鄭州大學(xué) 水利與環(huán)境學(xué)院 鄒 磊 夏 凡

沁河口河段主流線變化分析

鄭州大學(xué) 水利與環(huán)境學(xué)院 鄒 磊 夏 凡

沁河是黃河下游的一條支流，是三門峽至花園口區(qū)間洪水的主要來(lái)源之一。沁河水系年降水量受當(dāng)?shù)貧夂蚝偷匦斡绊懀植紭O不均勻，且年際變化幅度較大。沁河下游系重要防洪河段，全長(zhǎng)89.5 km，兩岸堤距600～1 500 m，目前的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為防御小董站4 000 m3/s的洪水。沁河水沙量年際變化大，年內(nèi)分配不均勻，含沙量變化幅度大。小董站實(shí)測(cè)最大洪峰流量為4 130 m3/s（1982年8月2日），實(shí)測(cè)最大含沙量為103 kg/m3（1961年8月14日）。沁河下游河道為復(fù)式斷面，據(jù)1999年汛前實(shí)測(cè)大斷面資料統(tǒng)計(jì)，五龍口至小董灘槽高差為0.5～2.5 m，小董至沁河口灘槽高差為0.5～2.0 m。沁河下游河道特征見(jiàn)表1。

表 1 沁河下游河道特征

一、沁河口河段防洪形勢(shì)

沁河口東關(guān)險(xiǎn)工以下至新孟公路橋河段，河道走向?yàn)闁|西向；新孟公路橋以下河段，河道內(nèi)水流走向自上而下基本上由東西轉(zhuǎn)向南北流動(dòng)。河道內(nèi)水流不僅受大堤走向約束，還受河道工程控制，該河段主流線流向變化上游受東關(guān)險(xiǎn)工控制，下游受南賈險(xiǎn)工及方陵險(xiǎn)工控制。此外，筆者還與沁河入黃河口門處花坡堤險(xiǎn)工控制密切相關(guān)。

二、主流線變化分析

整個(gè)沁河下游從河流形態(tài)和其動(dòng)態(tài)特征看，屬不穩(wěn)定的彎曲性河道。典型年份橋渡河段主流線變化如圖1所示。結(jié)合圖1，筆者對(duì)新孟公路橋位置主流線變化進(jìn)行以下分析：

1.東關(guān)險(xiǎn)工以上，受1981年楊莊改道工程影響，主流線走向變化較大。東關(guān)險(xiǎn)工以下，上游來(lái)流緊靠東關(guān)險(xiǎn)工，經(jīng)工程調(diào)整后沿老河槽下泄，新孟公路橋以上河勢(shì)變化不大，主流線在河道內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)大幅度擺動(dòng)，但在新孟公路橋上下范圍主流仍有一定擺動(dòng)，從該河段主流線圖還可看出，新孟公路橋以下河道水流仍比較散亂，主流線擺動(dòng)較大，主流線擺幅達(dá)300～900 m。

2.1982 年以前，橋位處主流線位置基本靠中部偏右（西）岸行走。從圖1-a可以看出，1964年橋位處主流線基本走中間，到1972年汛前時(shí)主流線則又偏向河道右（西）岸，主流線距右岸大堤距離約占大堤間距的1/3，至1982年時(shí)主流線仍走在中部偏右（西）位置，主流線與橋位斜交并有一定的夾角。

3.1982 年以后，橋位處主流線走勢(shì)位于河道中部偏左（東）岸行走。由圖1-b可以看出，1982年汛后，橋位附近主流線仍有一定范圍的左右擺動(dòng)，但橋位處主流線（河槽）基本位于河道中部，與橋位線基本正交，夾角較小。

圖 1 典型年份橋渡河段主流線變化

三、發(fā)生大洪水時(shí)主流變化分析

沁河20年一遇洪水流量為4 000 m3/s，100年一遇洪水流量為7 000 m3/s。當(dāng)發(fā)生上述洪水時(shí)，根據(jù)河段主流線變化分析可知，該河段的河勢(shì)仍有出現(xiàn)一定橫向擺動(dòng)的可能，且流向與新孟公路橋軸線會(huì)有一定夾角。當(dāng)流向與橋軸線存在一定夾角時(shí)，橋墩的阻水及部分挑溜作用將會(huì)使附近河段的水流方向產(chǎn)生變化，從而引起新孟公路橋以下主流線上提下挫，繼而造成大堤局部著溜；同時(shí)，主流線的上提下挫還可能會(huì)影響到橋下游南賈險(xiǎn)工（左岸）及方陵險(xiǎn)工（右岸）靠溜的變化。此外，上述主流線的變化還有可能會(huì)引起沁河口花坡堤險(xiǎn)工的靠溜位置變化，從而改變或調(diào)整沁河入黃的水流方向。若此時(shí)沁河發(fā)生大洪水，進(jìn)而有可能引起黃河下游局部河段水流的變化。

四、結(jié)論

1.從武陟東關(guān)險(xiǎn)工以下至新孟公路橋，歷年主流線基本從河道中部通過(guò)，主流線雖有一定擺動(dòng)，但位移幅度不大。新孟公路橋以下河段，主流線擺動(dòng)比較頻繁，擺幅為300～900 m。

2.今后發(fā)生大洪水時(shí)，新孟公路橋以下主流線可能發(fā)生上提下挫，并造成兩岸險(xiǎn)工的靠溜變化，影響沁河洪水入黃河的方向，進(jìn)而引起黃河局部河段水流的變化。