淺析西霞院水庫的修建對黃河洛陽河段的影響及對策

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摘要：洛陽河段具有洪水來勢猛，預(yù)見期短，河勢較散亂等特點，小浪底水庫的投入運用和近年來水沙條件的改變，洛陽河段的河勢發(fā)生了許多不利變化，即將動工興建的西霞院水利樞紐工程將再次對洛陽河道產(chǎn)生新的影響，對洛陽河道整治提出新的問題。解決這些不利影響的根本措施是改善洛陽河段現(xiàn)狀，新建、加固、改建、擴(kuò)建現(xiàn)有河道整治工程。

　　關(guān)鍵詞：西霞院水庫 黃河 洛陽

　　1　基本情況

　　黃河洛陽河段位于黃河中游末端，是黃河出峽谷進(jìn)入平原的過渡河段，河道全長94km，設(shè)防河段39km.黃河自白鶴出峽谷后，河道逐漸展寬，白坡附近河寬1.4km，鐵謝險工處河寬1.0km，至伊洛河口，河面寬達(dá)10km.由于大河初出峽谷，河道比降大，洛陽黃河公路橋以上河道比降0.5‰～0.7‰，洛陽黃河公路橋至花園鎮(zhèn)控導(dǎo)工程河道比降0.265‰。洛陽河段具有洪水來勢猛，預(yù)見期短，河勢較為散亂的特點，特別是小浪底水庫運用后，清水下泄，沖刷力強，灘地坍塌、工程出險及河勢變化頻繁。

　　豫西河務(wù)局所轄黃河河段內(nèi)共有河道整治工程12處，其中黃河防洪工程5處，連地灘工程7處，共計243個單位工程，堤防一段，7.60km.

　　2　西霞院水庫修建后對黃河洛陽河段的影響分析

　　2.1 工程概況

　　西霞院反調(diào)節(jié)水庫（以下簡稱西霞院工程）是小浪底水利樞紐的配套工程，位于小浪底壩址以下16km處，左岸為吉利區(qū)南陳村，右岸為孟津縣平莊。工程控制流域面積69.5萬km2，土壩最大壩高21m，水庫總庫容為1.62億m3，裝機容量14萬kw，年發(fā)電量為5.9億kw.h.工程開發(fā)任務(wù)以反調(diào)節(jié)為主，結(jié)合發(fā)電，兼顧灌溉、供水等綜合利用。工程總體布置方案采用右岸灘地集中布置、兩側(cè)土石壩垂直防滲方案，即泄水、發(fā)電等主要建筑物布置在右岸灘地，其下游通過修筑的排水渠道與主河槽相連。為控導(dǎo)下游河勢和保護(hù)霞院村及其灘地，西霞院工程在初步設(shè)計時考慮了部分下游防護(hù)工程，防護(hù)工程上接泄洪閘下游右側(cè)導(dǎo)墻，在霞院灘附近軸線向南偏與高家莊護(hù)灘工程相連，轉(zhuǎn)彎半徑為1000米，工程總長1262米。為防止水流沖刷，防護(hù)工程前600米為混凝土護(hù)坡，后662米為漿砌石護(hù)坡。

　　2.2 河勢演變

　　2.2.1 歷史河勢

　　黃河洛陽河段河道的形成已有4000余年歷史。右岸為邙山，左岸為青風(fēng)嶺，河道游蕩擺動范圍較小。民國時期，該河段主流擺動不定，白鶴、白坡工程處主流位置南北移動幅度較大，鐵謝險工靠河不穩(wěn)定，致使下游河勢紊亂，1960年至1964年，白鶴、白坡工程主流歸順，鐵謝險工靠河條件稍有改善，但送溜不力，下游河勢紊亂狀況仍未改變；1965年至1974年，白鶴、白坡來溜進(jìn)一步歸順，鐵謝工程靠河良好，送溜狀況改善，下游河道（逯村~花園鎮(zhèn)河段）河勢得到很大的調(diào)整。1975年至1984年，白鶴、白坡工程來溜集中、歸順，鐵謝工程迎送溜條件得到很大改善，由于逯村工程修建長度較短，逯村到花園鎮(zhèn)河段河勢仍很紊亂。1985年以后，隨著治河認(rèn)識的不斷提高，游蕩性河道整治的工程措施不斷得到完善，河道游蕩范圍得到一定的控制。

　　2.2.2 現(xiàn)狀河勢

　　由于受霞院灘的影響，多年來，白鶴工程上首來流分南北兩股，當(dāng)大河流量在3000m3/s以上時，北股過流占60%，南股過流占40%，當(dāng)大河流量較小時，南股過流占60%，北股過流占40%.兩股河在白鶴工程0壩上首會合后，經(jīng)白鶴工程送溜至白坡工程。

　　白坡工程修建于1998年，河出白坡工程后，送溜到鐵謝險工4護(hù)岸，由于鐵謝工程的平面未能形成比較平滑的彎道，在小流量低含沙水流條件下，其控導(dǎo)作用很弱，而且，小水河勢受河段內(nèi)由砂卵石構(gòu)成的邊灘、心灘的影響也很大。近幾年，由于上游來水較小，長期的小水作用，鐵謝險工河勢上提，主流入北門壩以上彎道后，受填彎1~5壩及北門壩（10#壩）的挑流作用，溜勢外移，偏向?qū)Π叮F謝險工下首工程失去送流入逯村工程的作用，主流過洛陽公路橋后偏向南岸，逯村工程從1998年開始僅下部靠河。為改善逯村工程靠河情況，2000年在鐵謝險工下延了300m潛壩，試圖將主流挑向北岸，但由于近兩年流量一直較小，再加上潛壩前溜勢外移，其挑流效果無法發(fā)揮，使逯村工程長期以來僅下首壩段著溜靠河，逯村工程靠河形勢難以好轉(zhuǎn)。主流出逯村后明顯外擺淘灘，形成凹向下游逯村~開儀圍堤的坐彎河勢，對溫孟灘移民區(qū)的圍堤造成了很大的威脅，并影響下游河勢。

　　由于逯村工程送溜能力差，大河滑過鐵爐工程后，流向花園鎮(zhèn)19~29壩，受上游來溜方向變化影響，花園鎮(zhèn)工程送溜能力減弱，花園鎮(zhèn)工程下灘岸坍塌嚴(yán)重。

　　2.4 西霞院水庫的修建對洛陽河段的影響分析

　　西霞院工程距白鶴工程不足2公里，軸線布置與原河道橫斷面成較大角度，而且泄水建筑物集中在南岸布置。由于霞院灘的作用，白鶴工程上首來流分南北兩股，南股河受北股河的頂托，白鶴工程全線靠溜，送溜效果良好。由于白鶴控導(dǎo)工程長度僅800米，對工程來流方向適應(yīng)性差，西霞院工程建成后，北岸南陳河道將逐漸消失，僅剩南股河過水，由于水流出西霞院工程后缺乏必要的導(dǎo)流設(shè)施，以保證下游來水方向，因此南股河將失去北股河的頂托，白鶴工程著溜點將下挫，白坡工程河勢隨之發(fā)生改變，引起下游河勢繼續(xù)向不利方向變化。

　　西霞院工程修建后，北股河逐漸消失，僅剩南股河過水，河道在水庫下泄水流的順直沖刷下，必將向窄深方向發(fā)展，造成河床沖刷下切嚴(yán)重，高家莊護(hù)灘工程、白鶴與白坡控導(dǎo)工程首當(dāng)其沖，將會頻繁出險，沿程灘岸嚴(yán)重坍塌，不但影響黃河防洪工程的安全，而且對沿岸人民生命財產(chǎn)安全和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展構(gòu)成威脅。

　　3　防護(hù)措施及對策

　　西霞院反調(diào)節(jié)水庫的修建，對黃河洛陽河段的影響不容忽視，而且由于近年來黃河來水來沙條件的變化和河段內(nèi)河道工程本身的不完善，河勢趨向不利方向發(fā)展，因此加快此河段的河道整治步伐，逐步完善河道整治工程和盡早修建防護(hù)工程是十分必要的。

　　3.1 高家莊護(hù)灘工程加固改建并下延

　　高家莊工程下首至白鶴工程上首僅相距400m，且中間有一排洪溝，為防止水流倒灌，并考慮高家莊工程目前抗洪強度較差的實際情況，應(yīng)對高家莊工程進(jìn)行加固改建，并下延與白鶴控導(dǎo)工程上首0號壩相接，考慮到工程建成后的防汛搶險和工程管理，建議增列一部分管護(hù)設(shè)施和管護(hù)經(jīng)費。

　　3.2 白鶴控導(dǎo)工程加固及下延

　　白鶴控導(dǎo)工程緊偎西霞院水庫壩址下首，工程普遍存在基礎(chǔ)淺、根基差，受水庫下泄水流順直沖刷，工程本身將大范圍出險，且由于白鶴控導(dǎo)工程長度較短，送流不力，順直水流極有可能在工程下首坐灣，形成“橫河”、“斜河”。故為確保白鶴控導(dǎo)工程安全，進(jìn)一步規(guī)順白鶴~白坡工程河勢流路，建議對白鶴控導(dǎo)工程全面加固，并下延2道丁壩。

　　3.3 白坡控導(dǎo)工程加固及整修

　　白坡控導(dǎo)工程修建后，由于不能有效地迎接白鶴工程來流，工程常年僅1~5壩靠河，靠河情況不理想；并且工程自建成后，沒有經(jīng)受過大洪水的考驗，存在基礎(chǔ)淺、根基差等情況，很容易發(fā)生險情。為更好地迎接白鶴工程來流，應(yīng)對白鶴下首可能形成的“橫河”“斜河”不利河勢，增強白坡工程控導(dǎo)河勢的能力，提高工程強度，建議對白坡工程和堵串壩整修加固。

　　4　結(jié)語

　　西霞院水庫的修建，給黃河洛陽河段的河道整治提出了新的問題，根據(jù)洛陽河段的實際情況，解決問題的根本在于完善現(xiàn)有河道整治工程及其布局，遏制不利河勢的進(jìn)一步惡化。