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        汾河入黃口河道整治研究

        2012-02-05 00:42:18梁建秀
        山西水利 2012年4期
        關(guān)鍵詞:河槽堤頂汾河

        梁建秀

        (山西省汾河中下游水務(wù)管理局,山西 太原 030002)

        1 概況

        汾河是黃河第二大支流,也是山西省最大的河流,發(fā)源于寧武縣管涔山,流經(jīng)山西省6個(gè)地市、34個(gè)縣市,于萬榮縣廟前村附近匯入黃河,全長716 km。汾河在萬榮縣汾河下游入黃口處與黃河交匯數(shù)十公里,形成大面積灘地。

        2 汾河河道整治情況

        汾河河道整治始于20世紀(jì)70年代,主要以防洪和開發(fā)灘涂、擴(kuò)大耕地面積為目標(biāo),裁彎取直,縮窄河道。由于缺乏科學(xué)規(guī)劃和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),工程建設(shè)質(zhì)量差、標(biāo)準(zhǔn)低。修建的堤防斷斷續(xù)續(xù)、寬窄不一、凹凸不平,堤距最窄處僅有157 m,最寬處達(dá)1 700 m,沒有形成完整的河道堤防體系。

        20世紀(jì)80年代,河道整治按20年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),突出了對中水河槽的整治規(guī)劃。規(guī)劃的治導(dǎo)線以河道現(xiàn)狀為基礎(chǔ),根據(jù)各段河道的形態(tài)和平面演變情況進(jìn)行逐步調(diào)整和理順河勢。對河槽擺動(dòng)頻繁的河段,按微彎的彎曲型河道進(jìn)行整治,集中在彎道凹岸布置工程,控制河勢。堤防工程主要是控制堤線平順和保證堤防間距一般不小于300 m。

        20世紀(jì)90年代,主要按農(nóng)村段達(dá)到20年一遇、縣城段達(dá)到50年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。治理工程以“固堤、疏浚、通路、綠化”的綜合治理為目標(biāo),治理范圍上起太原上蘭村,下至萬榮縣西范,總長511 km。對于萬榮西范以下入黃段的治理要求結(jié)合黃河整治統(tǒng)一考慮。

        3 汾河入黃段河道現(xiàn)狀

        汾河從上游河津縣西梁村進(jìn)入萬榮縣,至廟前匯入黃河,境內(nèi)河長29 km。境內(nèi)汾河河道左岸為土山崖,右岸為河灘地。灘地內(nèi)均為農(nóng)田,田內(nèi)布置有水井及管灌設(shè)施。河道縱坡0.45‰,河道右岸有8 km土質(zhì)堤防,堤防上游與河津段堤防相連,下游至西孫石結(jié)束,堤防平均高度1.3~3.8 m,沙化現(xiàn)象嚴(yán)重,建有堤防段河道平均寬度300~400 m,河道過流斷面基本呈單復(fù)式斷面,主槽基本靠左岸,平均寬度30~40 m。右岸灘地內(nèi)由于修建堤防時(shí)取土導(dǎo)致堤腳處地勢較低(形成槽),右堤堤頂比右灘灘面高出近2 m。

        從西范開始河道右岸不再建有堤防,在汾河與黃河交匯處形成大面積的灘地。西范至南百祥河段右岸灘地內(nèi)分散地分布有上百間民房,農(nóng)忙時(shí)有村民居住。河道河勢基本順直,有個(gè)別比較大的彎道。河道右灘內(nèi)有東西及南北向道路,路寬3~4 m,沿路兩旁大都種有樹木,灘地內(nèi)有成片樹林4~5處,約1.3 hm2。

        4 汾河入黃口河道存在問題

        汾河入黃口存在的主要問題是黃河?xùn)|倒奪汾,黃河洪水頂托倒灌汾河,造成汾河下游行洪受阻,河道大量淤積,致使汾河下游河津、萬榮等縣遭受嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。

        4.1 汾河入黃口主槽遷徙不定

        黃河從禹門口由不足百米的峽谷驟然擴(kuò)寬到數(shù)公里,河床比降由0.57‰降到0.47‰,該段河床寬淺,水流散亂多變,主槽遷徙不定,為堆積游蕩性河道。

        4.2 黃河淤積嚴(yán)重

        從1968年5月到2000年10月,汾河入黃口黃河段淤積嚴(yán)重,平均河床高程由357.1 m抬高到359.77 m,淤積高度達(dá)2.67 m,平均每年淤高0.081 m。

        4.3 黃河?xùn)|倒奪汾

        由于黃河河床抬高,影響汾河入黃,從20世紀(jì)50年代開始,黃河開始東倒奪汾,1963年8月和1964年8月,黃河洪峰流量分別為6 622 m3/s和17 300 m3/s,汾河入黃位置上提至河津湖潮一帶。1964年洪水倒灌到河津馬家附近,倒灌7.5 km,汾河河口淤高2.06 m,河津西湖潮連伯灘、城關(guān)、吳家關(guān)、南關(guān)、東黃等7個(gè)村莊遷移。由于黃河倒灌汾河,河津縣城于1964年被迫搬遷。

        5 整治對策

        5.1 提高防洪標(biāo)準(zhǔn)

        汾河下游堤防是保證沿岸城鎮(zhèn)村莊、廠礦企業(yè)及農(nóng)田防洪安全的屏障,從萬榮西范—廟前的汾河入黃口段是汾河防洪的重要河段,該段汾河岸邊有西范泵站,設(shè)計(jì)灌溉面積1萬hm2。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》,按人口及保護(hù)耕地,防洪標(biāo)準(zhǔn)按20年一遇設(shè)計(jì),洪峰流量為1 750 m3/s。

        5.2 修建控導(dǎo)護(hù)岸

        5.2.1 整治中水河槽

        中水河槽整治的參數(shù)是確定汾河下游堤距的重要依據(jù),也是洪水堤防整治建設(shè)的基礎(chǔ)。參照運(yùn)城水利設(shè)計(jì)院對汾河下游治理規(guī)劃的成果,并結(jié)合其他相似河流的治理經(jīng)驗(yàn)確定中水河槽整治參數(shù)為:造床流量 400~500 m3/s、整治河槽寬度 100~115 m,彎道半徑一般控制在300~800 m。

        5.2.2 堤距的確定

        根據(jù)下游段河道主槽的擺幅,依據(jù)中水河槽整治的寬度以及20年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量1 750 m3/s的河道泄洪能力,堤距控制在450~550 m。

        5.2.3 堤線布置

        西范—廟前段汾河長20余km,是黃河?xùn)|倒奪汾的重點(diǎn)地段,根據(jù)堤距及地形條件,堤線選用單堤線布置形式:河道左岸利用黃土塬陡崖作為一側(cè)堤防,河道右岸與原堤防相接修筑另一側(cè)堤防,經(jīng)平面布置,入黃段堤線全長19.6 km。

        5.2.4 堤頂高程的確定

        堤頂高程為設(shè)計(jì)洪水位加堤頂超高。堤頂超高由波浪爬高、風(fēng)壅增水高度和安全加高三部分構(gòu)成。經(jīng)計(jì)算,堤頂超高取1.90 m,堤防高度計(jì)算值為3.58~5.41 m。根據(jù)堤防地處黃河灘與汾河灘的實(shí)際情況,堤防取值按兩種情況確定,計(jì)算堤防高度值小于5 m的,按5 m設(shè)計(jì),大于5 m的,按計(jì)算值設(shè)計(jì)。

        5.2.5 建丁壩設(shè)計(jì)

        為保護(hù)河岸不受來流直接沖蝕而產(chǎn)生淘刷破壞,在汾河內(nèi)側(cè)主槽頂沖堤防的彎道處布置丁壩;為防止黃河洪水沖刷堤防,需對堤防外坡進(jìn)行防護(hù),防護(hù)段長3.3 km,砌護(hù)方式為干砌石,厚1.0 m,并每隔90 m建一座丁壩,共33座。

        5.3 綠化岸坡,保護(hù)堤壩,改善環(huán)境

        為了保證土堤的防洪安全,在確保規(guī)劃要求的行洪寬度內(nèi),沿大堤兩側(cè)各10 m的范圍內(nèi)植樹造林,利用護(hù)堤林帶的緩流作用和抗沖性能來達(dá)到護(hù)堤的目的。綠化樹種以楊、柳樹為主。間排距4.0 m,大堤內(nèi)、外側(cè)各種植3排,堤頂兩側(cè)各種植一排。

        6 結(jié)語

        經(jīng)過多次規(guī)劃及集中整治,汾河河道的防洪能力達(dá)到了20年一遇的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),真正做到既能防洪減災(zāi),遏制黃河?xùn)|倒奪汾的態(tài)勢,又能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,有利于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善。

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