淮河干流王家壩至臨淮崗段河道演變分析

張永生 余達(dá)水 余彥群

（淮委綜合事業(yè)發(fā)展中心 蚌埠 233001 淮委治淮檔案館（治淮宣傳中心）蚌埠 233001中水淮河規(guī)劃設(shè)計研究有限公司 合肥 230000）

1 河道基本情況

淮河干流王家壩至臨淮崗段全長110.98km，其中王家壩至南照集段為分汊河道，兩汊之間為濛洼蓄洪區(qū)，北支濛河分洪道有洪河分洪道和谷河等入?yún)R，南支在三河尖處有史河入?yún)R；南照集至臨淮崗段有小潤河入?yún)R，河道左側(cè)有南潤段、邱家湖2處行洪區(qū)，河道右側(cè)有城西湖蓄洪區(qū)。從平面形態(tài)看，淮河干流王家壩至臨淮崗段河型復(fù)雜，淮干王家壩至南照集段總體屬彎曲型河道，淮干南照集至臨淮崗段屬順直微彎型河道。概化示意見圖1。

2 來水來沙特性

2.1 來水特性

淮河干流洪河口以上流域面積3.06萬km2，王家壩站是淮河中游主要控制站，在洪河口以下約6km處。為反映淮河中游徑流量年際變化趨勢，將王家壩站徑流量按不同年代平均值進行統(tǒng)計，具體結(jié)果見表1。從表1可以看出不同年代平均徑流量呈隨機波動。

2.2 來沙特性

王家壩站自1984年5月進行泥沙測量，經(jīng)過對1985～2007年泥沙資料統(tǒng)計，王家壩站多年平均含沙量0.34kg/m3，多年平均輸沙量228.85萬t，含沙量和輸沙量總體上呈逐年代減少趨勢，2000年后由于水量較豐，輸沙量較20世紀(jì)90年代有所增加。王家壩站含沙量、輸沙量不同年代平均值見表2。

圖1 淮河干流王家壩至臨淮崗河段概化示意圖

3 實測大斷面變化分析

淮干王家壩至臨淮崗段王家壩、潤河集水文站以及濛河分洪道釤崗水文站在進行水文要素測量的同時，進行了大斷面測量。

3.1 王家壩站實測大斷面變化分析

王家壩站基本水尺斷面位于左岸王家壩閘下游約150m處，其上游50m處為中低水位測流斷面，下游2800m處為高水位測流斷面。

王家壩中低水大斷面為偏“V”型，1991年以前主要表現(xiàn)為主槽兩側(cè)河岸左移，左側(cè)河岸左移幅度略大，總寬度變化不大，同時深泓高程有所降低，主槽面積呈逐年擴大趨勢；1991年以后主要表現(xiàn)為左側(cè)主槽岸坡比較穩(wěn)定，右側(cè)20m高程以下主槽逐年沖刷擴大，主槽面積由1992年的1398m2增加到2008年的1640m2。

高水位測流斷面河段為分汊河道，左汊1970年以后逐年下切，20世紀(jì)90年代下切幅度最大，之后逐漸穩(wěn)定，目前左汊深泓高程基本穩(wěn)定在16m。右汊河道自1965年以來一直較為穩(wěn)定，總體表現(xiàn)為淤積，主槽左側(cè)邊坡逐年淤積右移，總體右移163m，平均每年3.88m，近期淤積速度減緩。兩汊沖淤相抵，王家壩高水大斷面總體呈微沖趨勢。

3.2 釤崗實測大斷面變化分析

表1 淮河干流王家壩站徑流量不同年代平均值表

表2 淮河干流王家壩站泥沙各年代平均值表

釤崗站為濛河分洪道測流站，分洪道兩岸均有堤防，基本水尺下游約3000m左岸處有洪河分洪道匯入。

濛河分洪道于1951～1953年開挖，1952年釤崗站開始測量流量，根據(jù)1952年流量實測成果表，釤崗斷面主槽面積132m2，基本能夠代表竣工斷面。自1965年起，淮河流域水文年鑒開始刊布實測大斷面成果表，由于實測位置變動，1970年與1965年斷面可比性較差。

濛河分洪道釤崗斷面1980年較1970年主槽面積擴大30m2，深泓相應(yīng)降低，1980年以后，主槽較為穩(wěn)定。因此，濛河分洪道釤崗斷面基本穩(wěn)定，總體呈微沖趨勢。

3.3 潤河集實測大斷面變化分析

潤河集水文站1951年5月設(shè)立，站址在潁上縣潤河集鎮(zhèn)，1955年后站址移至下游約3.5km的霍邱縣李郢村鸚歌窩，站名改為潤河集（鸚歌窩）。1998年1月，因城西湖蓄洪區(qū)堤防退建，該站遷至下游2.3km的陳郢子，站名改為潤河集（陳郢）。潤河集水文站測流河段順直，兩岸有大堤。汛期有時受下游潁河洪水頂托，回水影響較為嚴(yán)重。

潤河集（鸚歌窩）斷面主槽左岸河底稍有淤積，右岸河底略有沖刷，總體呈微沖趨勢。潤河集（陳郢）斷面主槽左岸沖刷，右岸沖淤交替，總體呈微沖趨勢。

4 王家壩至南照集段分流比變化分析

淮河干流王家壩至臨淮崗段行洪區(qū)調(diào)整及河道整治工程主要建設(shè)內(nèi)容包括：拓浚濛河分洪道，疏?；锤赡险占镣艏魏拥?、加固南潤段堤防等。

淮河干流王家壩至南照集段河道情況復(fù)雜，南汊水情由王家壩站監(jiān)測，北汊濛河分洪道無閘站控制，分流量通過釤崗站監(jiān)測，地理城來水直接影響濛河分洪道的分流比。由于洪河分洪道入?yún)R口離釤崗站較近（約4.0km），北汊采用釤崗和地理城流量直接相加的流量?；春痈闪魍跫覊沃聊险占文香獾饺蛹飧浇惺泛尤?yún)R，由于史河匯流面積較大（6895km2），史河口至南照集流量較上游增加較大，其分流比與上游也不相同。根據(jù)2003年和2005年實測洪水資料，統(tǒng)計分析淮河干流王家壩至史河口，史河口至南照集段分流比情況，見表3、表4。

濛河分洪道上段現(xiàn)狀河底高程21.0～20.5m，濛河分洪道拓浚工程主要拓寬泓道，拓浚工程上段河底高程也為21.0～20.5m，工程實施后，在小流量、低水位時濛河分洪道不會提前分流。假定工程實施后該河段上游及支流來水不變，經(jīng)計算，隨著流量增大，濛河分洪道的分流比會增加，一般總流量達(dá)到5000～6000m3/s時，分流比達(dá)到最大，流量繼續(xù)增大，分流比有所減小。濛河分洪道現(xiàn)狀主槽寬度約60m，灘地寬度約1900m，以灘地行洪為主；淮干主槽寬度約300m，灘地寬度一般為1200m。由于分洪道灘地寬度遠(yuǎn)大于淮干灘地寬度，在流量小于7000m3/s時，其行洪流量增幅較快，相應(yīng)分流比逐漸增加；當(dāng)流量大于7000m3/s時，淮干主槽面積相對分洪道主槽面積增加較多，淮干主槽增加的流量超過分洪道灘地增加的流量，從而出現(xiàn)分洪道分流比下降的現(xiàn)象。

表3 淮河干流王家壩至史河口段實測流量統(tǒng)計分析表

表4 淮河干流史河口至南照集段實測流量統(tǒng)計分析表

5 河道演變分析

5.1 河道平面形態(tài)的變化

濛河分洪道是1951～1953年利用新舊河道開辟而成的一條分洪河道。為擴大進口和王家壩閘進洪要求，洪河口至王家壩間的原洪集圈堤退建，退出灘地上的老堤、莊臺和其他阻水障礙，并一律鏟至高程26.0～27.5m。分洪道深槽基本利用原有濛河，河槽中斷部分開挖三段引河串通。1957～1958年，洪河治理開挖洪河分洪道，于張家崗注入濛河分洪道。濛河分洪道運行六十多年來，平面形態(tài)基本無變化。

5.2 河道演變趨勢分析

王家壩站徑流量年際變化和逐年代變化無顯著增加或減小趨勢，從王家壩站含沙量、輸沙量變化情況看，含沙量和輸沙量自20世紀(jì)80年代以來呈減少趨勢，且輸沙80%以上集中在汛期，較徑流量更為集中（64%），這有利于河道主槽的沖刷。

王家壩和潤河集兩站實測大斷面變化情況主要表現(xiàn)為主槽略沖，河寬變化不大；從濛河分洪道釤崗站實測大斷面變化情況看，1980年以前，主槽面積逐步擴大，深泓也相應(yīng)降低，1980年后，主槽趨于穩(wěn)定。

從工程后王家壩至南照集段分流比變化看，在小流量、低水位時濛河分洪道不會提前分流。隨著流量增大，濛河分洪道分流比會增加，一般來流總量5000～6000m3/s時，分流比達(dá)到最大，王家壩至史河口段和史河口至南照集段最大分流比分別為59%和49%，較工程前分別提高8%和4%，增加不大，流量繼續(xù)增大，分流比有所減小。

因此，在上游來水來沙量等上、下游邊界條件沒有突變的情況下，該段河道未來一段時間內(nèi)仍將保持較穩(wěn)定的狀態(tài)。通過河道演變分析，淮干王家壩至臨淮崗段可通過拓浚濛河分洪道和疏浚淮干南照集至汪集段河道等措施進行治理