渭河夹滩工程(耿镇桥~赤水河口)河段河势分析及预测
2021-04-26顾志刚郑涵之伊晓燕
顾志刚 王 磊 郑涵之 伊晓燕 孙 一 马 静
1.黄河水利科学研究院 水利部黄河泥沙重点实验室 河南 郑州 450003
2.黄河水利委员会机关服务局 河南 郑州 450001;3.山西黄河北干流管理局 山西 运城 043300
渭河下游河道从平面形态上区分有三种类型,咸阳陇海铁路桥以下至耿镇桥为游荡型河段,耿镇桥至赤水河口为过渡型河段,赤水河口以下至河口为蜿蜒型河段。渭河自陇海铁路桥至渭河入黄口为西南—东北流向,两岸支流水系分布呈不对称状,北岸主要有北洛河、石川河、泾河等三条支流,其中北洛河和泾河两大支流均发源于黄土高原地区,源远流长;南岸主要有沣河、灞河、赤水和潼河等十八条支流,均发源于秦岭山区。
耿镇桥~赤水河口段位于泾河口至赤水过渡性河段之间,该河段主河槽基本稳定,近期尚未出现大幅度摆动。夹滩工程处河道为复式断面,主槽单一,位于河道中间靠右,宽约300m~400m,滩面宽约1200m,河床质由中、细砂组成,沿程由粗变细,粒径0.55mm。
1.1 河段历史演变概况 经过大量的考古资料验证结合水文资料分析,公元初年至五世纪,渭河下游呈现新出流浅沙深、曲流发育的特点;河道冲淤情况随着环境和水沙条件的变化,淤积时轻时重,洪水期具有涨冲落淤的一般规律。虽然渭河河道变化频繁,但根据陕西通志载:“渭河在长安县北三十里,在临潼县北十五里,在渭南县北四里,在同州南十五里,在华州北十里,在华阴县北二十里”。
1.2 河段近期河势演变分析 三门峡水库于1973年采用“蓄清排浑”运用以后,渭河下游断面形态随之调整,河势也随之变化。总体来看,水库运用后渭河下游基本上延续了历史时期以来的河道特性,河型的分段特点与天然河道大体相同,即耿镇桥至赤水河口为过渡型河道。
夹滩工程位于渭河耿镇桥至赤水河口河段之间,上距耿镇桥4.8km,上距渭淤27断面最小距离0.26km,下距渭淤26断面最小距离3.5km,距下游临潼水文站约5.5km。夹滩工程~临潼水文站河段(以下简称:夹滩工程河段)于20世纪60年代、70年代陆续修建部分河道整治工程和堤防工程,这些工程的修建对改善河势、保堤护滩、发展沿岸工农业生产起到了一定成效。
由夹滩工程河段主流线套绘图1.2-1中可以看出:1971年以来本河段主流一直顺左岸吴村杨、夹滩、西渭阳行河,1987年以后,河在夹滩险工外移,致使该险工脱流。1971~1998年河势来看,夹滩险工和张庄工程河势变化较大外,吴村杨、西渭阳工程多年靠河,河势较为稳定。
图1.2-1 1971年~1996年夹滩工程河段主流线套绘图(1:50000)
从1999~2020年河势来看(图1.2-2),主流多年靠左岸吴村杨、夹滩、西渭阳行河,从2004年开始夹滩险工下首着溜,主流从西渭阳到对岸张庄座湾,主流基本在治导线范围内。为了进一步了解夹滩工程河段主河槽摆动幅度,点绘了工程上游渭淤27断面实测历年深泓点位置变化情况(见图1.2-3)。渭淤27断面深泓点起点距变化在5300m~5850m范围内,摆动幅约550m。经过多年治理,目前夹滩工程河段主流基本得到控制,主流基本在治导线范围内沿吴村杨—夹滩—西渭阳—张庄工程而行。由渭淤27断面典型年横断面冲淤变化图1.2-4可以看出,近年来夹滩工程河段时冲时淤。80年代以后,遇到有利的来水来沙条件,主槽冲刷展宽,过流面积增大,遇到高含沙小洪水,则主槽淤积萎缩。主河槽多年来靠左岸,基本稳定,1973年以来主河槽基本在起点距5200~6000m范围内。考虑到1984年高含沙较大洪水发生年份,渭淤27断面主河槽右岸起点距为6200m,主河槽变化范围为1000m。
图1.2-2 1999年~2020年夹滩工程河段主流线套绘图(1:50000)
图1.2-3 渭淤27断面主河槽深泓点历年变化图
图1.2-4 渭淤27断面典型年横断面冲淤变化图
1.3 河段河势演变预测 夹滩工程河段经过多年治理,上下游已修建有多处工程。夹滩工程上游上马渡~蔡家沟段主流上提下挫现象还时有发生,弯道持续发展已成为“横河”,2005年以来调整幅度逐渐变小;夹滩工程河段主流多年顺吴村杨~夹滩~西渭阳~张庄~滩王工程而行,主流基本在治导线范围内。