河道清淤疏浚必要性探析
2010-08-08孙桂喜
孙桂喜
(辽宁省水文水资源勘测局鞍山分局,辽宁 鞍山114010)
1 概述
六间房水文站是辽河干流站,位于台安县新开河镇,具有1966—2009年44年泥沙资料(1969~1986年借用邻近的朱家房站资料)。分析方法用辽河悬移质年输沙量多年变化,分析输沙量的年际演变规律及河道冲於情况。辽河多年实测悬移质输沙量具有年际变化大,年内分配不均特点。为了说明六间房站以上河段淤积演变规律,用该站临近的上游巨流河站及支流柳河新民站作比较站,统计辽河干流巨流河站、六间房站、柳河新民站1966—2009年实测悬移质输沙量泥沙资料(见表 1)。
对于河段而言,上游站年输沙量大于下游站,说明有一部分泥沙淤积在河道中,反之,表示该段河道被冲刷了,另外还有推移质输沙量,本文不作分析。1966—2009年44年长系列多年输沙量巨流河站为22 240万t,新民站为17 539万t,两站之和为从上游流向下游河道的悬移质泥沙量。六间房站多年输沙量为25 733万t,实测巨、新两站之和与六间房输沙量相减为14 046万t,这就是淤积在该河段的泥沙量。说明在巨流河—六间房站沿河长147 km河道中,44年淤积了14 046万t的悬移质泥沙,此量与新民站多年悬移质泥沙量接近,说明柳河来沙几乎全部淤积在该河段,是辽河流域淤积最多的一段。
表1 辽河下游各水文站历年悬移质输沙量统计表 万t
2 河道淤积成因分析
辽河是多泥沙河流之一,年淤积量达400万m3,具有游荡性河道特性。河道不稳定,主槽摆动频繁,弯道发展快,又因支流多泥沙河流的汇入,致使辽河下游河道淤积尤为严重。
2.1 沙源丰富
辽河流域西部是黄土丘陵,半沙漠草原地区,土壤贫瘠,植被度差,气候干旱,森林覆盖率低,水土流失严重;几条大支流如西拉木伦河、都来河等流经地区,分布着大面积细砂性风砂土,土质结构松散,除受水蚀外还受风蚀,经常发生沙尘暴,侵蚀相当严重,可见辽河流域西部地区产沙丰富,是造成辽河多沙及河道淤积的主要原因。
2.2 多泥沙河流柳河汇入
辽河六间房水文站上游100 km处右侧有支流柳河汇。柳河发源于低山、丘陵、半沙漠地区,流域内沟壑纵横,荒山秃岭,植物稀少,沙丘流动,水土流失十分严重。土壤侵蚀模数高达3 000 t/km2以上,该河上游地区更高,1986年实测最大含沙量1 210 kg/m3,是辽河流域产沙最多地区。柳河水流挟带的泥沙大量淤积在柳河口以下的辽河干流河道中,1968年以来,辽干下游曾发生过柳河来沙遭遇辽干枯水而淤塞河道的现象,充分说明柳河泥沙对辽河下游淤积所起的作用。其区间支流柳河水流带来的悬移质泥沙几乎全部淤积在巨~六之间河道中,可见柳河口至六间房站属于淤积河段,多年平均淤积的沙量接近于柳河入汇沙量,因此本河段河床逐年抬高,河槽变得宽浅,险段多,险情重。据有关资料记载,由于辽河一级支流——柳河泥沙下泄的影响,柳河口至六间房站河段,河床逐年淤积抬高,平均每年抬高0.1 m,现状平均河底高程已高出堤内地面1~2 m,形成地上悬河。
2.3 人类活动影响
辽河流域中游近40年来建成了大型水库8座,中小型水库100多座,汛期拦蓄30~40亿m3洪水,削减洪峰流量,改变了河道水量时空分布,降低了河道中水流挟沙能力,冲刷虽减轻了,但加剧了河道淤积;由于工农业和城市用水急剧增加,对于本来水资源不足的辽河,愈来愈甚地减少地表、地下径流,导致辽河中上游来水量减少,加剧了柳河泥沙对辽河下游河道的淤积作用,也成为辽河下游泥沙主要来源;近几十年来,农民在河滩上无计划地开垦,修筑套堤,束窄河道行洪宽度,加速主槽淤积,抬升了河床。
2.4 辽河暴雨洪水产沙特点
辽河水量的来源主要是汛期暴雨洪水,枯水期地表径流量很少。该流域年降雨量较少,辽河水量年际、年内变化较大,丰枯相差悬殊;汛期大洪水峰高量大,挟带大量泥沙,河道发生漫滩淤积,主槽冲刷,泥沙下移;枯水时期,水沙通过主槽,造成主槽淤积。
3 河道清淤疏浚的必要性
辽河中下游地区是辽宁省重要的工农业基地,确保辽河平原区的防汛安全,对国民经济发展和全面建设小康社会具有重要意义。目前辽河干流柳河口以下河段存在的主要问题有:河槽没有治理,河道易摆动而形成险工段;由于泥沙淤积抬高了河床,降低了泄洪能力,造成防洪标准降低;砂质土堤部分堤段仍留有砂基砂堤,高水位大流量时极易出险,许多堤段存在临堤串沟,也对堤防构成威胁。大堤堤脚附近的串沟滩面很低,河道滩地存在横比降,一旦洪水漫滩,一部分漫滩水流往往集中在大堤堤脚附近,形成堤脚河或者横河,易冲垮或溃决堤防,1975年洪水在辽河瓜茄岗子附近决口就是由于堤脚河淘刷堤身引起的。六间房站上下游附近淤积更为严重,易造成小水出大灾的后果,1985年洪灾最大洪峰流量仅为5年一遇,但洪水下泄时淤积严重的主槽泄流不畅,滩地横比降使洪水直冲大堤,造成诸多直接和间接灾害。
对辽河柳河口以下河道进行清淤疏浚,既可减轻柳河泥沙对辽河下游河道的淤积,增加行洪断面的泄洪能力;又可利用清淤泥沙堵塞滩区洼地,临堤串沟,清除滩地横比降,淤固堤防,并可结合辽河下游河槽治理,消除险工,稳定河势。