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水利工程论文-桑干河朔州段河道整治思路探讨.doc

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水利工程论文-桑干河朔州段河道整治思路探讨.doc

水利工程论文桑干河朔州段河道整治思路探讨摘要桑干河是海河流域永定河上游的一级支流,历史上发生过多次大的洪水,本文通过对桑干河朔州段河道特征及水文进行分析研究,初步提出河道综合治理的思路。关键词河道水文规划原则治理思路1概况桑干河属海河流域永定河水系,由上游源子河、恢河在朔城区马邑汇合后为桑干河,流经朔城区、山阴县、应县、怀仁县,在怀仁县古家坡附近进入大同市,经河北省汇入永定河。朔州市界以上流域面积8618km2,省界以上流域面积为17744km2,河道长度为241km,其中朔州段长为124km。在朔城区东榆林村建有一座中型水库,总库容为6500万m3,水库大坝控制流域面积3430km2。本段河道主要支流有两条即黄水河与浑河,分别于应县西朱庄、怀仁县新桥附近汇入桑干河。并在干流东榆林水库下游罗庄、黄水河入汇口下游西朱庄附近分别设有两个水文测站。本文仅对东榆林水库下游至怀仁县新桥(浑河入口)段进行初步分析,全长81.3km。本流域地处内陆高原,属北温带较干燥的大陆性气候,干旱寒冷温差大,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,降水量年内分配很不均匀,年降雨量为300500mm,多年平均降雨量为350430mm之间。桑干河朔州段河道,具有平原型河道特征,两岸平坦开阔,河床宽浅。河道两岸均有一级阶地分布,一级阶地高出河床12m,在安荣桥上游一带阶地高出河床38m,河宽约2001500m,坡降约为0.6‰左右。河床组成物质主要是沙壤土,泥沙平均粒径0.20.7mm,中小水流河势变化迅速,走弯严重,主流摆动频繁。各河段河道特征见表1。干流沿线均为第四系冲积地层。桑干河河道特征统计表(朔州段)表1河段距离km平均坡降(‰)主槽宽度Bm主槽深度Hm河宽m河相关系√B/H坝下安荣桥120.59200安荣桥西小河160.62971.43507.03西小河西朱庄桥240.611201.24009.13西朱庄桥新桥190.861501.44208.752水文特征分析2.1历史洪水桑干河洪涝灾害比较频繁,从明朝开始就有不少史料记载。据马邑县志记载明神宗万历三年(1575年)秋七月,马邑大雨四十日,坏城屋芦舍千余。清光绪十八年(1892年),桑干河上游发生了一次长历时的降雨过程,致使河道出现范围很广的特大洪水,给我省北部地区造成了大范围的洪水灾害。从海委审定的永定河流域规划报告看,400年来,1896年(清光绪二十二年)洪水为桑干河我省境内调查的首位洪水,据马邑县志记载,六月桑干河道,四关一村为水淹,溺死男女老幼共三十七口,尉家小堡该年调查值为5140m3/s。本世纪的1922年、1949年、1952年、1959年、1963年、1967年均出现过较大的洪水,形成沿河两岸一定范围的洪涝灾害。2.2水文特征及对河道影响桑干河流域地处半干旱的黄土高原,大部分降雨集中于汛期,属于暴雨型径流过程,非汛期的河道径流主要为神头泉水(流量为4.56.5m3/s)及降雨补给,输沙量则基本集中于汛期洪水。由于河道洪枯相差十分悬殊,平原河道呈复式河槽形态。根据罗庄及西朱庄水文站的多年统计资料表明,桑干河上游的水沙系列在近四十年内的变化很大,主要表现从七十年代以后径流量,输沙量大幅度减小,含沙量下降,详见表2,河道洪水发生频率降低。究其原因主要是(1)六、七十年代在桑干河流域的上游干、支流兴建了一系列的中、小型水库和河道引水工程,随着工农业用水的逐渐增加,水库等水利设施对径流量的调蓄和拦截量也随之增加,以致在枯水期经常出现河道断流。拦蓄洪水的同时也拦蓄了大量的泥沙。(2)七十年代以后,特别是九十年代,流域的枯水年份所占比例明显增大。以西朱庄站为例,八十年代和九十年代的年平均径流量分别是六十年代的27和14。桑干河上游两站分年代(10年)水沙统计表表2年代6669707980899097多年平均径流量(亿m3/年)罗庄站3.5842.3871.6051.3672.037西朱庄3.9541.7341.0860.5441.512输沙量(万吨/年)罗庄站2204522260262585西朱庄1892301214151435由于河道径流量、含沙量减少,漫滩洪水出现的机率下降,导致河槽缩窄,平滩流量降低。河槽淘刷深约1.01.5m,呈现V字型枯水河槽。由于中、枯水所占比例相对增加,部分河段的曲率增大,致使洪水传播历时延长。2.3水文分析罗庄站采用1896年及1949年两次调查洪水,西朱庄站采用1896年及1922年两次调查洪水,加上两站全部实测洪水系列(还原后)分别进行各站洪峰频率计算,采用PⅢ型分布适线,双权函数法计算统计参数。计算结果见表3。桑干河洪峰流量特征值表表3单位m3/s站名分析时段(年)统计参数洪峰均值极值年洪峰流量各频率洪峰流量CvCs/Cv最大最小极值年1251020洪峰出现年份洪峰出现年份罗庄195219971.023941270195219.6198665181615411182906634西朱庄195819971.52405200019677.1519862802867232116809196602.4各河段设计洪峰流量东榆林水库至怀仁县新桥浑河入汇口共有两条较大支流汇入桑干河,即流域面积在2000km2以上的黄水河和浑河。黄水河入汇口距西朱庄水文站上游1.0km处,其影响可由西朱庄站的洪水系列反应。这样根据主要支流入汇情况将本河段的洪水计算分为二段即东榆林水库至西朱庄段,西朱庄至新桥段,这两段河道设计洪峰流量可由两水文站洪水资料系列分析而得。详见表4。各河段设计洪峰流量成果表表4分析河段对应水文站设计洪峰流量备注2510东榆林水库西朱庄段罗庄站15411182906黄水河入口西朱庄新桥段西朱庄站23211680919浑河入口3河道特征分析桑干河在东榆林水库至山阴县安荣村段的12km内两岸阶地较高安荣村至怀仁新桥段长约69km为平原游荡型河流,河道形态及基本特征具有游荡性特征。(1)河槽宽浅,河势散乱多变本段河道属于平原游荡型河流,河道比降约0.8‰,河道宽阔,平均宽度400700m,主槽宽浅,宽约100200m,深约1.0m。河床主要由沙壤土组成,稳定性较差,在一般小流量尤其是中水流量下变化较大,河势变化十分散乱。河段内堤防工程基本上没有。(2)主河段河床淤积严重

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