河道疏浚在黄河宁夏段治理中的研究探讨

杨 涛

(宁夏回族自治区防汛抗旱指挥部办公室，750001，银川)

黄河自宁夏回族自治区中卫市南长滩翠柳沟入境至石嘴山市头道坎麻黄沟出境，全长397 km，由峡谷段、库区段和平原段三部分组成。随着黄河来水的逐年减少和向山东、天津调水等因素，根据水利部黄河水利委员会调水计划，宁夏引黄灌区引水量将大幅度压减。部分河段受河势变化的影响，引水口脱流严重，造成沙坡头灌区无坝引水渠口和惠农县沿河泵站发生取水困难。为减轻灌区农业生产损失，需对沿河取水口进水渠道进行疏浚，以改善取水口进水条件，将损失减到最低。

根据黄河宁夏段河道治理规划，河道治理以河道防洪为主要目标，主要包括堤防工程建设和河道整治工程体系建设两部分。其中，河道整治工程建设是控导中水流路，归顺中水河槽，遏制河道主流摆动，稳定沿河滩岸，保滩护堤，与堤防工程相结合，为河段防洪安全提供基本保证。

一、河道疏浚技术要求

1.河道疏浚原则

①以河道防洪为核心，以整治归顺河道主流为重点，通过疏浚整治，促进中水河槽的形成发展，加快整治工程建设进程，完善河段防护工程体系。

②疏浚整治范围严格控制在规划治导线以内。

③与河道整治工程建设相结合，统一规划、分步实施，确保疏浚整治效果。

④科学统筹河道防洪与河道资源开发利用关系。

2.河段选取

合理选择疏浚河段，是充分发挥清淤作用，取得良好疏浚效果的关键之一。由于黄河特殊的水沙条件，水流含沙量较大，河道淤积快速形成发展，如果疏浚河段选择不合理，会很快出现“回淤”现象，达不到疏浚效果。为了合理控制投资和规模，疏浚要与河道整治工程引起的主河槽的变化趋势相适应，应注意与上下游断面的衔接，与河段整体纵坡相协调；要注重利用中小水主流的自然冲刷，因此，挖河疏浚位置须根据不同河段的河道特性、冲淤特点和水流泥沙运动特点进行选择，使有限的挖沙量能够取得较好的减淤、理顺河势河道的效果。

根据河型河性分析，宁夏河段沙坡头坝下至仁存渡为分汊河型，仁存渡至头道墩河段为过渡性河型，头道墩至石嘴山河段为游荡性河型。

沙坡头坝下至仁存渡河段中新弓湾至中卫黄河公路大桥、中保铁路桥至太中银铁路桥采用微弯治理方案，按照“以坝护弯，以弯导流”的原则修建整治工程，控导河势。选择此段河段治导线以内比较稳定的心滩进行疏浚，扩大主槽过流能力，可较快地达到控导河势的目的。

仁存渡至头道墩河段为砂质河床，抗冲能力弱，在工程靠流后，借助水流的冲刷作用即可较快地调整河势，改变水流流向，归顺流路。下河沿至仁存渡河段为卵石河床，抗冲能力强，水流调整河势的速度慢，单纯依靠控导工程调整水流，自然冲刷河床，短期内很难达到控制河势的目的，甚至有些河段河滩稳定，水流冲刷困难，中途改变水流流向，达不到控制河势的目的，因此，疏浚河段主要选择下河沿至仁存渡河段。

游荡性河道由于主流线变化不定，冲淤变化十分强烈，枯萎后泥沙淤积分布在数公里的嫩滩上。对于这样的河道，一是挖槽不容易稳定，二是即使挖槽不回淤，如果与河道主流线不相一致，也起不到增大行洪能力的作用。因此，在此河段不宜采用较大规模的疏浚。

3.挖槽定线原则

①挖槽方向应与主流的方向一致。

②挖槽进口段应适当拓宽加深，使之与上深槽平顺连接，以利吸引水流，挖槽出口段应与下深槽平顺连接，使出口水流通畅。

③挖槽断面宜窄深，在施工后横断面流量重新分配时，能得到较大的单宽流量和流速，相应的输沙能力也较大，有利于挖槽的稳定。

④在挖槽定线时，还应考虑挖泥船的施工条件，应避免在挖泥船无法展布的浅区。

4.时机确定

选择疏浚时机要综合考虑，既要考虑施工安全，满足施工机械的操作要求，还要考虑疏浚河段的水沙条件，防止疏浚后来水含沙量过大造成回淤。泥沙输移距离和沉降时间沿水流方向随着流量增大而增大，在天然河道条件下，流量大，泥沙沉降时间长，输移距离远，有利于把泥沙输送到下游；反之，则不利于泥沙的输移。但是当流量过大时，流速较高，疏浚作业安全不宜保证。一般来说，疏浚时机应选择第一场大洪水前，可利用洪水冲刷河槽，拓展河宽。同时考虑到清淤船通航需要保持河道水深在1 m以上，根据宁夏河段统计不同年份来水流量分析，4—6月下河沿至青铜峡库区平均流量约1000 m3/s，青铜峡至仁存渡平均流量约800 m3/s，河道平均水深约1.4～2.0 m，可满足设计要求，因此，疏浚选择每年的4—6月进行。

二、宁夏河道疏浚取得的成效

①中宁县黄羊湾控导工程，为将主流导向下游泉眼山泵站，在河心滩开挖引河，疏浚河道，引河长358.8m(引河轴线长320m，引河开口段至出口段长380m)。疏浚固海泵站前上游河道，长294.6m；疏浚下游河道，长150m。

②黄羊湾引河是将北汊水流通过河道中间汊河，引入南汊，以解决泵站引水困难的问题，同时调整该河段河势。引河进口设置成喇叭口形，上游测圆弧半径为668.5 m，圆心角34°12′，下游测圆弧半径为 40 m，圆心角 66°35′，引河长 358.8 m，比降 1/800，引河底宽按河道来水400 m3/s为设计条件。该汊河过流240 m3/s，锁坝修筑后，考虑水位壅高，引河按宽顶堰过流，锁坝不漫顶确定为进口弧段宽297.3 m，长233.5 m，直线段及出口宽50 m，长125.3 m。引河进口底高程1187.57 m，出口段设20 m长的反坡(比降 1/50)与原汊河相接，底高程由 1187.15m调整为1187.55m。引河开挖边坡均为 1∶2。

③泉眼山泵站前河道疏浚引河开挖，是将河道中间汊河水流引向泉眼山泵站，解决泵站引水困难的问题。引河进口设置成喇叭口形，上游测圆弧半径为 93.8m，圆心角 47°52′，下游测圆弧半径为50.4m， 圆心角72°06′， 引河长294.6m，比降1/1000，引河底进口弧段宽108 m，长34.4 m，直线段及出口宽40 m，长260.2 m。引河进口底高程1185.0 m，出口段与原汊河相接，底高程为1184.71m，引河开挖边坡为1∶2。

④七星渠进水闸原设计引水流量为 78 m3/s(黄河来水在 500 m3/s时)，设计水位1213.4 m，在灌溉枯水期(4—6月)保证率75%时黄河流量为440 m3/s，黄河水位 1212.9 m，引水流量为50 m3/s。黄河来水为300 m3/s左右，渠道引水困难。为最大限度的引水，满足灌区用水需求，需将进水闸前院羚羊夹渠废闸遗留物清理干净，并将闸后渠道清淤，降低闸后水位，以增加进水闸引水流量。闸后清淤段长度3.74 km(至刘湾陡坡段)，清淤底宽14 m，平均清淤深0.5～1.0 m。

⑤跃进渠引水渠清淤长度160 m，底宽50 m，平均清淤深度1.5 m。2003年春灌期间河道水位较低，引水渠进水困难，为保证渠道引水，在引水渠下游汊河修建潜坝一道，以壅高水位，满足渠道引水要求。

⑥惠农县星火泵站是在原惠农农场泵站的基础上改扩建而成，由于原泵站引水流量较小(0.6 m3/s)，改扩建后泵站设计引水流量4.8 m3/s(加大流量6 m3/s)，现有引水渠淤积严重，且断面不能满足泵站引水要求，需对引水渠清淤。根据泵站所在位置，结合实测地形图，在泵站上游新开挖引水渠1850 m，接现有汊河，并对其进行清淤，长924.14 m。引水渠进口采用喇叭口形，上右侧圆弧半径70 m，圆心角31.8°，下游圆弧半径10 m，圆心角102.9°，引河进口宽 39.5 m，接渠道段底宽6.0m，平均宽度10.1m。泵站进水闸(2+024.57 m)后引河底宽5 m，引河边坡1∶2.5，平均挖深3m左右。

三、黄河宁夏段疏浚整治发展方向

按照宁夏河段治理总体规划，区段河道整治重点是下河沿至青铜峡库区、青铜峡大坝至石嘴山黄河大桥平原河道部分，整治河段总长267 km。根据宁夏河段水沙特点和河道演变规律，确定青铜峡以上河段整治流量为 2500 m3/s，以下为 2200 m3/s；整治河宽为卫宁段300 m，青铜峡至仁存渡400 m，仁存渡至头道墩500 m，头道墩以下600 m。从总体规划要求，河道疏浚整治必须以此为依据实施。

据统计，现状规划主河槽范围共有边滩、心滩55处，累计长度79.3 km。根据河道规划流路，该范围滩地应逐步通过流势调整，转变成为河道正常过流断面，也即是疏浚整治的重点。根据河段断面形态特点，结合区段航运发展规划要求，各段疏浚深度确定为水面以下2 m。针对不同河段水流、床质条件，仁存渡以上砂卵石河段疏浚宽度按300 m考虑，与规划中水河槽宽度一致；仁存渡以下粉砂质河段疏浚宽度为400 m，其余部分结合整治工程建设逐步形成。

[1]宁夏水利科学研究所，宁夏黄河整治工程指挥部办公室.黄河宁夏段河道治理技术应用集成与研究[R].2011.

[2]水利部黄河水利委员会勘测设计研究院.黄河宁蒙河段1996年至2000年防洪工程建设可行性研究报告[R].1996.

[3]宁夏水利勘测设计研究院有限公司.黄河宁蒙河段近期防洪工程可行性研究报告[R].2010.

[4]宁夏水利新志编纂委员会.宁夏水利新志[M].银川：宁夏人民出版社，2004.