以东鱼河南支为例,浅谈河道淤积及防治措施

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  摘要:东鱼河南支是淮河流域东鱼河的一条主要支流,是山东曹县与河南兰考的一条主要防洪除涝河道,由于严重淤积,大大降低了河道的防洪除涝效益。
  关键词:水土保持;河道淤积;防治措施。
  
  东鱼河南支是淮河流域东鱼河的一条主要支流,是山东曹县与河南兰考的一条主要防洪防涝河道,位于黄河以东,南四湖以西,万福河以南,废黄河故道以北。起源于河南边界胡乔,至定陶县王店集乡入东鱼河,全长52.4公里,流域面积1290平方公里。
  
  一、社会经济情况。
  
  ㈠农业生产
  东鱼河南支流域气候温和,土壤肥沃,农作物主要有小麦、玉米、棉花、油料、杂粮等。在东鱼河南支开挖治理前,粮食产量耕地亩单产100公斤左右,1970年开挖治理后,粮食产量耕地亩单产提高到544公斤,棉花单产也提高到70公斤左右。流域内总耕地面积6.83万公顷,人口61.0万人。
  ㈡社会经济
  本流域内有菏商公路、菏民公路等,加之京九铁路的开通,将为该流域的国民经济发展创造有利条件。
  ㈢工程地质与水文地质
  东鱼河南支属于第四纪地层,质地粗糙而松软。土壤主要有潮土、盐土,潮土是黄河冲积母质在潜水的控制作用下形成的,颗粒细微均匀,凝聚性差,渗透性弱,有机含量低,含有一定数量的可溶性盐;流域内盐土含有钠、镁、钙、硫酸根和氯离子。由于历代黄泛水流缓急不同,形成了沙壤淤土相间,土层薄厚不均的土壤分布特点。砂壤土:浅黄、很湿、软塑、稍密、混粉砂,振动液化,天然密度一般为1.82-1.9克/立方厘米;淤泥质砂壤土:灰色、灰黑色、很湿、软塑,含少量腐植质,天然密度一般在1.84-1.96克/立方厘米。土壤颗料软粗,逐渐粘重,据统计,流域内壤土占耕地面积的37.1%,粘土占26%,沙土占20.4%,盐碱土占16.5%,由于土壤质地粗糙而松散抗侵蚀性能差,水土流失严重。
  流域内地下水属第四纪孔隙水,含水层多由粉砂、细砂组成,在垂直分布上大体可分为全淡区、淡碱--淡区和咸--淡区三类,其中淡--碱--淡区分布最广。地下水一般距地面2至3米,地下浅层淡水底板一般在地面以下15至16米,但有20%的面积地下水矿化度在3克/升以上,不宜灌溉,深层淡水一般在地面以下150至300米之间,水质较好。
  ㈣气象水文
  东鱼河南支流域位于北温带季风区,属大陆性半干旱气候,干燥多风,多年平均降雨量700毫米,且多集中在汛期(6月至9月份),占多年平均降雨量的70%,由于降雨年内和年际变化较大,往往出现连年干旱和连年洪涝以及一年内出现春旱秋涝、秋后又旱的自然现象。据1470年至1981年510多年旱涝史料和水文实测资料统计。按湿润度法划分干旱、洪涝的标准,在512年中发生涝灾187次,平均每2.7年一次;发生旱灾142次,平均3.6年一次。
  东鱼河南支流域内年平均气温13.7℃,7月份最高日平均气温27.3℃,最高达43.7℃,(发生在1966年7月19日)。一月份最低,月平均为-1.7℃,最低达-20.6℃(发生在1957年1月16日)。无霜期一般为204日至230日。流域内干燥多风,其风向随季节而变,夏季多东南风,冬季多西北风。全年有137日的时间风力可达到三、四级(大于该区轻质粉砂壤土的起动风速),全年平均风速3.28至4.14米/秒。历史上曾出现最大风速达24米/秒。
  
  二、河道淤积原因。
  
  1998年8月菏泽市测量队对东鱼河南支进行了实际测量,总淤积量644.8万立方米。由于河道淤积严重,大大降低了河道的防洪除涝效益。河道淤积主要有以下几个方面的原因:
  ㈠自然因素:包括气候因素和下垫因素
  1、东鱼河南支流域范围内年降雨量分布不均,多集中在七、八、九三个月份,占全年降雨量的60-70%,且汛期降雨常出现短历时暴雨,由于暴雨直接冲击溅蚀地表,造成径流冲刷表层土壤,引起水土流失。挟沙汇流入河而淤积河道,该区是以降雨补给为主的河道,实测资料表明,河道输沙量汛期三个月为最大。特别是汛期暴雨出现的次数和降雨强度直接影响河道来沙。降雨强度越大,实测河道输沙量越多,因为土壤经过冬春雨季风化,颗粒松散,遇到暴雨侵蚀即产生严重的水土流失,致使河道输沙量大增而淤积河道。
  2、东鱼河南支流域范围内地势大平小不平,一般来说,在降雨、土质和土地利用等条件一致时,地形越复杂,水土流失越严重;另外,坡度是决定径流冲刷能力的基本因素之一,一般认为,坡度越大,冲刷量越大,水土流失也越严重。此外,河道淤积严重的另一个自然因素,就是积水面积大,各级支流条数多,地面坡度、水面比降变化悬殊。
  该区土壤质地多系沙壤土和粉沙土,缺乏有机质,含盐量较高,易在水中分散,故大部分土壤都具有抗蚀性弱,易被冲刷的特性,由于该区有70%的沙壤土,故河道淤积有了来沙的客观条件。
  3、植被可以阻止水土流失,植被的地上部分可以拦截降水,减轻雨滴溅击,削弱降水对土壤的破坏作用;植被根系有穿插缠绕和盘结土体的作用,可以加强土壤的抗蚀抗冲能力。而本区植被覆盖率太低,这也是引起水土流失对河道造成淤积的原因之一。
  ㈡人为因素:包括引黄淤灌和水土保持等
  1、黄河是鲁西南工农业发展的重要水源,东鱼河南支多年来,引黄水量达19.3亿立方米以上,而引黄河道淤积沉沙量达200.8万立方米,由此可见,引黄淤灌特别是淤改引进的泥沙量是相当大的,由于引黄沉沙搞得不好,致使淤灌尾水挟沙入河,是东鱼河南支淤积泥沙的重要来源。
  2、目前在东鱼河南支已经修建大小拦河闸3座。由于拦河闸的修建,打乱了平原河道大水冲,小水淤的自然规律,再加上对拦河闸运用不尽合理,致使大量泥沙沉积河底。由于闸前长期蓄水,河床土质饱和呈泥状,加之闸门开启欠妥,河道水位陡涨猛落,引起河滩滑坡、坍塌,造成河道淤积。
  3、东鱼河南支有许多小支流,且系人工开挖河道,一些施工中留下的土隔清除不彻底,任其被水冲刷,有的为了交通和引水灌溉需要,拦河打坝,乱扒乱堵,这也是造成河道淤积不可忽视的因素。
  4、根据1980年9月省水利厅提供的河道实测资料及1985年省水文总站课题组对菏泽市6处引黄灌区引黄尾水入河处做的泥沙观测试验资料分析成果,每一亿立方米黄河水,输沙量达104万立方米,平均泄沙率为11.09%,如李庙水文站实测1980年引进南支沙量50万吨,引黄退水后入河泥沙仅5.55万吨。
  实践证明,许多新挖河道,最初几年淤积严重,一是因为河段、河槽边坡、比降达不到不冲不淤的要求,需几年运行才趋于稳定;二是各级支流不配套,遇到大雨,冲刷严重也为淤积提供了大量泥沙来源。
  综上所述,无论是面上支流来沙,还是引黄退水入河泥沙,都是造成东鱼河南支淤积的主要原因。
  
  三、河道防淤措施
  
  东鱼河南支的严重淤积不仅降低了其防洪除涝能力,而且由于河床抬高也不利于排碱,加大了涝碱威胁。为了充分发挥河道的工程效益,除有计划进行投资治理外,更重要的是要采取积极有效的防淤措施。
  ㈠搞好引黄治沙,杜绝浑水入河
  要减轻东鱼河南支的河道淤积,必须从减少入河泥沙着手。主要是控制引黄退水含沙量不超过2公斤/立方米。当前应加强对引黄灌区的科学管理和迅速搞好灌区配套和沉沙,只有搞好引黄沉沙,杜绝浑水入河,才能减轻河道淤积。
  ㈡加强水土保持,减少径流冲刷
  为了减少水土流失,减轻东鱼河南支的淤积,水土保持是必经之路。只有通过大搞水土保持,搞好各级支流治理及田间工程配套,才能达到减少地面上径流来沙,减轻河道淤积的目的。
  ㈢植树造林,增加地面覆盖
  造林可以增加地面覆盖,高大的树冠可以直接截留雨水,枯枝烂叶也可以阻拦径流冲刷和间接增加土壤渗吸性能,堤防河坡植被也可攀结泥土,减轻径流冲刷,减少水土流失,减轻河道冲刷,减少河道来沙。
  ㈣克服重建轻管,加强拦河闸的科学管理和应用
  科学发展引黄、引河灌溉,是减轻河道淤积的关键。另外,我们最好将河道清淤投资,用在减少河道来沙,减轻河道淤积的治理上。
  总之,当今国内外,对河道淤积的泥沙来源,还没有一劳永逸的解决方法,只是采取一些有力措施,尽量减少河道来沙量,以减轻河道淤积程度。
  
  参考文献:
  [1]堤防工程设计规范(GB50286-98)。
  [2]河道堤防工程管理规范。
  [3]疏浚工程施工技术规范(SLJ202-82)。
  [4]防洪标准(GB50201-94)。
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