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浅谈水利工程出险与河势变化的关系

2009-02-17   来源:兰考黄河河务局    |   浏览:    评论: 0    收藏

  河势变化是河道工程出险的主要因素(河势的变化就是大溜的变化)。当河道防护工程的坝垛受大溜顶冲时,使坝前冲刷坑的深度超过工程根石的埋置深度时,坝体即可下蛰、坍塌而出险。发现险情后,要及时组织人力、物力进行抢护。在抢险过程中,首先要分析河势变化的原因,掌握其变化的幅度,估计河势在工程的上提下挫范围,尽可能对出险坝垛作出接近正确的估计,达到心中有数,这是抢险工作中的一个重要环节。河势变化的主要原因在于输沙的不平衡及其所造成的边界(即岸边)条件的变化,一般的规律有:

  1、小水上提入湾,大水下挫冲尖(滩尖)

  当河道内涨水时,流速增大,比降变陡,水流趋顺,主溜(也称大溜)一般表现为脱湾下挫,冲刷滩尖,此时工程一般无险或有轻微的险情发生;当洪峰过后,河水下落时,则出现相反的情况,水流变得弯曲,主溜一般上提入湾冲刷工程,此时,受大溜顶冲的工程坝垛易可出现下蛰或坍塌等各类险情。

  2、此岸坐湾,则对岸出滩,滩湾相对

  在河道的湾道内,由于水流的横向环流的作用,将泥沙推向凸岸,则出现“湾退则滩进,撇湾则失滩”的规律。一旦主溜入湾,则河面缩窄,流速加大,而河床受冲下切,形成“河脖”。此时,湾道内若有防护工程,则受溜冲刷严重,各类险情易可发生,是防守的重点;河湾内若无防护工程,则河湾迅速向深化和下移发展,使河道更加弯曲。如湾道的下嘴有胶泥潜滩,则极易形成“入袖”河势,也叫“称勾河”,此时流速加大,冲刷力极强,工程出险机遇较多,应充分做好抢险准备。

  3、上湾河势变则下湾河势亦变,上湾河势稳则下湾河势亦稳

  上湾河势变则下湾河势亦变,上湾河势稳则下湾河势亦稳,这是河流向下传播的一种连锁反应。但是,事情总是一分为二的,在不同的湾道内,也有不同的连锁反应。所谓“上湾河势稳则下湾河势亦稳”是指在边岸固定,而河道的来水来沙基本稳定的前提下,上下湾道的相互关系。也就是说,河湾的平面几何尺寸,在一定水流形态的作用下,能够产生一种比较固定的传播关系。因而在估计工程坝岸险情的发生或发展时,可根据上一湾的导溜情况来估计本工程的靠溜坝垛,及上提下挫的大致范围,确定防守重点。

  如在犬牙交错,边、心滩密布的河段内 ,即使上湾河势下挫,因受过度段边、心滩的阻水影响,下一湾的河势有时反而会上提,不遵循原来的传播关系,给工程的重点防守带来难度。

  4、当上下两湾边界条件(如高程、土质等)差异时,估计河势变化时要特别慎重

  一般来说,如果上湾边滩土质系淤土(耐冲),下湾是沙质土,则下湾河势多是逐渐上提趋势,工程上段的坝垛出险机遇较多;反之,如果上湾系沙土(易于消逝),下湾是淤土,则下湾河势多是下挫趋势,则工程下段的坝垛出险机遇较多。总之,河势上提下挫受溜顶冲的坝垛是防守的重点。