辽河下游泥沙治理措施研究

辽河下游泥沙治理措施研究

辽东位于中国东北的南部。它是中国的七大河流之一。同时，也是中国东北以南的最大河流，被称为辽宁省人民的“母亲河”。辽河的含沙量较高,仅次于黄河、海河,为中国第三位。辽河下游多年平均年输沙量达1187.96万t,多年平均含沙量达3.32kg/m1来沙量和来水量辽河是一条典型的北方河流。辽河干流的4个水文站(通江口、铁岭、巨流河、六间房)一年内的水沙分配规律十分相似,汛期的来水、来沙量占全年的绝大部分,且最主要集中在7,8月份。通江口、铁岭、巨流河、六间房7,8月份的来水量占全年的51.57%,49.94%,50.31%和49.13%,来沙量占全年的70.71%,69.33%,66.56%和65.98%。辽河的水沙分布规律为“东水西沙”。西部各支流除西辽河外,多年平均径流量明显小于东部各支流,东部各支流多年平均径流量为18.09亿m2东辽河、水系水土流失是辽河下游泥沙的主要来源。辽河流域的东部气候湿润,雨量充沛,林木茂盛,植被覆盖好,水土流失较少,东部各支流泥沙含量较低,其中含沙量相对较大的河流为东辽河、清河。辽河流域西部各河,由于气候干燥,植被覆盖差,且本区域的降雨多以暴雨形式产生,地表又多较易被冲刷的黄土和沙土,因此本区域水土流失比较严重,各支流泥沙含量较高,尤其以西辽河、柳河两条支流含沙量高。目前西辽河由于上游修建有水库、灌区,下泄泥沙量已不大,所以辽河干流下游现状泥沙主要为柳河下泄。辽河干流东、西部支流水沙情况见表1。3沙子的问题3.1泥沙在水库内运行方式变化分析柳河泥沙是辽河柳河口以下河段淤积的主要来源。柳河泥沙,首先经过闹德海水库的调节进入下游,因此闹德海水库的运行方式对下游河道泥沙的冲淤变化有很大的影响。闹德海水库在上世纪70年代把运行方式改为“蓄清排浑”,即每年10月下闸,翌年4月放水,汛前放空,闸门全部敞开,靠工程结构特点自然调节洪水,起到滞洪滞沙作用。这样的运行方式使得在非汛期的泥沙大部分留在了库区。而到了汛期,水库敞泄,把淤积在水库内的泥沙冲向下游。随着柳河两岸经济的快速发展,工农业对水量的需求加大,闹德海水库为了增加蓄水量,在汛期也开始蓄水,增加了库区内的泥沙淤积。一旦发生大洪水,则会携带更多泥沙到下游,增加下游防洪压力。由于柳河洪水与辽河洪水不遭遇,很快淤在河道内,造成辽干下游河床淤高,河槽摆动不稳。西辽河上游现已经建成了大量水库及灌区、滞洪区。在没有大洪水的情况下,现有的水库及灌区、滞洪区基本可以调节西辽河的来水,使大部分水、沙拦截在西辽河河段。受水库、灌区、滞洪区的调水调沙影响,在西辽河无大洪水的情况下,辽河干流近40年内并没有因西辽河的泥沙而严重淤积。大部分泥沙被有效地拦截在水库、灌区、滞洪区内,同时由于水量较小,西辽河挟沙能力减小,因此即使有部分泥沙被带到下游,也会因沿程淤积而大部分留在了西辽河,只有小部分泥沙进入辽河干流。但是一旦发生一场大洪水,水库等无法调节,只有下泄洪峰。这样淤积在西辽河上游泥沙被大量带到下游,携带大量泥沙至辽河干流,致使辽干淤积严重。3.2不断加强了洪水调沙过程,造成了泥沙在自然、经济、社会、加速滑移盘山闸位于辽河干流下游的盘锦市,距河口57.3km。该闸于1968年建成,原设计其主要作用是防止潮水倒灌,抬高水位,调蓄水量,为3.911万hm盘山闸建成投入运行以来,对盘锦市的经济发展,保证农业和城镇及工矿企业的用水起了极其重要的作用。由于建闸后改变了闸上、下游水沙条件,又因辽河流域属于资源性缺水地区,在运用方式上未按设计的调水调沙方式控制。自1969～1985年,适逢辽河连续十多年的枯水期,长年不开闸门,使辽河上游来泥沙大部分淤积在库区内。而由于盘山闸下泄量的减少破坏了辽河口段涨、落潮的波形,使得涨潮时流速快而落潮时流速慢。这样直接导致涨潮时的水流挟沙力大于落潮时的水流挟沙力,使得部分泥沙被留在盘山闸下游河道而产生淤积。河槽过水面积明显减小,因此降低了盘山闸的泄洪能力和分洪标准,降低了灌溉用水的补偿调节能力,也影响了闸体本身的安全。4治理措施4.1柳河泥沙的一般认为,在上游多沙支流上修建拦沙水库,使泥沙不能进入柳河。南支扣子河、北支养畜牧河和中支铁牛河三个支流所携带的泥沙超过柳河全部泥沙的90%。如果规划中扣子河上的颜家水库及养畜牧河上的噶海山水库修建后,则拦截大部分泥沙,使柳河泥沙问题得到很大程度上的缓解。但是由于颜家水库及噶海山水库库容有限,且扣子河及养畜牧河的泥沙较多,因此只能在建库初期有一定效果,后期的运行方式则可能与闹德海水库一致,即蓄清排浑。虽然对洪水及泥沙依然有一定调节作用,但是达不到建库时拦截大部分泥沙不下泄的目的。4.2水库联合调度辽河各主要干、支流已经基本形成一个水库群体系,其中包括辽河干流上的石佛寺水库、清河上的清河水库、寇河上的南城子水库、柴河上的柴河水库、汎河上的榛子岭水库、柳河上的闹德海水库,对水库联合调度,可以解决不少棘手的问题。如盘山闸淤积问题最根本是因为缺水,无法把库区内淤积的泥沙冲到下游。如果能把洪水拦截在各水库内,根据盘山闸需要流量,一起放水使洪峰遭遇,则可以人为制造出一次洪水,把盘山闸库区内的泥沙冲往下游。又如柳河口及以下辽干淤积问题,则也可以人为制造一场洪水