茨淮新河茨河鋪分洪閘上引河淤積成因分析及處理建議

杜衛(wèi)東

茨淮新河是一條工程規(guī)模浩大的人工河道，全長134.2km，分四級(jí)控制。茨河鋪分洪閘是第一級(jí)控制工程，位于潁河與茨淮新河交匯處。該工程1977年2月開工興建，1980年7月1日驗(yàn)收并交付使用；設(shè)計(jì)規(guī)模為分洪閘17孔、單孔寬10m、閘身總寬190.8m，設(shè)計(jì)最大分洪流量2300m3/s，排澇流量為1940m3/s，是茨淮新河的咽喉工程。

茨河鋪分洪閘自交付使用以來，在分泄?jié)}河洪水、排除內(nèi)澇、減輕下游正陽關(guān)至懷遠(yuǎn)段的洪水壓力及灌溉、航運(yùn)、城市生活供水等方面發(fā)揮了重要作用。但隨著分洪閘上、下引河淤積情況的加劇，分洪能力受到嚴(yán)重影響，同時(shí)嚴(yán)重威脅閘體安全，亟待整治，以便發(fā)揮茨淮新河的整體效益。

一、茨河鋪分洪閘引河淤積情況

由于茨河鋪分洪閘上引河的淤積使工程的正常運(yùn)用受到了嚴(yán)重的影響，工程管理部門先后于1983年、1984年、1989年、1996年、2000年、2003年汛后對(duì)淤積河段進(jìn)行了測量，1983年汛后最高淤積達(dá)27.80m，1984年最高淤積達(dá)28.30m，最低淤積也達(dá)25.71m，至1996年上引河段淤積量已達(dá)42萬m3,下引河段淤積量為32萬m3。分水口上下游河段的河床發(fā)生顯著變化，分水口左岸淤積范圍逐漸向潁河推進(jìn)，分水口下潁河左岸用于護(hù)坡的拋石被沖走。2000年10月測量的成果顯示，分洪閘上至分流河口段（0+00～0+880）左岸全部淤積，河道過水?dāng)嗝婷黠@減少，2003年10月測量成果表明，河道過水?dāng)嗝孢M(jìn)一步減少，上引河段淤積最高處已達(dá)29.50m（左岸800m處），淤積進(jìn)一步向閘前河口上游方向推進(jìn)，淤積總量達(dá)47.61×104m3。雖經(jīng)2004年清淤治理，但淤積原因并未消除。

二、茨河鋪分洪閘上引河淤積成因分析

1.潁河高含沙量為上引河淤積提供了豐富的沙源

由于潁河的上游系桐柏山區(qū)，中游為沖積平原，地表植被覆蓋率低，存在一定程度的水土流失現(xiàn)象，一旦遇大的降雨，所產(chǎn)生的徑流挾帶大量的泥沙沿河槽順流而下，雖有部分泥沙沿途沉積，但至安徽境內(nèi)仍有大量粒徑較小的泥沙隨水流向下游移動(dòng)。據(jù)測算，潁河阜陽閘站汛期高峰含沙量可達(dá)25.8kg/m3，汛期多年平均輸沙量在10×104t以上。

2.引水口門過寬、引河段過長易形成盲腸河段

茨河鋪分洪閘進(jìn)水口門過寬，上引河斷面底寬202m，而潁河主槽河面寬為150～200m，兩岸的堤線寬度也僅為250～400m，分流渠道與主河道的寬度不成比例，且與潁河來水方向相對(duì)，又加之閘身距潁河分洪口渠道過長（達(dá)860m），形成一段盲腸河段，為淤積創(chuàng)造了有利條件。當(dāng)潁河來水茨河鋪分洪閘關(guān)閉時(shí)，上引河段內(nèi)為靜水，在進(jìn)水口門河段內(nèi)形成順時(shí)針方向回流，右岸因水流流速大而形成沖刷，而左岸因流速變緩挾沙能力減小，回水水流所挾帶的泥沙沉降，在左岸部分河段內(nèi)落淤，該種形式的淤積即為典型的盲腸型河段淤積。

3.分洪閘控制運(yùn)用不合理

截至目前，茨河鋪分洪閘主要根據(jù)《（82）省防指第028號(hào)》規(guī)定控制運(yùn)用：在潁河上游來水量較小、阜陽閘下泄無困難時(shí)，茨河鋪閘一般不開閘；而在上游洪水流量不危及下游防汛安全時(shí)則以小泄量引水為主；只有在上游洪水流量危及下游防汛安全時(shí)才開閘分洪。用此種控制運(yùn)用辦法，分洪閘大部分時(shí)間處于不分流或分流量很小狀態(tài)。關(guān)閘不分流，異重流和回流淤積影響大；分流量小，閘上游水深大，流速小，閘上引河易產(chǎn)生緩流淤積現(xiàn)象。

三、茨河鋪分洪閘淤積處理建議

1.盡快啟動(dòng)防淤閘建設(shè)方案

由于茨河鋪分洪閘上引河是一盲腸河段，其淤積是由細(xì)顆粒高濃度泥沙引起的，在干流上做整治工程，諸如建造將面流導(dǎo)向引河、底流導(dǎo)向?qū)Π兜膶?dǎo)流屏等，往往很難達(dá)到預(yù)期的減淤效果。要減輕盲腸河段淤積，最好將盲腸河段和含沙量比較高的干流分隔開來，在口門附近建防淤閘。根據(jù)1993年南京水利科學(xué)研究院河港研究所模型試驗(yàn)研究表明，防淤閘軸線采用與右岸交角120°為最佳。實(shí)施防淤閘方案后，應(yīng)盡量避免長時(shí)間的小流量分流，特別是在潁河含沙量大的情況下，盡可能不打開防淤閘，以減少閘內(nèi)淤積量。

2.退建分流島

從運(yùn)用情況看，分流島過于尖凸，對(duì)此段潁河的演變產(chǎn)生不良影響，而適當(dāng)后退做成魚嘴形，既有利分流，也可消除分流島下側(cè)的回流。

3.根據(jù)洪峰、沙峰出現(xiàn)的先后順序制定科學(xué)合理的控制運(yùn)行規(guī)范

河流泥沙的運(yùn)行、沉漿、啟動(dòng)有其內(nèi)在的規(guī)律性，掌握了泥沙運(yùn)行規(guī)律就可以最大限度地避免淤積現(xiàn)象的發(fā)生。據(jù)實(shí)測資料分析，潁河沙峰一般超前于洪峰，要盡量推遲分洪時(shí)間，避開沙峰。在中小洪水發(fā)生時(shí)可在洪峰水位過后開啟茨河鋪分洪閘泄洪，閘門開啟初期可按超過同比泄洪的方式運(yùn)行。這樣上引河段的水流挾沙能力大于潁河水流的挾沙能力，必將從河底補(bǔ)充泥沙，漲水期沉降的泥沙很快重新啟動(dòng)，隨水流向下游移動(dòng)；在不影響潁河下游防洪安全的前提下，大洪水時(shí)盡量推遲分洪時(shí)間，分洪時(shí)可考慮按同比泄洪方式進(jìn)行工程調(diào)度，甚至可以超過潁干，一旦分洪作用不大，應(yīng)立即關(guān)閘。

4.確定合理的分流比，減少上引河發(fā)生淤積的條件

茨淮新河有防洪、灌溉、排澇、航運(yùn)和城市生活引水等幾種運(yùn)用方式，分流比變幅大。工程管理部門應(yīng)進(jìn)行水工模型實(shí)驗(yàn)或?qū)嵉赜^測，確定在潁河不同流量、含沙量條件下，茨河鋪分洪閘下泄量與潁河來水量的分流比，減少水平淤積量。

四、結(jié)語

茨河鋪分洪閘是茨淮新河的第一級(jí)控制工程，它的淤積嚴(yán)重制約了茨淮新河整體功能的發(fā)揮，引起了上級(jí)主管部門和流域管理機(jī)構(gòu)的高度重視。對(duì)此應(yīng)盡快實(shí)施茨河鋪分洪閘淤積治理工程，從根本上解決茨河鋪分洪閘的淤積問題■