漳河干流河道演变及泥沙补给分析

王小虎，韩彦美，刘凌志

（1.德州鬲津水利有限公司，山东 德州 253009；2.漳卫南运河德州河务局，山东 德州 253009；3.海河水利委员会漳卫南运河管理局，山东 德州 253009）

1 河道演变概况

漳河属海河流域漳卫南运河系，上源清漳河、浊漳河2 个分支皆发源于山西省东南部太行山腹地，清漳河、浊漳河入河北省涉县后，在合漳村汇流后称漳河，与卫河合流后称卫运河。漳河干流岳城水库以下段全长117 km。

漳河，古称降水（绛水），亦称衡漳、衡水，衡者横也，意指漳河迁徙无常、散漫不可制约。漳河水猛沙多，善淤、善决、善徙。

西汉末年（公元8年）以前，漳河属黄河水系，公元11年黄河南徙后归于清河支流。隋代开凿永济渠后，漳河重新纳入海河水系。金代黄河南徙夺淮后，漳河由于含沙量高，淀洼逐渐淤平，泄水受阻，频繁变迁改道。

1942年，漳河至河北魏县南尚村改道由徐万仓入卫河形成现今漳、卫河合流态势。此后，两岸堤防逐渐加高，河势虽在两堤间摆动变化，但无大改道。

岳城水库建库前，水库以下河段进入平原区，比降趋缓，总体处于淤积状态，大部分河段属游荡型，河槽宽浅或无明显河槽，沙滩遍布。岳城水库建库后，蓄洪拦沙，进入下游河道的泥沙减少，下游河道由堆积为主转为冲刷为主[1]。

目前，漳河干流成为间歇性河流，水沙量明显减少，河势变化出现小水（流量在200 m3/s 左右）钻裆、滩地坍塌、险工吊悬和中大水（流量在800 m3/s 左右）冲刷坝头、威胁大堤的新特点。

2 水文基本资料

漳河干流建有观台、岳城水库漳河站、蔡小庄3个国家基本水文站。各站水文资料情况，详见表1。

表1 漳河干流水文站资料情况km2

漳河洪水汇流时间短、量级大，单峰洪水历时一般约5 d，复峰洪水历时一般11～15 d[2]。实测大洪水年份有1956、1963、1996年。重大洪水年份水文站实测资料，详见表2。

表2 漳河干流重大洪水年份水文站实测资料情况m3/s

3 河道主槽演变分析

3.1 河道主槽平面演变分析

1963年洪水期间，漳河主流在魏县、大名县交界以上基本呈南移（右岸）趋势，其中临漳至魏县段除西冀庄、明古寺、常家屯、新后屯、砚瓦台、旧魏县、郭枣林几处险工靠溜，其余基本靠近南岸。大名县境内因分汊及左堤漫溢，万堤镇以下主流北移。

1996年洪水期间，岳城水库下泄最大流量为1490 m3/s[3]，水流上滩造成淤积，河槽出现不同程度冲刷，穿漳涵洞以下的蜿蜒河段下切明显。

3.1.1 河槽宽度变化

根据实测横断面资料，1991年以来，河槽京广铁路桥至常家屯河段有逐渐展宽趋势；常家屯至砚瓦台河段，展宽较多；砚瓦台至南尚村河段，“96·8”洪水之后稍有展宽；南尚村至郭枣林河段和东王村口门至徐万仓河段，随时间变化不大；郭枣林至东王村口门河段，为逐渐展宽趋势。漳河干流1991—2016年河宽变化，详见表3。

表3 漳河干流1991—2016年河宽变化情况m

3.1.2 河槽深泓线长度变化

“96·8”洪水后，游荡型河段主河槽冲刷明显，过渡段和蜿蜒段主河槽凹岸也被冲刷，河道深泓线长度增加，弯曲度加大。“96·8”洪水以后年份的小流量过水，对深泓线整体影响不大。漳河干流1991—2016年河槽深泓线长度变化，详见表4。

表4 漳河干流1991—2016年河道深泓线长度变化情况m

3.2 河道主槽纵向演变分析

3.2.1 河槽深泓线纵向变化

根据1991—2016年河道深泓点变化情况看，深泓线表现为单向整体下切，具体情况详见表5、如图1所示，下切的原因主要是冲刷、采砂和沉降。

图1 漳河干流河道深泓纵剖面

因受穿漳涵洞限制，漳河河道纵比降以穿漳涵洞为节点大致可分为上下两段[3]。1991—2016年，漳河京广铁路桥至穿漳涵洞之间河底纵坡变化不大，约为1/2100；但穿漳涵洞至徐万仓之间河底纵坡变化较大，约从1/2900变缓为1/5000。

分析其原因，近25 a 来除“96·8”洪水期间河道水流流量较大以外，其余时间流量均较小且为清水，造成河道深泓线表现为单向整体下切。因受穿漳涵洞的控制，水流对穿漳涵洞以上部分河段冲刷受到限制，深泓线下切较小[3]。穿漳涵洞以下，部分河段流速较大，河床下切较大，随着时间推移河床下切逐渐向下游发展，导致穿漳涵洞以下河段河底纵坡变缓[3]。

3.2.2 河道冲淤变化

漳河干流输沙影响的主要因素是岳城水库下泄水流。1991年以来，除“96·8”大洪水期间外，水库基本为清水下泄，水流含沙量处于非饱和状态，漳河干流上段河道比降较陡，流速较大，水流挟沙力较大，因此水流会沿途挟带泥沙，对河床造成冲刷，部分断面河道下切深度较大。随着沿途挟带泥沙增多，水流含沙量逐渐增加，遇下游河道比降变缓或河宽扩展的断面流速变小，水流挟沙力随之变小，便在局部断面产生泥沙淤积。

从主槽平滩面积变化情况来看（详见表6），京广铁路桥至砚瓦台段河床基本处于冲刷状态，砚瓦台至徐万仓段河床整体处于微冲状态。

表6 1991—2016年河道平滩面积变化情况m2

4 河道泥沙补给分析

4.1 泥沙基本情况

岳城水库多年平均入库径流8.02 亿m3，多年平均入库沙量574.49 万t（1963—2004年）；1991—2010年的20 a 间，仅“96·8”洪水时有泥沙出库，其余时间均是清水下泄。

1991—2011年间蔡小庄水文站径流总量22.6亿m3，输沙总量1324 万t，水流平均含沙量5.86 kg/m3；若不考虑1996年大洪水年份，蔡小庄水文站径流总量为12.95 亿m3，输沙总量为248 万t，水流平均含沙量为1.92 kg/m3；从各年平均含沙量来看，1991—2011年（除1996年），水流含沙量无明显减小的趋势。

观台水文站为岳城水库入库站，岳城水库漳河站为岳城水库出库站。由于漳河岳城水库以下无较大支流汇入，岳城水库漳河站亦为岳城水库以下漳河干流来水来沙控制站。漳河蔡小庄水文站为岳城水库以下漳河干流泄水泄沙控制站。观台水文站、岳城水库漳河站、蔡小庄水文站多年平均径流、洪峰、输沙量情况，详见表7。

表7 观台水文站、岳城水库漳河站、蔡小庄水文站多年平均径流、洪峰、输沙量统计

岳城水库建成后，由于水库的拦沙、削峰和径流调节作用[4]以及上游用水量增加，水库入出库呈现水沙量均骤减现象，蔡小庄水文站以上河道由建库前的淤积状态转变为水库运行后的持续冲刷状态。

4.2 “96·8”洪水水沙特性分析

1996年8 月4—10 日大洪水期间，漳河发生洪峰50 a一遇、洪量29 a一遇洪水，岳城水库下泄总沙量1363万t，同期下游蔡小庄水文站输沙量929万t，岳城水库至蔡小庄水文站区间河段淤积量为434 万t，其中仅8 月5 日下泄流量最大时本河段处于淤积状态，且由于水流上滩，淤积主要发生在滩地，其余时间河道则处于冲刷状态。“96·8”洪水期间各控制站水沙过程，详见表8。

表8 “96·8”洪水期间各控制站水沙过程

4.3 水沙情况变化分析

1991—2015年间蔡小庄水文站径流总量26.16 亿m3，输沙总量1364 万t，水流平均含沙量5.21 kg/m3；若不考虑1996年大洪水年份，蔡小庄水文站径流总量为16.46亿m3，输沙总量为288万t，水流平均含沙量为1.78 kg/m3；若不考虑1996年8月5日河道淤积，1991—2015年间岳城水库至蔡小庄水文站区间河槽总冲刷量为758万t。1991—2015年（除1996年），蔡小庄水文站水流含沙量无明显减小的趋势。

岳城水库建成后，水库以上流域来水来沙情况发生了重大变化，尤其是近年来，漳河下垫面条件发生一定变化，连续遭遇偏枯年份，水库入库水量减少，入库沙量亦明显减少。由于用水量增加，岳城水库下泄水量亦明显减少，1991年以后（除1996年外）水库下泄流量均在300 m3/s 以下且基本为清水下泄，漳河干流基本无推移质泥沙补给。

5 结论

通过1991—2015年河道实测资料分析，1991年前漳河河槽宽度逐年展宽，河道冲刷明显，深泓线长度增加、弯曲度加大，1996年后变化不大；深泓线单向整体下切，穿漳涵洞以上河段下切较小，穿漳涵洞以下河段下切较大，逐渐向下游发展，河底纵坡变缓；岳城水库建库以后，河床基本处于冲刷状态，基本无推移质泥沙补给。