河床枯萎疏浚淺論

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1、河床枯萎疏浚淺論摘要：原有的疏浚概念多是指在淺灘等礙航河段的通航疏浚，或是河道局部清障，而疏浚技術(shù)發(fā)展到今天，作為長河道防洪減災(zāi)的一種重要措施，必需賦予新的含義。本文結(jié)合近些年來我國北方河流出現(xiàn)的河床枯萎現(xiàn)象，分析了枯萎疏浚的基本原理及幾個關(guān)鍵技術(shù)問題，對于目前在黃河等枯萎河道上采用疏浚防洪有一定的參考價值。關(guān)鍵詞：河床枯萎防洪減災(zāi)枯萎疏?？菸齑擦髁?前言　　近年來，隨著流域水資源開發(fā)利用程度的提高，河床枯萎現(xiàn)象日漸嚴(yán)重。自80年代后期，中國的第二大河——黃河下游河道及河口段由于長期小水（包括汛期小水）淤

2、積，汛期缺乏足夠的水流沖刷恢復(fù)，主槽逐漸萎縮，行洪能力銳減，形成了“小水大災(zāi)”的不利局面。尤其是汛期的第一場洪水，往往水位異常高漲，帶來巨大的損失。1996年8月5日花園口站洪峰流量為7680m3/s，不足下游堤防防御流量的1/3，而沿河水位已接近設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，防洪形勢一度緊張。1998年7月16日花園口出現(xiàn)第一號洪峰，洪峰流量僅有4700m3/s，然而最高洪水位竟高達(dá)94.38m，僅次于“96.8”洪水。同處中國北方地區(qū)的遼河、海河及新沂河等河流下游尤其河口地區(qū)也遇到了類似的枯萎現(xiàn)象，即沒有足夠的水流動力沖槽

3、，致使河道常年萎縮，行洪能力遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值，因此機(jī)械疏浚已作為防洪減災(zāi)的一項(xiàng)重要措施被提上日程?！　∈杩Ｗ鳛橐婚T古老的技術(shù)，在中國其年代可追溯到公元前數(shù)千年，而作為一門新興的科學(xué)（Dredging），卻是伴隨著歐美的航運(yùn)事業(yè)發(fā)展起來的。目前在國外，美、日、德、荷蘭等國對于港口航道的疏浚已普遍采用大型高效挖泥船，我國在清淤固堤的長期實(shí)踐中也積累了一定的經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)今的河道疏浚工程并不少見，所采用的方法也有很多，有水下疏浚，有干河疏浚、有依靠水力疏浚，也有采用爆破等手段疏浚，但這些方法多是限于局部排障，僅限于航道和港

4、口的整治，而對于含沙量較高的河流，如何通過疏浚減緩枯萎，增加河道行洪能力則缺乏指導(dǎo)性的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。隨著河床枯萎現(xiàn)象的增多，枯萎疏浚的要求日益增加，這種矛盾就更加突出。2黃河下游河道枯萎特點(diǎn)及疏浚對策　　黃河下游河段，從鐵謝到河口，一般分成三段，即游蕩型河段、彎曲和過渡型河段及河口段。　　黃河下游的游蕩型河段，如鐵謝～陶城埠河段，主流線變化不定，沖淤變化十分強(qiáng)烈，枯萎后泥沙淤積分布在數(shù)千米的嫩灘上。對于這樣的河道，一方面挖槽不容易穩(wěn)定，另一方面，即使挖槽不回淤，如果與河道主流線不相一致，也起不到增大行洪能

5、力的作用。2000年后，小浪底水庫將在50年內(nèi)對河南段河道產(chǎn)生沖刷作用，屆時河道形態(tài)也將會發(fā)生調(diào)整，因此在此河段不宜采用較大規(guī)模的疏浚，盲目投入，不僅效果甚微，還將會造成人力物力的極大浪費(fèi)。但是我們同時也應(yīng)看到，游蕩型河道存在著一些畸形的河灣，也存在“橫河、斜河”的產(chǎn)生條件，如能配合上游的調(diào)水調(diào)沙工程和河道整治工程采用局部疏浚，因勢利導(dǎo)，調(diào)整河勢，就能一定程度上減少險情的發(fā)生?！　↑S河下游的彎曲和過渡型河道，如陶城埠－漁洼河段，原有的斷面比較窄深，枯萎后泥沙淤積集中在數(shù)百米的主槽內(nèi)，洪水主流線集中，這樣通過

6、一定方式和規(guī)模的機(jī)械疏浚，減少小水期的淤積，就有可能有效降低汛期行洪水位，增大河道過洪能力。此外，兩個河彎之間的過渡河段，由于環(huán)流作用減弱，水流挾沙能力較弱，枯萎最為嚴(yán)重。如梁集和大田樓斷面1994年與1986年相比，過水?dāng)嗝婷娣e分別減少1635m2和6lang=EN-US>1400m2，減少比例56%和53%，從縱剖面來看，過渡段河底高程和行洪水位也較高，已起到局部侵蝕基面的作用。考慮到長河道疏浚的現(xiàn)實(shí)可操作性，短期內(nèi)應(yīng)將上述河段作為疏浚重點(diǎn)河段?！　↑S河漁洼以下河口段的枯萎，主要受來水來沙條件、河口淤積

7、延伸及人工整治措施等因素的制約。人工整治屬于局部影響，淤積延伸屬于溯源影響，這些影響隨水力條件的不同時大時小，都有可能加速河槽枯萎的進(jìn)程。但河口段的枯萎主要還是由于來水來沙產(chǎn)生的自上而下的萎縮過程。因此，僅僅是口門清淤，雖說在一定程度上降低了侵蝕基面，但并不能有效緩解黃河下游的防洪壓力。3河床枯萎疏浚設(shè)計(jì)流量　　枯萎疏浚必須選定某一設(shè)計(jì)流量，才能進(jìn)一步確定挖槽尺度和規(guī)模。設(shè)計(jì)流量的選取，應(yīng)能夠保證河道在設(shè)計(jì)流量下不淤或少淤，從而在一定程度上維持汛前的挖槽尺寸，以減緩枯萎現(xiàn)象?！　」P者曾論證到，在枯萎的水文條

8、件下，天然河道往往存在著兩種河相關(guān)系：一種是形成洪水河槽的河相關(guān)系，另一種是由于大洪水出現(xiàn)機(jī)會減少，長期對河床起作用的是小水，因而出現(xiàn)的枯萎河相關(guān)系?？菸酉嚓P(guān)系致使河寬變小、主槽萎縮，洪水來臨時同流量水位增高，易造成災(zāi)害。雖然接著河道可能會沖刷，但由于缺乏沖刷造床的持續(xù)洪水，枯萎的淤積是不能完全恢復(fù)的。因此，枯萎是一種不可逆過程。河道在總趨勢枯萎的過程中不斷重復(fù)“枯萎－部分恢復(fù)－再枯萎”這個循環(huán)?！　⌒纬煽菸?/p>