河床枯萎疏浚浅论

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1、河床枯萎疏浚浅论摘要：原有的疏浚概念多是指在浅滩等碍航河段的通航疏浚，或是河道局部清障，而疏浚技术发展到今天，作为长河道防洪减灾的一种重要措施，必需赋予新的含义。本文结合近些年来我国北方河流出现的河床枯萎现象，分析了枯萎疏浚的基本原理及几个关键技术问题，对于目前在黄河等枯萎河道上采用疏浚防洪有一定的参考价值。关键词：河床枯萎防洪减灾枯萎疏浚枯萎造床流量1前言　　近年来，随着流域水资源开发利用程度的提高，河床枯萎现象日渐严重。自80年代后期，中国的第二大河——黄河下游河道及河口段由于长期小水（包括汛期小水）淤

2、积，汛期缺乏足够的水流冲刷恢复，主槽逐渐萎缩，行洪能力锐减，形成了“小水大灾”的不利局面。尤其是汛期的第一场洪水，往往水位异常高涨，带来巨大的损失。1996年8月5日花园口站洪峰流量为7680m3/s，不足下游堤防防御流量的1/3，而沿河水位已接近设防标准，防洪形势一度紧张。1998年7月16日花园口出现第一号洪峰，洪峰流量仅有4700m3/s，然而最高洪水位竟高达94.38m，仅次于“96.8”洪水。同处中国北方地区的辽河、海河及新沂河等河流下游尤其河口地区也遇到了类似的枯萎现象，即没有足够的水流动力冲槽

3、，致使河道常年萎缩，行洪能力远低于设计值，因此机械疏浚已作为防洪减灾的一项重要措施被提上日程。　　疏浚作为一门古老的技术，在中国其年代可追溯到公元前数千年，而作为一门新兴的科学（Dredging），却是伴随着欧美的航运事业发展起来的。目前在国外，美、日、德、荷兰等国对于港口航道的疏浚已普遍采用大型高效挖泥船，我国在清淤固堤的长期实践中也积累了一定的经验。现今的河道疏浚工程并不少见，所采用的方法也有很多，有水下疏浚，有干河疏浚、有依靠水力疏浚，也有采用爆破等手段疏浚，但这些方法多是限于局部排障，仅限于航道和港

4、口的整治，而对于含沙量较高的河流，如何通过疏浚减缓枯萎，增加河道行洪能力则缺乏指导性的理论和实践经验。随着河床枯萎现象的增多，枯萎疏浚的要求日益增加，这种矛盾就更加突出。2黄河下游河道枯萎特点及疏浚对策　　黄河下游河段，从铁谢到河口，一般分成三段，即游荡型河段、弯曲和过渡型河段及河口段。　　黄河下游的游荡型河段，如铁谢～陶城埠河段，主流线变化不定，冲淤变化十分强烈，枯萎后泥沙淤积分布在数千米的嫩滩上。对于这样的河道，一方面挖槽不容易稳定，另一方面，即使挖槽不回淤，如果与河道主流线不相一致，也起不到增大行洪能

5、力的作用。2000年后，小浪底水库将在50年内对河南段河道产生冲刷作用，届时河道形态也将会发生调整，因此在此河段不宜采用较大规模的疏浚，盲目投入，不仅效果甚微，还将会造成人力物力的极大浪费。但是我们同时也应看到，游荡型河道存在着一些畸形的河湾，也存在“横河、斜河”的产生条件，如能配合上游的调水调沙工程和河道整治工程采用局部疏浚，因势利导，调整河势，就能一定程度上减少险情的发生。　　黄河下游的弯曲和过渡型河道，如陶城埠－渔洼河段，原有的断面比较窄深，枯萎后泥沙淤积集中在数百米的主槽内，洪水主流线集中，这样通过

6、一定方式和规模的机械疏浚，减少小水期的淤积，就有可能有效降低汛期行洪水位，增大河道过洪能力。此外，两个河弯之间的过渡河段，由于环流作用减弱，水流挟沙能力较弱，枯萎最为严重。如梁集和大田楼断面1994年与1986年相比，过水断面面积分别减少1635m2和6lang=EN-US>1400m2，减少比例56%和53%，从纵剖面来看，过渡段河底高程和行洪水位也较高，已起到局部侵蚀基面的作用。考虑到长河道疏浚的现实可操作性，短期内应将上述河段作为疏浚重点河段。　　黄河渔洼以下河口段的枯萎，主要受来水来沙条件、河口淤积

7、延伸及人工整治措施等因素的制约。人工整治属于局部影响，淤积延伸属于溯源影响，这些影响随水力条件的不同时大时小，都有可能加速河槽枯萎的进程。但河口段的枯萎主要还是由于来水来沙产生的自上而下的萎缩过程。因此，仅仅是口门清淤，虽说在一定程度上降低了侵蚀基面，但并不能有效缓解黄河下游的防洪压力。3河床枯萎疏浚设计流量　　枯萎疏浚必须选定某一设计流量，才能进一步确定挖槽尺度和规模。设计流量的选取，应能够保证河道在设计流量下不淤或少淤，从而在一定程度上维持汛前的挖槽尺寸，以减缓枯萎现象。　　笔者曾论证到，在枯萎的水文条

8、件下，天然河道往往存在着两种河相关系：一种是形成洪水河槽的河相关系，另一种是由于大洪水出现机会减少，长期对河床起作用的是小水，因而出现的枯萎河相关系。枯萎河相关系致使河宽变小、主槽萎缩，洪水来临时同流量水位增高，易造成灾害。虽然接着河道可能会冲刷，但由于缺乏冲刷造床的持续洪水，枯萎的淤积是不能完全恢复的。因此，枯萎是一种不可逆过程。河道在总趋势枯萎的过程中不断重复“枯萎－部分恢复－再枯萎”这个循环。　　形成枯萎和