东明滚河治理浅议

发表日期:2005-01-21 浏览人数: 作者:边一飞 曹宏 崔衍彬 王 来源:水利工程网  评论
无标题文档1、东明滚河防护工程概况

  东明滚河防护工程位于东明上界至老君堂,黄堤桩号156+050-181+790,长25.74km。属宽、浅、乱的游荡型河段,汊道多股,心滩沙洲密布,两岸堤距10-20km,其中主槽河宽一般在1250-3300m,滩地宽一般在3600-6000m,目前平滩流量3000m3/s左右,河道纵比降约为1/6000 o由于河道不断淤积,河床高于两岸背河地面3-5m,设计洪水位高于两岸背河地面8-10m,是典型的地上“悬河”,形成槽高、滩低、堤根洼的滩区地形特点,滩区横比降为1/2000-1/3000,为河道纵比降的2-3倍。黄河防洪形势十分严峻。为保护堤防安全,自1955年始建滚河防护工程,当年修1#坝。至1994年修建滚河防护坝50道,格堤一道。1999年修做7+1、7+2、7+3、31+1、31+2坝,接长加高28#、33#坝。至今共修建滚河防护坝55道,格堤一道。工程长度25640m,裹护长度5535m,坝顶高程74.99-66.47m。黄河水利委员会水科院动水模型试验显示,当花园口发生大于16000m3/s洪水时,该河段有可能发生滚河,顺堤行洪。

2、工程存在问题

2.1堤防断面不足

  该段堤防断面按标准要求存有以下问题:自156+050-167+800长11750米,堤身宽度差0.5米;断面宽度不足,按浸润线险工1:10,平工1:8的要求,该段断面浸润线数值在1:5.8-1:6.9之间。出逸点在1.9米-3.3米。③从堤身质量看,旧社会堤防施工质量很差,经过人民治黄以来多年的加固处理有所提高,仍还不能说没有一点问题,人民治黄经过的前三次人工大复堤,但人工复堤随意性大,又是以队为单位施工,存有质量不均和接头多的问题。

2.2堤防基础差

  该段堤防的形成基础座落在黄河游积层上,多为沙土,透水性大、抗冲性能差,而且在不同的地段基础下存有较深厚的腐烂秕料层。这是由于在没堤防前,群众守护民埝抢护工程,在帮宽加高形成堤防时被埋在堤下,又据历史记载以光绪元年(1875年)在现河道南岸筑堤起到人民治黄(1947年)的74年间,在该河段临黄堤决口达8次(见表2-1),大部分为溃决,用埽东明游荡性河段堤防历史决口统计表

县别 编号 决口年代 决口朝代 决口地点 相应大堤桩号 堵复情况

 

1

1898

光绪二十四年

赵泮砦

166+500附近

人为决口,秋后干堵

  2

1888

光绪十二年

范庄

171+000-171+800

溃决

 

3

1917

民国6年

范庄

171+000-171+800

溃决,同年9堵于口

 

4

1917

民国6年

二分庄

 

漫决,同年秋后干堵

 

5

1917

民国6年

小庞庄

171+800附近

漫决

 

6

1921

民国10年

黄固

178+000

溃决,伏汛溃决400丈

 

7

1933

民国22年

庞庄

177+765-180+670

陕州流量22600,同年秋堵干口,宽1360

 

8

1923

民国12年

郭庄

178+000附近

同年10月堵口,漫决进占合龙的口门,也都在现在堤下,腐烂的秕料层,透水性大,在堤防基础下形成较厚的夹层,在大水时口门处堤防易出现渗水、管涌、堤防陷

不均出现裂缝等危急险情。

2.3主槽淤积严重

  1986年以来的枯水期较长,造成主槽严重淤积,过流断面萎缩,漫滩流量由原来的6000-8000m3/s变为现在的3000 m3/s左右,漫滩流量变小,漫滩机遇增加。另外自1976年以来,进入山东黄河水量偏少,加之引用水增多等因素,到1997年的22年间,山东黄河有17年出现断流干河。长时间的频繁断流加快了河道主河槽的淤积萎缩。马寨断面主槽平均高程1991年较1965年淤高2.92m;油房寨断面1991年汛前主槽平均高程为68.16m,滩地平均高程为67.46m,堤沟河最低高程为63.78m,主槽较滩地高0.7m,滩地较堤沟河最低点高3.68m,形成悬河中的悬河。且河槽存在继续淤积的趋势。

2.4工程布局不合理

  从东坝头至老君堂工程两岸已修建的控导护滩工程有:左岸有禅房、大留寺、周营三处,右岸有王夹堤、单寨、马厂、大王寨、王高寨、辛店集、老君堂工程七处。右岸这七处工程多数是因滩岸冲刷坍塌,被动抢护修做的,仅王夹堤、辛店集、老君堂三处工程符合河道整治规划流路的要求;且两岸工程布设不协调,不配套,起不到控导河势的作用。该段河道宽浅,主槽游荡不定,造成主溜仍摆动不定。据大断面统测资料,1983-1986年油房寨断面最大摆幅为4590m,平均摆动强度为2368m/年,1986年以后,河势游荡仍较剧烈。

2.5工程标准不足

  按2000年设防标准,除1999年修建的第二期工程7+1、7+2、7+3、31+1、31+2坝、28#、33#坝外,其他坝顶高程均低于设防标准1.5-2.0m,而且尚有10道坝未裹护(12#-14#、26#、27#、29#-31#、32#-34#坝),工程维修经费明显不足,致使原有坝基失修,坦石散乱,抗洪能力降低。

4、河势演变及洪水河势分析

4.1 河势演变

1  947年黄河归故道以后,开始了人民治河的新时期。当时该段河道两岸没有工程控制,仅有少量“胶泥咀”对河弯的平面变形起到较大的约束作用,河弯变化余地较大。

  高村以上至东坝头河段,河床质为粗沙,不耐水流冲蚀遇水即坍,自然状态下冲不成深槽,只能成宽浅河槽,有的河段甚至宽达6-7km。河水浅溜势趋向低洼带,容易出现河心滩,水流被割成多股乱流。又由于上游来水、来沙条件的变化或某一流量级持续时间较长,将造成一些陡弯,主流方向大幅度变化,影响下弯主流多变,一年内或一月内主流左右摆动常1-2km,或3-4km摆动过程中常因心滩阻水造成横河、斜河,顶冲到工程薄弱环节或空挡时就出现紧急抢险。自60年代以来,由于边界条件逐步变化,河面逐渐缩小,水流渐趋轨顺,岐流逐渐减少,但由于河床不耐刷,起不到辅助导流作用,因此节点工程之间仍不断出现小型河弯变化,影响工程着溜点上提下挫不稳定,甚至某处工程全工脱河。总的概念是自1973年以来,河势向轨顺、单一方向发展,但还很不稳定。河道自由摇动的范围受到一定限制,己还不能完全改变自由摆动的状态。

  近几年,由于该段河势较乱,流路不稳,常出现“横河、斜河”顶冲工程,王夹堤工程虽然从总年份上靠河不多,但“横河、斜河”却经常出现。1994年2月份,在流量只有400 -500m3/s的情况下,王夹堤工程18坝前的斜河直冲该坝迎水面,在迎水面-上跨角范围内,造成70m长的护坡坦石蛰塌入水,土坝基裂缝,经紧急抢护,才化险为夷。如果王夹堤控导工程失守,斜河直冲大堤,临堤生险情况将会是非常严重的。1998年大河流量3000m3/s,大溜顶冲老君堂工程7-8#坝,连坝溃决,大股水直冲大堤,造成顺堤行洪。

4.2 洪水河势分析

  根据黄委会水利科学研究院2000年9月《 东坝头至苏泗庄河段特大洪水预报模型试验报告 》(黄科技HX-2014-46号)模型试验,在15000-20000 m3/s大洪水条件下,东坝头以下河段发生夺河的可能性较大。一股水流自杨庄工程至四明堂工程顺流之下;直逼东明黄河大堤;另多股来自于王夹堤、大王寨、王高寨、辛店集工程连坝冲决水流。水流不仅影响到整个工程的安全,且水流在滩地形成多股横河、斜河直逼大堤,对大堤安全构成相当大的威胁。另外,洪峰期及落水期,闫潭闸至霍寨险工顺堤行洪的强度较大,顺堤行洪流速超过2m/s;堡城险工至河道工程之间,也有大股水流向南岸滩地滚河,直冲张寨以下约5km堤段的大堤,该段堤防将十分危险。

5、治理建议

5.1按照黄委会的有关规定,参照险工标准对现有的滚河防护工程进行加高改建,增加防洪强度。另外根据模型实验所提出该段大堤上的滚河防护坝数量明显不足,应加快建设进度,对现有防护工程进行加密。

5.2在老君堂工程上首至大堤之间滩地修建导溜工程15道坝;这样不仅能有效地保护老君堂工程上首不被冲跨,同时也可减缓和减小向下顺堤行洪的强度和数量。

5.3堡城险工至青庄河段较长,流路不稳,主溜摆动频繁,河势变化较大。为改变这种不利形势,在堡城险工下部修一控导工程30道坝,可以稳定堡城险工以下长河段的河势。

5.4由于该段河道内部分整治工程不配套,因洪水流路的改变与现行规划治导线存在较大差异,建议王夹堤工程、老君堂工程分别下延6道坝和7道坝,以增加两工程的适应性。

5.5在按照国家有关标准继续破除生产堤和建筑物的同时,应加强研究利用小浪底水库调水调沙对该河段河槽的冲刷问题。

5.6采取工程措施,尽快淤填堤沟河,堤沟洼地淤好后,当洪水漫滩时水流速变缓,减少顺堤行洪造成的危害;同时,也可以增加耕地面积,改善滩区的生态环境。

  综上所述,尽管小浪底水库已投入运用,但对下大洪水无法控制,黄河下游仍有可能出现大洪水,防洪形势依然十分严峻。为做到有备无患,应未雨绸缪,加大该河段整治工程建设步伐,防止滚河的发生。

作者单位:菏泽市黄河河务局

[责任编辑:yeguiren]

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