牛文虎 代春芳 張博彥
【摘要】水文對河道泥沙治理,應不斷掌握河道泥沙演變規(guī)律,掌握河道泥沙在不同條件下的發(fā)展變化,加強水文測驗,選擇合適的治理方法,為更好的研究河道泥沙治理提供可靠依據(jù)。本文簡述了河道泥沙治理的必要性,對河道泥沙治理的水文測驗以及河道泥沙的治理方法進行了論述分析,旨在提高河道泥沙的治理水平。
【關(guān)鍵詞】河道泥沙治理;必要性;水文測驗;治理方法
水土流失是導致環(huán)境破壞的重要形式。我國許多河流大都發(fā)源或流經(jīng)黃土地區(qū),而這些地區(qū)地表植被覆蓋少、汛期多暴雨,水土流失嚴重,河流的含沙量都很高。泥沙在塑造美麗富饒的平原陸地的同時,也給人民生產(chǎn)生活帶來了災難,因此必須加強對河道泥沙治理的治理?;诖?,以下就河道泥沙治理的水文測驗及其治理方法進行探討。
一、河道泥沙治理的必要性
河流泥沙治理是一項很復雜的工作,有關(guān)部門必須以人類現(xiàn)有的能力和手段為出發(fā)點,對河道泥沙進行合理的治理。河道泥沙治理工作的開展需要不斷掌握河床演變規(guī)律,?;诤拥罆粩喑霈F(xiàn)很多新情況、新問題,對河道泥沙的治理造成難以預料的困難。所以要加強水文對河道泥沙的測驗工作,以便及時發(fā)現(xiàn)河道泥沙治理中存在的問題,及時采取有效解決措施。在河道治理不完善的河段,水流流向很不規(guī)律,這進一步證明了加強河道治理工作的必要性。
二、河道泥沙治理的水文測驗分析
河道泥沙治理工作實踐表明,河道泥沙治理會影響到該河道上下游的流態(tài)及流徑,這種對河段帶來的變化,必須通過現(xiàn)場測驗、試驗以分析研究相結(jié)合的辦法,才能得出正確的結(jié)論。河道泥沙治理工作中的水文測驗是一項十分艱巨的工作,要求水文測驗工作中對河道泥沙測驗的精度、方法、技術(shù)不斷提高,水文對河道泥沙治理技術(shù)的提高,是水文對河道泥沙治理工作成功與否的關(guān)鍵。
傳統(tǒng)的水文測驗是用測桿施測、六分儀定位、流速儀測速、人工計算等,測一次流量要歷時約2h左右,速度慢、功效低,導致水文工作者的工作量和工作強度比較大,滿足不了日益發(fā)展的水文事業(yè)的新要求。只有不斷研究、開發(fā)和引進新的水文儀器和設(shè)備,對河道泥沙測驗方法進行改進,實現(xiàn)水文測驗技術(shù)手段的提高和創(chuàng)新,以水文自動化、現(xiàn)代化為支撐,才能保證經(jīng)濟社會和水文事業(yè)的迅速發(fā)展。并且實現(xiàn)水文測驗效益的最大化;要兼顧自然的規(guī)律,保正生態(tài)平衡,實現(xiàn)人類和自然的和諧發(fā)展。進一步通過水文測驗工作加強對水文對洪水的預測、預報、防洪能力,以及水文對水資源監(jiān)測能力,更有效地合理利用開發(fā)水資源。
隨著科技的進步發(fā)展,為水文測報提供了技術(shù)條件。水文測驗工作承擔著各水文要素采集、傳輸、處理。現(xiàn)代化的水文測驗方法和手段,可獲得更準確的水文測驗數(shù)據(jù)和資料,實現(xiàn)了水文測驗工作的現(xiàn)代化。水位、流量、泥沙自動采集,將水文信息以自動化、數(shù)字化的形式準時的自動發(fā)送、傳輸至各級使用部門,水文的自動化、數(shù)字化具有強大的分析計算功能,全方位滿足各科研、生產(chǎn)、管理等部門的需求。
水文測驗過程中,要加密對河道泥沙的測驗斷面的布設(shè),盡量避免由于測驗斷面過少引起的泥沙測驗斷面代表性差的問題,提高河道泥沙治理的水文測驗精度。不斷探索河道泥沙的演變規(guī)律,掌握河道泥沙演變,為河道泥沙治理提供科學依據(jù),需加強對河道演變的監(jiān)測。
駐站測驗是阻礙水文測驗現(xiàn)代化主要原因,因此除部分河道的水文測站不能改變駐站測驗外,應將大部分水文測站徹底改變駐站測驗的常規(guī)。逐步實現(xiàn)水文測驗方式的巡測和遙測,這是實現(xiàn)水文測驗自動化、數(shù)字化、現(xiàn)代化的關(guān)鍵,是解放水文行業(yè)的生產(chǎn)力,提高基層水文職工勞動效率的重要措施,通過水文測驗的巡測、遙測不僅可以擴大水文資料的收集范圍,也極大的改善基層水文職工生活條件和工作環(huán)境。
電子計算機、現(xiàn)代通信、遙感、遙測、自動化技術(shù)等不斷發(fā)展,對河道泥沙治理起著巨大的推動作用,為河道泥沙治理以及水文測驗現(xiàn)代化提供了技術(shù)手段。水文測驗工作要適應新形勢下水文發(fā)展的需要,必須改變傳統(tǒng)的水文測驗方法,充分依靠新科學、新技術(shù)對河道泥沙進行科學治理。研究合理有效實施河道泥沙治理的新辦法。在對河道泥沙治理實踐工作中,應根據(jù)上游水、沙條件,采用現(xiàn)代新科學、新技術(shù)布設(shè)水文泥沙測驗監(jiān)測斷面,加強水文對河道泥沙測驗等水文測驗基礎(chǔ)工作建設(shè),利用現(xiàn)代化監(jiān)測和通信技術(shù),實施河道泥沙的科學監(jiān)測,收集更多的河道泥沙治理相關(guān)數(shù)據(jù)。為分析治理河道泥沙工作奠定良好的基礎(chǔ)。
三、河道泥沙的治理方法
1.流域水沙治理方法。以黃河流域治理為例,黃土高原地區(qū)近幾十年開展的大規(guī)模水土保持治理工程,顯著地改變了流域的下墊面條件,也改變了流域系統(tǒng)的水沙過程。水利水保措施具有明顯的減沙作用。通過采取淤地壩攔沙、灘地攔沙、梯田與果園減沙、水保林及封山育林減沙、種植草地減沙等有效途徑,減少了泥沙淤積、引洪淤灘是處理黃河泥沙的有效途徑。
2.河口泥沙治理方法。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計,世界范圍內(nèi)每年由河流帶入海洋的泥沙約200億噸。充分認識河口泥沙擴散自然過程的必要手段是定量研究、地貌學、沉積學等是其重要研究內(nèi)容。定量研究方法包括兩類:一是間接得到泥沙擴散的方向和數(shù)量,可通過測量研究區(qū)沉積物的沉積速率獲得,通過這類方法可以得到長時間尺度泥沙擴散的定量估計。二是結(jié)合水力條件,直接測量水體中與泥沙密切相關(guān)的物質(zhì)或泥沙含量,計算水體中泥沙的搬運數(shù)量。但該方法只能給出短期泥沙擴散的定量估計或泥沙擴散的距離、方向等屬于定性的估計。
3.水庫防淤減淤方法。一是加強流域的綜合治理。由于人類農(nóng)業(yè)活動和風化作用的加劇,降雨的沖刷作用較強烈,比如西北地區(qū)土壤的表層顆粒十分松散,抗沖刷能力弱,細、中顆粒土強度低,降雨可形成較大的高含沙水流運動。防治水土流失可以與綠色產(chǎn)業(yè)相結(jié)合,做好流域的植樹造林、生態(tài)養(yǎng)護工程十分必要,即可以加強上游攔沙阻沙效果,或通過修建淤地壩等小型攔水建筑物。二是樞紐底洞排沙。水庫必須具有配套的排沙底洞,以便為保持水庫留有一定的永久使用庫容,利用壩前底洞將入庫泥沙全部或部分排出。一般可以一洞多用,灌溉放水洞兼顧排沙洞。
4.河道淤積緩解方法。建立在熟悉高含沙水流性質(zhì)的基礎(chǔ)上,可利用高含沙水流極高的挾沙能力進行長距離輸泥可緩解河道淤積。
結(jié)束語
河道泥沙治理過程中,需要通過加強水文測驗以及應用合適的治理方法,收集數(shù)據(jù),檢測不同水沙條件下治理效果,為河道治理方式、方法的完善和有效的實施提供科學依據(jù),因此對河道泥沙治理的水文測驗及其治理方法進行分析具有重要意義。
參考文獻:
[1]譚衛(wèi)青.高揚程灌區(qū)泥沙治理工作初探[J].內(nèi)蒙古水利,2011(4)
[2]蔣東,曹文杰,卜祥旭.黃河泥沙利用與防洪河道整治結(jié)合研究[J].大科技,2011(19)