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水利工程论文-浅析西霞院水库的修建对黄河洛阳河段的影响及对策.doc

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水利工程论文-浅析西霞院水库的修建对黄河洛阳河段的影响及对策.doc

水利工程论文浅析西霞院水库的修建对黄河洛阳河段的影响及对策摘要洛阳河段具有洪水来势猛,预见期短,河势较散乱等特点,小浪底水库的投入运用和近年来水沙条件的改变,洛阳河段的河势发生了许多不利变化,即将动工兴建的西霞院水利枢纽工程将再次对洛阳河道产生新的影响,对洛阳河道整治提出新的问题。解决这些不利影响的根本措施是改善洛阳河段现状,新建、加固、改建、扩建现有河道整治工程。关键词西霞院水库黄河洛阳1基本情况黄河洛阳河段位于黄河中游末端,是黄河出峡谷进入平原的过渡河段,河道全长94km,设防河段39km。黄河自白鹤出峡谷后,河道逐渐展宽,白坡附近河宽1.4km,铁谢险工处河宽1.0km,至伊洛河口,河面宽达10km。由于大河初出峡谷,河道比降大,洛阳黄河公路桥以上河道比降0.5‰~0.7‰,洛阳黄河公路桥至花园镇控导工程河道比降0.265‰。洛阳河段具有洪水来势猛,预见期短,河势较为散乱的特点,特别是小浪底水库运用后,清水下泄,冲刷力强,滩地坍塌、工程出险及河势变化频繁。豫西河务局所辖黄河河段内共有河道整治工程12处,其中黄河防洪工程5处,连地滩工程7处,共计243个单位工程,堤防一段,7.60km。2西霞院水库修建后对黄河洛阳河段的影响分析2.1工程概况西霞院反调节水库(以下简称西霞院工程)是小浪底水利枢纽的配套工程,位于小浪底坝址以下16km处,左岸为吉利区南陈村,右岸为孟津县平庄。工程控制流域面积69.5万km2,土坝最大坝高21m,水库总库容为1.62亿m3,装机容量14万kw,年发电量为5.9亿kw.h。工程开发任务以反调节为主,结合发电,兼顾灌溉、供水等综合利用。工程总体布置方案采用右岸滩地集中布置、两侧土石坝垂直防渗方案,即泄水、发电等主要建筑物布置在右岸滩地,其下游通过修筑的排水渠道与主河槽相连。为控导下游河势和保护霞院村及其滩地,西霞院工程在初步设计时考虑了部分下游防护工程,防护工程上接泄洪闸下游右侧导墙,在霞院滩附近轴线向南偏与高家庄护滩工程相连,转弯半径为1000米,工程总长1262米。为防止水流冲刷,防护工程前600米为混凝土护坡,后662米为浆砌石护坡。2.2河势演变2.2.1历史河势黄河洛阳河段河道的形成已有4000余年历史。右岸为邙山,左岸为青风岭,河道游荡摆动范围较小。民国时期,该河段主流摆动不定,白鹤、白坡工程处主流位置南北移动幅度较大,铁谢险工靠河不稳定,致使下游河势紊乱,1960年至1964年,白鹤、白坡工程主流归顺,铁谢险工靠河条件稍有改善,但送溜不力,下游河势紊乱状况仍未改变1965年至1974年,白鹤、白坡来溜进一步归顺,铁谢工程靠河良好,送溜状况改善,下游河道(逯村花园镇河段)河势得到很大的调整。1975年至1984年,白鹤、白坡工程来溜集中、归顺,铁谢工程迎送溜条件得到很大改善,由于逯村工程修建长度较短,逯村到花园镇河段河势仍很紊乱。1985年以后,随着治河认识的不断提高,游荡性河道整治的工程措施不断得到完善,河道游荡范围得到一定的控制。2.2.2现状河势由于受霞院滩的影响,多年来,白鹤工程上首来流分南北两股,当大河流量在3000m3/s以上时,北股过流占60,南股过流占40,当大河流量较小时,南股过流占60,北股过流占40。两股河在白鹤工程0坝上首会合后,经白鹤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,送溜到铁谢险工4护岸,由于铁谢工程的平面未能形成比较平滑的弯道,在小流量低含沙水流条件下,其控导作用很弱,而且,小水河势受河段内由砂卵石构成的边滩、心滩的影响也很大。近几年,由于上游来水较小,长期的小水作用,铁谢险工河势上提,主流入北门坝以上弯道后,受填弯15坝及北门坝(10坝)的挑流作用,溜势外移,偏向对岸,铁谢险工下首工程失去送流入逯村工程的作用,主流过洛阳公路桥后偏向南岸,逯村工程从1998年开始仅下部靠河。为改善逯村工程靠河情况,2000年在铁谢险工下延了300m潜坝,试图将主流挑向北岸,但由于近两年流量一直较小,再加上潜坝前溜势外移,其挑流效果无法发挥,使逯村工程长期以来仅下首坝段着溜靠河,逯村工程靠河形势难以好转。主流出逯村后明显外摆淘滩,形成凹向下游逯村开仪围堤的坐弯河势,对温孟滩移民区的围堤造成了很大的威胁,并影响下游河势。由于逯村工程送溜能力差,大河滑过铁炉工程后,流向花园镇1929坝,受上游来溜方向变化影响,花园镇工程送溜能力减弱,花园镇工程下滩岸坍塌严重。2.4西霞院水库的修建对洛阳河段的影响分析西霞院工程距白鹤工程不足2公里,轴线布置与原河道横断面成较大角度,而且泄水建筑物集中在南岸布置。由于霞院滩的作用,白鹤工程上首来流分南北两股,南股河受北股河的顶托,白鹤工程全线靠溜,送溜效果良好。由于白鹤控导工程长度仅800米,对工程来流方向适应性差,西霞院工程建成后,北岸南陈河道将逐渐消失,仅剩南股河过水,由于水流出西霞院工程后缺乏必要的导流设施,以保证下游来水方向,因此南股河将失去北股河的顶托,白鹤工程着溜点将下挫,白坡工程河势随之发生改变,引起下游河势继续向不利方向变化。西霞院工程修建后,北股河逐渐消失,仅剩南股河过水,河道在水库下泄水流的顺直冲刷下,必将向窄深方向发展,造成河床冲刷下切严重,高家庄护滩工程、白鹤与白坡控导工程首当其冲,将会频繁出险,沿程滩岸严重坍塌,不但影响黄河防洪工程的安全,而且对沿岸人民生命财产安全和社会经济发展构成威胁。3防护措施及对策西霞院反调节水库的修建,对黄河洛阳河段的影响不容忽视,而且由于近年来黄河来水来沙条件的变化和河段内河道工程本身的不完善,河势趋向不利方向发展,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尽早修建防护工程是十分必要的。3.1高家庄护滩工程加固改建并下延高家庄工程下首至白鹤工程上首仅相距400m,且中间有一排洪沟,为防止水流倒灌,并考虑高家庄工程目前抗洪强度较差的实际情况,应对高家庄工程进行加固改建,并下延与白鹤控导工程上首0号坝相接,考虑到工程建成后的防汛抢险和工程管理,建议增列一部分管护设施和管护经费。3.2白鹤控导工程加固及下延白鹤控导工程紧偎西霞院水库坝址下首,工程普遍存在基础浅、根基差,受水库下泄水流顺直冲刷,工程本身将大范围出险,且由于白鹤控导工程长度较短,送流不力,顺直水流极有可能在工程下首坐湾,形成横河、斜河。故为确保白鹤控导工程安全,进一步规顺白鹤白坡工程河势流路,建议对白鹤控导工程全面加固,并下延2道丁坝。3.3白坡控导工程加固及整修白坡控导工程修建后,由于不能有效地迎接白鹤工程来流,工程常年仅15坝靠河,靠河情况不理想并且工程自建成后,没有经受过大洪水的考验,存在基础浅、根基差等情况,很容易发生险情。为更好地迎接白鹤工程来流,应对白鹤下首可能形成的横河斜河不利河势,增强白坡工程控导河势的能力,提高工程强度,建议对白坡工程和堵串坝整修加固。4结语西霞院水库的修建,给黄河洛阳河段的河道整治提出了新的问题,根据洛阳河段的实际情况,解决问题的根本在于完善现有河道整治工程及其布局,遏制不利河势的进一步恶化。

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