吳媛媛 吳朝陽 吳 繪
(1.鄭州黃河河務(wù)局 惠金黃河河務(wù)局,河南 鄭州 450045;2.鄭州黃河河務(wù)局 滎陽黃河河務(wù)局,河南 滎陽 450100)
河南黃河西起靈寶,東至臺前,境內(nèi)河道長711公里,流域面積3.62萬平方公里,占黃河流域總面積的5.1%,占河南省總面積的21.7%。截至2001年底,境內(nèi)黃河堤防長638.6公里,河道工程長403.034公里,有河道工程257處,壩垛4704道。
人民治黃以來,對大堤的低矮殘缺薄弱堤段和險(xiǎn)工堤段進(jìn)行加固和修復(fù),采取了修筑黏土斜墻及抽槽換土、前后戧工程、截滲墻、放淤固堤等一系列加固處理措施,進(jìn)行了四次大規(guī)模的加高培厚大復(fù)堤建設(shè)。1950年至1957年進(jìn)行了第一次加高培厚復(fù)堤建設(shè),完成土方3836.88萬立方米。1963年到1967年進(jìn)行了第二次加高培厚復(fù)堤建設(shè),完成土方808.5萬立方米。1973年開始了第三次加高培厚復(fù)堤建設(shè),至1985年底,完成土方13833萬立方米;1990年至1997年,濮陽市修堤26.7公里,完成土方396.38萬立方米。1998年“三江”大水后,開始第四次大規(guī)模復(fù)堤建設(shè),至1999年培修堤防160.1公里,完成土方1613.29萬立方米。
自1959年到2002年,河南黃河河道整治先后制定了9次規(guī)劃方案:1959年方案整治流量6000立方米每秒,擬定整治河寬2.5公里;1964年方案整治流量6000~8000立方米每秒,擬定整治河寬1300米;1972年方案整治流量8500立方米每秒,擬定整治河寬1200米;1979~1992年間有四次方案,整治流量均為5000立方米每秒,擬定整治河寬均為1200米;1999年方案整治流量4000立方米每秒,擬定整治河寬600~1200米;2002年 《黃河下游游蕩性河道整治方案擬定項(xiàng)目任務(wù)書》整治流量3000立方米每秒,擬定整治河寬800米。
1965年到1973年,河南段河道淤積泥沙達(dá)33.1億噸,排洪能力迅速降低,小水產(chǎn)生高水位,與1958年花園口22300立方米每秒洪水相比,1973年花園口發(fā)生5000立方米每秒洪水,花園口以下至石頭莊河段的水位高出了0.2~0.4米。河南段泥沙淤積量約占黃河下游淤積總量的四分之三,“二級懸河”形勢加劇增加了小水釀大災(zāi)的頻率,嚴(yán)重威脅到人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。
河南堤距一般寬5~10公里,最寬達(dá)20公里。孟津白鶴至鄭州桃花峪河段河道寬至3~5公里,桃花峪至蘭考東壩頭河段長140公里,兩岸堤距寬10公里左右。東壩頭至臺前張莊河段長214公里,兩岸堤距上寬約20公里,下寬約5公里,槽寬灘廣,灘寬約8~10公里。河道寬泛,水流散亂,主流擺動(dòng)頻繁,中常洪水下容易出現(xiàn)橫河、斜河,使得主流頂沖大堤、順堤行洪,從而造成壩岸坍塌等重大險(xiǎn)情,嚴(yán)重威脅黃河河防工程的安全。
黃河全長5464公里,橫貫中國東西,中游流經(jīng)黃土高原使黃河成為世界上含沙量最多的河流。黃土高原面積63萬平方公里,黃土層厚度由數(shù)十米至二三百米,是世界上最大的黃土集中分布區(qū),土質(zhì)松散,在水力侵蝕作用下,支流攜帶大量泥沙匯入黃河,黃河中游河口鎮(zhèn)至潼關(guān)來沙量占全河總沙量的90%,是黃河泥沙的主要來源區(qū)。河口鎮(zhèn)至龍門區(qū)間年平均來水量占全河年來水總量的15%,年平均來沙量占全河年來沙總量的56%;龍門至潼關(guān)區(qū)間年平均來水量占全河年來水總量的22%,年平均來沙量占全河年來沙總量的34%。
黃河流經(jīng)青藏高原、黃土高原、內(nèi)蒙古高原、黃土高原、華北平原,上游流域面積42.8萬平方公里,占全流域的51.3%,河道長3472公里,水面落差3496米,平均比降約為千分之一;中游河道區(qū)間流域面積34.4萬平方公里,占全流域45.7%,長1206公里,水面落差890米,平均比降約為一千四百分之一;下游河道流域面積2.2萬平方公里,占全流域3%,長786公里,落差94米,平均比降約為八千分之一。
黃河的河源與河口落差4830米,比降上陡下緩,河道上寬下窄,高懸地上,泄洪能力上大下小。河南黃河處于黃河中游的下段和下游的上段,靈寶市楊家村至孟津白鶴是山區(qū)峽谷型河段,孟津白鶴至鄭州桃花峪河段是低山丘陵區(qū),桃花峪以下是下游沖積大平原。
現(xiàn)代治河新體系是一項(xiàng)復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)工程體系,協(xié)調(diào)水沙關(guān)系要靠包括黃土高原水土保持、跨流域調(diào)水、黃河流域及相關(guān)地區(qū)水資源有效管理、黃河下游灘區(qū)放淤、“二級懸河”治理以及河口治理等在內(nèi)的一整套體系系統(tǒng)地完成,對流經(jīng)黃土高原的河道進(jìn)行硬化處理,減少黃河攜沙量,是解決黃河泥沙淤積的根本方法。
河南境內(nèi)的堤防、控導(dǎo)等防洪工程已得到規(guī)范建設(shè),三門峽水庫、小浪底水庫、陸渾水庫、故縣水庫聯(lián)合運(yùn)用可控制各種來源的洪水。由于泥沙淤積引出的“懸河”態(tài)勢加重、河道寬淺散亂問題是河南段黃河河道治理的首要問題。
對主河槽進(jìn)行清淤挖深,是解決現(xiàn)階段河南河道泥沙淤積最簡便有效的方法。黃河有“桃、伏、秋、凌”四大汛,主要來自暴雨洪水和冰凌洪水,十月下旬起至次年五月水量小,筆者建議利用黃河自然彎道選取合適的施工段,兩岸單位同時(shí)對主河槽清淤挖深施工,由相關(guān)科研單位根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)研究確定開挖寬度、深度和坡度,在枯水期對河南河道主河槽進(jìn)行清淤挖深是可行的。施工設(shè)備可選用挖掘機(jī)、推土機(jī)、自卸車等機(jī)械,泥沙可運(yùn)往臨近背河淤區(qū)以備他用。
主河槽加深后,河道行洪能力加強(qiáng),主流穩(wěn)定,水位降低,中常洪水下出現(xiàn)橫河、斜河及漫灘沖堤等險(xiǎn)情將大大減少,即使大洪水時(shí)多余洪水漫灘,由于加深后的主河槽與堤壩有一定距離和坡度,漫灘水流的速度被削減,水流對河防工程的沖刷力被減弱,河防工程的安全系數(shù)提高,人民生命財(cái)產(chǎn)安全更有保障。
泥沙淤積對河南黃河河道工程的影響是重大深遠(yuǎn)的,由泥沙淤積引出的懸河態(tài)勢加重、河道寬淺散亂等問題是河南黃河河道治理的難點(diǎn)。對主河槽進(jìn)行清淤挖深,穩(wěn)定主流,是有效加強(qiáng)河南河道行洪能力的可行舉措。
[1]趙勇.河南黃河.黃河水利委員會印刷廠,豫內(nèi)資新出發(fā)通字[2006]030號[Z].