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试验结果优化:得出什么结论?

【摘要】:图13-30韦城至曹岗河段河势变化13.5.2.3河床变化及塌滩状况试验表明,不同时期河道横剖面有较大变化,其中有些断面反映出主槽在横向出现很大位移。方案一试验结束后塌滩面积见表13-10,试验河段累计塌滩面积为40.96km2,较三门峡水库拦沙期下游塌滩面积大为减少。

13.5.2.1 水位变化

小浪底水库运用初期,下泄水流的含沙量较低,整个河段普遍遭受不同程度的下切。小浪底水库运用5年后,不同时段典型站点Q=3700m3/s流量下水位变化见表13-9,水位下降幅度基本呈现出沿程和随时间有所递减的规律。河槽冲刷下切后,过洪能力增大,柳园口以上河段平滩流量可达6000m3/s,以下河段平滩流量也在4500m3/s左右。

表13-9 不同时期各典型站水位变化表(单位:m)

13.5.2.2 河势变化

温孟滩河段位于沙质河床的最上端,河道工程相对配套,河床以下切为主,主流顶冲部位较稳定,没有出现工程脱河现象。

伊洛河口至孤柏嘴河段,滩地广阔,无控导工程,初始流路为神堤将主流挑向对岸,主流北摆坐弯折向南岸。伴随着塌滩坐弯凹岸不断蚀退,形成顶部向东的鹅头弯。由于神堤工程送溜段过短,水流裁弯取直,滑过神堤下首直接傍沙鱼沟工程下行,进入了英峪至孤柏嘴之间的大山湾,凹岸流速较大,所以该河段应采取工程措施以防止山湾坍塌后退。受官庄峪山嘴的挑流作用,其下游东安滩地坍塌较为严重,主流北移400~600m,主流在弯顶的蚀退使其形成横河,顶冲右岸山体。总的来看,自然山弯在冲刷过程中可能出现坍塌是该河段面临的主要问题。

邙山提灌站至马渡河段,主流摆动范围较小,基本在控导工程控制范围内;来潼寨至赵口河段,因武庄工程较短,而来潼寨送溜大都靠武庄下首,随着冲刷的发展,主溜在赵口闸附近靠溜逐渐下挫到赵口险工;九堡至大张庄之间,水流自然形成的初始流路冲刷后为顺直河道。大张庄以下,在黑岗口上延工程、大宫相继出险,主流超出了工程控导范围。王庵工程靠河后,古城着溜点不断下移,试验结束时主溜仅靠古城最后一道坝,主流迅速在其下首滩地坐弯,塌滩较为严重 (见图13-30)。曹岗至东坝头河段,河势比较归顺。

东坝头以下,工程布局相对配套,主流基本在工程控导范围之内,尤其辛店集工程因走向横拦大河,导流能力强,河势较为稳定;但大留寺工程河势逐年下挫,试验结束时,大留寺工程只靠边溜,主流在大留寺下首坐弯,遂转向形成顶冲王高寨工程的横河 (图13-31);像大留寺工程河势变化一样,老君堂工程最终出现脱河现象。高村靠河位置相对变化较小,其下游直至苏泗庄,河势也基本在险工及护滩控导工程控制范围之内。

图13-30 韦城至曹岗河段河势变化

13.5.2.3 河床变化及塌滩状况

试验表明,不同时期河道横剖面有较大变化,其中有些断面反映出主槽在横向出现很大位移。

三门峡水库拦沙运用期,铁谢至高村河段滩地大量塌蚀,累计塌滩面积达280km2。与三门峡水库运用初期下游河床边界条件相比,目前大部分河段的河道整治工程已不断完善,整个游荡性河段的主流摆动范围均明显变小。方案一试验结束后塌滩面积见表13-10,试验河段累计塌滩面积为40.96km2,较三门峡水库拦沙期下游塌滩面积大为减少。

图13-31 王夹堤至周营河段河势变化

表13-10 塌滩面积统计表(单位:km2)

① 主流下挫。

13.5.2.4 河床稳定性变化

试验初期、中期、末期各河段纵比降不同程度变缓。冲刷后河床粗化,同时悬沙粒径也有所变粗。采用张红武等提出的河流综合稳定性指标,即

并给出其判别指标:Zw值随河型不同呈规律性变化,Zw<5为游荡性河流;Zw>15为弯曲型;分汊型介于其中。分析河床稳定性变化。将Q=3000m3/s时试验河段清水冲刷前后相应的B、H、D50、i等代入上式,计算冲刷后Zw值约为冲刷前的1.4~1.8倍,河床稳定性增加,游荡性削弱,但Zw仍小于5,河型属游荡性。