2007-02-09 14:31 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
摘要:洛陽河段具有洪水來勢猛,預見期短,河勢較散亂等特點,小浪底水庫的投入運用和近年來水沙條件的改變,洛陽河段的河勢發(fā)生了許多不利變化,即將動工興建的西霞院水利樞紐工程將再次對洛陽河道產生新的影響,對洛陽河道整治提出新的問題。解決這些不利影響的根本措施是改善洛陽河段現(xiàn)狀,新建、加固、改建、擴建現(xiàn)有河道整治工程。
關鍵詞:西霞院水庫 黃河 洛陽
1 基本情況
黃河洛陽河段位于黃河中游末端,是黃河出峽谷進入平原的過渡河段,河道全長94km,設防河段39km.黃河自白鶴出峽谷后,河道逐漸展寬,白坡附近河寬1.4km,鐵謝險工處河寬1.0km,至伊洛河口,河面寬達10km.由于大河初出峽谷,河道比降大,洛陽黃河公路橋以上河道比降0.5‰~0.7‰,洛陽黃河公路橋至花園鎮(zhèn)控導工程河道比降0.265‰。洛陽河段具有洪水來勢猛,預見期短,河勢較為散亂的特點,特別是小浪底水庫運用后,清水下泄,沖刷力強,灘地坍塌、工程出險及河勢變化頻繁。
豫西河務局所轄黃河河段內共有河道整治工程12處,其中黃河防洪工程5處,連地灘工程7處,共計243個單位工程,堤防一段,7.60km.
2 西霞院水庫修建后對黃河洛陽河段的影響分析
2.1 工程概況
西霞院反調節(jié)水庫(以下簡稱西霞院工程)是小浪底水利樞紐的配套工程,位于小浪底壩址以下16km處,左岸為吉利區(qū)南陳村,右岸為孟津縣平莊。工程控制流域面積69.5萬km2,土壩最大壩高21m,水庫總庫容為1.62億m3,裝機容量14萬kw,年發(fā)電量為5.9億kw.h.工程開發(fā)任務以反調節(jié)為主,結合發(fā)電,兼顧灌溉、供水等綜合利用。工程總體布置方案采用右岸灘地集中布置、兩側土石壩垂直防滲方案,即泄水、發(fā)電等主要建筑物布置在右岸灘地,其下游通過修筑的排水渠道與主河槽相連。為控導下游河勢和保護霞院村及其灘地,西霞院工程在初步設計時考慮了部分下游防護工程,防護工程上接泄洪閘下游右側導墻,在霞院灘附近軸線向南偏與高家莊護灘工程相連,轉彎半徑為1000米,工程總長1262米。為防止水流沖刷,防護工程前600米為混凝土護坡,后662米為漿砌石護坡。
2.2 河勢演變
2.2.1 歷史河勢
黃河洛陽河段河道的形成已有4000余年歷史。右岸為邙山,左岸為青風嶺,河道游蕩擺動范圍較小。民國時期,該河段主流擺動不定,白鶴、白坡工程處主流位置南北移動幅度較大,鐵謝險工靠河不穩(wěn)定,致使下游河勢紊亂,1960年至1964年,白鶴、白坡工程主流歸順,鐵謝險工靠河條件稍有改善,但送溜不力,下游河勢紊亂狀況仍未改變;1965年至1974年,白鶴、白坡來溜進一步歸順,鐵謝工程靠河良好,送溜狀況改善,下游河道(逯村~花園鎮(zhèn)河段)河勢得到很大的調整。1975年至1984年,白鶴、白坡工程來溜集中、歸順,鐵謝工程迎送溜條件得到很大改善,由于逯村工程修建長度較短,逯村到花園鎮(zhèn)河段河勢仍很紊亂。1985年以后,隨著治河認識的不斷提高,游蕩性河道整治的工程措施不斷得到完善,河道游蕩范圍得到一定的控制。
2.2.2 現(xiàn)狀河勢
由于受霞院灘的影響,多年來,白鶴工程上首來流分南北兩股,當大河流量在3000m3/s以上時,北股過流占60%,南股過流占40%,當大河流量較小時,南股過流占60%,北股過流占40%.兩股河在白鶴工程0壩上首會合后,經白鶴工程送溜至白坡工程。
白坡工程修建于1998年,河出白坡工程后,送溜到鐵謝險工4護岸,由于鐵謝工程的平面未能形成比較平滑的彎道,在小流量低含沙水流條件下,其控導作用很弱,而且,小水河勢受河段內由砂卵石構成的邊灘、心灘的影響也很大。近幾年,由于上游來水較小,長期的小水作用,鐵謝險工河勢上提,主流入北門壩以上彎道后,受填彎1~5壩及北門壩(10#壩)的挑流作用,溜勢外移,偏向對岸,鐵謝險工下首工程失去送流入逯村工程的作用,主流過洛陽公路橋后偏向南岸,逯村工程從1998年開始僅下部靠河。為改善逯村工程靠河情況,2000年在鐵謝險工下延了300m潛壩,試圖將主流挑向北岸,但由于近兩年流量一直較小,再加上潛壩前溜勢外移,其挑流效果無法發(fā)揮,使逯村工程長期以來僅下首壩段著溜靠河,逯村工程靠河形勢難以好轉。主流出逯村后明顯外擺淘灘,形成凹向下游逯村~開儀圍堤的坐彎河勢,對溫孟灘移民區(qū)的圍堤造成了很大的威脅,并影響下游河勢。
由于逯村工程送溜能力差,大河滑過鐵爐工程后,流向花園鎮(zhèn)19~29壩,受上游來溜方向變化影響,花園鎮(zhèn)工程送溜能力減弱,花園鎮(zhèn)工程下灘岸坍塌嚴重。
2.4 西霞院水庫的修建對洛陽河段的影響分析
西霞院工程距白鶴工程不足2公里,軸線布置與原河道橫斷面成較大角度,而且泄水建筑物集中在南岸布置。由于霞院灘的作用,白鶴工程上首來流分南北兩股,南股河受北股河的頂托,白鶴工程全線靠溜,送溜效果良好。由于白鶴控導工程長度僅800米,對工程來流方向適應性差,西霞院工程建成后,北岸南陳河道將逐漸消失,僅剩南股河過水,由于水流出西霞院工程后缺乏必要的導流設施,以保證下游來水方向,因此南股河將失去北股河的頂托,白鶴工程著溜點將下挫,白坡工程河勢隨之發(fā)生改變,引起下游河勢繼續(xù)向不利方向變化。
西霞院工程修建后,北股河逐漸消失,僅剩南股河過水,河道在水庫下泄水流的順直沖刷下,必將向窄深方向發(fā)展,造成河床沖刷下切嚴重,高家莊護灘工程、白鶴與白坡控導工程首當其沖,將會頻繁出險,沿程灘岸嚴重坍塌,不但影響黃河防洪工程的安全,而且對沿岸人民生命財產安全和社會經濟發(fā)展構成威脅。
3 防護措施及對策
西霞院反調節(jié)水庫的修建,對黃河洛陽河段的影響不容忽視,而且由于近年來黃河來水來沙條件的變化和河段內河道工程本身的不完善,河勢趨向不利方向發(fā)展,因此加快此河段的河道整治步伐,逐步完善河道整治工程和盡早修建防護工程是十分必要的。
3.1 高家莊護灘工程加固改建并下延
高家莊工程下首至白鶴工程上首僅相距400m,且中間有一排洪溝,為防止水流倒灌,并考慮高家莊工程目前抗洪強度較差的實際情況,應對高家莊工程進行加固改建,并下延與白鶴控導工程上首0號壩相接,考慮到工程建成后的防汛搶險和工程管理,建議增列一部分管護設施和管護經費。
3.2 白鶴控導工程加固及下延
白鶴控導工程緊偎西霞院水庫壩址下首,工程普遍存在基礎淺、根基差,受水庫下泄水流順直沖刷,工程本身將大范圍出險,且由于白鶴控導工程長度較短,送流不力,順直水流極有可能在工程下首坐灣,形成“橫河”、“斜河”。故為確保白鶴控導工程安全,進一步規(guī)順白鶴~白坡工程河勢流路,建議對白鶴控導工程全面加固,并下延2道丁壩。
3.3 白坡控導工程加固及整修
白坡控導工程修建后,由于不能有效地迎接白鶴工程來流,工程常年僅1~5壩靠河,靠河情況不理想;并且工程自建成后,沒有經受過大洪水的考驗,存在基礎淺、根基差等情況,很容易發(fā)生險情。為更好地迎接白鶴工程來流,應對白鶴下首可能形成的“橫河”“斜河”不利河勢,增強白坡工程控導河勢的能力,提高工程強度,建議對白坡工程和堵串壩整修加固。
4 結語
西霞院水庫的修建,給黃河洛陽河段的河道整治提出了新的問題,根據(jù)洛陽河段的實際情況,解決問題的根本在于完善現(xiàn)有河道整治工程及其布局,遏制不利河勢的進一步惡化。
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