清淤疏浚塑造河道主槽

(整期优先)网络出版时间:2023-09-26
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清淤疏浚塑造河道主槽

马文龙1潘雅文2

(1,2  河南黄河勘测规划设计研究院有限公司 450002)

摘要:黄河流域生态保护和高质量发展要求:“治理黄河,重在保护,要在治理”、“让黄河成为造福人民的幸福河”。实施重点水库和河段清淤疏浚、滩区放淤,提高河道行洪输沙能力,主动塑造河道主槽,维持河势稳定。

关键词:河道采砂  河道疏浚  清淤疏浚砂综合利用  采砂管理机制        

黄河是著名的多沙河流,因“水少沙多、水沙关系不协调”而成为最复杂、最难治理的河流。泥沙淤积一直是困扰河道防洪安全的关键性问题,给泥沙以出路是解决黄河泥沙问题的基本思想。泥沙资源利用是有效减少黄河泥沙的根本措施,是解决黄河泥沙问题的有效途径。基于防洪安全和经济社会发展的黄河泥沙资源高效利用,是“拦、调、排、放、挖”综合处理泥沙治黄方略的延展与落脚点,是保障黄河长治久安的重要措施之一。

(1)河道采砂

依据2020年11月水利部批复的《黄河流域重要河段河道采砂管理规划(2020-2025年)》,黄河干流西霞院以下河南河段共规划可采区12个,规划可采区总面积为1000.8万m2,可采区总长度21.1km。

(2)河道疏浚

全面梳理黄河河南不利河势、局部较窄及工程出险严重的河段,分析确定铁谢~花园镇河段、驾部~枣树沟河段、桃花峪~马庄河段、马渡工程河段、黑岗口~大宫河段、夹河滩工程河段、蔡集工程河段和三合村~青庄河段需要实施疏浚,共计8个疏浚河段,包含14个疏浚区,疏浚总面积达2200万m2

(3)引水口清淤

河南局注册登记的引黄涵闸共计49座,其中5座为穿堤闸前配套防沙闸,分别为红旗闸前的大功防沙闸,柳园闸前的新、老双井防沙闸,渠村新闸前的渠村防沙闸和王集闸前的王集防沙闸。河南黄河涵闸大多数修建于上世纪50~70年代,70年代以后又逐步开始改建,主要针对原设计不能满足设计防洪标准或引水规模不能满足生产发展两方面。

黄河是多泥沙河流,引水必引沙是引黄显著特点,黄河浑水进入引渠必然会造成渠道淤积,渠道过流能力降低。尤其是高村以上游荡性河段,主流摆动频繁,河势变化具有多变性,取水口脱离大河现象时有发生。同时,小浪底水库运用以来,河南黄河段河道下切,引黄涵闸设计引水相应黄河流量对应的2020年水位,高村以上河段下降了2.51~3.90m,高村以下河段下降了1.81~3.90m。当前小浪底水库运用仍将继续发挥拦沙作用,下游河道仍将继续冲刷下切,同流量水位降低,导致引黄涵闸引水能力下降。

(4)河道清淤疏浚砂综合利用

在黄河防洪利用方面,对黄河泥沙特性的要求不高,主要作为土方利用,泥沙资源利用量大。主要包括放淤固堤、淤筑高台、淤填堤河串沟、人工防汛石材制备等措施,主要目的是防洪与河道治理,与黄河防洪治理关系密切,同时可起到兼顾利用泥沙的作用。

在人工防汛石材新技术成就方面,黄委还研制出黄河抢险用大块石,利用黄河泥沙制作防汛石材,节省大量天然石料:此外,黄委组织开展的大土工包机械化抢险技术、利用泥沙充填长管袋沉排坝防汛抢险技术等,都是黄河泥沙在防汛抢险方面的应用。这些技术是“以河治河”理念的体现,既满足了防汛需要,又因地制宜地就近利用黄河泥沙,为解决黄河泥沙问题提供了新的途径。

(5)清淤疏浚采砂管理机制

按照《水利部关于河道采砂管理工作的指导意见》等规定,黄河河道采砂活动,在河长制体制框架下,河道采砂管理工作由地方人民政府具体负责。探索研究清淤疏浚采砂管理机制,系统总结河道泥砂综合利用科学管理模式,真正解决黄河泥沙问题,保障黄河长治久安。  

三、结论

由于河南黄河所处的地理位置和特殊河情,无论从历史或现实考虑,防洪形势十分严峻,并存在着较为突出的问题:

(1)水沙不协调

泥沙作为黄河难治的症结所在,是长期困扰黄河下游防洪的核心问题。改善黄河水沙条件,协调水沙关系,妥善处理泥沙,减缓河道不断淤积抬高的态势,是黄河下游治理的一项重要任务。

(2)地上悬河形势严峻

2002年以来,随着小浪底水库调水调沙的实施,下游平滩流量得到一定程度的恢复,但滩面形态未能改变。目前滩唇一般高于黄河大堤临河地面3m左右,最大达4~5m,其中东坝头至陶城铺河段滩面横比降达1~2‰,是河道纵比降0.14‰的6~10倍,是“二级悬河”最为严重的河段,极易引发横河、斜河、滚河等不利河势,增加顶冲堤防、顺堤行洪的可能,严重危及大堤安全和防洪安全。

近年来,受气候变化和人类活动共同影响,加上水库运用等实际防洪需要,漫滩以上洪水较少发生,在现有生产堤的影响下,滩槽水沙交换很难发生,因此二级悬河的断面形态很难得以自然调整,大堤临河侧滩面高于背河侧地面、滩唇高于大堤临河侧滩面的形态没有变化,滩面横比降仍远大于纵比降,“二级悬河”态势没有发生根本改观。随着小浪底水库的运用,水库淤满后小浪底单库调水调沙将受到更大限制,中水河槽难以长期维持,下游河道又将淤积抬升。如果不采取治理措施,“二级悬河”局面仍将长期存在,并可能有持续发展的趋势。

(3)游荡性河段河势尚未得到有效控制,危及大堤安全

河南黄河孟津白鹤至高村河段,河道长299公里,河道宽浅,主流散乱,河势游荡多变,是典型的游荡性河段,也是最难整治的河段,两岸大堤堤距一般为5~10km,最宽处达20多公里。因规划流路按中水河槽整治,小浪底水库运用后长期的小流量过程与整治工程不匹配,局部河段靠河情况不理想,游荡性河势尚未得到有效控制,对防洪安全危害很大。

(4)下游滩区经济发展矛盾长期存在

黄河下游滩区既是黄河滞洪沉沙的场所,也是滩区群众赖以生存的家园,是居民安居乐业的场所,是地方经济发展的有效组成部分。黄河下游滩区人水混居,防洪工程体系和水沙调控体系作用难以充分发挥,滩区滞洪行洪沉沙与群众生活、经济发展、生态空间需求之间矛盾突出。

(5)流域生态环境脆弱

随着社会经济发展,人们对生存的周边环境要求越来越高。为了保证人们生活的环境,国家提出了要牢固树立生态红线的观念。黄河下游河道东西方向贯穿黄淮海平原,是天然的生态廊道,加之黄河下游两岸堤距宽,为生态恢复提供了很好的自然条件。黄河下游河道生态环境经历了几个不同阶段的变化,小浪底水库运用以来,通过科学调度实现了黄河不断流,水生态水环境也得到恢复。但是,随着沿黄两岸经济的发展,河道内生产活动增多,人们的生态保护认识不足,人水争地问题突出;滩区群众生产生活日益频繁,再加上劳动效率低下,化肥农药不当施用产生的污染加剧,耕作粗放导致水土流失,出现土壤沙化、盐碱化现象,农业面源污染严重;随着下游水量减少,常年保持中常洪水流量,出现了局部水资源短缺,湿地萎缩的现象;再加上日益开发利用,导致了河道环境逐渐破碎化。

四、结束语

国家依据黄河流域综合规划、防洪规划,在黄河流域组织建设水沙调控和防洪减灾工程体系,完善水沙调控和防洪防凌调度机制,加强水文和气象监测预报预警、水沙观测和河势调查,实施重点水库和河段清淤疏浚、滩区放淤,提高河道行洪输沙能力,塑造河道主槽,维持河势稳定,保障防洪安全。

参考文献:

【1】《黄河流域重要河段河道采砂管理规划(2020-2025年)》,黄河水利委员会,2020.

【2】《黄河下游河南段河道疏浚总体方案》,河南黄河勘测规划设计研究院有限公司,2022.

【3】河南省新乡市封丘县大功闸闸前段清淤疏浚实施方案,河南黄河勘测规划设计研究院有限公司,2023.