特别慎重。
④ 预估河势变化情况:此分项的评定可参考分项①既坝岸靠溜情况而定,其预估原则可在现行河势溜向基础上增加一级处理,即:现靠大溜、大边溜的坝岸以靠大溜论;现靠小边溜的以靠大边溜论;现靠水无溜的以靠边溜论;现长期脱河的以靠水论。
4.3.2各决定因素所占权重( ai )的确定
各决定因素所占权重如何确定方为合理,是评价险工坝岸主次的重点。如上所述影响险工坝岸主次评定的主要因素有四个:①近年坝岸着溜及脱靠河情况;②坝岸在工程整治位置线中所处的相对位置;③近年坝岸出险情况;④预估河势溜向变化情况。根据近几年险工坝岸实际运用情况,笔者以为:因素①起决定作用;因素③在一定程度上依附于因素①,因为坝岸着溜情况在一定程度上决定着坝岸出险情况,受大溜顶冲、靠大溜的坝岸出险几率、出险规模肯定较靠边溜和靠水无溜坝岸为大,因此,因素③所占权重应较因素①为小;因素④是在因素①的基础上预估而得,并非实际发生,但如果采取较为合理的预估措施,虽然其预估结果与实际情况肯定会有偏差,但也具有相当程度的真实性,其所占权重理应比因素①小,但至少应与因素③相当;因素②是坝岸在工程位置线中的相对位置。随着河势溜向的变化,工程着溜点随之发生变化,且迎溜段、导溜段、送溜段之间没有明显的界限,因此,因素②只能是衡量险工坝岸主次的一般因素,其所占权重应较因素①、③、④为小。由上分析,笔者以为各决定因素所占权重(ai)可确定如下表:

4.3.3坝岸综合评价指标合成
在各决定因素分项评定和所占权重确定的基础上,进行综合评价指标合成。
即:
式中:
M----坝岸主次综合评价指标
ai ----各决定因素所占权重
Mi----各决定因素分项评价子指标
4.3.4坝岸主次评定
现行主次坝岸的划分只有主坝、次坝两个档次,过于粗糙,应从严从细进行划分。根据坝岸综合平价指标(M)划分等级分来评定主次坝岸:主坝100~75分;次主坝74~50分;主要次坝49~25分;次坝24~1分。
5.结语
①主次坝岸重新认定是现代防洪工作的需要,意义重大,具有很大的实效性和必要性。
②主次坝岸重新评定的基础与原则、影响主次坝岸评定的主要因素,应全面考虑,慎重确定。
③各决定因素分项评定、所占权重是正确评定主次坝岸的关键,应由专家评议确定;综合指标合成方法有待进一步商榷。
作者简介:翟来顺,男,36岁,高级工程师
作者单位:聊城市黄河河务局
[责任编辑:文心竹]