四種平原河道的整治措施

2022-08-23 14:35:54 0 雙良環(huán)境

　　天然河流中，不同類型的河段，具有不同的河道形態(tài)和演變特性，因此，河道整治措施及其工程布局也有所不同。下面就平原河道常見的四種河型情況分別介紹如下。

　　一、蜿蜒型河段整治

　　蜿蜒型河段形態(tài)蜿蜒曲折。由于彎道環(huán)流作用和橫向輸沙不平衡的影響，彎道凹岸不斷沖刷崩退，凸岸則相應發(fā)生淤長，河灣在平面上不斷發(fā)生位移，蜿蜒曲折的程度不斷加劇，待發(fā)展至一定程度便會發(fā)生撇彎、切灘或自然裁彎。

　　就防洪而言，彎道水流所遇到的阻力比同樣長度的順直河段要大，這勢必抬高彎道上游河段的水位，對渲泄洪水不利。此外，曲率半徑過小的彎道，汛期水流很不平順，往往形成大溜頂沖凹岸的驚險局面，危及堤岸安全，從而增加防汛搶險的困難。

　　從航運來講，河流過于彎曲，航程增大，運輸成本增大。此外，蜿蜒型河段對于港埠碼頭、引水工程等都存在一些不利影響。為了消除這些不利影響，有必要對其進行整治。

　　蜿蜒型河段的整治措施，根據(jù)河段形勢可分為兩大類：一為穩(wěn)定現(xiàn)狀，防止其向不利的方向發(fā)展;一為改變現(xiàn)狀，使其朝有利的方向發(fā)展。

　　穩(wěn)定現(xiàn)狀措施：當河灣發(fā)展至適度彎曲的河段時，對彎道凹岸及時加以保護，以防止彎道繼續(xù)惡化。只要彎道的凹岸穩(wěn)定了，過渡段也可隨之穩(wěn)定。

　　改變現(xiàn)狀措施：即因勢利導，通過人工裁彎工程將迂回曲折的河道改變?yōu)橛羞m度彎曲的連續(xù)河灣，將河勢穩(wěn)定下來。有關人工裁彎工程設計的內容，將在后面專門介紹。

　　二、游蕩型河段整治

　　游蕩型河段在我國以黃河下游孟津至高村河段最為典型。該河段由于河道寬淺，兩岸缺乏控制工程，河床組成物質松散，洪水暴漲陡落，泥沙淤積嚴重，洲灘密布，汊道眾多，主流擺動頻繁，且擺幅較大，擺動范圍平均3～4km，最大達7km。

　　黃河下游游蕩型河段河勢急劇變化，所造成的主要問題是：

　　(1) 河勢突變，常出現(xiàn)“橫河”、“斜河”，大溜直接頂沖堤岸，危及黃河大堤安全。

　　(2) 灘區(qū)滾河，主流直沖平工堤段，若搶守不及，就會造成大堤決口。

　　(3) 河勢變化，造成灘地劇烈坍塌，此沖彼淤。

　　(4) 沿河工農業(yè)引水困難，航運事業(yè)難以發(fā)展。

　　黃河下游河道整治工程主要由險工和控導工程兩部分組成。在經常臨水的危險堤段，為防止水流淘刷堤防，依托大堤修建的丁壩、壩垛、護岸工程叫險工。為了保護灘岸，控導有利河勢，穩(wěn)定中水河槽，在灘岸上修建的丁壩、壩垛和護岸工程稱為控導護灘工程，簡稱控導工程。險工和控導工程，相互配合，共同起到控導河勢、固定險工位置、保護堤岸的作用(圖6-4)。

　　黃河下游自19世紀末以來，修建了大量險工和控導工程，這些工程發(fā)揮了控導河勢，縮小主流游蕩范圍，減少“橫河”、“斜河”發(fā)生的機遇等作用，大大減輕了沖決大堤的危險。

　　黃河下游游蕩型河段，河道洪、枯流量懸殊，河床因主流擺動而形成寬灘窄槽，為了安全行洪，必須留有足夠的過洪斷面，所以堤距一般較大;為了控制主流的變遷，穩(wěn)定主槽，則必須在灘區(qū)岸線修筑必要的控導河勢工程，且不能影響正常行洪。前者可以說是洪水整治措施，后者則屬中水整治范疇。

　　黃河下游游蕩型河段的整治原則是：以防洪為主，在確保大堤安全的前提下，兼顧護灘、護村，以及引水和航運的要求;穩(wěn)定中水河槽，控導主流，以利于排洪排沙入海。工程措施主要是：“以壩護灣，以灣導溜”。控導工程以短丁壩(或壩垛、護岸)、小間距為主，護岸工程結構采用緩坡型式，建筑材料以土、石、柳枝及土工織物為主，就地取材，且便于搶險加固。

　　最后有必要指出的是，游蕩型河段的問題結癥是泥沙。根據(jù)多年治黃經驗，要徹底治理好黃河下游游蕩型河段，應堅持標本兼治、綜合治理的方針，即采取“上攔下排，兩岸分滯”控制洪水，“攔、排、放、調、挖”處理和利用泥沙。“上攔”主要靠中上游干流控制性骨干工程和水土保持工程攔截洪水和泥沙。“下排”就是通過河道整治和各類河防工程的建設，將進入下游的洪水和泥沙，利用現(xiàn)行河道盡可能多地輸送入海。“調”是利用修建在黃河中游的水庫，攔截粗沙，排泄細沙，并針對黃河水沙異源的特點，調水調沙以增大下游的輸沙能力，減少河床泥沙淤積。“放”、“挖”主要是通過放淤和挖河措施，在下游兩岸處理和利用一部分泥沙，例如引洪淤灌、淤臨淤背等，不僅減少了河道的泥沙，而且促進了農業(yè)生產，加固了堤防，變害為利，使黃河下游逐步形成“相對地下河”。只有走“多管齊下、綜合治理”的道路，才有望從根本上改善和治理黃河下游游蕩型河段。

　　三、分汊型河段整治

　　分汊型河段的整治措施主要有：汊道的固定、改善與堵塞。其中汊道的固定與改善，目的在于調整水流，維持與創(chuàng)造有利河勢，從而對防洪有利。而汊道的堵塞(塞支強干)，往往是從汊道通航要求考慮，有意淤廢或堵死一汊，常見的工程措施是修建鎖壩。值得指出的是，從河道泄洪講，特別是大江大河，堵塞汊道需慎之又慎。這里就汊道的固定與改善措施簡述如下。

　　1.汊道的固定

　　固定或穩(wěn)定汊道的工程措施如圖6-5所示。主要是在上游節(jié)點處、汊道入口處以及江心洲首尾修建整治建筑物。節(jié)點控導及穩(wěn)定汊道常采用的工程措施是平順護岸。

　　江心洲首、尾部位的工程措施，通常是分別修建上、下分水堤。其中上分水堤又名魚嘴，其前端窄矮、浸入水下，頂部沿流程逐漸擴寬增高，與江心洲首部平順銜接;下分水堤的外形與上分水堤恰好相反，其平面上的寬度沿流程逐漸收縮，上游部分與江心洲尾部平順銜接。上、下分水堤的作用，分別是為了保證汊道進口和出口具有較好的水流條件和河床形式，以使汊道在各級水位時能有相對穩(wěn)定的分流分沙比，從而固定江心洲和汊道。

　　2.汊道的改善

　　改善汊道包括調整水流與調整河床兩方面。前者如修建順壩或丁壩，后者如疏?；虮频取Ｔ诓扇≌未胧┣?，應分析汊道的分流分沙及其演變規(guī)律，根據(jù)具體情況制定相應工程方案。例如，為了改善上游河段的情況，可在上游節(jié)點修建控導工程，以控制來水來沙條件;為了改變兩汊道的分流分沙比，可在汊道入口處修建順壩或導流壩;為了改善江心洲尾部的水流流態(tài)，可在洲尾修建導流順壩等等。圖6-6為改善汊道工程措施示意圖。

　　四、順直型河段整治

　　順直型河段，由于犬牙交錯的邊灘不斷下移，使得河道處于不穩(wěn)定狀態(tài)，對防洪、航運、港埠和引水都不利。那種認為順直單一河型較穩(wěn)定，并希望把天然河道整治成順直河型的做法，其實并不合實際，也難于實現(xiàn)。

　　順直型河段的整治原則是，將邊灘穩(wěn)定下來，使其不向下游移動，從而達到穩(wěn)定整個河段的目的。穩(wěn)定邊灘的工程措施，多采用淹沒式丁壩群，壩頂高程均在枯水位以下，且一般為上挑或正挑式，這樣有利于壩檔落淤，促使邊灘淤長。