淮河中游六坊堤河段近期河床演变分析

2014-02-27胡国良

治淮 2014年10期

关键词：行洪河段冲刷

胡国良

（安徽省·水利部淮委水利科学研究院安徽省水利水资源重点实验室蚌埠 233000）

淮河中游六坊堤河段近期河床演变分析

胡国良

（安徽省·水利部淮委水利科学研究院安徽省水利水资源重点实验室蚌埠 233000）

六坊堤河段是淮河中游的分汊河段，河势复杂，现状过流能力达不到设计要求。为提高河道的过流能力，必须对该段河道进行整治。根据多年实测地形资料，分析该段河床演变趋势，为河道整治提供参考。

六坊堤河段冲淤河势演变

1 河道概况

六坊堤河段是淮河中游的分汊河段，主要包括灯草窝生产圩、上下六坊堤两个行洪区、左右两汊河道以及灯上横汊和二道河，河势复杂，左右两股汊河均长约24.6km。其河底高程相对上下游河道较高，单汊主槽宽相对较小。其中左汊河底高程一般在10～12.5m，平均11.77m，其中河底高程较低的超河哑巴渡口处为-1.2m，石头埠处为-4.1m。主槽平滩宽度，左汊一般在170～250m；右汊比左汊要宽，一般在220～350m。左汊堤距平均700m，右汊堤距平均650m。目前灯草窝右汊和上六坊堤右汊为主流水道，下六坊堤两汊分流比接近。

六坊堤河道现状泄流能力不能满足设计要求。根据模型试验结果，在现状河道工况下，当河道通过设计流量10000m3/s、控制田家庵水位24.45m时，实测峡山口水位

25.98m，这比规划要求的峡山口25.54m水位高出0.44m。因此，该段现状河道泄流能力远未达到设计要求。

六坊堤行洪区为低标准行洪区，1950年以来，共行洪12次，约5年一遇。按照规划要求，需要对该段河道进行整治。整治措施主要包括铲除灯草窝圩，废弃上下六坊堤行洪区，疏浚二道河、上六坊堤右汊河道以及下六坊堤左汊河道及其组合。因此，分析该段河道河床演变具有重要意义。

本文根据1971年、1983年、1992年、2005年、2008年河道实测资料，分别计算水位20.5m和23.5m以下的断面面积，采用断面法计算河段槽蓄量和冲淤量，进而分析河道冲淤特点，比较主槽和滩地的变化，分析近期河床演变。

2 河道冲淤计算

根据淮河中游河道1971～2008年5个测次的河道地形资料，采用断面法对河道冲淤量进行计算，结果见表1和表2。

表1 1971～2008年六坊堤右汊河段冲淤（+为淤，-为冲）

表2 1971～2008年六坊堤左汊河段冲淤（+为淤，-为冲）

2.1右汊河段冲淤变化

右汊河道超河段，1971～2008年间5个测次相比，河道主槽总体呈逐次扩大之势，总体冲刷409.5×104m3，年平均冲刷10.8×104m3。至2008年，主槽的槽蓄量与1971年相比，增大62%。滩地5个测次相比，有冲有淤，总体冲刷142.3×104m3，年平均冲刷3.7×104m3。超河哑巴渡口冲刷严重，河底高程由1971年的9.8m冲深至2008年的-1.2m。但1971年与1983年相比，深泓高程并没有多大变化。根据实地了解，除汛期高水外，此处常年有采砂船在此采砂，因此，违章采砂也是局部冲坑形成的主要原因之一。

右汊中段河道在1971～2008年间冲刷891.7×104m3，年平均冲刷23.5×104m3，总体呈逐次扩大之势。滩地5个测次相比，有冲有淤，总体冲刷14.0×104m3，年平均冲刷0.4× 104m3。右汊下段即二道河进口以下河段总体也呈逐次扩大之势，在1971年与2008年间冲刷 1541.0×104m3，年平均冲刷 40.6× 104m3。滩地5个测次相比，总体呈逐次扩大之势，总体冲刷115.8×104m3，年平均冲刷3.0×104m3。

2.2左汊河段冲淤变化

从表2中可以看出，左汊从进口至灯上分汊河道主槽总体冲刷，而滩地总体淤积。左汊中段河道有冲有淤，在1971～2008年38年间总体表现为淤积。而下段即二道河出口以下河段，从5次测图来看，主槽槽蓄量呈逐次扩大之势，2008年比1971年增大51%，滩地槽蓄量变化很小，2008年比1971年增大3.7%，河道总体表现为扩大。

总之，六坊堤河段右汊比左汊的过水面积大；右汊河道总体冲刷严重，尤其是1992～2005年间，冲刷最为严重；左汊河道总体冲刷较重，但冲刷幅度远小于右汊。

二道河1992年漏测，从1971年、1983年、2005年和2008年实测地形来看，变化不大。而灯上横汊从实测的资料看，逐年淤积，最低深泓高程2008年已达到16.6m以上。

上述河道特征从两汊的过流量也可得到验证。根据正

阳关至淮南田家庵段的河工模型试验实测分流比，1992年河道状况下，未启用行洪区时，右汊超河过流量占总流量的67%，二道河以下右汊过流量占总流量的50%；7000流量级时，超河过流量占总流量的60%，由于行洪区分泄部分流量，二道河以下右汊过流量占总流量的40%，实际过流量占河道的57%。

2.3河段冲淤成因浅析

河道的冲淤变化规律可以从河段来水来沙的条件变化进行初步分析。如表3所示，1971～1983年、1983～1992年、1992～2005年和2005～2008年4个时段的日均来沙系数分别为0.72×10-3kg·s/m6、0.35×10-3kg·s/m6、0.20×10-3kg·s/m6和0.11×10-3kg·s/m6，而4个时段河道年平均冲刷量分别为30.4×104m3、73.7×104m3、102.2×104m3和138.0×104m3。可以看出，随着日均来沙系数的减小，河道年平均冲刷量随之增大，即来沙系数越小，河道的冲刷程度越大。此外，近期河道冲刷强度加剧，与人工采砂也有着密切的关系。

表3 鲁台子站各年代水沙特征变化

3 河道纵剖面变化

5次测量的河道深泓纵剖面表明，右汊河道1992～2005年深泓高程降低幅度较大，左汊河道2005～2008年间深泓高程降低幅度最大。而2005～2008年间未发生大洪水，可见深泓高程的降低一方面说明河道冲刷强度增大，这与来沙量减少和行洪区运用效果不佳、主槽集中冲刷有关；另一方面说明该段河道非法采砂较为严重，导致河底急剧下切。