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        三門峽庫區(qū)塌岸治理措施探討

        2014-03-05 03:38:54衡銀亮駐馬店市板橋水庫管理局
        河南水利與南水北調(diào) 2014年8期
        關(guān)鍵詞:工程

        □衡銀亮(駐馬店市板橋水庫管理局)

        1 三門峽水庫潼關(guān)至大壩間庫區(qū)概況

        三門峽庫區(qū)潼關(guān)至大壩間,河道長113.50 km,流域面積6257 km2,沿326m高程庫岸線長551 km,塌岸線長250 km,嚴(yán)重塌岸長154 km,右岸涉及有河南省靈寶市、陜縣、三門峽市湖濱區(qū)3個縣市區(qū),11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、47個鄉(xiāng)政村、123個自然村,10.75萬人,1.56萬hm2耕地,20個碼頭,25座抽水站;左岸涉及有山西省的芮城縣、平陸縣、17個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、229個自然村,10.01萬人,1.71萬hm2耕地,20個碼頭,38座抽水站。

        2 三門峽水庫建成運(yùn)用以來塌岸及損失

        2.1 潼三段庫岸坍塌情況

        因庫區(qū)沒有建立塌岸觀測站,1960-1985年的塌岸量是根據(jù)1955、1971、1984年庫區(qū)地形圖地形變化情況,應(yīng)用截錐公式分別計算各斷面間的塌岸量,按不同運(yùn)用時段及不同河段統(tǒng)計出塌岸量的;1986-2012年的塌岸量是根據(jù)調(diào)查塌岸段情況,估算塌岸長度和寬度,算得相應(yīng)的塌岸量。1960-2012年,庫區(qū)兩岸高崖塌岸面積為99.40 km2,左岸為32.80 km2,右岸為66.60 km2;總塌岸長度250 km,左岸為 111.60 km,右岸為138.40 km。

        2.2 水庫運(yùn)用以來高崖坍塌損失統(tǒng)計

        據(jù)統(tǒng)計,從1960年至2012年庫區(qū)兩岸共塌毀耕地0.55萬hm2,損失機(jī)井160眼,抽水站、碼頭等61個(累計建設(shè)投資683.61萬元),搬遷人口1.24萬人,由于塌毀抽水站、機(jī)井,減少水澆地0.35萬hm2。此外,據(jù)不完全統(tǒng)計,塌岸造成人身傷亡25人,損失牲畜近百頭,砸傷擊傷船舶12艘,35處抽水站被迫拆遷,橫跨黃河的高壓線路多次搬遷,兩岸碼頭難以固定,村鎮(zhèn)公路改線等。

        3 潼三段庫區(qū)兩岸塌岸治理現(xiàn)狀

        據(jù)統(tǒng)計1971-2012年底,潼三段庫區(qū)兩岸共修建護(hù)岸工程41處,工程長度79.19 km。其中:河南(右岸)23處,工程長度36.56 km;山西(左岸)17處,工程長度 36.63 km;陜西(右岸)1處,工程長6.00 km。

        3.1 潼三段(河南)護(hù)岸工程現(xiàn)狀統(tǒng)計

        河南省于1977年開始投資進(jìn)行護(hù)岸治理,至2012年底共完成護(hù)岸工程23處,長36.56 km,各種工程量445.96萬m3,其中:土方374.60萬m3,石方71.36萬m3,總投資6010.07萬元。

        3.2 潼三段(陜西)護(hù)岸工程現(xiàn)狀統(tǒng)計

        陜西省于1972年開始投資進(jìn)行塌岸治理,至2012年底完成防沖控導(dǎo)工程1處,工程名稱為潼關(guān)縣七里村護(hù)岸工程,工程頂高程332m,完成工程長度6.00 km,土方108.56萬m3,石方10.51萬m3,總投資322萬元。

        3.3 潼三段(山西)護(hù)岸工程現(xiàn)狀統(tǒng)計

        山西省于1971年開始投資對庫區(qū)塌岸進(jìn)行治理,至2012年底共完成護(hù)岸工程17處,工程長度36.63 km,各種工程量427.23萬 m3,其中:土方 361.22萬 m3,石方 66.01萬 m3,工程總投資7213.25萬元。

        3.4 已建工程的效益

        潼三段工程的修建,使嚴(yán)重塌岸段得到了初步控制,保護(hù)了岸上88個村莊、6.32萬人、0.45萬hm2耕地、30座機(jī)電灌站及24座碼頭的安全,對保障庫區(qū)部分移民的基本生產(chǎn)、生活條件起到了一定的作用,穩(wěn)定了移民的情緒。具體見表1。

        表1 三門峽庫區(qū)(潼三段)已建工程保護(hù)效益統(tǒng)計表

        4 三門峽庫區(qū)(潼三段)存在問題

        4.1 潼關(guān)至大壩間存在的問題

        潼關(guān)及大壩庫區(qū)具有河道與水庫的雙重特性,汛期泄洪排沙,潼三段庫區(qū)表現(xiàn)為自然河道;非汛期蓄水發(fā)電,潼三段庫區(qū)表現(xiàn)為水庫型。由于三門峽水庫運(yùn)用方式改為蓄清排渾運(yùn)用以來,在蓄水期水位控制一般不超過318m,潼關(guān)至大壩之間又出現(xiàn)為兩種情況,一是潼關(guān)至大禹渡段為河道型;二是大禹渡至大壩間為水庫型。

        潼關(guān)至大禹渡河段在建庫前,河道岸高槽深,水流歸順,水庫蓄水運(yùn)用后,泥沙淤積嚴(yán)重,老河床不復(fù)存在,特別是水庫改為蓄清排渾運(yùn)用方式以來受蓄水影響較小,絕大部分處于河道狀態(tài),水流在松散淤積河床上蜿蜒行進(jìn),河床沖淤變化劇烈,河勢淤蕩多變,上提下挫,坐灣淘刷,塌岸嚴(yán)重,嚴(yán)重威脅著高崖移民群眾的生命財產(chǎn)安全。

        大禹渡至大壩段,在汛期水庫泄洪排沙,該段呈為河道型,河流頂沖河岸,造成塌灘塌岸。在非汛期,水庫蓄水發(fā)電,并給下游提供城市用水和農(nóng)業(yè)灌溉服務(wù),該段受冬春季節(jié)風(fēng)浪淘刷影響造成嚴(yán)重塌岸。該段由于水位變幅較大,既有水流沖刷塌岸,又有風(fēng)浪淘刷,應(yīng)采用防沖刷、防風(fēng)浪的階梯式結(jié)構(gòu)護(hù)岸,防沖工程基礎(chǔ)用鉛絲籠固基,籠石或砌石護(hù)岸,高灘岸根可采用防浪工程和生物防浪林結(jié)合進(jìn)行治理。

        4.2 塌岸對庫周高岸居住移民的影響

        三門峽水庫移民在當(dāng)時搬遷時,有部分移民是后靠或投親靠友居住在高崖岸邊村莊,還有一部分是外遷移民又返遷搬到高崖岸邊居住的,這部分移民靠高岸居住,低灘生產(chǎn)或岸邊很少的土地來維持生存,本來就很少土地的移民,又遇高崖坍塌使他們不斷后退搬遷,土地減少,無法生存,存在問題越來越多,據(jù)統(tǒng)計由于塌岸引起兩三次搬遷的移民達(dá)12386人,庫區(qū)移民的情緒極不穩(wěn)定,塌岸嚴(yán)重影響著他們的生產(chǎn)生活及生存。

        4.3 塌岸泥沙對庫區(qū)淤積及下游河床抬高的影響

        黃河是世界上一條多泥沙的河流,它以多沙、善淤、善決、善徒而著稱,是舉世聞名的一條最難治河流。黃河的根本問題是泥沙問題,要想根治黃河,首先要解決泥沙問題。近幾年,國家對黃河的治理非常重視,加大了黃河上中游水土保持的投資,其根本是用水土保持減少水土流失來解決入黃泥沙問題,然而三門峽庫區(qū)兩岸的塌岸使大量泥沙直接進(jìn)入水庫或黃河下游河床,這部分泥沙數(shù)量較大應(yīng)引起重視。據(jù)統(tǒng)計:1960年4月至2012年庫周累計塌岸量6.74億m3,平均每年塌岸量1872萬m3,根據(jù)統(tǒng)計數(shù)字,三門峽庫區(qū)不但要采用工程措施進(jìn)行塌岸治理,而且還要進(jìn)行高崖以上的水土保持工作。

        4.4 小浪底水庫建成運(yùn)用后對三門峽庫區(qū)塌岸的影響

        小浪底水利樞紐工程于1994年9月12日開工,總工期8年。它是一項主要以防洪、防凌、減淤為主,兼顧供水、灌溉、發(fā)電等綜合利用的工程,在治理開發(fā)黃河的總體布局中具有重要的戰(zhàn)略地位。它的建成運(yùn)用將在防洪、防凌上給三門峽水庫減輕一些壓力,三門峽水庫可降低水位運(yùn)用,但是,即便三門峽水庫低水位運(yùn)用,庫區(qū)中上段河勢不控制,塌岸塌灘現(xiàn)象仍然存在,庫區(qū)下段庫岸遇風(fēng)浪淘刷仍存在塌岸現(xiàn)象,如遇黃河上大洪水,三門峽水庫和小浪底水庫同時蓄水運(yùn)用,庫區(qū)高灘以上的岸邊還會遇蓄水影響造成高崖坍塌??傊?,只有自上而下,統(tǒng)一規(guī)劃,加快三門峽庫區(qū)的綜合治理,上段控制河勢,進(jìn)行控導(dǎo)工程建設(shè),下段做雙防(防沖防浪)工程護(hù)岸,高灘岸根附帶防浪林防護(hù),才能真正解決塌岸問題。

        5 三門峽庫區(qū)治理遵循的原則和治理的目標(biāo)任務(wù)

        5.1 庫區(qū)塌岸治理遵循的原則

        三門峽庫區(qū)治理遵循的原則是以1969年“四省”會議精神及1975年水電部水電計字第26號批文指出庫區(qū)修建護(hù)岸工程以保村、保耕地、保揚(yáng)水站等群眾生命財產(chǎn)、生活設(shè)施的安全為重點;有利于引水灌溉、發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn);同時修建護(hù)岸工程時,要上下游、左右岸統(tǒng)籌兼顧,團(tuán)結(jié)治河,兩岸互利。

        5.2 庫區(qū)塌岸治理的目標(biāo)任務(wù)

        塌岸治理的目標(biāo)任務(wù)一是控制嚴(yán)重塌岸段的大面積塌岸塌灘,起到保村、保地、保井站的作用,以穩(wěn)定庫周岸邊居住的移民群眾;二是穩(wěn)定有利河勢,改善不利河勢,控制中上段河勢左右擺動,上提下挫,為兩岸的電灌站引水創(chuàng)造條件;三是有效地控制塌岸以減少泥沙入庫增加淤積,并在庫區(qū)兩岸進(jìn)行生物治理保持水土。

        6 塌岸治理措施

        三門峽水庫是以防洪為主,汛期6-10月份暢泄防洪,潼三段處于自然河道,黃淤27斷面以上,主流不穩(wěn),河勢變化頻繁,上提下挫嚴(yán)重,該段河道長58.30 km。27斷面以下主流基本歸槽,塌岸塌灘主要發(fā)生在河彎頂沖部位。在非汛期11月至次年5月份,水庫蓄水發(fā)電,并為下游灌溉、供水、防凌服務(wù),這一時期,27斷面以上基本不受蓄水影響,同汛期河勢一樣,而27斷面以下主要受水庫蓄水風(fēng)浪淘刷影響塌岸,該段河道長度55.20 km。根據(jù)以上特性和分析,各庫段應(yīng)采用不同的治理措施。

        6.1 潼關(guān)至稠桑段(41-27斷面)

        潼關(guān)至稠?;緦僮匀缓拥蓝?,主流在潼關(guān)入口是影響庫區(qū)流勢的首要因素,潼關(guān)至稠桑河段,應(yīng)按河道整治規(guī)劃,采用黃河下游微灣治理的成功經(jīng)驗,從上到下重點完善和布置控導(dǎo)工程,并充分利用老工程,對該段河勢進(jìn)行控制,在布設(shè)左右岸控導(dǎo)工程時,迎上接下應(yīng)以制導(dǎo)線為準(zhǔn),適當(dāng)顧及兩岸電灌站的引水需要,要以控制河勢為先決條件,不受當(dāng)?shù)乩嫦拗?,否則,仍然擺脫不了頭疼治頭、腳疼醫(yī)腳的被動局面。

        6.2 稠桑至大壩段(27斷面以下)

        稠桑至大壩之間,既受汛期河流沖刷又受非汛期蓄水風(fēng)浪淘刷影響造成塌岸,該段應(yīng)根據(jù)不同情況,采用防沖工程、防浪工程或防沖防浪工程并舉治理方式,在河彎頂沖部位布設(shè)防沖和防浪工程,以壩護(hù)灣,以灣導(dǎo)流,控制河岸后退和高崖坍塌,在高灘岸跟受風(fēng)浪淘刷造成的塌岸段,采用防浪工程治理和生物治理配套防護(hù),達(dá)到護(hù)岸保村、保地之目的。

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