牛文虎 代春芳 張博彥
【摘要】水文對河道泥沙治理,應不斷掌握河道泥沙演變規律,掌握河道泥沙在不同條件下的發展變化,加強水文測驗,選擇合適的治理方法,為更好的研究河道泥沙治理提供可靠依據。本文簡述了河道泥沙治理的必要性,對河道泥沙治理的水文測驗以及河道泥沙的治理方法進行了論述分析,旨在提高河道泥沙的治理水平。
【關鍵詞】河道泥沙治理;必要性;水文測驗;治理方法
水土流失是導致環境破壞的重要形式。我國許多河流大都發源或流經黃土地區,而這些地區地表植被覆蓋少、汛期多暴雨,水土流失嚴重,河流的含沙量都很高。泥沙在塑造美麗富饒的平原陸地的同時,也給人民生產生活帶來了災難,因此必須加強對河道泥沙治理的治理。基于此,以下就河道泥沙治理的水文測驗及其治理方法進行探討。
一、河道泥沙治理的必要性
河流泥沙治理是一項很復雜的工作,有關部門必須以人類現有的能力和手段為出發點,對河道泥沙進行合理的治理。河道泥沙治理工作的開展需要不斷掌握河床演變規律,。基于河道會不斷出現很多新情況、新問題,對河道泥沙的治理造成難以預料的困難。所以要加強水文對河道泥沙的測驗工作,以便及時發現河道泥沙治理中存在的問題,及時采取有效解決措施。在河道治理不完善的河段,水流流向很不規律,這進一步證明了加強河道治理工作的必要性。
二、河道泥沙治理的水文測驗分析
河道泥沙治理工作實踐表明,河道泥沙治理會影響到該河道上下游的流態及流徑,這種對河段帶來的變化,必須通過現場測驗、試驗以分析研究相結合的辦法,才能得出正確的結論。河道泥沙治理工作中的水文測驗是一項十分艱巨的工作,要求水文測驗工作中對河道泥沙測驗的精度、方法、技術不斷提高,水文對河道泥沙治理技術的提高,是水文對河道泥沙治理工作成功與否的關鍵。
傳統的水文測驗是用測桿施測、六分儀定位、流速儀測速、人工計算等,測一次流量要歷時約2h左右,速度慢、功效低,導致水文工作者的工作量和工作強度比較大,滿足不了日益發展的水文事業的新要求。只有不斷研究、開發和引進新的水文儀器和設備,對河道泥沙測驗方法進行改進,實現水文測驗技術手段的提高和創新,以水文自動化、現代化為支撐,才能保證經濟社會和水文事業的迅速發展。并且實現水文測驗效益的最大化;要兼顧自然的規律,保正生態平衡,實現人類和自然的和諧發展。進一步通過水文測驗工作加強對水文對洪水的預測、預報、防洪能力,以及水文對水資源監測能力,更有效地合理利用開發水資源。
隨著科技的進步發展,為水文測報提供了技術條件。水文測驗工作承擔著各水文要素采集、傳輸、處理。現代化的水文測驗方法和手段,可獲得更準確的水文測驗數據和資料,實現了水文測驗工作的現代化。水位、流量、泥沙自動采集,將水文信息以自動化、數字化的形式準時的自動發送、傳輸至各級使用部門,水文的自動化、數字化具有強大的分析計算功能,全方位滿足各科研、生產、管理等部門的需求。
水文測驗過程中,要加密對河道泥沙的測驗斷面的布設,盡量避免由于測驗斷面過少引起的泥沙測驗斷面代表性差的問題,提高河道泥沙治理的水文測驗精度。不斷探索河道泥沙的演變規律,掌握河道泥沙演變,為河道泥沙治理提供科學依據,需加強對河道演變的監測。
駐站測驗是阻礙水文測驗現代化主要原因,因此除部分河道的水文測站不能改變駐站測驗外,應將大部分水文測站徹底改變駐站測驗的常規。逐步實現水文測驗方式的巡測和遙測,這是實現水文測驗自動化、數字化、現代化的關鍵,是解放水文行業的生產力,提高基層水文職工勞動效率的重要措施,通過水文測驗的巡測、遙測不僅可以擴大水文資料的收集范圍,也極大的改善基層水文職工生活條件和工作環境。
電子計算機、現代通信、遙感、遙測、自動化技術等不斷發展,對河道泥沙治理起著巨大的推動作用,為河道泥沙治理以及水文測驗現代化提供了技術手段。水文測驗工作要適應新形勢下水文發展的需要,必須改變傳統的水文測驗方法,充分依靠新科學、新技術對河道泥沙進行科學治理。研究合理有效實施河道泥沙治理的新辦法。在對河道泥沙治理實踐工作中,應根據上游水、沙條件,采用現代新科學、新技術布設水文泥沙測驗監測斷面,加強水文對河道泥沙測驗等水文測驗基礎工作建設,利用現代化監測和通信技術,實施河道泥沙的科學監測,收集更多的河道泥沙治理相關數據。為分析治理河道泥沙工作奠定良好的基礎。
三、河道泥沙的治理方法
1.流域水沙治理方法。以黃河流域治理為例,黃土高原地區近幾十年開展的大規模水土保持治理工程,顯著地改變了流域的下墊面條件,也改變了流域系統的水沙過程。水利水保措施具有明顯的減沙作用。通過采取淤地壩攔沙、灘地攔沙、梯田與果園減沙、水保林及封山育林減沙、種植草地減沙等有效途徑,減少了泥沙淤積、引洪淤灘是處理黃河泥沙的有效途徑。
2.河口泥沙治理方法。據相關統計,世界范圍內每年由河流帶入海洋的泥沙約200億噸。充分認識河口泥沙擴散自然過程的必要手段是定量研究、地貌學、沉積學等是其重要研究內容。定量研究方法包括兩類:一是間接得到泥沙擴散的方向和數量,可通過測量研究區沉積物的沉積速率獲得,通過這類方法可以得到長時間尺度泥沙擴散的定量估計。二是結合水力條件,直接測量水體中與泥沙密切相關的物質或泥沙含量,計算水體中泥沙的搬運數量。但該方法只能給出短期泥沙擴散的定量估計或泥沙擴散的距離、方向等屬于定性的估計。
3.水庫防淤減淤方法。一是加強流域的綜合治理。由于人類農業活動和風化作用的加劇,降雨的沖刷作用較強烈,比如西北地區土壤的表層顆粒十分松散,抗沖刷能力弱,細、中顆粒土強度低,降雨可形成較大的高含沙水流運動。防治水土流失可以與綠色產業相結合,做好流域的植樹造林、生態養護工程十分必要,即可以加強上游攔沙阻沙效果,或通過修建淤地壩等小型攔水建筑物。二是樞紐底洞排沙。水庫必須具有配套的排沙底洞,以便為保持水庫留有一定的永久使用庫容,利用壩前底洞將入庫泥沙全部或部分排出。一般可以一洞多用,灌溉放水洞兼顧排沙洞。
4.河道淤積緩解方法。建立在熟悉高含沙水流性質的基礎上,可利用高含沙水流極高的挾沙能力進行長距離輸泥可緩解河道淤積。
結束語
河道泥沙治理過程中,需要通過加強水文測驗以及應用合適的治理方法,收集數據,檢測不同水沙條件下治理效果,為河道治理方式、方法的完善和有效的實施提供科學依據,因此對河道泥沙治理的水文測驗及其治理方法進行分析具有重要意義。
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