黃河下游九堡一韋灘河段河道整治工程研究

潘明強(qiáng) 郭乙霏 王李平

摘要：黃河下游九堡一韋灘河段屬典型的游蕩型河段，河床寬淺，流勢(shì)散亂，近年來(lái)河勢(shì)失控，畸形河勢(shì)持續(xù)發(fā)展，造成灘地大量坍塌，危及村莊、堤防安全。在簡(jiǎn)要闡述九堡一韋灘河段游蕩特征、分析2008-2012年河勢(shì)演變過(guò)程的基礎(chǔ)上，指出河勢(shì)失控的原因在于工程長(zhǎng)度不足，工程迎流、送流能力差。根據(jù)九堡一韋灘當(dāng)前河勢(shì)變化，參考以往物理模型試驗(yàn)成果，提出了工程建設(shè)方案，建議：下延毛庵、九堡工程，上延三官?gòu)R工程，增強(qiáng)上述工程的迎流、送流能力;上延韋灘工程，迫使河勢(shì)北移，主流歸槽。

關(guān)鍵詞：河道整治：工程建設(shè)方案：九堡一韋灘河段;黃河下游

中圖分類(lèi)號(hào)：TV85;TV882.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

doi：10.3969/j.issn. 1000 -1379.2019.01.008

黃河下游九堡一韋灘河段長(zhǎng)約25 km.屬典型的游蕩型河段，河床寬淺，流勢(shì)散亂，主流游蕩擺動(dòng)頻繁，經(jīng)常發(fā)生橫河、斜河，造成灘地大量坍塌，甚至危及村莊、堤防安全。該河段左岸為新鄉(xiāng)市原陽(yáng)縣，右岸為中牟縣，堤距寬度為5.5～ 14.0 km，河道平均比降為0.020 3%。

九堡一韋灘河段左岸有毛庵控導(dǎo)、三官?gòu)R控導(dǎo)和黑石控導(dǎo)工程，右岸有九堡險(xiǎn)工、九堡下延和韋灘控導(dǎo)工程：右岸大堤樁號(hào)55+050-56+550段建有太平莊滾河防護(hù)壩，防止順堤行洪威脅堤防安全。

毛庵控導(dǎo)工程位于原陽(yáng)縣包廠鄉(xiāng)東劉莊村至毛庵村南2 km處，始建于1999年5月，目前共有35道壩，工程長(zhǎng)度3 500 m，裹護(hù)長(zhǎng)度3 801 m;l壩-5壩為充沙褥墊沉排結(jié)構(gòu)，其余均為傳統(tǒng)的土石結(jié)構(gòu)亂石壩;《黃河下游防洪工程可行性研究報(bào)告》[1]（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《十三五可研》）安排下延2道丁壩，長(zhǎng)度為200 m。九堡下延控導(dǎo)工程位于中牟縣雁鳴湖鎮(zhèn)六堡至李莊之間，工程始建于1986年，現(xiàn)有丁壩30道，工程長(zhǎng)度3 000 m;《十三五可研》安排下延500 m潛壩，工程頂高與2020年水平3 000 m³/s相應(yīng)水位持平。三官?gòu)R控導(dǎo)工程位于原陽(yáng)縣郭莊鄉(xiāng)三官?gòu)R村至黑石村之南的黃河灘地，工程始建于1998年，目前已修建丁壩42道，工程長(zhǎng)度4 200 m;《黃河下游防洪工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》[2]（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《十三五初設(shè)》）安排上延10道丁壩，長(zhǎng)度為1000 m。韋灘工程位于黃河下游九堡至大張莊河段、右岸中牟縣境內(nèi)，韋灘工程始建于1999年，為透水混凝土灌注樁護(hù)岸，現(xiàn)狀長(zhǎng)度5 100 m;《十三五可研》安排上延1 000 m潛壩。

太平莊防護(hù)壩始建于1902年，當(dāng)年大河主溜靠南岸大堤，故修壩6道，第一道壩在張滿莊村北，第六道壩在太平莊馬路口東北，后來(lái)工程逐漸淤?gòu)U，現(xiàn)僅存壩頭。1989年8月，主流南移，在太平莊坐彎，緊逼大堤，同年9月將6道壩幫寬接長(zhǎng)，又修建3道（7壩、8壩、9壩）防洪壩，共9道壩組成太平莊防洪壩。

1 九堡一韋灘河段近年河勢(shì)演變情況

1.1 2008年以前河勢(shì)分析

大河出趙口控導(dǎo)工程后，靠北岸行河，受灘地影響，主流于毛庵工程35壩前灘地折向九堡險(xiǎn)工方向，在九堡險(xiǎn)工上首河分兩股，主溜沿左岸行進(jìn)，南股河于九堡險(xiǎn)工120壩靠岸，兩股河于九堡控導(dǎo)135壩前灘地會(huì)合后轉(zhuǎn)而向北，沿左岸行進(jìn)至三官?gòu)R工程上首，受灘地頂托影響轉(zhuǎn)向南岸于九堡下首145壩靠河，主流與九堡工程聯(lián)壩成900角行進(jìn)，于工程下首2 km處折向三官?gòu)R工程32壩方向，三官?gòu)R工程下首32壩靠河，大河頂沖任村堤防護(hù)工程，后脫離徐莊、大張莊等工程順直流向黑石工程。該河段S形畸形河勢(shì)形成已久，雖對(duì)武莊工程進(jìn)行了下延并發(fā)揮了一定的控制作用，但河勢(shì)仍在調(diào)整之中。

1.2 2008-2012年河勢(shì)分析

2008年以后，河勢(shì)逐漸變化，九堡工程開(kāi)始逐漸靠河，至2012年基本全線靠河，但送流能力依然有限，主流出九堡工程后直接坐小彎滑向韋灘工程上首，韋灘工程上首灘地受頂沖不斷塌退，形成南北橫河，在黑石工程處坐彎滑至大張莊工程，韋灘工程在2010年前則呈脫河狀態(tài)。

與此同時(shí)，毛庵工程段河勢(shì)逐漸上提，下段多道丁壩靠溜，將主流送至九堡下延120壩，并沿九堡工程行河。受左岸三官?gòu)R工程前灘地阻水導(dǎo)流影響，河出九堡下延工程后主溜迅速南移，形成斜河，在韋灘工程上首以西、南仁村以北二級(jí)灘地坐彎塌灘，呈“秤鉤”形河勢(shì)，與規(guī)劃流路布設(shè)的河彎呈反向發(fā)展趨勢(shì)：大河在韋灘工程上首形成南北橫河流向黑石工程，三官?gòu)R工程僅有42壩與主流若即若離，著流長(zhǎng)度很短，沒(méi)有發(fā)揮導(dǎo)流、送流的作用。

2011年汛前的河勢(shì)狀況，一是失去控導(dǎo)工程的控制，主槽難以穩(wěn)定，畸形河勢(shì)仍持續(xù)發(fā)展，嚴(yán)重影響河道整治效果，威脅控導(dǎo)工程自身安全：二是畸形河勢(shì)在灘地坐彎，因沒(méi)有防護(hù)工程阻擋，造成大溜頂沖處灘地，灘地坍塌后退速度很快，也嚴(yán)重威脅到南仁灘區(qū)群眾生產(chǎn)、生活安全。2011年汛后灘地坍塌長(zhǎng)度約為4 000 m、平均寬度約為250 m，坍塌面積約為100hm2;2008-2011年累計(jì)塌灘面積360多hm²。為此，2011年7月，黃委對(duì)韋灘工程上首畸形河彎進(jìn)行臨時(shí)應(yīng)急搶護(hù)，對(duì)延緩畸形河勢(shì)發(fā)展、減少群眾塌灘損失起到了重要作用。

2011年汛后，韋灘上首河勢(shì)持續(xù)上提，造成應(yīng)急工程上首灘地沖刷后退，應(yīng)急工程失去藏頭安全，并隨著坍塌的灘地逐步塌人河中。失去應(yīng)急工程的保護(hù)后，畸形河彎的發(fā)展速度明顯加快。

2012年以后，河勢(shì)逐漸北移，畸形河勢(shì)得到緩解。

2004-2012年九堡一韋灘河段河道整治工程靠河情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

2 九堡一韋灘河段存在問(wèn)題

從九堡一韋灘畸形河勢(shì)的演變過(guò)程來(lái)看，該河段存在的主要問(wèn)題如下。

一是工程長(zhǎng)度短、控導(dǎo)河勢(shì)能力差。大河出趙口控導(dǎo)工程后，沒(méi)有能力將主流送到毛庵工程，受阻于毛庵工程前灘地。主流折而向南，九堡工程著流長(zhǎng)度雖逐年增長(zhǎng)，但仍不能將主流送達(dá)三官?gòu)R工程，主溜在韋灘工程前坐彎折向北岸后，才與三官?gòu)R工程下端若即若離。因此，應(yīng)加強(qiáng)毛庵工程、九堡工程的送流能力，加強(qiáng)三官?gòu)R工程的迎流能力建設(shè)，規(guī)順河勢(shì)向好的方向發(fā)展。

二是韋灘工程上首灘地坍塌嚴(yán)重。黃河灘地是灘區(qū)群眾生產(chǎn)、生活的唯一場(chǎng)所，是人民群眾的生命線。坍塌土地主要涉及中牟縣狼城崗鎮(zhèn)南仁村和雁鳴湖鎮(zhèn)孫撥莊村，人口7 000多人，其中90%的土地屬于回族群眾聚居的南仁村：至2011年汛后，岸線坍塌長(zhǎng)度已達(dá)4 000 m，塌灘面積累計(jì)360多hm²。

3 整治措施

解決上述問(wèn)題的方法是加強(qiáng)工程建設(shè)，增強(qiáng)工程的迎流、送流能力，防止畸形河勢(shì)繼續(xù)發(fā)展，阻止河勢(shì)再次南移;同時(shí)，結(jié)合工程建設(shè)，保護(hù)灘區(qū)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，避免灘岸繼續(xù)坍塌。

《黃河下游游蕩型河段河道整治方案》[3]中的9 a水沙過(guò)程物理模型試驗(yàn)結(jié)果表明，九堡一韋灘現(xiàn)行河勢(shì)與規(guī)劃流路相差較大，尤其是2005年前的河勢(shì)主流離毛庵工程較遠(yuǎn)，工程上首位置靠南上勾明顯，上迎效果不太理想，因而與九堡工程配合效果不好，難以充分發(fā)揮三官?gòu)R工程作用，導(dǎo)致三官?gòu)R一韋灘一大張莊河段主流游蕩擺動(dòng)頻繁，擺幅較大;同時(shí)，三官?gòu)R工程導(dǎo)流不力是韋灘工程長(zhǎng)時(shí)期不靠河的主要原因。九堡一韋灘一大張莊河段，主流有向規(guī)劃流路發(fā)展的趨勢(shì)，但不穩(wěn)定，而且因河勢(shì)變化較大，該段工程靠河及靠溜概率普遍較小，達(dá)不到50%。物理模型試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，要想使該河段河勢(shì)盡快得到調(diào)整，必須適當(dāng)調(diào)整毛庵工程出流，使九堡下延工程導(dǎo)溜，確保三官?gòu)R工程發(fā)揮作用。

通過(guò)對(duì)九堡一韋灘近年來(lái)河勢(shì)的分析研究，參考《黃河下游游蕩型河段河道整治方案》物理模型試驗(yàn)結(jié)果，筆者認(rèn)為應(yīng)加強(qiáng)控導(dǎo)工程建設(shè)，引導(dǎo)河勢(shì)向規(guī)劃流路發(fā)展，同時(shí)上延韋灘控導(dǎo)工程，阻止河勢(shì)再次南移。

（1）毛庵工程下延。為增強(qiáng)毛庵控導(dǎo)工程送流能力，安排毛庵控導(dǎo)工程下延200 m，根據(jù)河勢(shì)變化情況相機(jī)安排實(shí)施。

（2）九堡工程下延。為改善九堡工程的送流能力，安排下延工程500 m。因現(xiàn)狀排洪河槽寬度小于2.5 km.故擬采用潛壩形式，工程頂高與2020年水平2 000 m³/s相應(yīng)水位持平。

（3）三官?gòu)R工程上延。考慮到近年來(lái)小水小沙持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、三官?gòu)R河勢(shì)上提速度加快，安排上延工程1000 m，可根據(jù)河勢(shì)變化情況相機(jī)建設(shè)。

（4）韋灘工程上延。為防止韋灘河段畸形河勢(shì)繼續(xù)發(fā)展，阻止河勢(shì)再次南移，安排上延工程1000 m，仍采用透水混凝土灌注樁護(hù)岸形式。

4 結(jié)語(yǔ)

黃河下游高村以上河段屬游蕩型河段，河床寬淺，主流游蕩、擺動(dòng)頻繁，部分河段河勢(shì)尚未得到有效控制[4]。近年來(lái)部分河段主流游蕩范圍偏大，甚至河勢(shì)失控，不僅有可能形成“橫河”“滾河”，造成塌村、塌灘，危及堤防安全，還可使下游引黃涵閘脫流，造成引水困難，甚至無(wú)法引水，嚴(yán)重影響沿岸城鄉(xiāng)人民飲水安全和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水。因此，不斷跟蹤、研究黃河下游河勢(shì)變化，繼續(xù)開(kāi)展河道整治工程建設(shè)，完善黃河下游防洪工程體系，保障黃河下游兩岸防洪安全仍是長(zhǎng)期的艱巨任務(wù)。

值得一提的是，2012年以后，韋灘河段河勢(shì)趨于好轉(zhuǎn)，河勢(shì)逐漸北移。上述工程建設(shè)計(jì)劃已列入《十三五初設(shè)》，并于2016年進(jìn)入實(shí)施階段，目前已建設(shè)完畢。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，黃河下游防洪工程可行性研究報(bào)告[R].鄭州：黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，2015：4-192.

[2] 黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，黃河下游防洪工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告[R].鄭州：黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，2015：4-180.

[3] 黃河水利科學(xué)研究院，河南黃河河務(wù)局，黃河水利委員會(huì)規(guī)劃計(jì)劃局，等，黃河下游游蕩型河段河道整治方案[R].鄭州：黃河水利科學(xué)研究院，2005：285-345.

[4] 趙天義，王吳，姬瀚達(dá)，等，黃河下游畸形河勢(shì)治理研究[J].人民黃河，2014，36（1）：1-2，5.