漳河來(lái)水來(lái)沙對(duì)下游防洪影響分析

王聚強(qiáng)

摘 要：本文就漳河來(lái)水來(lái)沙特性、漳河下游河床演變進(jìn)行分析，論證了漳河下游防洪存在問(wèn)題及防洪工程建設(shè)的重要性。

關(guān)鍵詞：漳河；水沙特性；防洪影響

ZhangHe coming water and sediment in the lower flood control the impact analysis

Wang Jujiang

Abstract： This article the Zhanghe runoff to Saudi sex Zhanghe downstream riverbed evolution for analysis， demonstrated the importance of Zhanghe downstream flood problems and flood control project construction.

Keywords： Zhanghe； water and sediment； Flood Control

漳河是海河流域漳衛(wèi)南運(yùn)河系一條骨干行洪河道，流域面積19220km2，歷史上就以“善淤、善決、善徙”而著稱(chēng)。據(jù)史料記載，漳河自公元1368年至1942年的575年間，大的改道不下50余次，平均每10年改道一次。岳城水庫(kù)修建運(yùn)用后，控制了流域面積的99.4%，使上游特大洪水基本得到有效控制，但岳城水庫(kù)下游河道大水大險(xiǎn)、小水小險(xiǎn)的局面并沒(méi)有得到根本改變，尤其是隨著中小水歷時(shí)的增多，橫流頂沖現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，經(jīng)常對(duì)險(xiǎn)工、堤防造成嚴(yán)重破壞。盡管已有控導(dǎo)工程，但仍不能對(duì)河道進(jìn)行有效控制，給防洪搶險(xiǎn)帶來(lái)許多困難。因此，本文對(duì)漳河的來(lái)水來(lái)沙對(duì)下游防洪的影響進(jìn)行了探討。

1.漳河來(lái)水來(lái)沙特性

岳城水庫(kù)修建以后，泄往下游河道的水沙特性發(fā)生了變化，主要表現(xiàn)為：

1.1 洪水基本得到了有效控制，中小水歷時(shí)增加

由于水庫(kù)的攔洪滯洪作用，水庫(kù)下游洪水暴張暴落的特點(diǎn)已經(jīng)不復(fù)存在，洪峰大大消減，中小水歷時(shí)增加。建庫(kù)后的1963年遇特大洪水，入庫(kù)洪峰流量為5470 m3/S，水庫(kù)下泄的最大流量為3500m3/S，削峰36%，水庫(kù)最大攔洪量6.5億m3，同時(shí)出庫(kù)與入庫(kù)相比，1000m3/S以上流量歷時(shí)由六天減為四天，500～1000m3/S流量持續(xù)時(shí)間由51天延長(zhǎng)至59天。1996年8月漳河遭遇又一次特大洪水，洪峰流量為8510m3/S，下泄1500m3/S，削峰83%，入庫(kù)總量為5.68 m3，攔蓄洪水4.12億m3，攔蓄入庫(kù)洪水量的73%。水庫(kù)于8月4日8時(shí)提閘泄洪80m3/S至21時(shí)15分加大至1500m3/S，8日13時(shí)30分，始泄1300m3/S并依次減少，直至20日12時(shí)關(guān)閘，前后也僅僅半個(gè)多月的時(shí)間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，入庫(kù)洪量流量大于1000m3/S的1962、1971、1976、1977、1982年等，削峰為55-98%（見(jiàn)表1）

1.2 來(lái)水量減少，含沙量顯著降低，河道斷流時(shí)間長(zhǎng)

岳城水庫(kù)運(yùn)用以后，泄往下游河道的水量驟減，進(jìn)入下游河道的年均水量5.5億m3，僅占同期入庫(kù)水量12.2億m3的45%。入庫(kù)沙量年均722萬(wàn)噸，而出庫(kù)沙量為179萬(wàn)噸，尚不到入庫(kù)沙量的四分之一。同時(shí)，含沙量顯著降低，如1963年年均入庫(kù)含沙量為16.9kg/ m3，而出庫(kù)僅為6.6 kg/ m3。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1962～2001年入庫(kù)年均含沙量為6.9kg/ m3，出庫(kù)含沙量?jī)H為3.3kg/ m3，約占入庫(kù)含沙量的一半。

由于水庫(kù)的控制運(yùn)用，下游河道經(jīng)常出現(xiàn)斷流現(xiàn)象，1984～1987、1991～1995、1998～2000年連續(xù)多年斷流，1962～2000年年均斷流200多天，這是建庫(kù)前所沒(méi)有的。

2.漳河下游的河床演變

歷史上漳河下游長(zhǎng)期處于頻繁決溢的狀況，河道演變情況復(fù)雜；近期內(nèi)隨著岳城水庫(kù)的建成運(yùn)用和下游河道的治理，又在相當(dāng)大的程度上改變著漳河的來(lái)水來(lái)沙條件。因此，研究和預(yù)測(cè)下游河道的沖淤發(fā)展情況，存在著不少的困難。

綜合分析歷史的和現(xiàn)實(shí)的河道演變情況，有以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

2.1沖積河流的演變具有自動(dòng)調(diào)整趨向沖淤相對(duì)平衡的特點(diǎn)。

岳城水庫(kù)修建以后，有效地控制了山區(qū)洪水，泄往下游河道的水沙數(shù)量驟減，出庫(kù)水流多年平均含沙量?jī)H為3.3 kg/m3，挾沙能力相對(duì)增大，造成作用強(qiáng)，改變了下游河道的水流泥沙條件，引起河道的斷面形態(tài)，縱比降和河床組成重新調(diào)整，通過(guò)河床和水流的自動(dòng)調(diào)整，縱比降逐漸變緩，床沙粗化，從而使水流挾沙能力降低，河道沖刷將會(huì)逐漸減少，最終在新的基礎(chǔ)上達(dá)到平衡。

首先，從1964年至1990年的26年間，京廣鐵路橋—三臺(tái)橋河段明顯下切，進(jìn)一步深水河槽方向發(fā)展；三臺(tái)橋—羊羔屯河段逐漸變寬，槽深變化不大，河相系數(shù)增大；羊羔屯—常家屯河段主槽展寬回淤，游蕩性有所加固；常家屯—南尚村河段河槽略有展寬，槽深逐漸增加，河相系數(shù)變?。荒仙写逡韵潞佣我郧治g下切為主。

其次，隨著沖刷自上而下的發(fā)展，河床縱比降逐漸變緩。但河床縱坡總的變化不太明顯，這是因?yàn)樗鲯渡沉Φ慕档停饕皇怯煽v比降調(diào)平所引起，而是由河床粗化所決定。穿漳至磨莊河段的坡降之所以變陡，是由于穿漳涵洞限制了河床的進(jìn)一步?jīng)_刷。

2.2 河道沖刷主要發(fā)生在蔡小莊以上河段

蔡小莊以上河段平均每年沖刷62萬(wàn)噸，占沖刷總量的60%，而蔡小莊以下河段平均每年沖刷41萬(wàn)噸，占沖刷總量的40%，上段的沖刷量明顯大于下段的沖刷量。這種規(guī)律符合水庫(kù)下游河段由上至下遞次沖刷的一般規(guī)律。

2.3 年內(nèi)沖刷變化明顯

從年內(nèi)沖淤變化情況來(lái)看，汛期有沖有淤，沖淤變化很大。如1963年汛期大水大沙河道淤積1562萬(wàn)噸，1976、1977年汛期屬中水小沙，河道發(fā)生沖刷，其沖刷量分別為586萬(wàn)噸和470萬(wàn)噸，非汛期多為清水下泄，利于下游河道沖刷。從多年平均情況來(lái)看，沖刷主要集中在非汛期，平均每年沖刷90萬(wàn)噸，占沖刷總量的85%。

3.漳河下游的防洪問(wèn)題

岳城水庫(kù)修建后的水沙變化特點(diǎn)和河床演變規(guī)律決定了漳河下游防洪問(wèn)題的特殊復(fù)雜性。這種特殊性決定了不僅要重視防御大洪水，還要充分重視防御中小洪水，從而給下游防洪帶來(lái)了許多不利影響，主要有以下幾個(gè)方面：

3.1 歷史上漳河是一條多沙河道，年均輸沙量達(dá)到2260萬(wàn)噸，漳河在大量輸排泥沙的同時(shí)，將下游河道塑造成為“半地上河”。河床寬淺，河道的縱比降及流速遠(yuǎn)大于一般的平原河流，再加上床沙多為中細(xì)沙、極細(xì)沙組成，抗沖能力較差，這是漳河下游洪水威脅歷來(lái)十分嚴(yán)重的原因。岳城水庫(kù)的控制運(yùn)用，改變了漳河的來(lái)水來(lái)沙條件，使之由堆積性為主的河道轉(zhuǎn)變?yōu)橐詻_刷為主的河道。隨著中小水歷時(shí)的增加，下游河道淤灘機(jī)遇減少，造成沿河沖灘刷槽，個(gè)別河段游蕩加劇，給防洪帶來(lái)新的問(wèn)題。

3.2 洪水期河道沖淤變化激烈，也是增加防洪困難，影響防洪安危的一個(gè)重要困難。這種不利情況，主要發(fā)生在北吳莊至張看臺(tái)河段。由于該段河床寬淺，沙丘密布，河床組成為中細(xì)沙、極細(xì)沙，質(zhì)地疏松，抗沖能力差，兩岸廣泛分布著第四系松散堆積物，每次來(lái)水河道都處于強(qiáng)烈的沖淤調(diào)整狀態(tài)，斷面沖淤及河勢(shì)變化都十分強(qiáng)烈。有時(shí)主流擺動(dòng)引起流勢(shì)突然變化，形成直沖大堤的“斜河”、“橫河”，歷史上的“沖決”及近幾年的河道出險(xiǎn)往往由此造成，對(duì)河防安全威脅很大。值得注意的是，上述洪水過(guò)程多發(fā)生在中小洪水時(shí)期。

3.3 河道經(jīng)常斷流，河床功能退化。由于河道斷流，河床干涸，沙丘在風(fēng)的作用下，極易移動(dòng)，造成河床發(fā)生新的變化。一旦上游出現(xiàn)中小流量來(lái)水，水流在新塑造的河床上極易形成橫流。

4.重要防洪工程的作用及問(wèn)題

漳河堤防長(zhǎng)度200多千米，建國(guó)以來(lái)先后進(jìn)行了4次較大規(guī)模的復(fù)堤工程，修建丁壩292座，護(hù)岸18374米，井柱網(wǎng)格壩23道。上游修建了大中小型184座（其中大型4座、中型12座），攔蓄洪水，調(diào)節(jié)徑流；中下游本著確保漳河左堤的原則加固了堤防，在右堤修建工程分洪口門(mén)，整治了大名泛區(qū)?？傊?jīng)過(guò)50多年的治理，漳河下游抗御洪水的能力有了明顯的提高，決溢的危險(xiǎn)大大減少?，F(xiàn)在的防洪建設(shè)為進(jìn)一步消除水患奠定了基礎(chǔ)，也積累了可貴的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)前的主要問(wèn)題是：漳河防洪任務(wù)還很繁重。北吳莊至張看臺(tái)河段沖淤劇烈，主流多變的不利局面還沒(méi)有得到根本改善，防御特大洪水的問(wèn)題依然存在，中小洪水仍有發(fā)生沖灘坍堤的危險(xiǎn)。防洪工程體系還需用進(jìn)一步完善。從近幾年河道過(guò)流情況來(lái)看，河道工程還不能有效地控制中小洪水的流勢(shì)，陳村四道網(wǎng)格壩、吳村6#壩等多處險(xiǎn)工工程出現(xiàn)了沖刷、掏空、下塌等問(wèn)題。