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水利工程论文-黄河下游凌汛成因及防御措施.doc水利工程论文-黄河下游凌汛成因及防御措施.doc -- 2 元

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水利工程论文黄河下游凌汛成因及防御措施摘要黄河凌汛灾害是黄河下游严重的自然灾害之一,历史上曾以频繁决口、难以防治而著名。黄河下游河道上宽下窄,弯曲连绵,险工、控导交错对峙,容易形成冰塞、冰坝的河段较多。人民治黄以来,党和政府十分关心黄河的治理,多次加高加固黄河堤防,兴建河道整治工程,修建水库和南、北展宽区等分滞洪工程,特别是1998年长江大水之后,国家加大了黄河治理力度,按照2000年设防标准,加高、加固两岸堤防,加修、改建了许多河道整治工程和病险涵闸,近期又进行了标准化堤防建设,将黄河堤防建成防洪保障线、抢险交通线、生态景观线,防洪工程的抗洪能力大大增强。防洪非工程措施也随着国家法律、法规的逐步健全和科技水平的不断提高而逐步完善。关键词黄河凌汛成因防御措施1概况黄河凌汛灾害是黄河下游严重的自然灾害之一,历史上曾以频繁决口、难以防治而著名。黄河下游河道上宽下窄,弯曲连绵,险工、控导交错对峙,容易形成冰塞、冰坝的河段较多。人民治黄以来,党和政府十分关心黄河的治理,多次加高加固黄河堤防,兴建河道整治工程,修建水库和南、北展宽区等分滞洪工程,特别是1998年长江大水之后,国家加大了黄河治理力度,按照2000年设防标准,加高、加固两岸堤防,加修、改建了许多河道整治工程和病险涵闸,近期又进行了标准化堤防建设,将黄河堤防建成防洪保障线、抢险交通线、生态景观线,防洪工程的抗洪能力大大增强。防洪非工程措施也随着国家法律、法规的逐步健全和科技水平的不断提高而逐步完善。小浪底与三门峡水库联合运用,可有效调节下游河道流量,减轻黄河下游凌汛灾害,但河道主槽逐年淤积抬高,二级悬河的不利局面进一步加剧,局部河段仍不断发生凌汛灾害,应引起各级各部门的高度重视,凌汛期要密切注视凌情变化,采取一切措施,将凌灾的损失降低到最低限度。2凌汛的成因黄河下游是一个不稳定的封冻河段,据统计,19502004年的55年间,山东河段有48年封冻,8年出现较严重凌情。黄河下游凌汛是由河道所处的地理位置决定的,除上游水库下泄流量控制不当、涵闸引水等人为因素外,主要是气温、水温、流量和河道形态等因素综合作用的结果。2.1气温河道冰凌是低气温的产物,气温变化是造成凌汛的重要因素。黄河下游河道呈西南东北流向,上首位于北纬34度50分,黄河入海口位于北纬38度00分,上下相差3度10分。气温的变化使上段河道冷得晚,回暖早,负气温持续时间短下段河道冷得早,回暖晚,负气温持续时间长。沿程纬度不断变化,造成气温上暖下寒,上游河段的气温明显高于下游河段气温,决定了黄河下游河段先封河后解冻的特性。当气温转暖升高时,上段河道先解冻,下段河道还处于固封状态,上段已解冻的冰水流至处于固封状态的下段,卡冰结坝造成凌汛。2.2水温气温对凌汛的影响是通过水温的变化体现出来的,冬季气温上暖下寒,温差较大,上段河道封冻晚、开河早、冰层薄、封冻时间短,下段河道封冻早、开河晚、冰层厚、封冻时间长,在上段冰层解冻开河、冰水齐下时,下段冰层仍较坚固,容易导致冰凌阻塞,严重时形成冰坝,致使河道水位迅速上涨,形成严重凌洪。2.3流量黄河下游封冻期流量较小,封冻冰盖较低,冰下过流能力小,封冻后,河槽内增加的槽蓄水量大部分积存在宽河道内,当上游河段因气温升高或流量增加时,冰下蓄水量自上而下沿程释放,流量逐渐增大,加上下游河道狭窄,因气温差异开河较晚,在上游来水的动力作用下,迫使冰盖上涨,容易形成水鼓冰开的武开河,致使水位陡涨,形成冰坝,壅高水位,漫滩偎堤造成严重的凌汛灾害,对黄河下游防凌十分不利。2.4河道形态黄河下游河道上游宽浅散乱,下游狭窄多弯,封河、开河期间极易出现冰凌卡塞,形成冰塞、冰坝,造成凌汛灾害。主要表现在艾山窄河段,该河段有黄河下游河道最窄的艾山卡口,险工与山体对峙,河宽仅275m,河道窄,弯道多,排冰能力小,易卡冰阻水河道急转弯或连续转弯处,如河段呈L形、S形,流冰经过这些河段时,主流顶冲凹岸后,急转90度,或连转数弯下泄,很容易在弯道处卡冰壅水,形成冰坝。3凌汛的危害及影响因素3.1凌汛的危害凌汛成因的复杂性和表现的特殊性决定了黄河凌汛的危害性,河道封冻后,阻拦了部分上游来水,使河槽的蓄水量不断增加,水位上涨,解冻开河时,部分被拦蓄的水量急剧释放出来,向下游推移,沿途冰水增多,形成凌峰。凌峰自上而下传播时往往是一个递增的过程,凌汛期的水位由于冰凌施加水流的阻力作用,相同流量的水位比无冰期高。凌情严重年份,局部河段水位壅高,造成滩区漫滩,堤防出现坍塌、管涌、渗水等险情,甚至发生决口。凌汛洪水虽不如主汛期洪水量大,但在水流的动力作用下,对河道、堤防工程具有极大的破坏作用。3.2凌汛的影响因素3.2.1黄河下游从八十年代初至今已连续发生二十多年的暖冬天气,近几年异常天气、极端气候频繁出现,冬季气温可能由暖转冷。3.2.2小浪底水库能有效控制下泄流量,但黄河下游冬季引水量明显增大,且受天气影响引黄流量变幅较大,易引起大河流量骤变。凌汛期既要确保防凌安全,又要保证引黄水量。如遇强冷空气侵袭,引黄渠道极易发生卡冰,甚至发生渠道决口,一旦停止引水,将导致黄河流量陡增,有可能引发武开河,甚至出现局部漫滩,发生凌灾。3.2.3黄河下游河道狭窄弯曲,易卡冰壅水的边界条件并未改变,近年来黄河下游河道淤积严重,二级悬河的不利局面进一步加剧,排洪能力下降,漫滩几率增加,一旦凌水漫滩,不仅滩区群众损失巨大,也将危及堤防安全。3.2.4黄河凌情复杂。黄河凌汛受气温、流量、引水、河道边界条件等多种因素影响,变化十分复杂。黄河冰凌运动规律尚未完全掌握,凌灾发生的时间、地点等还不能准确预测。防凌信息化建设仍不能满足黄河防凌的需要。3.2.5防洪工程存在一些薄弱环节。临黄堤存在不少险点、险段,部分新修工程没有经过洪水考验,险工、控导工程易出现根石走失、坦石下蛰等险情。南、北展宽区,东平湖滞洪区分水分凌受各方面条件的限制,实施难度较大。3.2.6防凌抢险难度大。凌汛期间,天寒地冻,取土困难,对防守和抢险十分不利,特别是冰水偎堤后,一旦出现险情,许多抢险方法、抢险措施难以实施,致使险情不能得到有效控制而造成较大灾害。4防凌措施凌汛的防治措施是在认识冰凌演变规律的基础上不断提高的,在实践的基础上,人们逐步认识到凌汛危害的主要原因是水不是冰。随着防凌工程的不断增加,防凌措施在理论和实践中逐步得到改进,对保证凌汛安全将起到很大的作用。4.1明确防凌责任坚强有力的领导是确保防凌胜利的首要条件,黄河防凌工作实行行政首长负责制,各级政府和有关部门要把防凌当作一项重要工作来抓,统一指挥,分级分部门负责,逐级签订责任书,及时抓好检查落实。当发生重大险情、分滞凌洪或实施冰凌爆破时,各级防指视情派工作组赴现场进行指导,按照各自的责任分工开展工作,从队伍建设、物料储备、工程防护、凌汛观测、迁安救护及凌汛抢险等方面采取措施,做好冰凌测报工作,准确、及时地提供观测数据,搞好防凌准备工作,对确保防凌安全将起到重要作用。4.2加强防凌队伍建设黄河防凌队伍由黄河防汛抢险专业队伍、群众队伍、人民解放军和武警支援黄河防凌部队三部分组成,实行专业队伍和群众队伍相结合,军民联防。黄河专业队伍由黄河职工组成,是防凌的技术骨干力量,担负着水情与工情测报、通信联络、冰凌观测、冰凌爆破、工程防守与抢险和群众队伍防凌抢险技术指导等任务。群众防凌队伍是黄河防凌的主力军,主要负责堤线防守、防洪工程查险、抢险、料物运输及滩区、蓄滞洪区群众迁移安置。人民解放军是黄河防凌的突击力量,主要承担重点河段、重大险情抢险,分凌闸闸前围堰、行洪障碍及冰凌爆破、滩区群众紧急迁安救护等任务。凌汛期间,积极组织防凌队伍,加强队伍建设,搞好防凌人员培训,提高防凌人员的业务素质和操作能力,进行必要的爆破演练,
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