水利工程論文-桑干河朔州段河道整治思路探討.doc

水利工程論文-桑干河朔州段河道整治思路探討摘要：桑干河是海河流域永定河上游的一級支流，歷史上發(fā)生過多次大的洪水，本文通過對桑干河朔州段河道特征及水文進行分析研究，初步提出河道綜合治理的思路。關(guān)鍵詞：河道水文規(guī)劃原則治理思路1概況桑干河屬海河流域永定河水系，由上游源子河、恢河在朔城區(qū)馬邑匯合后為桑干河，流經(jīng)朔城區(qū)、山陰縣、應縣、懷仁縣，在懷仁縣古家坡附近進入大同市，經(jīng)河北省匯入永定河。朔州市界以上流域面積8618km2，省界以上流域面積為17744km2，河道長度為241km，其中朔州段長為124km。在朔城區(qū)東榆林村建有一座中型水庫，總庫容為6500萬m3，水庫大壩控制流域面積3430km2。本段河道主要支流有兩條即黃水河與渾河，分別于應縣西朱莊、懷仁縣新橋附近匯入桑干河。并在干流東榆林水庫下游羅莊、黃水河入?yún)R口下游西朱莊附近分別設有兩個水文測站。本文僅對東榆林水庫下游至懷仁縣新橋（渾河入口）段進行初步分析，全長81.3km。本流域地處內(nèi)陸高原，屬北溫帶較干燥的大陸性氣候，干旱寒冷溫差大，降雨量少，雨期集中，降雨主要集中在79月份，占全年降雨量的70%左右，降水量年內(nèi)分配很不均勻，年降雨量為300500mm，多年平均降雨量為350430mm之間。桑干河朔州段河道，具有平原型河道特征，兩岸平坦開闊，河床寬淺。河道兩岸均有一級階地分布，一級階地高出河床12m，在安榮橋上游一帶階地高出河床38m，河寬約2001500m，坡降約為0.6左右。河床組成物質(zhì)主要是沙壤土，泥沙平均粒徑0.20.7mm，中小水流河勢變化迅速，走彎嚴重，主流擺動頻繁。各河段河道特征見表1。干流沿線均為第四系沖積地層。桑干河河道特征統(tǒng)計表（朔州段）表1河段距離(km)平均坡降（）主槽寬度B(m)主槽深度H(m)河寬(m)河相關(guān)系B/H壩下安榮橋120.59200安榮橋西小河160.62971.43507.03西小河西朱莊橋240.611201.24009.13西朱莊橋新橋190.861501.44208.752水文特征分析2.1歷史洪水桑干河洪澇災害比較頻繁，從明朝開始就有不少史料記載。據(jù)馬邑縣志記載：“明神宗萬歷三年（1575年）秋七月，馬邑大雨四十日，壞城屋蘆舍千余。”清光緒十八年（1892年），桑干河上游發(fā)生了一次長歷時的降雨過程，致使河道出現(xiàn)范圍很廣的特大洪水，給我省北部地區(qū)造成了大范圍的洪水災害。從海委審定的永定河流域規(guī)劃報告看，400年來，1896年（清光緒二十二年）洪水為桑干河我省境內(nèi)調(diào)查的首位洪水，據(jù)馬邑縣志記載，“六月桑干河道，四關(guān)一村為水淹，溺死男女老幼共三十七口”，尉家小堡該年調(diào)查值為5140m3/s。本世紀的1922年、1949年、1952年、1959年、1963年、1967年均出現(xiàn)過較大的洪水，形成沿河兩岸一定范圍的洪澇災害。2.2水文特征及對河道影響桑干河流域地處半干旱的黃土高原，大部分降雨集中于汛期，屬于暴雨型徑流過程，非汛期的河道徑流主要為神頭泉水（流量為4.56.5m3/s）及降雨補給，輸沙量則基本集中于汛期洪水。由于河道洪枯相差十分懸殊，平原河道呈復式河槽形態(tài)。根據(jù)羅莊及西朱莊水文站的多年統(tǒng)計資料表明，桑干河上游的水沙系列在近四十年內(nèi)的變化很大，主要表現(xiàn)從七十年代以后徑流量，輸沙量大幅度減小，含沙量下降，詳見表2，河道洪水發(fā)生頻率降低。究其原因主要是：（1）六、七十年代在桑干河流域的上游干、支流興建了一系列的中、小型水庫和河道引水工程，隨著工農(nóng)業(yè)用水的逐漸增加，水庫等水利設施對徑流量的調(diào)蓄和攔截量也隨之增加，以致在枯水期經(jīng)常出現(xiàn)河道斷流。攔蓄洪水的同時也攔蓄了大量的泥沙。（2）七十年代以后，特別是九十年代，流域的枯水年份所占比例明顯增大。以西朱莊站為例，八十年代和九十年代的年平均徑流量分別是六十年代的27%和14%。桑干河上游兩站分年代（10年）水沙統(tǒng)計表表2年代6669707980899097多年平均徑流量（億m3/年）羅莊站35842.3871.6051.3672.037西朱莊3.9541.7341.0860.5441.512輸沙量（萬噸/年）羅莊站2204522260262585西朱莊1892301214151435由于河道徑流量、含沙量減少，漫灘洪水出現(xiàn)的機率下降，導致河槽縮窄，平灘流量降低。河槽淘刷深約1.01.5m，呈現(xiàn)“V”字型枯水河槽。由于中、枯水所占比例相對增加，部分河段的曲率增大，致使洪水傳播歷時延長。2.3水文分析羅莊站采用1896年及1949年兩次調(diào)查洪水，西朱莊站采用1896年及1922年兩次調(diào)查洪水，加上兩站全部實測洪水系列（還原后）分別進行各站洪峰頻率計算，采用P-型分布適線，雙權(quán)函數(shù)法計算統(tǒng)計參數(shù)。計算結(jié)果見表3。桑干河洪峰流量特征值表表3單位：m3/s站名分析時段（年）統(tǒng)計參數(shù)洪峰均值極值年洪峰流量各頻率洪峰流量CvCs/Cv最大最小極值年1%2%5%10%20%洪峰出現(xiàn)年份洪峰出現(xiàn)年份羅莊1952-19971.023941270195219.6198665181615411182906634西朱莊1958-19971.52405200019677.1519862802867232116809196602.4各河段設計洪峰流量東榆林水庫至懷仁縣新橋渾河入?yún)R口共有兩條較大支流匯入桑干河，即流域面積在2000km2以上的黃水河和渾河。黃水河入?yún)R口距西朱莊水文站上游1.0km處，其影響可由西朱莊站的洪水系列反應。這樣根據(jù)主要支流入?yún)R情況將本河段的洪水計算分為二段即東榆林水庫至西朱莊段，西朱莊至新橋段，這兩段河道設計洪峰流量可由兩水文站洪水資料系列分析而得。詳見表4。各河段設計洪峰流量成果表表4分析河段對應水文站設計洪峰流量備注2%5%10%東榆林水庫西朱莊段羅莊水河入口西朱莊新橋段西朱莊站23211680919渾河入口3河道特征分析桑干河在東榆林水庫至山陰縣安榮村段的12km內(nèi)兩岸階地較高；安榮村至懷仁新橋段長約69km為平原游蕩型河流，河道形態(tài)及基本特征具有游蕩性特征。（1）河槽寬淺，河勢散亂多變