張永生 余達(dá)水 余彥群
(淮委綜合事業(yè)發(fā)展中心 蚌埠 233001 淮委治淮檔案館(治淮宣傳中心)蚌埠 233001中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司 合肥 230000)
淮河干流王家壩至臨淮崗段全長(zhǎng)110.98km,其中王家壩至南照集段為分汊河道,兩汊之間為濛洼蓄洪區(qū),北支濛河分洪道有洪河分洪道和谷河等入?yún)R,南支在三河尖處有史河入?yún)R;南照集至臨淮崗段有小潤(rùn)河入?yún)R,河道左側(cè)有南潤(rùn)段、邱家湖2處行洪區(qū),河道右側(cè)有城西湖蓄洪區(qū)。從平面形態(tài)看,淮河干流王家壩至臨淮崗段河型復(fù)雜,淮干王家壩至南照集段總體屬?gòu)澢秃拥?,淮干南照集至臨淮崗段屬順直微彎型河道。概化示意見(jiàn)圖1。
淮河干流洪河口以上流域面積3.06萬(wàn)km2,王家壩站是淮河中游主要控制站,在洪河口以下約6km處。為反映淮河中游徑流量年際變化趨勢(shì),將王家壩站徑流量按不同年代平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì),具體結(jié)果見(jiàn)表1。從表1可以看出不同年代平均徑流量呈隨機(jī)波動(dòng)。
王家壩站自1984年5月進(jìn)行泥沙測(cè)量,經(jīng)過(guò)對(duì)1985~2007年泥沙資料統(tǒng)計(jì),王家壩站多年平均含沙量0.34kg/m3,多年平均輸沙量228.85萬(wàn)t,含沙量和輸沙量總體上呈逐年代減少趨勢(shì),2000年后由于水量較豐,輸沙量較20世紀(jì)90年代有所增加。王家壩站含沙量、輸沙量不同年代平均值見(jiàn)表2。
圖1 淮河干流王家壩至臨淮崗河段概化示意圖
淮干王家壩至臨淮崗段王家壩、潤(rùn)河集水文站以及濛河分洪道釤崗水文站在進(jìn)行水文要素測(cè)量的同時(shí),進(jìn)行了大斷面測(cè)量。
王家壩站基本水尺斷面位于左岸王家壩閘下游約150m處,其上游50m處為中低水位測(cè)流斷面,下游2800m處為高水位測(cè)流斷面。
王家壩中低水大斷面為偏“V”型,1991年以前主要表現(xiàn)為主槽兩側(cè)河岸左移,左側(cè)河岸左移幅度略大,總寬度變化不大,同時(shí)深泓高程有所降低,主槽面積呈逐年擴(kuò)大趨勢(shì);1991年以后主要表現(xiàn)為左側(cè)主槽岸坡比較穩(wěn)定,右側(cè)20m高程以下主槽逐年沖刷擴(kuò)大,主槽面積由1992年的1398m2增加到2008年的1640m2。
高水位測(cè)流斷面河段為分汊河道,左汊1970年以后逐年下切,20世紀(jì)90年代下切幅度最大,之后逐漸穩(wěn)定,目前左汊深泓高程基本穩(wěn)定在16m。右汊河道自1965年以來(lái)一直較為穩(wěn)定,總體表現(xiàn)為淤積,主槽左側(cè)邊坡逐年淤積右移,總體右移163m,平均每年3.88m,近期淤積速度減緩。兩汊沖淤相抵,王家壩高水大斷面總體呈微沖趨勢(shì)。
表1 淮河干流王家壩站徑流量不同年代平均值表
表2 淮河干流王家壩站泥沙各年代平均值表
釤崗站為濛河分洪道測(cè)流站,分洪道兩岸均有堤防,基本水尺下游約3000m左岸處有洪河分洪道匯入。
濛河分洪道于1951~1953年開(kāi)挖,1952年釤崗站開(kāi)始測(cè)量流量,根據(jù)1952年流量實(shí)測(cè)成果表,釤崗斷面主槽面積132m2,基本能夠代表竣工斷面。自1965年起,淮河流域水文年鑒開(kāi)始刊布實(shí)測(cè)大斷面成果表,由于實(shí)測(cè)位置變動(dòng),1970年與1965年斷面可比性較差。
濛河分洪道釤崗斷面1980年較1970年主槽面積擴(kuò)大30m2,深泓相應(yīng)降低,1980年以后,主槽較為穩(wěn)定。因此,濛河分洪道釤崗斷面基本穩(wěn)定,總體呈微沖趨勢(shì)。
潤(rùn)河集水文站1951年5月設(shè)立,站址在潁上縣潤(rùn)河集鎮(zhèn),1955年后站址移至下游約3.5km的霍邱縣李郢村鸚歌窩,站名改為潤(rùn)河集(鸚歌窩)。1998年1月,因城西湖蓄洪區(qū)堤防退建,該站遷至下游2.3km的陳?ài)?,站名改為?rùn)河集(陳?ài)?rùn)河集水文站測(cè)流河段順直,兩岸有大堤。汛期有時(shí)受下游潁河洪水頂托,回水影響較為嚴(yán)重。
潤(rùn)河集(鸚歌窩)斷面主槽左岸河底稍有淤積,右岸河底略有沖刷,總體呈微沖趨勢(shì)。潤(rùn)河集(陳?ài)嗝嬷鞑圩蟀稕_刷,右岸沖淤交替,總體呈微沖趨勢(shì)。
淮河干流王家壩至臨淮崗段行洪區(qū)調(diào)整及河道整治工程主要建設(shè)內(nèi)容包括:拓浚濛河分洪道,疏?;锤赡险占镣艏魏拥馈⒓庸棠蠞?rùn)段堤防等。
淮河干流王家壩至南照集段河道情況復(fù)雜,南汊水情由王家壩站監(jiān)測(cè),北汊濛河分洪道無(wú)閘站控制,分流量通過(guò)釤崗站監(jiān)測(cè),地理城來(lái)水直接影響濛河分洪道的分流比。由于洪河分洪道入?yún)R口離釤崗站較近(約4.0km),北汊采用釤崗和地理城流量直接相加的流量?;春痈闪魍跫覊沃聊险占文香獾饺蛹飧浇惺泛尤?yún)R,由于史河匯流面積較大(6895km2),史河口至南照集流量較上游增加較大,其分流比與上游也不相同。根據(jù)2003年和2005年實(shí)測(cè)洪水資料,統(tǒng)計(jì)分析淮河干流王家壩至史河口,史河口至南照集段分流比情況,見(jiàn)表3、表4。
濛河分洪道上段現(xiàn)狀河底高程21.0~20.5m,濛河分洪道拓浚工程主要拓寬泓道,拓浚工程上段河底高程也為21.0~20.5m,工程實(shí)施后,在小流量、低水位時(shí)濛河分洪道不會(huì)提前分流。假定工程實(shí)施后該河段上游及支流來(lái)水不變,經(jīng)計(jì)算,隨著流量增大,濛河分洪道的分流比會(huì)增加,一般總流量達(dá)到5000~6000m3/s時(shí),分流比達(dá)到最大,流量繼續(xù)增大,分流比有所減小。濛河分洪道現(xiàn)狀主槽寬度約60m,灘地寬度約1900m,以灘地行洪為主;淮干主槽寬度約300m,灘地寬度一般為1200m。由于分洪道灘地寬度遠(yuǎn)大于淮干灘地寬度,在流量小于7000m3/s時(shí),其行洪流量增幅較快,相應(yīng)分流比逐漸增加;當(dāng)流量大于7000m3/s時(shí),淮干主槽面積相對(duì)分洪道主槽面積增加較多,淮干主槽增加的流量超過(guò)分洪道灘地增加的流量,從而出現(xiàn)分洪道分流比下降的現(xiàn)象。
表3 淮河干流王家壩至史河口段實(shí)測(cè)流量統(tǒng)計(jì)分析表
表4 淮河干流史河口至南照集段實(shí)測(cè)流量統(tǒng)計(jì)分析表
濛河分洪道是1951~1953年利用新舊河道開(kāi)辟而成的一條分洪河道。為擴(kuò)大進(jìn)口和王家壩閘進(jìn)洪要求,洪河口至王家壩間的原洪集圈堤退建,退出灘地上的老堤、莊臺(tái)和其他阻水障礙,并一律鏟至高程26.0~27.5m。分洪道深槽基本利用原有濛河,河槽中斷部分開(kāi)挖三段引河串通。1957~1958年,洪河治理開(kāi)挖洪河分洪道,于張家崗注入濛河分洪道。濛河分洪道運(yùn)行六十多年來(lái),平面形態(tài)基本無(wú)變化。
王家壩站徑流量年際變化和逐年代變化無(wú)顯著增加或減小趨勢(shì),從王家壩站含沙量、輸沙量變化情況看,含沙量和輸沙量自20世紀(jì)80年代以來(lái)呈減少趨勢(shì),且輸沙80%以上集中在汛期,較徑流量更為集中(64%),這有利于河道主槽的沖刷。
王家壩和潤(rùn)河集兩站實(shí)測(cè)大斷面變化情況主要表現(xiàn)為主槽略沖,河寬變化不大;從濛河分洪道釤崗站實(shí)測(cè)大斷面變化情況看,1980年以前,主槽面積逐步擴(kuò)大,深泓也相應(yīng)降低,1980年后,主槽趨于穩(wěn)定。
從工程后王家壩至南照集段分流比變化看,在小流量、低水位時(shí)濛河分洪道不會(huì)提前分流。隨著流量增大,濛河分洪道分流比會(huì)增加,一般來(lái)流總量5000~6000m3/s時(shí),分流比達(dá)到最大,王家壩至史河口段和史河口至南照集段最大分流比分別為59%和49%,較工程前分別提高8%和4%,增加不大,流量繼續(xù)增大,分流比有所減小。
因此,在上游來(lái)水來(lái)沙量等上、下游邊界條件沒(méi)有突變的情況下,該段河道未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)仍將保持較穩(wěn)定的狀態(tài)。通過(guò)河道演變分析,淮干王家壩至臨淮崗段可通過(guò)拓浚濛河分洪道和疏浚淮干南照集至汪集段河道等措施進(jìn)行治理