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泥沙淤積對黃河防洪影響的幾點思考

2020.01.15

發布者:網上發布

 黃河防洪安全備受世人關注,為保證黃河防洪安全,以確保黃河花園口22300m3/s洪水不決口,建國以來,國家投入大量資金對黃河下游進行系統治理,取得了近六十年的黃河安瀾。但近十幾年黃河下游頻繁出現的“小流量,高水位”、“小洪水、大淹沒”等新情況,使人們對泥沙災害有了新認識。本文結合黃委高級專業技術干部研討 “河流水沙災害及其防治” 課目學習的體會和心得,簡要闡述泥沙淤積對黃河防洪影響的幾點思考。
  一、黃河下游防洪目標及主要措施
  黃河防洪任務艱巨,水沙條件復雜,汛情瞬息萬變,各級防指要有應對各種突發性、特殊性情況的思想準備和應急處置措施。
  黃河防汛目標任務是:確保黃河花園口站22000m3/s及以下洪水大堤不決口,遇超標準洪水,做到有準備,有對策,盡最大努力,采取一切措施縮小災害;確保設計標準內黃河控導工程安全;及時做好黃河灘區、滯洪區群眾遷安避洪工作,確保群眾生命安全,盡最大努力減少洪災損失。
  為保證黃河防洪安全,黃河下游已建成了以干流水庫、堤防、河道整治工程為主體的“上攔下排,兩岸分滯”的防洪工程體系。上攔工程主要包括干流上的小浪底、三門峽等水庫:五十多年來在黃河上、中游興建大型水庫22座,總庫容617億m3,已超出黃河的年平均徑流量,對洪水的調控能力大大增強,加之人口增加和經濟發展造成的引黃用水與日俱增,進入下游洪水的出現機遇大大減少。4000m3/s以上的洪水50年代年平均達6.3次,60—80年代年平均3.6次,90年代年平均0.9次進入21世紀還沒有一次超過4000m3/s的洪水;下排工程主要包括黃河兩岸大堤、險工及河道整治工程;兩岸分滯是指黃河下游兩岸開辟的東平湖、北金堤滯洪區。
  同時,還建立了以地方行政首長負責制的“三位一體”軍防體系和省、市、縣、鄉、村五級防汛組織。
  二、水沙災害定義
  河流整體上作為一個動態的反饋系統,以泥沙為中介,水流和河床相互作用,局部的水沙條件變化將會引起泥沙輸移的變化,從而引起更大范圍的調整。在這些影響中對人類威脅最大、最直接的莫過于促成和加劇洪水災害。由于流域水土流失嚴重;而且泥沙災害具有累積效應,這種因泥沙輸移變化引起江河水沙災害加劇的現象越來越嚴重。因此,我們將泥沙災害定義為:凡是致災因子是泥沙,或由泥沙誘發其他載體給人類的生命環境和物質文明建設帶來危害,給經濟帶來損失,這樣的泥沙事件就構成泥沙災害。由泥沙為致災因子形。成的災害為泥沙的直接災害,如滑坡、泥石流及崩塌等;由泥沙誘發其他載體引發的災害,如因土壤侵蝕形成的泥沙在河道或水庫年復一年的淤積使河床抬高,泄洪能力降低,由不太大的洪水引發的漫堤、潰堤的災害等,定義為泥沙的間接災害。
  值得指出的是,水沙災害并不是一種新出現的災害現象,它是水災和沙災之間的一個子系統。此前的災害研究中,有些水沙災害被歸于水災,有些水沙災害被歸于沙災,人為地將其歸于兩個災害系統之間的一個,割裂了它們之間的聯系,對近年來頻繁出現的“小流量、高水位”現象無法解釋。
  三、近期黃河下游防洪出現的新情況
  近年來,黃河下游防洪出現的總體新情況是洪水不大,防洪壓力不小,以往大洪水引發大災,而今大小洪水都致大災。最顯著的特征主要有以下兩點:
  1. 普遍出現流量小,水位高,危害重,損失大的現象,并成逐年加重趨勢。1996年黃河花園口洪峰流量僅相當于1958年的1/3,而水位卻超過了1958年約l.0m,堤壩處處出險,沿岸防洪非常緊張,豫、魯40多個縣市,100多萬人遭受災害。2002年7月黃河小浪底水庫調水調沙試驗期間,高村水文站2930m3/s流量的水位比“96.8”洪水同流量水位高出0.55m左右;高村上下河段濮陽灘區在流量不到2000m3/s時即發生漫灘,漫灘水流順串溝直沖大堤,并在堤河低洼地帶形成順堤行洪,濮陽部分堤段堤根水深達4~5m,堤防受到嚴重威脅。
  2. 大面積、大范圍是近幾年洪水災害的另一特征。近年來上游來水來沙偏枯,黃河下游主河槽萎縮,平灘流量減小,灘槽高差降低,河道內“槽高、灘低、堤根洼”的“二級懸河”狀況加劇,使得在與過去同樣的平灘流量情況下,現今早已漫過主槽,發生大面積、大范圍漫灘了。例如,“96.8”洪水,雖然洪峰流量只有6260m3/s,但洪水水位表現很高,造成黃河下游嚴重的洪水災害,共淹沒灘區耕地114萬畝,偎水和進水村莊67個;1855年形成的河南原陽高灘,1958年、1982年洪水基本未漫灘,今年竟全部偎水,淹地24萬畝,有38個村莊進水和被水圍困;水利設施、交通道路、通信線路等損壞嚴重,直接經濟損失約2.15億元。1999年以來長期小水,夾河灘至貫臺之間的張莊河段,形成畸形死彎,造成3戶房屋塌入河中,河勢直今還沒有得到明顯改善。2002年7月4日開始,7月7日高村水文站流量為2280m3/s,上午11時30分濮陽縣習城灘萬寨渠堤決口,習城灘全部被淹,灘區進水量31306萬m3,流量357m3/s,平均水深為1.5m,最大為2.5m,淹沒面積1.5萬hm2,水圍村莊133個,人數83830人,受影響村莊37個,人數30190人。2003年9月18日,黃河河南蘭考縣谷營鄉蔡集村生產堤決口,造成蘭考北灘、東明灘區全部被淹,灘區平均水深2.9m,最大達5m。受淹面積達27.75萬畝,淹沒耕地25.14萬畝,谷營、焦元、長興三鄉152個村11.42萬人被水圍困,共轉移人口3.21萬人, 9738戶的36191間房屋損壞,1733戶的4252間房屋倒塌,沖毀橋涵閘262座,損壞機井491眼,損壞供電線路179km、通信線路225km,多出路面受沖被損。
  3. 小水大險是近幾年河道整治工程出險的明顯特征。近幾年雖然河道整治工程逐步配套,河勢變化也逐步得到控制,但由于河槽萎縮,工程控制范圍內小洪水畸形河勢特別發育,小范圍的橫河、斜河不時出現,洪水長歷時頂沖工程壩垛而出險,甚至出現重大險情的事例屢屢發生。例如,1993年9月,在黃河流量只有1000m3/s情況下,在黑崗口對面形成橫河,直沖黑崗口63壩與高朱莊之間長840的空檔,灘地塌退600m,主流距大堤僅64m,直接危及黃河堤防的安全,經2000多名軍民晝夜搶修8個垛才保障了堤防安全。2003年9月 10日 5時,大河流量1500 m3/s,棗樹溝14壩~17壩大溜頂沖、回溜淘刷,壩基沉排產生不均勻下蟄,出現坦石坍塌、下蟄和土胎蟄裂等重大險情,出險體積達992 m3。

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