黃河下游河道節(jié)點整治探討

辛然

【摘 要】黃河下游河道治理在取得顯著成績的同時也面臨著一些新的問題。本文根據(jù)存在問題，在黃河下游原有整治方案的基礎(chǔ)上，提出了下游河道節(jié)點整治，對節(jié)點整治的目標(biāo)、主要整治參數(shù)及工程建設(shè)方案進行了探討，并對節(jié)點整治與原有整治方案的關(guān)系及影響進行了分析。

【關(guān)鍵詞】黃河下游；河道整治；節(jié)點；小流量

通過在黃河下游開展的河道整治，游蕩性河段河勢游蕩范圍得到有效控制，水流得到了改善，提高了堤防防洪安全，有效地防止了塌灘、塌村，提高了引黃取水的保證率，河道整治工程的修建，取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。然而，黃河下游河道治理在取得成效的同時也面臨一些新的問題，如小水畸形河勢、二級懸河、灘區(qū)發(fā)展、供水保證及其它相關(guān)問題。對于上述河道整治所面臨和需解決的問題，為了使河道整治工程能更好地適應(yīng)新的水沙條件，改變目前小水畸形河勢局面，提高兩岸供水保證率，促進灘區(qū)發(fā)展，開展了下游河道節(jié)點整治研究。

1 節(jié)點整治目標(biāo)

目前黃河下游的河道整治以防洪為主要目的，按照中水河槽進行整治的，其工程平面型式是按中水河勢流路設(shè)計的。根據(jù)近年來的河勢變化和模型試驗結(jié)果看，在中常洪水情況持續(xù)作用下，現(xiàn)行的整治方案能較好的控制河勢變化，起到控導(dǎo)主流和穩(wěn)定主槽的作用，并且在此情況下，河流的輸沙能力也比較高。

在目前采用的整治方案下，為控制小流量下不利河勢的進一步發(fā)展，解決工程送流能力不足的問題，近年來按原整治方案又不得不安排了許多續(xù)建工程。續(xù)建工程部分壩垛的布置位置已超出原中水整治方案規(guī)劃范圍，且有的壩垛甚至進入預(yù)留的行洪河寬之內(nèi)。如果今后的河道整治工程仍是簡單地按目前的整治方案和設(shè)計采用的標(biāo)準進行建設(shè)的話，續(xù)建壩垛可能會對河道的行洪能力產(chǎn)生較大的影響。

黃河下游河道節(jié)點整治預(yù)期目標(biāo)：通過工程措施，使小水流路得到基本控制，增強河道整治工程對下游河勢的控制能力，使下游河勢向規(guī)劃流路演變，盡可能塑造穩(wěn)定窄深河槽。節(jié)點整治不是否定中常洪水建設(shè)方案，而是對中常洪水建設(shè)方案進一步完善，使小水流路也能得到控制并達到預(yù)期目標(biāo)。

2 節(jié)點整治主要參數(shù)

根據(jù)黃河下游的來水過程，其來水將出現(xiàn)明顯的分級趨勢，即（1）在大洪水情況下，洪峰流量得到削減，但仍會超過4000m3/s，出現(xiàn)幾率明顯降低；（2）中常洪水包括調(diào)水調(diào)沙洪峰多在2000m3/s～4000m3/s，其歷時和出現(xiàn)頻率較水庫修建前的中常洪水4000m3/s～5000m3/s均要多；（3）正常運用情況下，流量多在300 m3/s～800m3/s，其出現(xiàn)幾率超過60%。

整治流量：1000m3/s；

工程結(jié)構(gòu)型式：潛壩為主，壩頂寬7m，邊坡1：1.5；

排洪河寬：1200m～1500m。

3 節(jié)點工程建設(shè)方案

根據(jù)近年來的河勢變化和模型試驗結(jié)果看，在中常洪水情況持續(xù)作用下，現(xiàn)行的整治方案能較好的控制河勢變化，起到控導(dǎo)主流和穩(wěn)定主槽的作用。目前的整治實際上已經(jīng)基本解決了洪、中兩種流量下的河勢變化問題，存在的問題也主要是小水河勢問題。由于打破原有建設(shè)平面布局已經(jīng)很難實施，因此，未來河道整治工程的建設(shè)應(yīng)堅定不移的維持和完善原整治方案，并在原有整治方案的基礎(chǔ)上，在盡可能減小對防洪影響的前提下，較以往更多地關(guān)注引水及其它要求。

根據(jù)上述原則，以黃河下游老田庵～馬渡河段節(jié)點整治為例，在現(xiàn)有的微彎型方案基礎(chǔ)上，在直線段布置工程以求進一步控制現(xiàn)行河勢，解決現(xiàn)有河勢問題，見圖1。按規(guī)劃流路直接延長直線，利用工程進一步控制小水河勢，避免主流在工程下首下挫后形成畸形河勢。

在彎道段維持原中水整治方案下的設(shè)計參數(shù)，仍充分利用現(xiàn)有的微彎型河道整治方案布置的工程來控制大、中洪水流路、直線段布置整治工程控制河勢發(fā)展；在縱斷面上，彎道段布置的工程仍維持現(xiàn)行整治流量下的設(shè)計高程，直線段按潛壩布置工程，以減少對大洪水行洪的影響，見圖2。

4 節(jié)點整治與對中水整治的影響

由于河道整治工程是一種永久建筑物，工程布置后其設(shè)計參數(shù)就很難調(diào)整。在小流量徑流過程的長期作用下，畸形河勢將出現(xiàn)，工程送流能力不足的問題也自然隨之產(chǎn)生。以往的研究主要著重于對大、中洪水控制的研究，在理論研究、模型試驗中也更加著重于這些量級洪水在結(jié)果上與實際的符合性，對長期小水對資料進行了分析，但基于當(dāng)時收集資料的時限性和當(dāng)時的分析手段難以將得到的河勢的影響并沒有引起足夠的重視。同時，以往在確定整治參數(shù)中也對原型觀測數(shù)據(jù)進行集中全面的處理，因此，部分成果的合理性也有待通過進一步的驗證加以確認。

在目前采用的整治方案下，為控制小流量下不利河勢的進一步發(fā)展，解決工程送流能力不足的問題，近年來按原整治方案又不得不安排了許多續(xù)建工程。續(xù)建工程部分壩垛的布置位置已超出原中水整治方案規(guī)劃范圍，且有的壩垛甚至進入預(yù)留的行洪河寬之內(nèi)。如果今后的河道整治工程仍是簡單地按目前的整治方案和設(shè)計采用的標(biāo)準進行建設(shè)的話，續(xù)建壩垛可能會對河道的行洪能力產(chǎn)生較大的影響。

根據(jù)小水河勢存在的問題和來水的實際情況，在保證黃河防洪安全的前提下，建議對黃河下游開展二級治理，即洪、中、枯分級分級應(yīng)對，分級治理。節(jié)點整治與中水整治方案配合，將會實現(xiàn)對洪、中、枯洪水河勢的控制，對于保證防洪安全作用明顯。

小水整治方案不是否定了4000m3/s方案，而是在此基礎(chǔ)上的進一步完善，使小水時也能得到控制并達到預(yù)期作用。根據(jù)推薦的節(jié)點建設(shè)方案，以老田庵～馬渡河段為例，當(dāng)上游來水小于800m3/s時，大河過上游京廣黃河的大橋斷面后，無論來留方向如何，老田庵控導(dǎo)工程都能很好地將其導(dǎo)入進入保和寨彎道，以達到控制河勢的效果。由于當(dāng)前來水含沙量較小，將有助于該河段進一步生成相對穩(wěn)定的窄河河槽，主河槽過流能力可進一步增加。

當(dāng)上游來水出現(xiàn)大于800m3/s的中常洪水條件下，潛壩壩頂開始過流，由于潛壩對主流仍有一定的導(dǎo)流、送流能力，大河主流仍以主河槽下泄為主。老田庵控導(dǎo)工程過流斷面1200m基本可滿足過流要求，對塑造窄深河槽也有一定幫助。

當(dāng)上游出現(xiàn)較大洪水情況下，根據(jù)對花園口歷史洪水統(tǒng)計分析，最小過流斷面應(yīng)不小于1500m，節(jié)點方案實施后最小過流斷面僅1200m，不能滿足過流要求。但考慮節(jié)點建設(shè)方案中工程結(jié)構(gòu)為潛壩結(jié)構(gòu)，潛壩過水后，可以和河道主槽一樣過流，計算排洪河寬時，應(yīng)該計入或部分計入潛壩本身所占去的河道寬度。因此，節(jié)點建設(shè)方案可滿足斷面排泄大洪水需求。

【參考文獻】

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