北洛河下游窄深河道高效输沙的奇异现象
2011-08-31 06:27阅读:
【北洛河简介】北洛河,是黄河的二级支流。干流发源于陕西省定边县白于山郝庄,在大荔县东南汇入渭河平原,流域面积2.69万平方公里。图1是北洛河流域图。北洛河是一条经常发生高含沙洪水的河流,在其下游塑造成窄深型河槽,在洪水不漫滩滩区的情况下能顺利输送高含沙洪水,而河床不淤积,成为利用洪水排沙治黄实例。
图1 渭河,北洛河流域全图
【北洛河河道概况以及来水来沙特性】北洛河的形成及其演变虽然有自己的特性,但也遵循冲积河流形成与演变的普遍规律。文献对黄河中游地区的30多条河流的统计资料表明,年平均含沙量大于100kg/m3的河流,均形成弯曲性河流,北洛河也在其内。因此,详细研究该河道形成与来水来沙条件间的关系,有助于加深对黄河下游河道的认识,为黄河治理提供科学依据。
1、
河道概况
北洛河是黄河中游地区的多沙支流,发源于白于山地区,流经黄土高原,在状头站以下流入黄河渭河汇流区,在华阴附近注入渭河。
图2给出北洛河状头以下河道纵剖面与河道特性的沿程变化。北洛河纵剖面上陡下缓,由状头至洛淤17号断面属于山区性河流,河段长16.9km,纵比降为万分之5.4,河床由沙卵石组成,
河谷内几乎没有滩地。自17号断面以下,河谷逐渐开阔,滩地宽度由几百米扩展到1000---3000m,比降由万分之5.4变缓到万分之1.62,17号断面到南荣华比较顺直,河道长46.7km。南荣华自朝邑为弯曲性河流,河道长39.7km,弯曲系数为1.5,河槽比降万分之1.88。主槽宽约100m,平滩槽深6~10m,宽深比B/H为10~20,具有较窄深的断面形态,一般洪水不漫滩。
北洛河下游河道的床沙与滩地淤积物组成基本相同。D50为0.05~0.06mm,其中粒径小于0.01mm的细颗粒含量约占10%,属于细粉沙,d<0.064mm的粉沙与粘土含量一般在50~60%,个别时期的个别断面主槽河床的D50达0.3mm。
2、来水来沙特性
北洛河的来沙虽然较多,但主要集中在汛期,非汛期的含沙量较低。表1给出状头站1964年至1988年的月平均流量,含沙量,表明非汛期的含沙量一般在0.1~20kg/m3,11月至4月的月平均含沙量仅0.04~1.71kg/m3,汛期的含沙量很高,平均含沙量为161kg/m3。汛期月平均流量一般在30~50m3/s。非汛期月平均流量仅6~20m3/s。由此可见,北洛河的泥沙主要由汛期洪水输送。
【北洛河高含沙洪水实况】在1994年9月1日黄河中游支流北洛河发生一场流量6280m
3/s,含沙量690kg/m
3,50年一遇的高含沙洪水,4天沙量1.36亿吨,水量20.4亿方,平均含沙量665
kg/m
3。相应朝邑站水量16亿方,沙量0.96亿吨,平均含沙量602
kg/m
3,洪水期因漫滩淤积0.40亿吨,洪水过后滩地严重淤积。
1、以下是洪水在上游白水县境内流动通过一座大桥的情况,[视频约2分钟]
2、北洛河下游河道,在朝邑附近,请参看图3-4,图5-6,
1993年与1994年即洪水前后的河道对比,河槽平滩过流能力为1000m
3/s。
图3,4 我在北洛河下游党川附近(12断面)的河道(1993年6月拍摄)
图5,6 北洛河在高含沙洪水过后下游朝邑站附近的河道(1994年洪水后10月拍摄)
3、这是洪水在大荔县境内流动情况:滩区房屋已被洪水淹没![视频约2分钟]
4、请看在大荔县境内流动时在高含沙洪水上面有一个随水流漂浮大火球!由远到近漂流。[视频约2.5分钟]
5、高含沙(600kg/m3)洪水在朝邑附近窄深河段流动情况,及洪水过后滩区发生严重淤积,淤厚达半米!图7。[视频约1分钟]