三门峡库区塌岸治理措施探讨
2014-03-05衡银亮驻马店市板桥水库管理局
□衡银亮(驻马店市板桥水库管理局)
1 三门峡水库潼关至大坝间库区概况
三门峡库区潼关至大坝间,河道长113.50 km,流域面积6257 km2,沿326m高程库岸线长551 km,塌岸线长250 km,严重塌岸长154 km,右岸涉及有河南省灵宝市、陕县、三门峡市湖滨区3个县市区,11个乡镇、47个乡政村、123个自然村,10.75万人,1.56万hm2耕地,20个码头,25座抽水站;左岸涉及有山西省的芮城县、平陆县、17个乡镇、229个自然村,10.01万人,1.71万hm2耕地,20个码头,38座抽水站。
2 三门峡水库建成运用以来塌岸及损失
2.1 潼三段库岸坍塌情况
因库区没有建立塌岸观测站,1960-1985年的塌岸量是根据1955、1971、1984年库区地形图地形变化情况,应用截锥公式分别计算各断面间的塌岸量,按不同运用时段及不同河段统计出塌岸量的;1986-2012年的塌岸量是根据调查塌岸段情况,估算塌岸长度和宽度,算得相应的塌岸量。1960-2012年,库区两岸高崖塌岸面积为99.40 km2,左岸为32.80 km2,右岸为66.60 km2;总塌岸长度250 km,左岸为 111.60 km,右岸为138.40 km。
2.2 水库运用以来高崖坍塌损失统计
据统计,从1960年至2012年库区两岸共塌毁耕地0.55万hm2,损失机井160眼,抽水站、码头等61个(累计建设投资683.61万元),搬迁人口1.24万人,由于塌毁抽水站、机井,减少水浇地0.35万hm2。此外,据不完全统计,塌岸造成人身伤亡25人,损失牲畜近百头,砸伤击伤船舶12艘,35处抽水站被迫拆迁,横跨黄河的高压线路多次搬迁,两岸码头难以固定,村镇公路改线等。
3 潼三段库区两岸塌岸治理现状
据统计1971-2012年底,潼三段库区两岸共修建护岸工程41处,工程长度79.19 km。其中:河南(右岸)23处,工程长度36.56 km;山西(左岸)17处,工程长度 36.63 km;陕西(右岸)1处,工程长6.00 km。
3.1 潼三段(河南)护岸工程现状统计
河南省于1977年开始投资进行护岸治理,至2012年底共完成护岸工程23处,长36.56 km,各种工程量445.96万m3,其中:土方374.60万m3,石方71.36万m3,总投资6010.07万元。
3.2 潼三段(陕西)护岸工程现状统计
陕西省于1972年开始投资进行塌岸治理,至2012年底完成防冲控导工程1处,工程名称为潼关县七里村护岸工程,工程顶高程332m,完成工程长度6.00 km,土方108.56万m3,石方10.51万m3,总投资322万元。
3.3 潼三段(山西)护岸工程现状统计
山西省于1971年开始投资对库区塌岸进行治理,至2012年底共完成护岸工程17处,工程长度36.63 km,各种工程量427.23万 m3,其中:土方 361.22万 m3,石方 66.01万 m3,工程总投资7213.25万元。
3.4 已建工程的效益
潼三段工程的修建,使严重塌岸段得到了初步控制,保护了岸上88个村庄、6.32万人、0.45万hm2耕地、30座机电灌站及24座码头的安全,对保障库区部分移民的基本生产、生活条件起到了一定的作用,稳定了移民的情绪。具体见表1。
表1 三门峡库区(潼三段)已建工程保护效益统计表
4 三门峡库区(潼三段)存在问题
4.1 潼关至大坝间存在的问题
潼关及大坝库区具有河道与水库的双重特性,汛期泄洪排沙,潼三段库区表现为自然河道;非汛期蓄水发电,潼三段库区表现为水库型。由于三门峡水库运用方式改为蓄清排浑运用以来,在蓄水期水位控制一般不超过318m,潼关至大坝之间又出现为两种情况,一是潼关至大禹渡段为河道型;二是大禹渡至大坝间为水库型。
潼关至大禹渡河段在建库前,河道岸高槽深,水流归顺,水库蓄水运用后,泥沙淤积严重,老河床不复存在,特别是水库改为蓄清排浑运用方式以来受蓄水影响较小,绝大部分处于河道状态,水流在松散淤积河床上蜿蜒行进,河床冲淤变化剧烈,河势淤荡多变,上提下挫,坐湾淘刷,塌岸严重,严重威胁着高崖移民群众的生命财产安全。
大禹渡至大坝段,在汛期水库泄洪排沙,该段呈为河道型,河流顶冲河岸,造成塌滩塌岸。在非汛期,水库蓄水发电,并给下游提供城市用水和农业灌溉服务,该段受冬春季节风浪淘刷影响造成严重塌岸。该段由于水位变幅较大,既有水流冲刷塌岸,又有风浪淘刷,应采用防冲刷、防风浪的阶梯式结构护岸,防冲工程基础用铅丝笼固基,笼石或砌石护岸,高滩岸根可采用防浪工程和生物防浪林结合进行治理。
4.2 塌岸对库周高岸居住移民的影响
三门峡水库移民在当时搬迁时,有部分移民是后靠或投亲靠友居住在高崖岸边村庄,还有一部分是外迁移民又返迁搬到高崖岸边居住的,这部分移民靠高岸居住,低滩生产或岸边很少的土地来维持生存,本来就很少土地的移民,又遇高崖坍塌使他们不断后退搬迁,土地减少,无法生存,存在问题越来越多,据统计由于塌岸引起两三次搬迁的移民达12386人,库区移民的情绪极不稳定,塌岸严重影响着他们的生产生活及生存。
4.3 塌岸泥沙对库区淤积及下游河床抬高的影响
黄河是世界上一条多泥沙的河流,它以多沙、善淤、善决、善徒而著称,是举世闻名的一条最难治河流。黄河的根本问题是泥沙问题,要想根治黄河,首先要解决泥沙问题。近几年,国家对黄河的治理非常重视,加大了黄河上中游水土保持的投资,其根本是用水土保持减少水土流失来解决入黄泥沙问题,然而三门峡库区两岸的塌岸使大量泥沙直接进入水库或黄河下游河床,这部分泥沙数量较大应引起重视。据统计:1960年4月至2012年库周累计塌岸量6.74亿m3,平均每年塌岸量1872万m3,根据统计数字,三门峡库区不但要采用工程措施进行塌岸治理,而且还要进行高崖以上的水土保持工作。
4.4 小浪底水库建成运用后对三门峡库区塌岸的影响
小浪底水利枢纽工程于1994年9月12日开工,总工期8年。它是一项主要以防洪、防凌、减淤为主,兼顾供水、灌溉、发电等综合利用的工程,在治理开发黄河的总体布局中具有重要的战略地位。它的建成运用将在防洪、防凌上给三门峡水库减轻一些压力,三门峡水库可降低水位运用,但是,即便三门峡水库低水位运用,库区中上段河势不控制,塌岸塌滩现象仍然存在,库区下段库岸遇风浪淘刷仍存在塌岸现象,如遇黄河上大洪水,三门峡水库和小浪底水库同时蓄水运用,库区高滩以上的岸边还会遇蓄水影响造成高崖坍塌。总之,只有自上而下,统一规划,加快三门峡库区的综合治理,上段控制河势,进行控导工程建设,下段做双防(防冲防浪)工程护岸,高滩岸根附带防浪林防护,才能真正解决塌岸问题。
5 三门峡库区治理遵循的原则和治理的目标任务
5.1 库区塌岸治理遵循的原则
三门峡库区治理遵循的原则是以1969年“四省”会议精神及1975年水电部水电计字第26号批文指出库区修建护岸工程以保村、保耕地、保扬水站等群众生命财产、生活设施的安全为重点;有利于引水灌溉、发展工农业生产;同时修建护岸工程时,要上下游、左右岸统筹兼顾,团结治河,两岸互利。
5.2 库区塌岸治理的目标任务
塌岸治理的目标任务一是控制严重塌岸段的大面积塌岸塌滩,起到保村、保地、保井站的作用,以稳定库周岸边居住的移民群众;二是稳定有利河势,改善不利河势,控制中上段河势左右摆动,上提下挫,为两岸的电灌站引水创造条件;三是有效地控制塌岸以减少泥沙入库增加淤积,并在库区两岸进行生物治理保持水土。
6 塌岸治理措施
三门峡水库是以防洪为主,汛期6-10月份畅泄防洪,潼三段处于自然河道,黄淤27断面以上,主流不稳,河势变化频繁,上提下挫严重,该段河道长58.30 km。27断面以下主流基本归槽,塌岸塌滩主要发生在河弯顶冲部位。在非汛期11月至次年5月份,水库蓄水发电,并为下游灌溉、供水、防凌服务,这一时期,27断面以上基本不受蓄水影响,同汛期河势一样,而27断面以下主要受水库蓄水风浪淘刷影响塌岸,该段河道长度55.20 km。根据以上特性和分析,各库段应采用不同的治理措施。
6.1 潼关至稠桑段(41-27断面)
潼关至稠桑基本属自然河道段,主流在潼关入口是影响库区流势的首要因素,潼关至稠桑河段,应按河道整治规划,采用黄河下游微湾治理的成功经验,从上到下重点完善和布置控导工程,并充分利用老工程,对该段河势进行控制,在布设左右岸控导工程时,迎上接下应以制导线为准,适当顾及两岸电灌站的引水需要,要以控制河势为先决条件,不受当地利益限制,否则,仍然摆脱不了头疼治头、脚疼医脚的被动局面。
6.2 稠桑至大坝段(27断面以下)
稠桑至大坝之间,既受汛期河流冲刷又受非汛期蓄水风浪淘刷影响造成塌岸,该段应根据不同情况,采用防冲工程、防浪工程或防冲防浪工程并举治理方式,在河弯顶冲部位布设防冲和防浪工程,以坝护湾,以湾导流,控制河岸后退和高崖坍塌,在高滩岸跟受风浪淘刷造成的塌岸段,采用防浪工程治理和生物治理配套防护,达到护岸保村、保地之目的。