黄河河口治理措施浅探

发表日期:2005-01-21 浏览人数: 作者:赵安平 刘跃文 杨丽霞 来源:水利工程网  评论
无标题文档1、概述

  以前,黄河河口河道是不予治理的。在册大堤修至渔洼、四段以上,险工控导工程也限于此,以下均为民堤、民埝,护岸、护滩、控导工程都不建设,其他河道工程也很少见。清水沟流路是第一次有计划的人工改道,改道前同时兴建了一系列工程,包括南北大堤、南防洪堤、清水沟引河、引河口堵坝护岸等。1976年5月实施改道后,为了控导河势,先后修建了十八公里工程、护林工程等,以后又陆续修建了一些护滩工程。1978年因建林公路阻水等而进行过人工爆破疏导;1988~1992年开展了河口拦门沙疏浚及治理试验;1998年进行了挖河固堤试验;2001年大规模的挖河固堤工程正式实施。可以说,黄河清水沟流路是历条流路中人工干预最多、治理力度最大的一条流路,也是行河年限最长的一条流路。随着改革开放和黄河口经济的大发展,黄河口的治理愈来愈显得重要,同时对治理措施和手段的先进性提出了更高的要求,因此,研究和完善一整套切合黄河口实际的治理措施是很有必要的。

2、河口治理措施浅探

  笔者认为,河口河道的治理,关键是缓解河道的淤积问题和增加河道的输沙问题,也就是要研究泥沙的处理和利用问题。下面就河口的治理提出以下措施,供参考。

2.1用沙排沙、增水减沙。用沙之目的就是如何把河道内的泥沙得到有效的利用,排沙之目的就是将河道内的泥沙通过水流作用得以远距离输送,总的来说就是要给泥沙找到出路。黄河已有十几年未来大洪水,漫滩机遇减少,现行河道的横比降已由改道初期的平均1-1.5‰,增大到2-5‰,“槽高、滩低、堤根洼”的形势已表现突出,一旦遇到大洪水,顺堤行洪及横河斜河的可能性加大,应作为治理的重点。根据估算,按现有河道滩唇高程,利津至清7断面河道滩区及堤河串沟可容沙约6亿吨。这就要求我们去很好地摆布和利用现有河床的泥沙及上游的来沙去解决这些问题。

2.1.1挖沙淤背、挖沙淤临、挖沙堵串、挖沙造滩、挖沙降河。挖沙淤临和挖沙淤背,就是利用挖泥船、组合泵等抽取河床的泥沙,把现有有堤防的河段按照现有堤顶高程临背河各淤宽100m,达到加固堤防、浚深河道的目的。挖沙堵串、治理堤河,就是挖河床的泥沙用以淤塞堤河、串沟,消除顺堤行洪隐患。挖沙造滩,就是挖河床的泥沙,将其大面积摊铺在横比降较大的滩面上,减小或消除横比降,防止横河、斜河的发生。几项挖沙措施总的估算,可利用泥沙8.5亿吨左右。这些治理措施并举,起到了加固堤防、稳固河槽、挖沙降河的作用。

2.1.2引沙造滩、增水减沙。这里提出了引沙造滩、增水减沙的问题,也是一项投资少、见效快的治河措施。建议作为河口治理的工程措施统一规划,利用适当的洪水机遇,进行人工干预,逐年实施。具体实施方法:对封闭的滩区,放淤形式可采用上游口门进浑水、下游口门向黄河主河槽排清水的方式。对西河口以下的宽河道,可据情分割成块,用格堤导流入河的形式(这里主要强调了一个清水归槽增水减沙的问题)。这样既淤了滩,排泄的清水归河又有稀释黄河含沙量的作用。水沙比的增大,增加了水流的挟沙力,从而达到了引沙造滩、增水减沙的目的。

2.2束水攻沙,建设软导流工程(也称生物导流工程)。历史上的治黄专家曾发表过若干分流必淤的见解,赞同束水攻沙,国内外大江大河的治理也大多采用导流堤导流。同样,黄河口的治理也离不开导流工程。实践证明,导流堤修到哪里,较好的河型就延伸到哪里,并不断随导流堤的向前推进而下延。但目前导流堤工程结构简单,标准低,抗卸洪水的能力差,达不到“溢而不垮”的要求。为了让导流工程在大水和中常洪水情况下都能起到束水改沙的作用,研究适应黄河口情况的导流工程形式和结构是很有必要的。西河口至清7段河道两岸堤距约10km左右,清7以下无大堤约束,现有导流堤工程只能集束3000m3/s以下的中常洪水,大洪水时主流可能失去约束,以宽、浅、散、乱的形式游荡不定,并有顺堤行洪、分流夺流的可能性。为使导流工程达到“溢而不垮、漫而不改、堵而不死、定向入海”的要求,建议在现有导流堤工程的基础上建设软导流工程,也叫生物导流工程。其想法是将导流工程按洪水的流量级模拟为一级生物导流工程和二级生物导流工程,同时将河道按地面附着物的形式模拟为三个区,即:主河槽、河道低糙率区和河道高糙率区。一级生物导流工程是在现有导流堤的基础上,顺导流堤两侧栽植茂密的丛柳带,每侧丛柳带宽度50m左右,主要作用是辅助两导流堤构成主河槽束导4000m3/s以下的洪水,当洪水流量大于4000m3/s导流堤漫顶时,两侧的丛林带起到缓冲的作用,不致把导流堤冲得一塌糊涂。二级生物导流工程是由高柳、丛柳等组成的一条导流林带,形式由高到低,宽度200m左右,距离一级生物导流工程约1000m左右,两林带之间主要保留低矮农作物及生物等构成河道低糙率区,依靠二级生物导流工程束导排泄大洪水。二级导流工程与两侧大堤之间(距离不定)依靠自然保护生长的红柳、芦苇等,并在大堤临河堤脚外种植宽度50m的防浪林,一起构成河道高糙率区,洪水时也是相对静水区,主要起滞洪落淤的作用。生物导流工程作为一项治河措施,如果和林业的开发、自然保护区的开发等结合起来,可能会收到事半功倍的效果。

2.3控导工程进一步下延。以往河口流路缺乏必要的控导工程也是摆动频繁的原因之一。为了稳定河势,固定河床,建议将河道控导工程继续向下修建,目前十八公里至清8断面河段滩槽轮廓基本定型,需按治导线进行规划设计,由上到下节节修建,尽快改善现有河道的边界条件。

2.4清除阻水障碍。一是东大堤的阻水问题,自清水沟启用后,除了临时在东大堤上挖了四个小口,总宽约500m外,其余部分仍横亘于黄河两岸之间的河道内。东大堤阻水,首先是壅高西河口及其上游的洪水位,造成防洪上的困难;其次,它还能使人们对清水沟的使用年限作出错误估计,因为西河口的洪水位是清水沟使用年限的标准;再者,水位壅高,将增大洪水从东大堤段开口处进入清水沟北岸低滩,酿成顺北大堤行洪的可能性。对此,建议对东大堤的阻水问题进行论证,确定清除的长度和范围。二是河口地区的阻水片林也要有计划地进行清除,河口的造林应服从黄河的统一规划,以确保洪水安全入海。

2.5研究浚深口门的措施。一是船只浚深口门,利用挖泥船、射流船浚深口门,是当前国内外治理河口广泛采用的一种工程措施。但由于黄河口水沙的特殊性和复杂性,应在原有拖淤试验的基础上,进一步研究适应黄河口特点的疏浚船只。二是潮汐的利用值得研究,这是治理河口潜在的一种巨大的自然能量。例如:1995年7月29日、8月12日(利津大河流量分别是2000m3/s、1500m3/s)两次查勘河门,观测到拦门沙表现不太明显,拦门沙坎顶水深1-1.3m的长度仅1km左右。经分析,拦门沙的蚀退可能与是年的长期干河有关。1995年利津站累计断流达120天,河口地区达150天,此期间在上游无来沙补充的情况下,是海洋动力作用将泥沙不断地向深海搬运以及摊平的结果。因此要研究海域等深线、流速、流向等对口门的影响,找到入海口门的最佳切入点。

2.6加强河口治理的政策性研究。一是根据《水法》、《河道管理条例》等法规,依靠地方政府,加强河口治理的政研工作,本着“谁受益,谁负担”的原则,依法解决河口治理的投资问题。二是应研究解决好几个隶属关系,如河口治理与林业开发、自然保护区开发及油田开发的关系问题,要树立依法治理黄河口的意识,把黄河口的治理摆在重中之重的位置。另外,黄河河口平均每年延伸2km多,造陆地50km2,对这些新淤地也要进行政策性研究,各级地方人民政府要给以政策性支持,把这些新生土地作为河道管理部门治理河口的效益土地,以弥补治河经费的不足。

3 小结

3.1黄河口来沙量大,演变规律错综复杂,黄河口的治理应作为一项长期的复杂的和艰巨的系统工程去研究,采取综合的治理措施,才能取得最佳效果。通过多年来治理河口的实践,笔者认为黄河口的治理应以防洪保安全为前提,以河道整治为重点。采用多种形式的用沙排沙、增水减沙措施,把河床的泥沙和上游的来沙充分利用好;束水攻沙,进行生物导流工程试验,实现泥沙的远距离输送;完善和下延控导工程,改善现有河床的边界条件;清除阻水障碍,确保行洪畅通;研究好浚深口门的措施;用这些工程措施进行综合治理,可能会收到更好的效果。

3.2河口治理的政策性研究不容忽视,要重视政策的含金量。同时要注意搞好几个结合,一是黄河口的治理要与来水来沙条件紧密结合;二是要和林业、自然保护区、油田的开发紧密结合;三是各种治河措施和手段要有机结合,这样才能把河口治理好。

作者赵安平为利津县黄河河务局工程师

[责任编辑:yeguiren]

推荐给好友评论】【收藏】【 】【打印】【关闭

用户名: *(必填) 密码:

验证码: *(必填)