黄河堤防溃口对策研究

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1、黄河堤防溃口对策研究【摘要】本文从分析黄河堤防溃口情况为切入点，然后，针对典型口门溃口来具体分析了如何应对溃口问题的出现，通过详细的分析应对对策，本文最后总结了几点经验和认识，以供今后类似的工程抢险参考。【关键词】黄河；堤防；溃口；对策屮图分类号：TV871文献标识码：A・、八■>A一、刖吞黄河堤防一旦出现了溃口问题，就会危及当地居民的生命财产安全，也会影响黄河自身的生态系统。所以，分析黄河堤防溃口的原因，并提出应对的对策很有必要。二、堤防溃口情况分析1、堤防分段及口门选定为便于研究，根据下游河道概况、分滞洪区所处的地理位置等

2、，将堤防划分成不同的典型堤段。如南岸分为郑州一兰考、兰考一东平湖、济南以下；北岸分为沁河口一原阳、原阳一陶城铺、陶城钮以下。黄河下游游荡性河道易出现横河、斜河、滚河等不利河势以及黄河堤防特有的土质条件，使得在任一河段的任何位置都有发生决口险情的可能。但为了便于分析计算，有必要从来水控制、洪泛区淹没范围、抢险难度、堤防本身状况等方面综合考虑，选择出最不利的大堤决口位置。2、决口形式分析黄河下游河道是一条堆积性很强的河道，历史上具有“善淤、善决、善徙”的特点。堤防的决口形式关系到抢堵措施的采用。黄河下游大堤历史上的决溢形式主要有漫

3、决、冲决、溃决三种。据不完全统计，黄河下游堤防在1949年以前2000多年的时间里，决口达1500多次，造成改道的有26次。历史上下游堤防决口多为冲决和溃决，如清嘉庆八年（1803年）河南封丘大功决口，道光二^一年（1841年）开封张家湾决口，道光二十三年（1843年）中牟九堡决口，咸丰五年（1855年）兰阳铜瓦厢决口及1934年封丘贯台决口等均属于冲决；清光绪十三年（1887年）郑州石桥决口，1935年山东郵城董庄决口等属于溃决。随着黄河下游防洪工程体系中上拦水库工程的建设，提高了控制上游来水的能力，下游堤防现有的防御洪水标

4、准可提高到近1000年一遇，漫决的机遇变的极少了。因此，黄河堤防可能的决口形式主要考虑溃决、冲决两种。3、口门发展变化由于黄河下游具有河道宽阔、河势多变、堤防土质松散、“悬河”地貌等特征，因此溃堤口门的发展变化异常复杂。研究中采用了北京大学的“堤防溃口数学模型及口门区水流特性”研究成果。该研究认为：溃口发生后，水流从缺口处流出，口门两侧堤防在水流的冲刷和重力崩塌作用下不断后退。开始时口门展宽的速度较快，随着口门的扩大，口门处流速逐渐减小，展宽速度也相应地变慢。当口门扩人到一定宽度后，口门展宽会变得很缓慢。口门扩展过程中，下游侧

5、比上游侧扩展更快，这是因为下游侧堤脚止对着來流的方向，受水流冲刷更为剧烈。溃口横剖面的冲刷坑形状基木上是中间较深，两侧较浅，但变幅不是很大，可以按近似矩形加以概化。溃口口门出流在决口的前期与口门展宽具有同步性，之后与河道人流冇关。经选择典型洪水进行计算分析，决口出流所占上游来水流量的比例大致为：第1天，40%〜60%。第2~3天，70%〜75%。第4天以后，若上游河道来水流量稳定，则维持在75%左右；若上游河道来水流量逐渐减小，则为75%〜95%；当上游來水流量降至3000m3/s以下时，全河夺流。4、溃口洪水演进及洪灾损失模

6、拟计算（-）防洪保护区概况黄河下游南决乱淮（河），北决乱海（河），历史上三年两决口，百年一改道。决溢范围北抵天津，南达江淮，在冀、鲁、豫、皖、苏25万km2时的土地上均有黄河洪水肆虐的痕迹。据分析，在目前地形地物条件下，黄河下游洪泛可能影响范围涉及上述5省24个地（市）所属的110个县（市），总面积12万km2,耕地733hm2,人口8510万。保护区内有京九、陇海、津浦等铁路干线及107、310等国道，还有开封、新乡等重要城市和中原油川、胜利油FT1、充济煤叩等重要能源基地。洪水一旦决溢，经济损失巨大。（二）溃口洪水演进及洪

7、灾损失模拟计算为分析采取各种措施的经济性和适用性，需要估算出可能洪泛区的淹没损失。研究中釆用了由黄委设计院完成的“溃堤洪水演进及洪灾经济损失计算模型”。其计算的内容主要包括:根据堤防溃口数学模型提供的溃口口门出流过程，通过在可能洪泛区进行洪水演进模拟计算,分析溃堤洪水主流到达的重要城市、主要基础设施以及流人其他水域的时间，并估算出淹没范围及洪灾损失情况。三、溃口对策预案编制的思路及内容溃口预案的编制涉及面广、难度较大，属另一个研究课题。现简要介绍预案编制的思路及主耍内容。1、溃口裹头抢修预案。主要根据溃口口门位置、溃口处河势情

8、况、溃口时河道流量大小及后继洪水变化情况等，分析口门发展情况，选择合适的裹护位置，制定合理的裹护预案。2、水库拦洪预案。水库拦洪是减小河道流量、防止口门扩大、为堵口创造条件的最有效措施之一。因此，堤防一旦决口，应分析水库以上未来人库水情，结合水库蓄水运用情况尽早关闭防洪库容较