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淺談水利工程出險與河勢變化的關系

2009-02-17   來源:蘭考黃河河務局    熱度:   收藏   發表評論 0

  河勢變化是河道工程出險的主要因素(河勢的變化就是大溜的變化)。當河道防護工程的壩垛受大溜頂沖時,使壩前沖刷坑的深度超過工程根石的埋置深度時,壩體即可下蟄、坍塌而出險。發現險情后,要及時組織人力、物力進行搶護。在搶險過程中,首先要分析河勢變化的原因,掌握其變化的幅度,估計河勢在工程的上提下挫范圍,盡可能對出險壩垛作出接近正確的估計,達到心中有數,這是搶險工作中的一個重要環節。河勢變化的主要原因在于輸沙的不平衡及其所造成的邊界(即岸邊)條件的變化,一般的規律有:

  1、小水上提入灣,大水下挫沖尖(灘尖)

  當河道內漲水時,流速增大,比降變陡,水流趨順,主溜(也稱大溜)一般表現為脫灣下挫,沖刷灘尖,此時工程一般無險或有輕微的險情發生;當洪峰過后,河水下落時,則出現相反的情況,水流變得彎曲,主溜一般上提入灣沖刷工程,此時,受大溜頂沖的工程壩垛易可出現下蟄或坍塌等各類險情。

  2、此岸坐灣,則對岸出灘,灘灣相對

  在河道的灣道內,由于水流的橫向環流的作用,將泥沙推向凸岸,則出現“灣退則灘進,撇灣則失灘”的規律。一旦主溜入灣,則河面縮窄,流速加大,而河床受沖下切,形成“河脖”。此時,灣道內若有防護工程,則受溜沖刷嚴重,各類險情易可發生,是防守的重點;河灣內若無防護工程,則河灣迅速向深化和下移發展,使河道更加彎曲。如灣道的下嘴有膠泥潛灘,則極易形成“入袖”河勢,也叫“稱勾河”,此時流速加大,沖刷力極強,工程出險機遇較多,應充分做好搶險準備。

  3、上灣河勢變則下灣河勢亦變,上灣河勢穩則下灣河勢亦穩

  上灣河勢變則下灣河勢亦變,上灣河勢穩則下灣河勢亦穩,這是河流向下傳播的一種連鎖反應。但是,事情總是一分為二的,在不同的灣道內,也有不同的連鎖反應。所謂“上灣河勢穩則下灣河勢亦穩”是指在邊岸固定,而河道的來水來沙基本穩定的前提下,上下灣道的相互關系。也就是說,河灣的平面幾何尺寸,在一定水流形態的作用下,能夠產生一種比較固定的傳播關系。因而在估計工程壩岸險情的發生或發展時,可根據上一灣的導溜情況來估計本工程的靠溜壩垛,及上提下挫的大致范圍,確定防守重點。

  如在犬牙交錯,邊、心灘密布的河段內 ,即使上灣河勢下挫,因受過度段邊、心灘的阻水影響,下一灣的河勢有時反而會上提,不遵循原來的傳播關系,給工程的重點防守帶來難度。

  4、當上下兩灣邊界條件(如高程、土質等)差異時,估計河勢變化時要特別慎重

  一般來說,如果上灣邊灘土質系淤土(耐沖),下灣是沙質土,則下灣河勢多是逐漸上提趨勢,工程上段的壩垛出險機遇較多;反之,如果上灣系沙土(易于消逝),下灣是淤土,則下灣河勢多是下挫趨勢,則工程下段的壩垛出險機遇較多。總之,河勢上提下挫受溜頂沖的壩垛是防守的重點。


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