以東魚河南支為例,淺談河道淤積及防治措施

論文類別:工學論文 > 水利工程論文
論文作者: 郝瑞霞 王愛民
上傳時間:2009/4/16 10:07:00

 摘要:東魚河南支是淮河流域東魚河的一條主要支流,是山東曹縣與河南蘭考的一條主要防洪除澇河道,由於嚴重淤積,大大降低了河道的防洪除澇效益。
  關鍵詞:水土保持;河道淤積;防治措施。
  
  東魚河南支是淮河流域東魚河的一條主要支流,是山東曹縣與河南蘭考的一條主要防洪防澇河道,位于黃河以東,南四湖以西,萬福河以南,廢黃河故道以北。起源於河南边界胡喬,至定陶縣王店集鄉入東魚河,全長52.4公裏,流域面積1290平方公裏。
  
  一、社會經濟情況。
  
  ㈠農業生產
  東魚河南支流域氣候溫和,土壤肥沃,农作物主要有小麥、玉米、棉花、油料、雜糧等。在東鱼河南支開挖治理前,糧食產量耕地畝單產100公斤左右,1970年開挖治理後,糧食產量耕地畝单產提高到544公斤,棉花單产也提高到70公斤左右。流域内總耕地面積6.83萬公頃,人口61.0萬人。
  ㈡社会經濟
  本流域內有菏商公路、菏民公路等,加之京九鐵路的開通,將為該流域的國民經濟發展創造有利條件。
  ㈢工程地質與水文地质
  东魚河南支屬於第四紀地層,质地粗糙而松軟。土壤主要有潮土、鹽土,潮土是黃河沖積母質在潛水的控制作用下形成的,顆粒細微均勻,凝聚性差,滲透性弱,有機含量低,含有一定數量的可溶性盐;流域內鹽土含有鈉、鎂、鈣、硫酸根和氯離子。由於歷代黃泛水流緩急不同,形成了沙壤淤土相間,土層薄厚不均的土壤分布特點。砂壤土:淺黃、很濕、軟塑、稍密、混粉砂,振動液化,天然密度一般為1.82-1.9克/立方厘米;淤泥質砂壤土:灰色、灰黑色、很濕、軟塑,含少量腐植質,天然密度一般在1.84-1.96克/立方厘米。土壤顆料軟粗,逐漸粘重,據統計,流域內壤土占耕地面積的37.1%,粘土占26%,沙土占20.4%,鹽堿土占16.5%,由於土壤質地粗糙而松散抗侵蝕性能差,水土流失嚴重。
  流域內地下水屬第四紀孔隙水,含水層多由粉砂、細砂組成,在垂直分布上大体可分為全淡區、淡堿--淡区和鹹--淡區三類,其中淡--堿--淡區分布最廣。地下水一般距地面2至3米,地下淺層淡水底板一般在地面以下15至16米,但有20%的面積地下水礦化度在3克/升以上,不宜灌溉,深層淡水一般在地面以下150至300米之間,水質較好。
  ㈣氣象水文
  東魚河南支流域位於北溫帶季風區,屬大陸性半干旱氣候,幹燥多風,多年平均降雨量700毫米,且多集中在汛期(6月至9月份),占多年平均降雨量的70%,由於降雨年內和年際變化較大,往往出現連年幹旱和連年洪澇以及一年內出現春旱秋澇、秋後又旱的自然現象。據1470年至1981年510多年旱澇史料和水文實測資料統計。按濕潤度法劃分幹旱、洪涝的標準,在512年中發生涝災187次,平均每2.7年一次;發生旱災142次,平均3.6年一次。
  東鱼河南支流域內年平均气溫13.7℃,7月份最高日平均氣溫27.3℃,最高達43.7℃,(發生在1966年7月19日)。一月份最低,月平均為-1.7℃,最低達-20.6℃(發生在1957年1月16日)。無霜期一般為204日至230日。流域內幹燥多風,其風向隨季節而變,夏季多東南風,冬季多西北風。全年有137日的时間風力可達到三、四級(大於该區輕質粉砂壤土的起动風速),全年平均風速3.28至4.14米/秒。歷史上曾出現最大風速達24米/秒。
  
  二、河道淤積原因。
  
  1998年8月菏澤市測量隊對東魚河南支進行了實際測量,總淤積量644.8萬立方米。由於河道淤積严重,大大降低了河道的防洪除涝效益。河道淤積主要有以下幾個方面的原因:
  ㈠自然因素:包括氣候因素和下墊因素
  1、東鱼河南支流域範圍內年降雨量分布不均,多集中在七、八、九三個月份,占全年降雨量的60-70%,且汛期降雨常出現短歷時暴雨,由於暴雨直接沖擊溅蝕地表,造成徑流沖刷表層土壤,引起水土流失。挾沙匯流入河而淤積河道,該區是以降雨補給为主的河道,實測資料表明,河道輸沙量汛期三個月為最大。特別是汛期暴雨出現的次數和降雨強度直接影響河道來沙。降雨強度越大,實測河道輸沙量越多,因為土壤經過冬春雨季風化,颗粒松散,遇到暴雨侵蝕即產生严重的水土流失,致使河道輸沙量大增而淤積河道。
  2、東魚河南支流域範圍內地势大平小不平,一般來說,在降雨、土質和土地利用等条件一致時,地形越复雜,水土流失越嚴重;另外,坡度是決定徑流沖刷能力的基本因素之一,一般認為,坡度越大,沖刷量越大,水土流失也越嚴重。此外,河道淤積嚴重的另一個自然因素,就是積水面積大,各級支流條數多,地面坡度、水面比降變化懸殊。
  該區土壤質地多系沙壤土和粉沙土,缺乏有機質,含鹽量較高,易在水中分散,故大部分土壤都具有抗蚀性弱,易被沖刷的特性,由於該區有70%的沙壤土,故河道淤積有了來沙的客觀條件。 轉贴於 免費論文下載中心 http://www.hi138.com
  3、植被可以阻止水土流失,植被的地上部分可以攔截降水,减輕雨滴濺擊,削弱降水對土壤的破壞作用;植被根系有穿插纏繞和盤結土體的作用,可以加強土壤的抗蝕抗沖能力。而本區植被覆蓋率太低,这也是引起水土流失對河道造成淤積的原因之一。
  ㈡人為因素:包括引黃淤灌和水土保持等
  1、黃河是魯西南工農业發展的重要水源,東魚河南支多年来,引黃水量達19.3億立方米以上,而引黄河道淤積沈沙量達200.8萬立方米,由此可見,引黄淤灌特別是淤改引進的泥沙量是相當大的,由于引黃沈沙搞得不好,致使淤灌尾水挾沙入河,是東魚河南支淤積泥沙的重要來源。
  2、目前在東魚河南支已經修建大小攔河閘3座。由於攔河閘的修建,打亂了平原河道大水沖,小水淤的自然規律,再加上對攔河閘運用不盡合理,致使大量泥沙沈積河底。由於閘前長期蓄水,河床土質飽和呈泥狀,加之閘門開启欠妥,河道水位陡漲猛落,引起河灘滑坡、坍塌,造成河道淤積。
  3、東鱼河南支有許多小支流,且系人工開挖河道,一些施工中留下的土隔清除不徹底,任其被水沖刷,有的為了交通和引水灌溉需要,攔河打壩,亂扒亂堵,这也是造成河道淤積不可忽視的因素。
  4、根據1980年9月省水利廳提供的河道實测資料及1985年省水文总站課題組對菏澤市6處引黃灌區引黃尾水入河處做的泥沙觀測試驗資料分析成果,每一億立方米黃河水,輸沙量達104萬立方米,平均泄沙率為11.09%,如李廟水文站實測1980年引進南支沙量50萬噸,引黃退水後入河泥沙僅5.55萬噸。
  實踐證明,許多新挖河道,最初幾年淤積嚴重,一是因為河段、河槽邊坡、比降達不到不沖不淤的要求,需幾年運行才趨於穩定;二是各級支流不配套,遇到大雨,沖刷嚴重也為淤積提供了大量泥沙來源。
  綜上所述,無論是面上支流來沙,還是引黃退水入河泥沙,都是造成東魚河南支淤積的主要原因。
  
  三、河道防淤措施
  
  東魚河南支的嚴重淤積不僅降低了其防洪除澇能力,而且由於河床擡高也不利於排堿,加大了澇堿威脅。為了充分發揮河道的工程效益,除有計劃進行投資治理外,更重要的是要采取積极有效的防淤措施。
  ㈠搞好引黃治沙,杜绝渾水入河
  要減輕東魚河南支的河道淤積,必須從減少入河泥沙著手。主要是控制引黃退水含沙量不超過2公斤/立方米。當前應加強對引黃灌區的科學管理和迅速搞好灌區配套和沈沙,只有搞好引黃沈沙,杜絕渾水入河,才能減輕河道淤積。
  ㈡加強水土保持,減少徑流沖刷
  為了減少水土流失,減輕東魚河南支的淤積,水土保持是必經之路。只有通過大搞水土保持,搞好各級支流治理及田間工程配套,才能達到減少地面上徑流來沙,減輕河道淤積的目的。
  ㈢植樹造林,增加地面覆蓋
  造林可以增加地面覆蓋,高大的樹冠可以直接截留雨水,枯枝爛葉也可以阻攔徑流沖刷和間接增加土壤渗吸性能,堤防河坡植被也可攀結泥土,減輕徑流沖刷,減少水土流失,減輕河道沖刷,減少河道來沙。
  ㈣克服重建輕管,加強拦河閘的科學管理和應用
  科學發展引黃、引河灌溉,是減輕河道淤積的關鍵。另外,我們最好將河道清淤投資,用在減少河道來沙,減輕河道淤積的治理上。
  總之,當今國內外,對河道淤積的泥沙来源,還沒有一勞永逸的解決方法,只是采取一些有力措施,盡量減少河道來沙量,以減輕河道淤積程度。
  
  

參考文獻


  [1]堤防工程設計規範(GB50286-98)。
  [2]河道堤防工程管理規範。
  [3]疏浚工程施工技術規範(SLJ202-82)。
  [4]防洪標準(GB50201-94)。
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