小浪底大坝的形成与演变

小浪底大坝的形成与演变

小浪底水库以下的河流景观相对较浅，主导位置不确定，水流停滞，沉积物严重，河流势变化较大。这是黄河下游河床变化最为频繁的游牧区。该河段东坝头以上为明清故道,已有500多年的历史;东坝头以下为1855年铜瓦厢决口改道穿运河夺大清河以后形成的河道,在东坝头由东南流向陡然折向东北,在龙湾断面以下至陶城铺断面逐渐由游荡型河道过渡为弯曲型河道。该河段大堤以内的滩区广阔,人口不断增多,大量村庄、围堤、生产堤和控导工程使河槽相对固定,河水漫滩几率减少,泥沙多在主槽中淤积,再加上滩地(特别是堤脚部位)人为取土等,致使水道两侧的滩唇部位逐年淤积抬升,而滩地变化不大或稍有抬升,堤脚部位凹陷明显,有些河段主槽高程逐渐高于滩地高程,在20世纪70年代中期开始出现“二级悬河”现象,至90年代迅速扩展,对黄河防汛造成的压力越来越大。因此,对“二级悬河”的研究和治理非常紧迫。1主导地位分布特点根据黄河下游河道大断面统测资料,对该河段200个断面主槽和滩地的平均高程及其高差进行计算和统计分析表明,“二级悬河”在不同河段有不同的特点,总体分布特点是“从上游开始不明显,向下游部分河段逐渐产生,中间河段(东坝头—龙湾)严重,再向下游有所减轻”。具体可分为以下4个河段。(1)鹤市至大凉兰河尚未形成“二级悬河”该河段长约40km,各断面的主槽均低于左右滩地。(2)各河段滩槽高差该河段长约173km,其中有3个河段的左岸出现连续“二级悬河”:①西岩—槽沟河段,长约6km,平均滩槽高差0.45m、最大高差0.64m;②桃花峪—张菜园河段,长约6km,平均滩槽高差0.52m、最大高差1.00m;③破车庄—三坝河段,长约15km,平均滩槽高差0.23m、最大高差0.74m。(3)双侧槽面为右滩地、表现较低的断面主槽分布该河段长约163km,主槽普遍高于左岸滩地,绝大多数断面主槽高于右岸滩地,主槽平均高出左岸滩地0.62m、最大高差1.83m,主槽平均高出右岸滩地0.55m、最大高差2.02m。(4)龙湾河和土城铺河形成“二级悬河”该河段长约31km,其中影堂—雷口(长约7km)主槽普遍高于右岸滩地,平均滩槽高差0.41m、最大高差0.76m。2“二悬河”现象严重的主海滩东坝头以下河段“二级悬河”分布的总体特点是“左岸比右岸严重,上游河段比下游河段严重”。(1)主槽滩区5.2封丘、长垣滩区位于三义寨—河道河段左岸,面积为206km2,跨河段长约59km。滩区内有村庄132个,其中较大的村、镇有芦岗、苗寨、武邱等。该滩区主槽平均高出滩地0.74m,最大为1.82m;滩面横比降平均为0.53‰,最大为1.57‰,“二级悬河”现象十分严重。(2)跨河段长约化兰考、东明滩区位于雷集—谢寨闸河段右岸,面积为196km2,跨河段长约31km,滩区内有村庄154个。主槽平均高出滩地1.01m,最大为2.02m;滩面横比降平均为0.58‰,最大为1.48‰,“二级悬河”现象十分严重。(3)效果1:农村独特的村庄该滩区位于南小堤—彭楼河段左岸,面积为131km2,跨河段长约33km。滩区内有村庄128个,其中较大的村庄有习城、甘露集。主槽平均高出滩地0.55m,最大为1.25m;滩面横比降平均为0.92‰,最大为2.04‰,“二级悬河”现象严重。3“二界河”的形态特征“二级悬河”的基本形态是主槽平均高程高于滩地平均高程,主要表现为下述两种典型形态。(1)年际泥沙特征水道两侧的滩唇部位突出,明显高于滩地,如同两道天然的土垄将水道部分逐年“托起”,断面形态呈“突变”之势,见图1。历年泥沙淤积主要集中在滩唇部位,而在背河其他部位淤积较少。伊洛河口、韦城、夹河滩(左岸)、油坊寨、河道、南小堤(右岸)、营房(左岸)、大王庄(右岸)等断面属于这种形态。(2)泥沙形态和沉积厚度主槽部分和滩地部分整体趋势基本一致,水道两侧的滩唇部位较高,向背河逐渐降低,断面形态呈“渐变”之势,见图2、图3。历年泥沙淤积厚度由水道两侧向背河逐渐减小。来童寨、柳园口(左岸)、夹河滩(右岸)、禅房、马寨、高村(左岸)、大王庄(左岸)、史楼、于庄、龙湾(左岸)、路那里、邵庄、李坝等断面属于这种形态。4“二界河”的起源(1)压力下n1985～1999年间黄河年平均径流量为多年均值的61%。长期水量偏小导致河势变化较小和漫滩次数减少,河水所携带的泥沙在水道及其两侧的滩唇部位局部淤积抬升,形成“二级悬河”。(2)级悬河的形成农民建房和工程建设长期在滩地尤其是在堤脚部位取土,造成“滩低、堤脚洼”的状况,加剧了“二级悬河”的形成。部分堤脚部位比滩地低0.5～2.0m,遇到暴雨或大水漫滩时堤脚部位就会出现积水或漫流。(3)“二级悬河”的成因生产堤减少了洪水漫滩的几率,限制了滩槽水沙交换,虽然保护了滩区的耕地,但是客观上把淤积限制在两岸生产堤之间,使“二级悬河”之势日益明显和加剧。“二级悬河”的症结在于河水所携