北引渠首鱼嘴工程区河势演变分析及整治措施

２０１０年第４期　（第３８卷）　黑龙江水利科技　Ｎｏ．４．２０ｌ０　Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃ￣ｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ　（Ｔｏｄａｌ　Ｎｏ．３８）　文章编号：１００７—７５９６（２０１０）０４—００３６—０２　北引渠首鱼嘴工程区河势演变分析及整治措施　马国栋，李玉鹏，李晓丹　（黑龙江省引嫩工程管理处，黑龙江安达１５１４００）　摘　要：分析了北部引嫩乌北渠首工程鱼嘴工程区的江道演变情况，江道演变对渠首引水的影响，以及采取整治措施后的效果。　关键词：北部引嫩；渠首工程；鱼嘴工程；江道演变；固床　中图分类号：Ｔｖ１４７　文献标识码：Ｂ　１　鱼嘴工程及其作用　成该段河床严重下切，并在左岸形成一深坑，河床的严重下　＾　１．１鱼嘴工程简介　切造成了同级流量的水位下降，鱼嘴工程分水能力降低，从　鱼嘴工程位于讷河市拉哈镇三江口，拉查公路西侧，长　而使引渠的引水能力降低。鉴于此种情况，我处于１９９２年冬　１，　７０　ｍ，首尾高差２．３５　ｍ，是重要的引水工程。为确保引水工　季对鱼嘴工程区鱼脊线的进１２１３０　ｍＪＪｎ高延长，其目韵是恢复　程的安全，自１９７９年以来就开展了对鱼嘴工程区河床变形　鱼嘴分水功能，增加引渠的来水量。　的观察及测量。观测布局为：１９７９年自鱼嘴末端向上游垂直　于鱼脊平行布设观测断面８个，后为观测需求，增设４个横断　面，总计１２个横断面。本部测量是以鱼脊为中心，以纵向中　心线为零点，分别向左右两侧延伸，左侧是渠道部分，右侧是　江道部分。一号断面设在鱼腮，纵向每１０　ｍ设一横断面，即　相邻断面间距为１０　ｍ，每年汛后测绘该区域江道地形一次，　分析本区河床变形规律。　１．２鱼嘴工程位置　鱼嘴工程平面位置见图１。　１．３鱼嘴工程作用　鱼嘴工程区是渠首工程的重要组成部分，它的冲淤变化　对分析河床水文演变规律、研究江道工程河势变化的原因及　特点、预估发展趋势并对治理方案的进一步探讨都将起到重　要作用。　图１　鱼嘴工程平面位置示意圈　２鱼嘴工程区演变分析　】　随着鱼脊线的恢复再加上无坝引水的特点，在鱼唇部位　从历年观测资料分析来看：１９９２年以前鱼嘴工程区渠道　的鱼脊线高程恢复到１７３．５５　ｍ。该部位的工程恢复，使原来　部分总体表现为冲刷，尤其是鱼脊线进口的３０　ｍ范围内，造　的引水和分水条件都发生了变化。原工程的引水口在凹岸　［收稿日期］２００９—０９—１４　［作者简介］马国栋（１９７６一），男，黑龙江安达人，工程师；李玉鹏（１９７８一），男，黑龙江安达人，工程师；李晓丹（１９８０一），女，　　１黑龙江讷河人，助理工程师。　一３６—　马国栋，等：北引渠首鱼嘴工程区河势演变分析及整治措施　的偏下游，与水流的方向夹角２５。，来水经过该部位时，由于　有弯道环流作用使靠近凹岸的水流深、急，泥沙又少，这是河　流弯道的固有特性。而该工程的引水１２１设在弯道中心偏下　游处，这里的环流作用比中点处的更为充分。由于河流弯道　的这个特性，决定了引水口进水能力强的这个特点。同时又　因为闸门属于控制出流，一般闸门放水流量多控制在２０　ｍ　／ｓ　第４期　为６．５％，引水分流比降低了３．０％。引水的急剧减少，阻碍　了北引工程效益的发挥。　４鱼嘴工程整治措施及效果　４．１整治措施　鉴于该引水条件，２００８年年初对江道上固床进行了整修　左右，而引水口的进水流量大于闸门下泄流量。因此，引水　段就产生了雍水。而上游水流又直受渠道雍水的顶托作用　和鱼嘴工程束水能力强等因素的影响，故迫使大部分弯道水　流经鱼嘴中下部斜流下泄，因此在此处又产生了人工环流。　而这部分下泄的斜流又受到上游正面水流的不断拥挤冲击　作用，控制了强大的斜流范围上延，使斜流界限基本控制在　鱼唇部位。水流的这种特性决定了在鱼嘴工程区河床就是　逐年受到冲刷，拦沙坎也逐渐被破坏。　１９９２年对该部分工程的恢复（但没有对拦沙坎进行恢　复），使水流条件发生了改变，弯道环流作用不再突出明显。　而该段上游的江道继续逐年下切，大量的泥沙不再随着环流　和斜流的作用向鱼嘴的外侧下游移动。此时，大量的泥沙先　是堆积在破损的拦沙坎的前面，达到一定程度后泥沙就开始　由该部位向鱼嘴工程区渠道部分的下游移动，随着时间推移　在鱼嘴和引渠交接段形成了淤积，导致该段的河底高程抬　高，继而导致整个引渠发生淤积。　从２００２—２００６年的实测资料分析来看，鱼嘴工程区的渠　道部分总体表现淤积，但主要还是发生在鱼嘴工程区与引渠　的交接处，淤积高度为０．３０　ｍ，最大淤积高度为１．２０　ｍ。其　发生淤积的主要原因是上游河床的严重下切，而导致大量的　泥沙被水流挟带到该区域，渠道雍水的顶托使水流流速降　低，大量的泥沙便淤积在该区域。　３　鱼嘴工程区的演变对引水的影响　鱼嘴工程区的淤积，导致该段河床的抬高，进而是比降　降低，水流流速减小。该段上游河床又是逐年下切，当低流　量的时候，水位必然降低，在二者的作用下，导致引水量减　小。通过近几年对渠道引水量的观测发现：当大江来流量为　２００　ｍ　／ｓ时，２００２年引水分流比为９．５％；２００６年引水分流比　加固。主要针对原固床潜坝进行加高，壅高鱼嘴工程区江道　水位。主要采用堆石坝体形式，外罩格宾网；上下游坡比分　别为１：２和１：３，两侧护坦；坝体顶宽４　ｍ，高程１７３．２０　ｍ。固　床的整修加固将改变现有鱼嘴工程区演变对引水带来的影　响。　４．２整治效果　固床整修加固后，通过１　ａ中对工程运行的观测，进行了　各项数据的采集。并根据水文实测资料，进行对比分析，见　表１。证明了渠道引水流量的增加主要原因是固床整修加固　后恢复了其抬高引水口水位的功能。根据资料统计，２００８年　全年引水量３．４９２亿ｍ　，较２００７年的２．４亿ｍ　增加了　　表１　整修加固前后引水流量关系统计表　通过对比分析可以看出，固床的整修加固，调整了引水　１２１处大江主槽的流速场分布，提高了引嫩取水口引水流量，　达到了预期效果。同时也充分发挥了引嫩工程的引水效益，　　参考文献：　［１］魏永霞，王丽学．工程水文学［Ｍ］．北京：中国水利水电出版　社，２００５．　［２］王树文，赵福忠，刘大伟．北引渠首引水Ｉ：１上游江道段演变对　引水的影响［Ｊ］．黑龙江水利科技，２００８，３６（１）：４５．　［３］黑龙江省引嫩工程管理处讷河所水文站．引嫩工程管理处讷　河水文站观测资料汇编（２００２～２００６）［Ｇ］．讷河：黑龙江省引　嫩工程管理处讷河所水文站。２００６．　一３７—　４５．５％，同级流量引水比增加了６．１５％。保证了引嫩工程的供水安全。