水利工程論文-以東魚河南支為例，淺談河道淤積及防治措施.doc

水利工程論文-以東魚河南支為例，淺談河道淤積及防治措施摘要：東魚河南支是淮河流域東魚河的一條主要支流，是山東曹縣與河南蘭考的一條主要防洪除澇河道，由于嚴重淤積，大大降低了河道的防洪除澇效益。關鍵詞：水土保持；河道淤積；防治措施。東魚河南支是淮河流域東魚河的一條主要支流，是山東曹縣與河南蘭考的一條主要防洪防澇河道，位于黃河以東，南四湖以西，萬福河以南，廢黃河故道以北。起源于河南邊界胡喬，至定陶縣王店集鄉(xiāng)入東魚河，全長52.4公里，流域面積1290平方公里。一、社會經(jīng)濟情況。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)東魚河南支流域氣候溫和，土壤肥沃，農(nóng)作物主要有小麥、玉米、棉花、油料、雜糧等。在東魚河南支開挖治理前，糧食產(chǎn)量耕地畝單產(chǎn)100公斤左右，1970年開挖治理后，糧食產(chǎn)量耕地畝單產(chǎn)提高到544公斤，棉花單產(chǎn)也提高到70公斤左右。流域內(nèi)總耕地面積6.83萬公頃，人口61.0萬人。社會經(jīng)濟本流域內(nèi)有菏商公路、菏民公路等，加之京九鐵路的開通，將為該流域的國民經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造有利條件。工程地質(zhì)與水文地質(zhì)東魚河南支屬于第四紀地層，質(zhì)地粗糙而松軟。土壤主要有潮土、鹽土，潮土是黃河沖積母質(zhì)在潛水的控制作用下形成的，顆粒細微均勻，凝聚性差，滲透性弱，有機含量低，含有一定數(shù)量的可溶性鹽；流域內(nèi)鹽土含有鈉、鎂、鈣、硫酸根和氯離子。由于歷代黃泛水流緩急不同，形成了沙壤淤土相間，土層薄厚不均的土壤分布特點。砂壤土：淺黃、很濕、軟塑、稍密、混粉砂，振動液化，天然密度一般為1.82-1.9克/立方厘米；淤泥質(zhì)砂壤土：灰色、灰黑色、很濕、軟塑，含少量腐植質(zhì)，天然密度一般在1.84-1.96克/立方厘米。土壤顆料軟粗，逐漸粘重，據(jù)統(tǒng)計，流域內(nèi)壤土占耕地面積的37.1%，粘土占26%，沙土占20.4%，鹽堿土占16.5%，由于土壤質(zhì)地粗糙而松散抗侵蝕性能差，水土流失嚴重。流域內(nèi)地下水屬第四紀孔隙水，含水層多由粉砂、細砂組成，在垂直分布上大體可分為全淡區(qū)、淡堿-淡區(qū)和咸-淡區(qū)三類，其中淡-堿-淡區(qū)分布最廣。地下水一般距地面2至3米，地下淺層淡水底板一般在地面以下15至16米，但有20%的面積地下水礦化度在3克/升以上，不宜灌溉，深層淡水一般在地面以下150至300米之間，水質(zhì)較好。氣象水文東魚河南支流域位于北溫帶季風區(qū)，屬大陸性半干旱氣候，干燥多風，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%，由于降雨年內(nèi)和年際變化較大，往往出現(xiàn)連年干旱和連年洪澇以及一年內(nèi)出現(xiàn)春旱秋澇、秋后又旱的自然現(xiàn)象。據(jù)1470年至1981年510多年旱澇史料和水文實測資料統(tǒng)計。按濕潤度法劃分干旱、洪澇的標準，在512年中發(fā)生澇災187次，平均每2.7年一次；發(fā)生旱災142次，平均3.6年一次。東魚河南支流域內(nèi)年平均氣溫13.7，7月份最高日平均氣溫27.3，最高達43.7，（發(fā)生在1966年7月19日）。一月份最低，月平均為-1.7，最低達-20.6（發(fā)生在1957年1月16日）。無霜期一般為204日至230日。流域內(nèi)干燥多風，其風向隨季節(jié)而變，夏季多東南風，冬季多西北風。全年有137日的時間風力可達到三、四級（大于該區(qū)輕質(zhì)粉砂壤土的起動風速），全年平均風速3.28至4.14米/秒。歷史上曾出現(xiàn)最大風速達24米/秒。二、河道淤積原因。1998年8月菏澤市測量隊對東魚河南支進行了實際測量，總淤積量644.8萬立方米。由于河道淤積嚴重，大大降低了河道的防洪除澇效益。河道淤積主要有以下幾個方面的原因：自然因素：包括氣候因素和下墊因素1、東魚河南支流域范圍內(nèi)年降雨量分布不均，多集中在七、八、九三個月份，占全年降雨量的60-70%，且汛期降雨常出現(xiàn)短歷時暴雨，由于暴雨直接沖擊濺蝕地表，造成徑流沖刷表層土壤，引起水土流失。挾沙匯流入河而淤積河道，該區(qū)是以降雨補給為主的河道，實測資料表明，河道輸沙量汛期三個月為最大。特別是汛期暴雨出現(xiàn)的次數(shù)和降雨強度直接影響河道來沙。降雨強度越大，實測河道輸沙量越多，因為土壤經(jīng)過冬春雨季風化，顆粒松散，遇到暴雨侵蝕即產(chǎn)生嚴重的水土流失，致使河道輸沙量大增而淤積河道。2、東魚河南支流域范圍內(nèi)地勢大平小不平，一般來說，在降雨、土質(zhì)和土地利用等條件一致時，地形越復雜，水土流失越嚴重；另外，坡度是決定徑流沖刷能力的基本因素之一，一般認為，坡度越大，沖刷量越大，水土流失也越嚴重。此外，河道淤積嚴重的另一個自然因素，就是積水面積大，各級支流條數(shù)多，地面坡度、水面比降變化懸殊。該區(qū)土壤質(zhì)地多系沙壤土和粉沙土，缺乏有機質(zhì)，含鹽量較高，易在水中分散，故大部分土壤都具有抗蝕性弱，易被沖刷的特性，由于該區(qū)有70%的沙壤土，故河道淤積有了來沙的客觀條件。3、植被可以阻止水土流失，植被的地上部分可以攔截降水，減輕雨滴濺擊，削弱降水對土壤的破壞作用；植被根系有穿插纏繞和盤結土體的作用，可以加強土壤的抗蝕抗沖能力。而本區(qū)植被覆蓋率太低，這也是引起水土流失對河道造成淤積的原因之一。人為因素：包括引黃淤灌和水土保持等1、黃河是魯西南工農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要水源，東魚河南支多年來，引黃水量達19.3億立方米以上，而引黃河道淤積沉沙量達200.8萬立方米，由此可見，引黃淤灌特別是淤改引進的泥沙量是相當大的，由于引黃沉沙搞得不好，致使淤灌尾水挾沙入河，是東魚河南支淤積泥沙的重要來源。2、目前在東魚河南支已經(jīng)修建大小攔河閘3座。由于攔河閘的修建，打亂了平原河道大水沖，小水淤的自然規(guī)律，再加上對攔河閘運用不盡合理，致使大量泥沙沉積河底。由于閘前長期蓄水，河床土質(zhì)飽和呈泥狀，加之閘門開啟欠妥，河道水位陡漲猛落，引起河灘滑坡、坍塌，造成河道淤積。3、東魚河南支有許多小支流，且系人工開挖河道，一些施工中留下的土隔清除不徹底，任其被水沖刷，有的為了交通和引水灌溉需要，攔河打壩，亂扒亂堵，這也是造成河道淤積不可忽視的因素。4、根據(jù)1980年9月省水利廳提供的河道實測資料及1985年省水文總站課題組對菏澤市6處引黃灌區(qū)引黃尾水入河處做的泥沙觀測試驗資料分析成果，每一億立方米黃河水，輸沙量達104萬立方米，平均泄沙率為11.09%，如李廟水文站實測1980年引進南支沙量50萬噸，引黃退水后入河泥沙僅5.55萬噸。實踐證明，許多新挖河道，最初幾年淤積嚴重，一是因為河段、河槽邊坡、比降達不到不沖不淤的要求，需幾年運行才趨于穩(wěn)定；二是各級支流不配套，遇到大雨，沖刷嚴重也為淤積提供了大量泥沙來源。綜上所述，無論是面上支流來沙，還是引黃退水入河泥沙，都是造成東魚河南支淤積的主要原因。三、河道防淤措施東魚河南支的嚴重淤積不僅降低了其防洪除澇能力，而且由于河床抬高也不利于排堿，加大了澇堿威脅。為了充分發(fā)揮河道的工程效益，除有計劃進行投資治理外，更重要的是要采取積極有效的防淤措施。搞好引黃治沙，杜絕渾水入河要減輕東魚河南支的河道淤積，必須從減少入河泥沙著手。主要是控制引黃退水含沙量不超過2公斤/立方