何麗娜
(彬縣水利局陜西彬縣713500)
涇河彬縣城區(qū)段泥沙淤積及防治對(duì)策探討
何麗娜
(彬縣水利局陜西彬縣713500)
涇河和渭河的主要支流,河道來水含沙量大。本文結(jié)合涇河彬縣城區(qū)段河道淤積現(xiàn)狀,分析了河道淤積對(duì)城區(qū)段所造成的影響,對(duì)泥沙淤積的成因進(jìn)行分析討論,并提出了改善河道淤積的對(duì)策和建議。對(duì)于其他類同河道治理工作具有借鑒意義。
泥沙淤積;涇河;對(duì)策
涇河干流在北極鎮(zhèn)進(jìn)入了彬縣境內(nèi),全長104km,流域面積為376km2,是彬縣境內(nèi)最大河流[1,2]。涇河在彬縣境內(nèi)較為彎曲,彎曲系數(shù)為1.6。涇河在彬縣縣城附近寬達(dá)2800m,河床呈現(xiàn)多沙灘、河床平緩跌水少的分布趨勢,其中河流的平均比降為1.0‰。城區(qū)段河流平均流速1.2m/s,其中最大最小流速分別為4.73m/s和0.24m/s。河流徑流平均深度為42.1mm,年平均流量57.6m3/s。歷史所遇最大洪峰為15700m3/s。涇河多年平均含沙量為155kg/m3,最大值時(shí)甚至超過1400kg/m3。涇河平均年輸沙量為28300萬t。泥沙淤積必然造成一些嚴(yán)重問題,給河流防洪防汛工作造成影響,特別是城區(qū)段危害更為嚴(yán)重。因此有必要對(duì)城區(qū)段泥沙淤積的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研[3,4],分析泥沙淤積的成因和產(chǎn)生的問題并提出應(yīng)對(duì)策略。
2.1泥沙淤積現(xiàn)狀與分析
為了查明涇河彬縣城區(qū)段泥沙淤積現(xiàn)狀,對(duì)涇河城區(qū)段河床淤積抬高,影響城區(qū)排水泄洪、河勢穩(wěn)定、河堤安全等問題,進(jìn)行了專題調(diào)研。經(jīng)調(diào)查,早飯頭到大佛寺段河床最寬處2.8km,最窄處不足0.5km。1991年~2010年,河道斷面面積平均縮小7%~11%,平均淤積厚度1.5m,部分淤積厚度2.5m,最高淤積厚度接近3m,平均淤積速率0.075m/年。2003年~2012年,該段河道淤積速度明顯加快,低水位時(shí)露灘現(xiàn)象嚴(yán)重。2012年~2015年,涇河汛期最大洪峰流量不到1000m3/s,河水挾沙能力和輸沙量大幅度下降,淤積厚度持續(xù)加高,淤積面積不斷擴(kuò)大。涇河彬縣城區(qū)段1994年~2015年河段分布和淤積量結(jié)果如表1所示。分段淤積情況如下:(1)涇河早飯頭至福銀高速引線橋段。該段是涇河彬縣段進(jìn)入峽谷的咽喉部位,是保證涇河城區(qū)段泥沙輸出和主河道正常泄洪的重點(diǎn)橋段。由于多年淤積,該段已明顯擁堵,平均淤積厚度,荒草茂盛。加之,近年未有較大洪水沖刷,河床不斷抬高,水位落差逐年減小,已成為城區(qū)排水、河流正常輸沙和主河道安全泄洪的瓶頸。(2)涇河高速引線橋至千獅橋段。該段河道過流面積較大,灘面平坦,水位落差較小,水流較慢,泥沙容易積淀,淤積已形成大面積漫灘現(xiàn)象。由于同流量洪水位不斷上升,使涇河城區(qū)段防洪大堤防御標(biāo)準(zhǔn)降低,加劇了中小洪水災(zāi)害發(fā)生的隱患。同時(shí),該段匯集城區(qū)所有排水管涵,加之長期淤積,導(dǎo)致河床整體抬高,在發(fā)生較大洪水時(shí),極易出現(xiàn)倒灌現(xiàn)象。特別是林家堡至虎家灣段,多年淤積已形成近50000m2的三角裸露灘面,且明顯高于河床其他區(qū)段,成為輸沙泄洪的又一屏障。(3)涇河千獅橋至大佛寺段。該段河道是彬縣防洪重點(diǎn)河段,近年來相繼修建了涇河防洪大堤與312國道改線以堤帶路工程,在一定程度上保障了周邊群眾的生命安全。此段河床比降較小,水流較慢,形成大面積泥沙沉淀,導(dǎo)致部分河段水流橫向沖刷嚴(yán)重,河床中心砂石裸露較多,三角漫灘面積較大,加劇了河道泥沙淤積。
表1 涇河彬縣城區(qū)段1994年~2015年河段分布和淤積量
2.2泥沙淤積所造成的影響
2.2.1防洪能力下降
河床泥沙淤積導(dǎo)致洪水過流斷面減小,河床縮窄,降低河道排洪能力,不利于雨水、山洪的匯集,遇大暴雨,易造成山洪漫城,淹沒河道周邊耕地。同時(shí),淤積導(dǎo)致河床抬高,部分河段河道水面高程略低于周邊耕地,沿岸農(nóng)作物隨時(shí)受到洪水威脅。泥沙沖淤不平衡,淤大于沖,造成泥沙淤積嚴(yán)重,抬高河床,致使城區(qū)段排洪不暢,遇較大洪水城區(qū)積水現(xiàn)象嚴(yán)重。早飯頭、林家堡已經(jīng)形成的擁堵,直接影響正常的泥沙輸出,成為涇河城區(qū)段泄洪的“卡脖子”。特別是南山排洪及城區(qū)排水主要經(jīng)南河、西河及紅花溝,匯入涇河,南河、西河與涇河匯流處高程接近,河道比降相似,致使城區(qū)正常排水受阻,若遇洪水,易造成倒灌。
根據(jù)水文站資料,涇河彬縣段最大洪峰流量為500m3/h,彬縣城區(qū)段均出現(xiàn)險(xiǎn)情,最大水深分別達(dá)到2m和2.5m,根據(jù)設(shè)計(jì)院編制的涇河干流防洪規(guī)劃,目前涇河彬縣城區(qū)段已達(dá)不到50年一遇的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)應(yīng)要求的過流能力為1000m3/s,另外城區(qū)段的上下游也難以達(dá)到20年一遇的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),要求的過流能力為700m3/s。
2.2.2影響河堤的安全穩(wěn)定
由于河道泥沙淤積,涇河干流河槽萎縮,過洪能力銳減。致使中小洪水極易形成“橫河”、“斜河”,不利河勢穩(wěn)定,造成中常洪水直沖堤防,加劇了水流對(duì)防洪大堤的側(cè)切,威脅河岸安全穩(wěn)定。在河道泥沙淤積作用下,河流的搬運(yùn)能力減弱,主流的擺動(dòng)將加劇,沖擊彎道頂部的能力較強(qiáng),容易造成河灘的塌陷和淘刷河岸,有可能對(duì)人民群眾帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)水文資料涇河主流擺動(dòng)速率年平均大約為300m/s~500m/s。在泥沙的大量淤積作用下,河床不斷抬高,最終演化為地上懸河,根據(jù)水文站斷面監(jiān)測結(jié)果可知,涇河在1994年~2003年間,河床淤積達(dá)2m以上,年平均淤積高度為0.02m。
3.1來水含沙量大
影響河道泥沙淤積的決定性因素是來水來沙的條件。根據(jù)多條河流的統(tǒng)計(jì)資料顯示,凡是河段發(fā)生泥沙淤積并且河流流速較小的河段,均具有河流來水量小和泥沙含量大的主要水沙特點(diǎn),而相反,凡是河道或者於灘發(fā)生沖刷,主河槽泄水能力加強(qiáng)的河段,其來水來沙一定是水量大和含沙量較小,水沙總體關(guān)系相對(duì)較為協(xié)調(diào)。比如1991年~2003年和2003年~2012年兩個(gè)時(shí)段,涇河河段的狀況發(fā)生顯著的變化,由于涇河含沙量的水沙條件不利,下游河道發(fā)生嚴(yán)重淤積,總的淤積量如表1所示。彬縣境內(nèi)主要為白堊系紅色砂巖及第四系黃土,巖性疏松并且極易被沖刷,因此涇河在彬縣城區(qū)段內(nèi)含沙量和輸沙量均非常巨大,其中多年平均含沙量為155kg/m3,最大值時(shí)甚至超過1400kg/m3。
3.2沙石的開采
無序開采破壞河床是造成城區(qū)段泥沙淤積原因之一。涇河最多時(shí)干流彬縣段河道分布砂場30多家。隨意開采砂石,造成河道過度開挖,溝壑交錯(cuò),河灘高低不平,河床破壞嚴(yán)重,直接影響城區(qū)正常排水、主河道安全泄洪和河流自然生態(tài)環(huán)境。全面禁采進(jìn)一步加劇泥沙淤積。截止2015年底涇河早飯頭至大佛寺段21家砂石場,已全部取締并徹底清理到位。2013年~2015年底三年時(shí)間,涇河城區(qū)段無采挖砂石現(xiàn)象發(fā)生。全面禁采砂石后,每年至少有500萬m3
砂石沉積河床,使水流受阻,挾沙能力減弱,泥沙自然輸出量大幅下降,加速了河床淤積和抬高。
針對(duì)涇河干流彬縣城區(qū)段河道存在的諸多問題,本著人水和諧的理念,立足于歷史和現(xiàn)狀,尊重行洪要求,全面加強(qiáng)河道綜合整治。
4.1科學(xué)規(guī)劃,系統(tǒng)管理
一是科學(xué)規(guī)劃治理。應(yīng)針對(duì)性的進(jìn)行河道管理規(guī)劃,科學(xué)制定年度采砂計(jì)劃,合理布設(shè)堤防護(hù)岸,有序推進(jìn)河道綜合整治。二是進(jìn)行確權(quán)劃界。結(jié)合咸陽市河道管理“十三五”規(guī)劃,建議重點(diǎn)對(duì)涇河彬縣城區(qū)段進(jìn)行確權(quán)規(guī)劃界。對(duì)涇河彬縣城區(qū)段沿河土地及河道附屬物進(jìn)行確權(quán)登記,明確土地經(jīng)營使用權(quán),并對(duì)河道界址點(diǎn)及拐點(diǎn)埋設(shè)界標(biāo)。通過對(duì)河道確權(quán)劃界,明確管理范圍,明晰泄洪區(qū)域,促進(jìn)河道行洪安全。
4.2重點(diǎn)疏浚,合理挖沙
涇河早飯頭到大佛寺段全長24km,河床平均寬度500m,平均淤積厚度1m,泥沙淤積量約1200萬m3。為了推進(jìn)河道疏浚清淤,減小政府投資負(fù)擔(dān),建議引進(jìn)社會(huì)力量參與,將挖砂采石和清泥疏浚有機(jī)結(jié)合,把人工清淤和泥沙自然輸出有機(jī)結(jié)合,降低河床,提高水流挾沙能力,促進(jìn)河道泥沙達(dá)到?jīng)_淤平衡。
4.3強(qiáng)化監(jiān)管。一是實(shí)行專項(xiàng)治理
針對(duì)河道非法采砂,亂扔垃圾、非法設(shè)置排污口等問題,由水利、住建、環(huán)保、公安等部門,開展聯(lián)合巡查和聯(lián)合執(zhí)法。二是建立協(xié)同管理機(jī)制。由各鎮(zhèn)辦配合水利部門,加強(qiáng)對(duì)管轄河道巡查監(jiān)管,對(duì)河道內(nèi)栽植親水性植物和植物,改善水環(huán)境。三是嚴(yán)格執(zhí)法查處。定期集中清理河道垃圾,禁止在河道內(nèi)非法設(shè)置攔河壩、臨時(shí)圍堰、阻水建筑物。對(duì)于城區(qū)段河道內(nèi)水質(zhì)污染較嚴(yán)重的河段,由水利、環(huán)保等部門負(fù)責(zé),徹底清查污染源,并責(zé)令相關(guān)單位限期改正。
泥沙淤積對(duì)涇河河道工程的影響是重大而深遠(yuǎn)的,由于泥沙淤積所引起的河道防洪能力下降和河堤安全穩(wěn)定問題是彬縣城區(qū)段河道治理的主要重點(diǎn)。河流來水含沙量大和沙石的開采是引起河道淤積的主要原因,在控制上述河道淤積主要原因的前提下,加強(qiáng)河道的疏浚,合理挖沙并且加強(qiáng)對(duì)河段的科學(xué)管理是有效加強(qiáng)河道行洪能力的主要措施。陜西水利
[1]袁崢,趙海鏡,梁林江,石長偉,張廣林.渭河下游河道泥沙淤積現(xiàn)狀及趨勢分析[J].人民黃河,2016(1).
[2]燕荔.涇河干流河道泥沙淤積對(duì)修建蓄水工程的影響分析[J]陜西水利,2015(5).
[3]吳媛媛,吳朝陽,吳繪.淺析河南黃河河道泥沙淤積[J].科技視界,2014(19).
[4]葉建新,綦海燕,陳亮,單麗微.鬧德海水庫下游河道泥沙淤積探討[J].甘肅水利水電技術(shù),2008(5).
(責(zé)任編輯:暢妮)
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