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漳河邯郸市境内东风渠穿漳涵洞上下游河道演变分析

2016-05-30翟凤君

水能经济 2016年12期
关键词:漳河

翟凤君

【摘要】静止的、不变的河道是不存在的。天然河道总是处在不断变化发展之中,伴随着社会经济的发展、受人类活动影响,河道也在发生着变化。穿漳涵洞作为漳河上的节点工程,主要控制漳河右堤刘深屯—马神庙险工段河道的冲刷和险工的稳定,在漳河上起着承上启下的作用。

【关键词】漳河;东风渠穿漳涵洞;上下游;河道演变

前言

漳河是海河流域漳卫南运河水系的主要支流,发源于山西高原,由多条支流组成,河道呈扇状分布。漳河上游有清漳河和浊漳河两大支流,于合漳村汇合后称为漳河。合漳村以下漳河两岸山谷陡峭,峰峦壁立,水流湍急;至岳城水库出山后向东进入平原,于河北省馆陶县徐万苍东南与卫河汇合后称卫运河,河长322km。总流域面积为19220km2,岳城水库以上集水面积18100km2,占漳河流域面积的94.2%。

东风渠穿漳涵洞位于邯郸市魏县野胡拐乡大王村东南约300m的漳河上,自南向北穿越漳河,为东风渠的主要控制性工程,涵洞采用双排布置,内径4m,为现浇钢筋混凝土无压涵洞,总长350m,其主要作用是输水灌溉。东风渠及穿漳涵洞是引黄入冀补淀工程的重要组成部分。

一、漳河河道历史演变概况

新中国成立前,漳河流域没有系统的防洪工程体系,更无防洪工程治理规划,山区无拦蓄工程,河道为天然河道或历史遗留的年代久远人工河道,抵御洪涝灾害的能力极低。建国后,党和政府领导人民对漳河实施了有计划、有步骤的治理。经过多年的河道整治和险工治理工程,目前漳河已基本形成了“上蓄、中疏、下排、适当地滞”的防洪体系。漳河岳城水库下游的行洪河段,堤防达到了一定标准,主槽和险工得到初步治理。

二、河道近期演变分析

漳河河道南尚村至徐万仓段长57.1km,滩槽分明,为游荡型向蜿蜒型发展的河道。其中东风渠穿漳涵洞以上河段长21.84km,河底纵坡1/2160~1/2440,堤距2~3km,主槽平均宽381m,深2.5~5m,平滩流量1000~1500m3/s,泄洪能力2000~3000m3/s。穿漳涵洞以下河段长35.26km,河底纵坡1/3050,堤距2~5km,最宽5.8km,河槽宽100~200m,平均深3.8m,平滩流量800~1000m3/s,泄洪能力1500m3/s。

漳河该段河道平面变化特征与漳河防洪工程的实施密切相关。在岳城水库修建前,河段处于出山口以下冲积扇边缘、冲积平原和交接洼地的过渡地带,位于行洪扩散段的中下部,河道纵坡相对较缓,堤距较大;频繁出现的中小洪水造床作用强烈,主槽游荡明显,且由于堤距较大,给主槽摆动提供了较大空间;岳城水库修建以后,中小洪水得到控制,加之气象条件变化,泄洪机率减少,一般年份造床作用明显减弱,主槽近年大体趋向稳定;当出现较大洪水(如“96.8”洪水)时,通过水库调蓄和调度运用,下泄洪水过程得到坦化,同时,先期较小量级的造床洪水历时缩短,会很快过渡到滩地行洪。

至1996年,漳河南尚村至穿漳涵洞段(长18.58km),主槽已发展得较为归顺,主槽刷深,平均槽深3.31m,宽深比1981年为8.9,1990年为5.8,说明该段河槽不断下切,向稳定的河段过渡。穿漳以下河段(长38.25km),建库前为宽浅的地上河,建库后形成较为稳定的深水河槽,1964~1990年平均河宽117~133 m,平均槽深2.43~3.64 m。自1996年起对京广铁路桥以下漳河河道进行整治,以防御1963年洪水为标准,结合岳城水库和大名滞洪区的运用,东王村以上河道行洪3000m3/s,以下1500m3/s,东王村分洪1500m3/s,左堤超高2m,右堤超高1m,堤顶宽度原则上为8m;京广铁路桥—南尚村段游荡性河道,按治导线宽400~600m因势利导做控导工程,限制水流横向游荡,使中小水流固定在治导线范围内冲刷下切,从而达到调整坡降,稳定河势安全泄洪的目的。整治工程至2001年底基本完成。漳河河道整治后将有利于河槽稳定,使河道水流变得较为归顺,减轻对两岸大堤的冲刷。因此,近年来穿漳涵洞所在河段上下游主槽走向和宽度变化较小,河床还是比较稳定的。

本河段河床垂向冲淤变化特征与岳城水库的修建也有密切关系。水库建成前,突发性洪水挟带大量泥沙,本河段虽基本属于冲刷河段,但冲淤形势比较复杂。在岳城水库运用以后,一方面下泄水流含沙量减少(尤以中小洪水明显),水流挟沙能力增大,虽然出现中小洪水的机遇减少,但一旦水库下泄造床流量,主槽冲刷明显加强,切割深度加大,河床和滩地先冲后淤,对治导工程或涵洞防冲提出更高要求;另一方面,在出现较大量级洪水时,由于主槽首先冲深,开始阶段由于河床质抗冲能力低,主槽、滩地都将产生较大的冲刷,而后的行洪和洪水消退阶段,由于洪水过程得到坦化和本河段洪水纵坡较上下游略缓,水流挟沙能力降低,會在一定程度上抑制冲刷、增加淤积,总体上会减少冲刷深度。

自2002年以来漳河上游来水较少,岳城水库拦洪蓄水,根据防洪需要和下游用水需求水库每年都有放水。水库每年放水对穿漳涵洞上下游河道的影响根据海委漳卫南运河管理局魏县河务局实地调查资料汇总如下:

2002年,最大行洪200m3/s,涵洞上游淤积,下游基本无变化。

2003年,汛后最大行洪220m3/s,历时45天。穿漳涵洞上游基本无变化,穿漳涵洞下游发生明显冲刷,包括一般冲刷和局部冲刷。一般冲刷使河槽下切2-3m,涵洞防冲槽破坏,主流在左岸护岸前,左护岸前形成局部冲刷,深度达到3m左右。

2004年,80m3/s,基本无变化,主流在左岸护岸前。

2005年,80m3/s,穿漳下游继续下切,防冲槽下局部冲刷在3m左右,底部距防冲槽顶5m左右,主流在河槽中间。

2006年,基本无变化。

2008年,80m3/s,无明显变化。

2012年,最大100m3/s,涵洞上下游均无明显变化。

2013年,最大300m3/s,防冲槽石料走失,局部损坏,下游河槽基本稳定,主流在中间,左岸滩地有冲刷。

根据以上调查可知,岳城水库每次放水对穿漳涵洞上下游河道均造成不同程度的冲刷,尤其是穿漳涵洞下游河道下切深度较大。

三、河道演变趋势分析和总结

根据《海河流域防洪规划》及《漳卫河系防洪规划报告》,穿漳涵洞所在河段主要的水利规划有:堤防的加高、培厚,堤顶路路面硬化,险工险段治理等。

上述有关的水利规划对于漳河现状河势稳定具有重要作用,由于受穿漳涵洞的控制,河道的平面变化即河宽变化很小,河道的纵向变化表现为单向整体下切,下切主要原因是河道冲刷,另外河道的沉降也是重要因素。

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