黃河漁洼河段河勢演變及治理

彭 飛 ，鞏向鋒 ，端木凌云

（1.山東黃河勘測設(shè)計(jì)研究院，山東 濟(jì)南 250013；2.山東水利科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250013）

陽谷縣陶城鋪至墾利縣漁洼段，河道長349 km，該河段的特點(diǎn)是：河床窄深，形態(tài)彎曲，主流擺動幅度較小，屬于彎曲性河道。自清末、民國時(shí)期至今，為防御大堤潰決，在修堤的同時(shí)，修筑了大量的河道整治工程；建國后，創(chuàng)建了“護(hù)灘工程固灘定槽、穩(wěn)定主流”的新理念，在灘區(qū)截治串溝、堤河，塞支強(qiáng)干，使洪水主流集中主槽，以增大河道泄洪排沙能力。目前險(xiǎn)工與護(hù)灘控導(dǎo)工程相互配合，發(fā)揮了穩(wěn)定河勢、控導(dǎo)主溜的作用，取得防守主動的效果，并在涵閘引水、灘區(qū)生產(chǎn)及航運(yùn)方面發(fā)揮了工程效益，成為黃河下游防洪工程體系的組成部分。自60年代后期至70年代，重點(diǎn)對河段進(jìn)行了續(xù)建、增建、接修、調(diào)整鞏固等，加強(qiáng)了部分護(hù)灘工程，控導(dǎo)工程長度已占該段河道長度的70%以上，河勢較穩(wěn)定。

1 河勢變化情況

1.1 河道縱向變化

自2002年小浪底水庫進(jìn)行了首次調(diào)水調(diào)沙以來，河道過洪能力明顯增大，同流量水位不斷下降，2009年汛末與2002年汛末相比，3 000 m3/s同流量水位：花園口站降低1.48 m，高村站降低2.05 m，孫口站降低1.21 m，艾山站降低1.18 m，濼口站降低1 m，利津站降低1.2 m；山東黃河高村至利津5個水文站平均降低了1.33 m，最大達(dá)2.05 m。

由于河床沖刷下切，河勢歸順，過流能力增大，靠河著溜的河道整治工程及壩岸明顯增多，同時(shí)也引發(fā)一些新建工程及原先不靠溜的河道整治工程出險(xiǎn)。出險(xiǎn)的特點(diǎn)是：2002年、2003年出險(xiǎn)壩岸較多，以后逐年減少。

1.2 河道平面變化

1）整體變化。原來的小水流路不再適應(yīng)河道變化，在水流的作用下逐漸塑造出了適合中常洪水的河槽，河勢不斷調(diào)整，變化較大。主要表現(xiàn)為：河勢歸順單一、過流能力增大、靠河著溜的河道整治工程及壩垛數(shù)增多、著溜位置改善等有利變化，也有部分河段河勢出現(xiàn)了不同程度的擺動、灘岸出現(xiàn)較嚴(yán)重的坍塌等不利變化，引起一些新建工程及原先不靠溜的河道整治工程出險(xiǎn)。自2000年以來共出現(xiàn)灘岸坍塌288處，坍塌長度220.23 km，坍塌面積176.6 hm2，最大坍塌長度4 km，最大坍塌寬度134 m。

2）部分河道整治工程壩岸溜勢發(fā)生上提下挫。部分河段河勢上提下挫、左右擺動幅度較大，一些原來不靠溜或靠邊溜的壩岸靠大溜，工程靠溜長度也相應(yīng)增加，工程出險(xiǎn)增多，搶險(xiǎn)任務(wù)加重。其中河勢變化較大的工程河段為：艾山險(xiǎn)工～燕劉宋控導(dǎo)（左岸 32+000～60+000）；水坡控導(dǎo)～官莊險(xiǎn)工（左岸 72+000～75+000）； 陰河險(xiǎn)工～小侯控導(dǎo) （左岸90+000～99+500）；王家窯險(xiǎn)工～大柳樹店險(xiǎn)工（樁號左岸129+000～159+000）；張橋控導(dǎo)工程～舊城控導(dǎo)工程河段（右岸灘1+490～19+270）；翟里孫控導(dǎo)工程～小街控導(dǎo)工程河段（右岸 159+770～161+845）；宋莊控導(dǎo)～東壩控導(dǎo)～清四控導(dǎo)（右岸121+000～）。

2 河勢變化原因

2.1 流量變化

河道內(nèi)造床能力較強(qiáng)的中常洪水增大造成了河勢新的調(diào)整變化。2000年以前，河道內(nèi)中小洪水流量較小，河道以淤積為主。自2000年以來，調(diào)水調(diào)沙期，平均過量為38.41億m3，過流平均時(shí)間為16 d。特別是2003年汛期受“華西秋雨”影響，形成了長達(dá)80多天的黃河秋汛，“華西秋雨”在黃河下游彎曲形河段其流量多為平灘流量，局部漫灘，而且歷時(shí)較長。根據(jù)“護(hù)灘工程固灘定槽、穩(wěn)定主流”的理念，陽谷縣陶城鋪至墾利縣漁洼段，控導(dǎo)工程長度已占該段河道長度的70%以上，中常洪水全部由主槽過流。

2.2 河道整治工程總體布置

近年來，國家雖加大了黃河治理力度，逐步調(diào)整了部分工程的平面布局，但歷史形成的工程布局一時(shí)難以改變，工程整體迎溜能力不強(qiáng)，送溜不穩(wěn)，引發(fā)河勢發(fā)生較大變化。一是從工程的整體布局看，部分工程位置明顯靠前或退后。位置靠前的工程兜溜過死，直接將溜挑到下一彎工程的上首，使工程上首壩岸單壩或少數(shù)壩靠溜，險(xiǎn)情頻發(fā)且嚴(yán)重，甚至在工程上首的灘地座彎；位置靠后的工程不靠溜或靠溜不緊，無法控制溜勢，使下段河道河勢不穩(wěn)，上提下挫反復(fù)變化，加劇險(xiǎn)情的發(fā)生和發(fā)展。二是工程平面布局不合理。部分工程平面布局呈“外凸型”或多個“內(nèi)凹型”。一處工程存在多個彎道，各個彎道迎、導(dǎo)、送溜能力不同，這不但極易使工程出現(xiàn)較大險(xiǎn)情，而且出溜方向極不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響下段河道的河勢穩(wěn)定，造成其以下工程出險(xiǎn)。三是從工程位置線看，一處工程相鄰壩的長短差別很大，雖然工程位置線整體呈圓弧型的曲線，但相鄰壩岸長短不一，呈折線形，造成了工程少數(shù)壩岸挑溜過重，容易出現(xiàn)較大險(xiǎn)情，同時(shí)，水流很容易在長壩下首的短壩處形成回溜，淘刷連壩或壩后尾的土壩基，造成工程出險(xiǎn)。

2.3 浮橋及跨河建筑物的影響

浮橋及跨河建筑物對上游的影響是產(chǎn)生壅水，對下游的影響是引起下游一系列河勢變化。例如姜溝浮橋始建于1993年，修建后下游河段河勢基本穩(wěn)定。1998年在原姜溝浮橋下游60 m處又修建了1座浮橋。1998年以后河勢變化較大，浮橋下游著溜點(diǎn)持續(xù)上提，灘岸坍塌嚴(yán)重。2000年，對原南橋控導(dǎo)工程進(jìn)行了上延整治，整治長度為150 m。2001年8月9日，由于東平湖向黃河退水，新修上延工程及其以上靠大邊溜，壩岸坍塌下蟄，拋?zhàn)o(hù)搶險(xiǎn)石方907 m3，新修上延工程以上約300 m處灘岸坍塌長度達(dá)50 m，寬2～3 m。2003年汛前，再次上延150 m護(hù)岸，坦石底部設(shè)充沙土工織物長管袋褥墊沉排護(hù)底。2003年，姜溝浮橋因經(jīng)濟(jì)原因拆除，下游河段河勢流勢逐漸向左岸偏移，恢復(fù)到原流路，南橋控導(dǎo)工程上延護(hù)岸前出現(xiàn)淤積，形成嫩灘。

3 治理措施

3.1 治理原則

1）在對以往河道整治工程進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)新的情況和河道演變情況進(jìn)行治理；2）合理協(xié)調(diào)上下游、左右岸關(guān)系，統(tǒng)籌考慮各方面的要求，充分發(fā)揮現(xiàn)有工程設(shè)施的作用；3）遵循因勢利導(dǎo)的原則，因地制宜地?cái)M定河勢走向格局，擬定合適的治理措施；4）對河勢變化驟急的河段或上、下游節(jié)點(diǎn)相距大、難于保持河勢穩(wěn)定的河段應(yīng)選擇合適地點(diǎn)，規(guī)劃增設(shè)控導(dǎo)工程。由于山東黃河險(xiǎn)工布點(diǎn)已經(jīng)完成，一般不進(jìn)行新的險(xiǎn)工布設(shè)，只對已有險(xiǎn)工布局進(jìn)行完善和改建加固；5）區(qū)分輕重緩急、突出重點(diǎn)、注意遠(yuǎn)近結(jié)合、合理安排實(shí)施程序；6）根據(jù)河勢演變情況，把握時(shí)機(jī)，爭取主動，避免造成下游河勢發(fā)生一系列不利變化。

3.2 治理措施

為確保防洪工程安全，對近幾年調(diào)水調(diào)沙期間河勢變化較大、灘地坍塌嚴(yán)重的河段進(jìn)行治理，主要是：1）沒有工程的河段增加新的節(jié)點(diǎn)工程；2）原有河道整治工程因長度不足不能有效控制河勢的，根據(jù)河勢演變情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)纳?、下延?）原有河道整治工程平面布局不合理的，對壩頭進(jìn)行接長或截短。如對凸出型、多個彎道凹入型、突出的當(dāng)家壩、浮橋及跨河建筑物進(jìn)行改建。對于退坦改建的壩岸，其根石也相應(yīng)后退，不得在每年汛前過多拋根加固。

靠大水、大溜頂沖的壩岸結(jié)構(gòu)型式，建議采用混凝土四腳體護(hù)根型式、鉛絲籠沉排壩；靠中水、中水頂沖或著大邊溜的壩岸結(jié)構(gòu)型式，建議采用長管袋褥墊沉排壩、鉸鏈?zhǔn)侥４炷脸僚艍?、柳石摟廂；靠小水、小溜頂沖或著小邊溜的壩岸結(jié)構(gòu)型式，建議采用傳統(tǒng)壩體結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)語

為了維持黃河健康生命，在未來很長一段時(shí)間內(nèi)調(diào)水調(diào)沙工作將會持續(xù)進(jìn)行。該河段控導(dǎo)工程長度已占該段河道長度的70%以上，不需在該河段增加新的節(jié)點(diǎn)工程；河段內(nèi)浮橋及跨河建筑物已基本建造完成，通過對工程布局不合理的河道整治工程進(jìn)行調(diào)整治理，該河段河勢在今后一定時(shí)期內(nèi)將保持穩(wěn)定。