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评《黄河下游游荡性河道整治方案研究》(齐璞)

(2025-03-02 01:31:14)
评《黄河下游游荡性河道整治方案研究》(齐璞)

 

      黄委会2002年开展游荡性河道整治方案研究基于传统整治方案存在许多问题,游荡性河段河势尚未得到控制,难于保证设计流路的稳定。李国英主任在会上强调不管你得了国家几等奖,游荡性河道控制不住等于无用。治理的目标应为稳定主槽、有利排洪输沙。如果《黄河的整治方案》还不能就实现上述目标作出充分证论,就不能作为推荐实施方案。

一、《黄河下游游荡性河道整治方案研究》推荐弯曲整治方案,是将游荡性河道强行整治成急弯河道,在理论上,实践上都存在不少问题,将浪费国家大量资金,并不利于排洪输沙。

(一)小水坐弯构不成游荡性河道整治成急弯河道的“坚实理论基础”

     在理论上,冲积河流普遍存在着“大水趋直,小水坐弯”演变规律,游荡性河流也不例外。这是由于在枯水期河床上分布着形态阻力不同的犬牙交错沙州,强迫水流改变方向,形成小水坐弯现象,而在大水时床面上沙浪消失,床面进入高输沙率动平整状态,水流沿比降最大方向流动,形成大水趋直的演变规律。但游荡性河流由于河槽极为宽浅,在大水趋直的作用下,小水坐弯无法累积,不能形成稳定的弯曲性河道,因此河流小水坐弯现象构不成游荡性河道整治成弯曲性河道的“坚实理论基础”,只有具有窄深河槽的河流才能发展成弯曲性河流。

(二)认为平面形态弯曲是稳定主要原因是站不着脚的

      高村以下河道稳定的主要原因,是由于有了窄深河槽,大部分河段是顺直或微弯的,通过护弯导流即可稳定。而不是因为平面弯曲所造成。对高村至徐巴土125km河段, 河道平面形态的统计结果表明,河段长大于9km,而弯曲率<1.3的稳定段有9段,平均弯曲率1.04,河段长达105.5km,占河段总长136km的77.6%; 弯曲率>1.3的死弯仅有4段,平均弯曲率1.47,河段长30.5 km,占河段总长的22.4%。高村至徐巴土全河段平均弯曲率约为1.24(详情见下表),由此可见认为平面弯曲才稳定是站不着脚的,人为建造河弯的整治思路是不可取的。一味主张小弯整治,需要在河槽主流中兴建挑流坝,强迫水流改变方向,这就更说明微弯整治方案不是依靠水流自身特性而因势利导,而是靠工程不断的上延下续来控制河势的。
 

(三)目前小弯整治方案将造成巨大浪费,同时也不利于排洪输沙

     《整治方案》在伊洛河口神堤、赵口、黑岗口均采用在主流区兴建挑流坝,强迫水流改变方向,使对岸远离主流的控导工程着流,不仅严重影响泄洪,也造成很大的浪费。如张王庄控导8道坝才兴建没几年时间就废弃,在前面400米处兴建新的张王庄工程。因近年来的河势很少滚动到目前将要兴建工程的位置,还要通过神堤下延500米才有可能使新的张王庄工程靠流。如韦滩、毛庵、三官庙、顺河街等多处都是这类型,都要在对岸兴建长几百米,甚至千米挑流坝,才能使这些在滩地上的工程着流。而使原可以利用的已有工程,如沙鱼沟、赵口险工、九堡险工、高朱庄、柳园口等老险工失去作用。如不纠正目前按小弯整治的治河思路,有些新建工程可能成为无法发挥作用新的晒太阳工程,将会造成巨大的浪费,同时也不利于排洪输沙,无法改变目前控导工程不断上延下接的被动抢险,“背着石头撵河”的被动局面。

    其2005年黄河下游防洪工程建设中的马渡102-106坝和黑岗口下延工程均属按小弯整治思路兴建的阻水工程,这些工程将对河道整治的战略目标带来不良后果。

二、从国内外河流整治看黄河下游整治方向

    在人类与自然的关系中,随着科学的发展和人们对河流演变规律和输沙规律认识的深入,技术措施也在不断的进步,对河流的要求也在不断的提高。河道整治的目的由单纯的防洪,向综合效益方向发展。

    100多年前美国政府对密西西比河及密苏理河的整治已经开始采用双岸整治缩窄河宽,裁弯的办法缩短河长,稳定了河道,增加中、枯水时的航深,使防洪与航运两方面都收益。其中密西西比河中游河宽1100米缩窄至640 m;裁弯16处,缩短河长244.6km;密苏里河1890-1960年裁弯,缩短河长120 km。

长江下游河段整治采用裁弯和平顺护岸,韩其为和杨克诚的研究认识,下荆江1967-1972年裁弯缩短河长66 km,河床冲深了1m多,达到防洪、航运双重治理目标。

     淮河下游近年采用挖河与裁弯的工程措施,增大河道行洪能力,确保防洪安全。

中亚地区多沙的阿姆河游荡性河段,在土雅姆水库投入运用后,经过阿尔图宁研究所多种方案的比较,在1981年将原来的单岸弯曲性整治,改为双向整治,确保防洪和引水的安全。

    丹江口水库1960年建成后,在襄樊至皇庄153km的游荡性河道进行了航道整治,利用双岸同时兴建丁坝窄缩河宽至480m,稳定了航道,增大了枯水期通航能力,同时也控制了洪水期的河势变化,达到防洪、航运双重治理目标。

    针对着小浪底水库建成后,游荡性河道极为宽浅,主流游荡摆动,河槽无法稳定,正如治河前辈徐福龄所主张的,要想河流稳定只有在工程对岸形成具有控导能力的高滩,形成节点。李主任也强调节点对河势的控导作用。

    早在1946年在严恺院士主持下制定了黄河下游治理初步规划,下游河道整治宽度定为500m,其主要理由是,黄河山东河道虽然比降小,河宽小,但水深大。认为比降1 的窄河段的过洪宽度,在比降2 的游荡性河道足够用,建议采用对口丁坝为主的工程措施缩窄游荡性河段。

    钱宁1965年针对束水攻沙的治河思想指出,要把全部泥沙输入大海,避免河道淤积,要使各级流量挟沙不淤,在平滩流量5000 m3/s,河南河段河宽为512m。

小浪底水库的投入运用,不仅削减了洪峰,同时可控制河槽淤积,为游荡性河道的双岸整治创造了有利条件。

《整治方案》没有考虑小浪底水库投入运用后,经过几年的清水冲刷,造成2003年汛期蔡集工程出现重大险情,王庵至府君寺河段形成畸形河势,已说明传统整治方法难于保证河道稳定主槽,及利用洪水相机排沙减淤需要。

    如上所述国内外河流的整治实践均是裁弯,双岸整治,没有一条河流通过人工建造河弯的办法,强行将游荡性顺直微弯河道整治成弯曲性河道。

三、顺直微弯双岸整治研究还没有完

    在借鉴了国内外游荡性整治实践提出了双岸整治。该项目先由水利部科技司立项,后纳入黄委会河道整治项目组成为三个比较方案,曾与河南局的同志一起进行了河道实测资料分析与双岸整治工程设计,尽量利用了原有工程,老工程利用率为64%。黄委会规计局以黄规计(2003)5号文下达了花园口至东坝头河道双岸整治动床试验任务,以验证双岸整治方案的适应性。在黄科院花园口试验厅进行了双岸整治动床试验。在给定的设计15年水沙系列试验的基础上,又加放了百年一遇洪水。试验结果表明,双岸整治方案,可以稳定河势,迅速增大平滩流量,提高河道的输沙能力,并经受百年一遇洪水考验。解决了游荡性河道整治无法有效控导河势的难题。然而弯曲性整治方案虽多次放水试验,但均没有进行百年一遇洪水试验。从以上研究结果看,否定双岸整治方案还为时过早。

    双岸整治方案作为水利部创新项目,以“黄河游荡性河道整治新方法”在2005年通过水利部科技司组织的验收鉴定,肯定了双岸整治方案的优越性。2006年“黄河下游游荡性河道河势演变机理及整治方案研究”项目通过河南省科委科技厅组织鉴定,在有关当事人不在场的情况下否定水利部科技司组织对双岸整治成果的鉴定结论。

    李国英主任2006年4月在我们报告上批示:对于双岸整治方案要在模型黄河进一步开展试验研究,该试验现在还没有进行,因此对于整治方案的选取为时过早。

    综上所述该报告推荐弯曲整治方案,论据并不充分,其整治效果远不如双岸整治,在国内外河流的整治实践中没有先例,无法稳定主槽,无法实现黄委会制订的“稳定主槽,调水调沙” 新方略。

 

发送:部领导、总工,国务院发展研究中心,国家发改委有关司局,部机关各司局,各流域机构,各省(市、区)水利(水电)厅(局),有关规划、设计、科研单位和高等院校。

水利规划与战略研究中心编印                      共印300份

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