黄河聊城段河床演变及河道整治工程存在问题分析（陈丕虎,张春园,翟来顺,刘明霞）

摘 要：黄河聊城段处于黄河下游弯曲性河段的最上端，河道狭窄，地质地貌情况特殊、滩区相对较少，是黄河防洪防凌的重点堤段。分析了该河段河道平面形态及变化特点、河床组成、河床演变情况、水文泥沙特性、险工和控导工程的现状及存在的主要问题，并提出河道整治的建议。

关 键 词：堤防工程；河床演变；河道整治；黄河聊城段

中图分类号：TV85 文献标识码：B 文章编号：1000-1379(2006)S0-0000-00

1 黄河聊城段河道概况

1.1 河道特性

黄河聊城段长59.51km，处于黄河下游弯曲性河段的最上端，河道狭窄，其突出特点主要表现在以下几个方面。

一是地质地貌情况特殊。右岸为丘陵地区，地势高亢，无堤防，有黄庄、解山、姜沟、外山、龙桥、田山、望口山、刘山头等山基突出河中，是右岸控导河势的天然节点。左岸除鱼山（长410m）、艾山（长930m）两座山头外，其余为人工修筑的临黄大堤、险工。聊城河段临黄大堤长60.36km，是在原民埝的基础上培修起来的，而民埝随当时水势多近水修筑，致使所形成的河道狭窄、弯曲。河槽宽300～1000m，最窄断面井圈险工13号坝与对岸外山对峙，仅275m，是黄河下游最窄的断面。因河道弯曲狭窄，故河道排洪能力仅为高村附近河段的50%，是黄河防洪防凌的重点堤段。受左岸工程形成过程的影响，本河段堤防着溜段多、险工多，共有险工13处28.10km，护滩工程12处长10.65km，险工、控导工程长占河长的80%，制约了河道的摆动幅度，河槽相对稳定，一般平面变化不大，河道弯曲系数为1.13。河道比降较为平缓，平均约万分之一。

二是滩区相对较少。全区左岸有大小滩区14处，每处面积一般不足1km2。滩面较窄，平均宽度370m，最大宽度1500m，最小宽度不足20m。滩面均较为平坦，滩唇一般高于堤脚0.5～1.0m，但1997年以来，防洪工程建设在滩区内取土较多，使滩面平顺程度受到一定影响，局部形成1～2m的低洼区。

三是河道逐年淤积抬高。该河段一般河床滩面高出背河地面3～5m，形成地上“悬河”。该河段具有“大水冲，小水淤”的特点，从总体上讲，河床呈逐年淤高的趋势，年平均淤高0.06m。河床的抬高，造成同流量水位也相应抬高，防洪负担日益加重。

四是该河段有金堤河、大清河、浪溪河、玉带河等4条支流汇入，对河道影响较大。

1.2 水文泥沙特性

聊城河段来水来沙所表现出的特点是：水少沙多，水沙平衡；年际变化大，年内分配不均；流量、含沙量变幅大。据艾山站1960～2000年实测资料统计，多年平均年径流量335.93亿m3，其中汛期径流量占多年平均年径流量的72%；最大年径流量为956.1亿m3（1964年），为多年平均值的2.85倍；最小年径流量为69.63亿m3（1997年），仅为年平均值的20.7%。20世纪90年代后，来水较少，加之中、上游引水工程增多，黄河下游来水量减小，1991年至2000年平均年径流量为175.32亿m3，仅占1960～2000年平均年径流量的52.2%。1960～2000年平均年输沙量6.42亿t，最大年输沙量为21.6亿t(1967年)，为多年平均输沙量的3.36倍，最小输沙量为0.58亿t（1997年），为多年平均输沙量的9%。

艾山站1960～2000年平均流量1081m3/s，最大洪峰流量为9100m3/s（1976年9月5日）。20世纪90年代以后，水量偏小，河床淤积抬升，洪水表现出新的特点：一是同流量水位升高，二是洪水过程持续时间长，同流量情况下含沙量大。

1.3 工程概况

（1）险工工程。黄河聊城段共有险工13处，工程长度28.1km，占堤防长度的46.6%，护砌长度23034m，共有坝岸471段。

（2）控导工程。黄河聊城段共有控导工程13处，工程长度11.18km，护砌长度9365m，共有垛岸198段。

2 河床演变

2.1 分析系列及典型年的选定

典型年的确定主要考虑以下三个方面的因素：一是多年来的水沙特性，主要考虑多年平均流量出现的频率和最大洪峰流量的大小。1960～2000年聊城河段艾山站平均流量为1081m3/s，最大为3020m3/s（1964年），最小为221m3/s（1997年），经分析，确定平均流量在1500m3/s以上、最大洪峰流量在5000m3/s以上的年份为丰水年；平均流量在1000m3/s、最大洪峰流量在3000m3/s（聊城河段平滩流量为3500m3/s）的年份为中水年份；平均流量在1000m3/s以下的年份为枯水年份。二是考虑历史洪水的知名年份，即被人们公认的丰水、中水或枯水等特征年份。三是考虑河势主溜线的变化对河势演变的决定性作用。经综合分析确定1964年、1976年、1982年、1996年为丰水年份，1969年、1973年、1987年、1993年为中水年份，1960年、1986年、1991年、1995年、1997年为枯水年份。

2.2 河势演变

人民治黄以来，该河段堤防工程经过不断加修加固，加之该河段特殊的边界特性，使河势基本得到控制，河道流路基本稳定。但相当一部分堤防防工程是根据当时的河势变化被动抢险修建而成的，缺乏总体设计，工程布局不尽合理，当上游水沙条件发生变化时，局部河段的河势仍有较大的变化，造成部分工程受溜严重，而部分工程又长期脱溜甚至脱河，一方面使该河段防洪工程体系的整体防洪效能削减，另一方面造成个别未修工程的河段成为新的险工，直接危及堤防安全。

2.3 主槽摆动方向

对陶城铺至朱圈11个大断面主槽偏移情况的分析可知，陶城铺、黄庄、位山、南桥、艾山、湖溪渡6个断面主槽左移，偏移距离分别为214、84、79、187、306、93m；阴柳科、王坡、殷庄、大义屯、朱圈5个断面主槽右移，偏移距离分别为129、175、200、82、31m。

3 河道整治工程存在问题分析

聊城河段险工工程大多为清末和人民治黄初期始建的，控导工程大多是20世纪50年代始建的。工程建设初期及以后的一定时期内，能够较好地适应当时的水沙条件，对控制流路、控导河势曾一度发挥了巨大的作用，绝大部分工程仍将继续发挥较好的作用。但工程布局不尽合理、两岸河道整治工程不配套、部分工程平面形式不合理，有些工程与目前的水沙特性已不相适应，总体防洪效能有所削减，不能满足当前防洪形势的需要。存在具体问题：

3.1位山险工25号坝改建时后退，主溜下移，导致下游坝岸吃溜加重。该险工29号坝坝身突出变形；13号坝前尖垂直裂缝长4.5m，缝宽3～5cm，坝身整体下蛰。根据位山险工5号～7号坝河弯状况和该河段溜势情况，7号坝有必要向河内延伸1～1.5m。

3.2康口险工1号～5号坝坝裆较长，达520余m，滩区很小。1号坝在中小水时受大溜顶冲，退坦改建后大中水时水溜直冲3号坝及其两坝之间的滩区，致使滩岸坍塌严重，严重威胁大堤安全，应尽快按2000年设防标准恢复3号坝。受对岸工程的影响，河势发生变化。康口险工上首滩岸发生严重坍塌，该滩岸距临河堤脚不足30m，为确保大堤安全应尽快修筑工程。

3.3周门前1号坝原为脱溜失修坝，小水着大边溜，且滩岸坍塌严重，5号坝与7号坝之间坝裆距达300多m，近年来中小水受溜加重，淘刷坍塌严重，且滩唇距大堤只有40余m，危及大堤安全，尽管5号坝与7号坝之间增加了5+1号坝，但仍不能解决根本问题。9号坝～11号坝也存在同样的问题，应采取控导护滩或建坝导溜措施。

3.4朱圈险工有老口门1处，近几年河势发生变化，险工上首0号坝～2号坝常年靠水，中小水均靠边溜或大边溜淘刷严重，根石大量走失（缺根严重），严重影响防洪安全，应尽快按设防标准进行加高改建，提高其抗洪能力。

3.5险工改建时由于设计不尽完善也不同程度的产生以下问题:

1在险工加高改建设计中由于设计多家联合完成，在设计指导思想存在差异，险工坝岸结构、标准（坡度）、根石抛护深度及平面布置各异，致使整个险工缺乏整体性，从而削弱了整个险工坝岸抗洪能力。

2.险工加高改建设计中其结构为丁扣或粗排乱石。大部分是退坦加高，设计时没有从总体上考虑险工对河势的影响，多采用退坦加高改建，这样必将改变该险工原来河势的着溜情况，有可能使主坝变次坝，险工坝岸的着溜点产生较大的变化，这也说明原来脱溜失修的坝岸很有恢复加高的必要，以避免因河势变化而没有加改险工出险。近几年对岸凌庄、张洼等处控导工程的上马，同样束窄了河道，改变了河势溜向，致使溜势明显左移，导致了左岸险工着溜加重。

4．整治措施及建议

4．1南桥险工3#、6-1#、6-2#，由原来脱溜失修，变为现在中小水着大边溜、边溜，着溜加重，3#、6-1#、6-2#，3段坝岸严重坍塌，滩唇距大堤越来越近，不足30余m，严重危害大堤安全。为了确保大堤安全，该3段坝岸应尽快恢复。

4．2毕庄险工1#、3#、5#及其上、下首，因河势变化，着溜点加重，由原来的不靠水（小水）、靠水变为现在的边溜、大边溜，而险工1#、5#为主溜，致使该险工上、下首坍塌严重，滩面越来越小，滩唇紧逼大堤脚危及大堤安全。特别是张洼控导工程建成后，由井圈险工79#、80-83#挑向张洼控导工程。张洼控导工程将主溜挑出经平阴黄河大桥桥孔直冲毕庄险工，1#、3#、5#及其上、下首，加剧了该河段坍岸坍塌，另外，该滩唇距堤脚不足30m，危及了黄堤防安全，为了确保聊城黄河防洪安全，修建毕庄险工上、下延工程势在必行。

4．3康口险工：1#-1+6#小水时常年靠水，大、中水时，靠大边溜或大溜顶冲，直接将挑出9#、11#送向下游，1#-5#之间为稳溜，1#坝改建退坦后，致使中大水直冲3#及其两坝之间滩区，滩区受冲严重坍塌，滩唇与大堤较近，坝裆距较大达500余m。为了确保防洪安全，急需恢复3#坝，并应增设2#、4#两段护岸，以形成一道坚固的屏障，保护大堤安全。

4．4周门前险工6-2#岸为常年脱溜失修护岸，近几年由于河势变化，该护岸现为大边溜，着溜点加重，滩岸受冲刷坍塌严重，而且5#与7#之间坝裆距大为250m，滩唇距堤脚仅30m，从现在着溜情况看，坍塌仍在继续，应急需修建坝岸，以达到挑溜护堤的作用。

4．5险工坝岸改建时根石槽开挖深度过小，不靠水坝岸大部分在2000年3000m3/s控制根石台高程以下1-1.5m之间。根据黄河下游实际观测资料统计和计算结果，险工坝垛的根石深度达23.5m之多。与险工坝岸实际需要根石深度9-23m，相差8-18m，上下悬殊极大，致使险工坝岸严重缺根，难以满足抗洪抢险的需要，急需抛护大量根石；对于旱坝情况更加严重，因为旱坝基础差，坝基大部分座落在土基上，而且没有根石保护，不象经常着溜的主坝在改建之前，不定期进行抛根加固。而旱坝由于经常脱溜，很少抛护根石或整修加固，所以基础薄弱，根石单薄，一旦洪水到来，会出现较大险情。再加上险工坝岸整体布置不合理，河势变化上提下挫，次坝变主坝，着溜点加重，很难保证原来经常不靠水的旱坝不出问题，一旦发生险情，因无根基，险情极难控制，必将给国家和人民财产造成损失。为此险工坝岸根石必须按照险工坝岸局部冲刷坑的深度加固。只有这样才能防患与未然，以确保聊城黄河防洪安全。

作者简介:陈丕虎(1962-),男,山东梁山人,高级工程师，主要从事工程建设管理与防洪治河方面的研究。