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【摘 要】本文从漳河来水特性出发,分析工程现状和河床演变情况,并提出了工程措施和建议。
【关键词】漳河;工程;防洪;现状分析
Analysis of the Zhang River flood control project
Si Chun-feng,Li Xiao-ying
(Ministry of Water Resources IOC Zhangweinan Yuecheng Reservoir Canal Authority Handan Hebei 056001)
【Abstract】In this paper, Zhang River runoff characteristics, analyzes the project status and riverbed evolution, and proposed engineering measures and proposals.
【Key words】Zhanghe;Engineering;Flood control;Analysis
漳河是一条游荡性河道,其河道河槽、水势变化极不规律,防洪任务十分艰巨。本文通过对河道来水特性、工程现状及河床演变分析,提出三者之间的关系,为今后防洪体系进一步加强和完善提出自己的看法。
1. 来水特性分析
漳河来水主要集中于其上的岳城水库,岳城水库控制流域面积18100平方公里,占流域面积的99.4%。因而岳城水库决定着漳河来水。
岳城水库行洪按三级运用,三年一遇限泄500立方米每秒,三年至三十年一遇限泄1500立方米每秒,三十年至五十年一遇限泄3000立方米每秒。大于五十年一遇不限泄。当岳城水库泄量超过1500立方米每秒时,按《东王村分洪预案》分洪,由河北省防指下令,在漳河右堤东王村下游向大名泛区分洪,以确保左堤安全。
从时长上漳河来水主要表现为弃水。在1970年建库后,1970年-1979年间,弃水是基本上连续的,下泄流量也较大。1980-2001年的22年中(包括96.8洪水),弃水总时间有390天,82年就占101天,年均弃水仅18天,弃水总量为28.571亿立方米,年均1.289亿立方米,与其多年19.6亿的径流量相比,占6.6%。因此漳河来水的可控性极强,但泄流量较小,时间也短,中小洪水是漳河来水的主要特点。
2. 工程现状分析
漳河是海河流域南运河水系的一条重要河流,历史上以善淤、善决、善徙著称。两岸堤防总长201公里,现有险工50处,险工长度65公里,(土石丁坝320道,砼网格坝20道,护岸20577米)工程约占堤防总长的20%。
其防洪工程主要是近几十年逐渐修建的,尤其是九十年代以控导为主的漳河整治工程,对漳河防洪起着决定性作用。漳河的工程主要采取复堤、修建险工等措施。
在漳河上游南尚村以上(游荡性河道段)是防洪和工程建设的重点,建有工程护岸21处,丁坝143个,垛坝13个,工程护险总长度42.958米。工程结构以长、短丁坝为主。丁坝有加速河床演变的作用。在防洪应用中,短丁坝护岸工程作用表现在强化河岸的抗冲能力,抑制了河段的平面变形,整个河段的稳定性增加。但丁坝由于束水作用,造成水深流急,随着弯道的发展,加速了坝前深槽冲深的过程,长丁坝身上下回流淘刷加剧导致坝身截断,因此,对丁坝要特别注意水势,并根据水情,增设丁坝补强腰间,或辅助修建一些平顺护岸工程,保障控导工程发挥作用。
3. 河床演变分析
河床演变主要动力来自于来水,工程对水势起控导作用。由于水库对其上游来水的缓流,使推移质和部分悬移质都沉积在库内,使漳河下游河道来水成为不饱和水,在下游表现为冲切河道,发育河槽。在控导线内对形成发展河道主槽,起着积极的作用。
岳城水库来水可分为三级,频率最高的500立方米每秒以下的水流,1500个立方米每秒以下的水流和1500立方米每秒以上的水流。500立方米每秒以下水流,建库后发生频率65.6%,根据2001年和2002年的岳城水库弃水分析,在500立方米每秒以下的小洪水作用下,河道发生微小变化,甚至可能出险,但不改变河道的河势,对河道具有一定的冲切作用。是河槽发展的常动力,但对河道发展速度相对较缓。
1500立方米每秒以上的水流,对河床演变具有明显作用,但由于洪水流量过大,本身难以控制,使我们面临的是防洪抢险而不是促进洪水的造床。
1500立方米每秒以下的水流:根据漳河上多年来水分析(取岳城水库上面的观台站资料),多年平均径流量为19.6亿立方米,多年平均最大流量为1175立方米每秒(统计1951~1988年),漳河上游有中小型水库 15个,总库容10.6 亿立方米,对洪水洪峰有一定的削弱,考虑其影响,推定多年平均最大流量为1175*(1+5%)=1234立方米每秒。
造床流量是中高洪水中对形成发展河道,具有决定作用的流量,由于岳城水库的拦蓄作用,来水的洪峰曲线与时间模式已被改变,其对应的造床流量也难以设定,因此,根据漳河床泥沙的起动流速,分析相应造床流量。漳河河床泥沙为中细砂,取邺镇处河道平均宽度606.4米,槽深2.61米,糙率0.025,沿程 比降1/2160,床砂起动流速为0.48∽.62米每秒(沙玉清公式),对应的流量为 981立方米每秒,发生相当规模的输沙时,取1.2的系数,即 1177立方米每秒,综上取造床流量为1200立方米每秒。
在1970年水库正式运用后,造床流量仅在1996年出现一次。漳河经“96.8”大水后,河槽变化较大,上游游荡段己出现主河槽,过渡段出现深水河槽,蜿蜒段河槽下切明显,充分体现造床流量下的河床演变效果。因此要加强观察,认真分析,力求动态掌握河道演变趋势,做好工程防御。
2000年以来,多次发生弃水,特别是2003年,时间长50余天,小流量下横河的情况表明,河道的演变还需相当长时间。
4. 来水、工程与河床演变关系分析
来水是河床演变的原动力,工程对来水起控导作用,使其朝指定方向发展,河床演变受工程约束,反过来河床演变又会对水势反作用,河床演变不断地脱离工程约束方向发展。
从三者关系来看,工程措施目的是通过对河床演变的控导作用,促使河道河床演变按工程设计要求发展,从而实现治理的目的。而河道河床演变又要以来水为动力,来水一方面为河床演变提供动力,另一方面又要求我们加强堤防、险工工程建设,防御水患。河床
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【关键词】漳河;工程;防洪;现状分析
Analysis of the Zhang River flood control project
Si Chun-feng,Li Xiao-ying
(Ministry of Water Resources IOC Zhangweinan Yuecheng Reservoir Canal Authority Handan Hebei 056001)
【Abstract】In this paper, Zhang River runoff characteristics, analyzes the project status and riverbed evolution, and proposed engineering measures and proposals.
【Key words】Zhanghe;Engineering;Flood control;Analysis
漳河是一条游荡性河道,其河道河槽、水势变化极不规律,防洪任务十分艰巨。本文通过对河道来水特性、工程现状及河床演变分析,提出三者之间的关系,为今后防洪体系进一步加强和完善提出自己的看法。
1. 来水特性分析
漳河来水主要集中于其上的岳城水库,岳城水库控制流域面积18100平方公里,占流域面积的99.4%。因而岳城水库决定着漳河来水。
岳城水库行洪按三级运用,三年一遇限泄500立方米每秒,三年至三十年一遇限泄1500立方米每秒,三十年至五十年一遇限泄3000立方米每秒。大于五十年一遇不限泄。当岳城水库泄量超过1500立方米每秒时,按《东王村分洪预案》分洪,由河北省防指下令,在漳河右堤东王村下游向大名泛区分洪,以确保左堤安全。
从时长上漳河来水主要表现为弃水。在1970年建库后,1970年-1979年间,弃水是基本上连续的,下泄流量也较大。1980-2001年的22年中(包括96.8洪水),弃水总时间有390天,82年就占101天,年均弃水仅18天,弃水总量为28.571亿立方米,年均1.289亿立方米,与其多年19.6亿的径流量相比,占6.6%。因此漳河来水的可控性极强,但泄流量较小,时间也短,中小洪水是漳河来水的主要特点。
2. 工程现状分析
漳河是海河流域南运河水系的一条重要河流,历史上以善淤、善决、善徙著称。两岸堤防总长201公里,现有险工50处,险工长度65公里,(土石丁坝320道,砼网格坝20道,护岸20577米)工程约占堤防总长的20%。
其防洪工程主要是近几十年逐渐修建的,尤其是九十年代以控导为主的漳河整治工程,对漳河防洪起着决定性作用。漳河的工程主要采取复堤、修建险工等措施。
在漳河上游南尚村以上(游荡性河道段)是防洪和工程建设的重点,建有工程护岸21处,丁坝143个,垛坝13个,工程护险总长度42.958米。工程结构以长、短丁坝为主。丁坝有加速河床演变的作用。在防洪应用中,短丁坝护岸工程作用表现在强化河岸的抗冲能力,抑制了河段的平面变形,整个河段的稳定性增加。但丁坝由于束水作用,造成水深流急,随着弯道的发展,加速了坝前深槽冲深的过程,长丁坝身上下回流淘刷加剧导致坝身截断,因此,对丁坝要特别注意水势,并根据水情,增设丁坝补强腰间,或辅助修建一些平顺护岸工程,保障控导工程发挥作用。
3. 河床演变分析
河床演变主要动力来自于来水,工程对水势起控导作用。由于水库对其上游来水的缓流,使推移质和部分悬移质都沉积在库内,使漳河下游河道来水成为不饱和水,在下游表现为冲切河道,发育河槽。在控导线内对形成发展河道主槽,起着积极的作用。
岳城水库来水可分为三级,频率最高的500立方米每秒以下的水流,1500个立方米每秒以下的水流和1500立方米每秒以上的水流。500立方米每秒以下水流,建库后发生频率65.6%,根据2001年和2002年的岳城水库弃水分析,在500立方米每秒以下的小洪水作用下,河道发生微小变化,甚至可能出险,但不改变河道的河势,对河道具有一定的冲切作用。是河槽发展的常动力,但对河道发展速度相对较缓。
1500立方米每秒以上的水流,对河床演变具有明显作用,但由于洪水流量过大,本身难以控制,使我们面临的是防洪抢险而不是促进洪水的造床。
1500立方米每秒以下的水流:根据漳河上多年来水分析(取岳城水库上面的观台站资料),多年平均径流量为19.6亿立方米,多年平均最大流量为1175立方米每秒(统计1951~1988年),漳河上游有中小型水库 15个,总库容10.6 亿立方米,对洪水洪峰有一定的削弱,考虑其影响,推定多年平均最大流量为1175*(1+5%)=1234立方米每秒。
造床流量是中高洪水中对形成发展河道,具有决定作用的流量,由于岳城水库的拦蓄作用,来水的洪峰曲线与时间模式已被改变,其对应的造床流量也难以设定,因此,根据漳河床泥沙的起动流速,分析相应造床流量。漳河河床泥沙为中细砂,取邺镇处河道平均宽度606.4米,槽深2.61米,糙率0.025,沿程 比降1/2160,床砂起动流速为0.48∽.62米每秒(沙玉清公式),对应的流量为 981立方米每秒,发生相当规模的输沙时,取1.2的系数,即 1177立方米每秒,综上取造床流量为1200立方米每秒。
在1970年水库正式运用后,造床流量仅在1996年出现一次。漳河经“96.8”大水后,河槽变化较大,上游游荡段己出现主河槽,过渡段出现深水河槽,蜿蜒段河槽下切明显,充分体现造床流量下的河床演变效果。因此要加强观察,认真分析,力求动态掌握河道演变趋势,做好工程防御。
2000年以来,多次发生弃水,特别是2003年,时间长50余天,小流量下横河的情况表明,河道的演变还需相当长时间。
4. 来水、工程与河床演变关系分析
来水是河床演变的原动力,工程对来水起控导作用,使其朝指定方向发展,河床演变受工程约束,反过来河床演变又会对水势反作用,河床演变不断地脱离工程约束方向发展。
从三者关系来看,工程措施目的是通过对河床演变的控导作用,促使河道河床演变按工程设计要求发展,从而实现治理的目的。而河道河床演变又要以来水为动力,来水一方面为河床演变提供动力,另一方面又要求我们加强堤防、险工工程建设,防御水患。河床
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