淺析淮河臨蚌段2020年洪水影響及河勢(shì)變化

王韻哲 楊向圓 盧燕龍

（安徽省淮河河道管理局 蚌埠 233000）

1 基本情況

淮河安徽段全長(zhǎng)418km，其中臨淮崗控制工程至蚌埠閘樞紐河段（以下簡(jiǎn)稱(chēng)臨蚌段）全長(zhǎng)約155km，系安徽段治淮項(xiàng)目較多、投資較大的重要河段。該河段主槽寬220～600m，兩岸干堤間距為0.5～2.0km，從河道平面形態(tài)看，該河段屬?gòu)澢秃拥?，且多處河岸坐灣迎流，塌岸?yán)重。右岸有淠河、東淝河、窯河等支流匯入，左岸有潁河、西淝河、茨淮新河、渦河等支流相連。沿河道兩岸分別有城東湖蓄洪區(qū)1 處，壽西湖、董峰湖、上六坊堤、下六坊堤、湯漁湖、荊山湖等行蓄洪區(qū)6 處，是防汛工作的重點(diǎn)河段之一。

2020年，淮河發(fā)生了全線超警戒水位的較大洪水，7月20日，王家壩時(shí)隔13年后再次開(kāi)閘泄洪，同時(shí)先后啟用了沿淮南潤(rùn)段、邱家湖、姜唐湖、董峰湖等6 個(gè)行蓄洪區(qū)。汛期最高水位魯臺(tái)子26.26m，超1954年魯臺(tái)子最高水位0.33m；汛期魯臺(tái)子最大泄洪流量9060m3/s，泥沙含量0.26kg/m3，給淮河河道安全及河勢(shì)穩(wěn)定帶來(lái)了一定影響。

為了解2020年洪水影響及河勢(shì)變化狀況，安徽省淮河河道管理局于2021年汛前實(shí)施了淮河安徽段水下地形及大斷面測(cè)繪項(xiàng)目，并收集多年歷史資料套繪分析。筆者根據(jù)套繪成果，從中提取2020年、2021年汛前實(shí)測(cè)資料對(duì)比分析，并結(jié)合歷史資料，就淮河臨蚌段2020年洪水影響及河勢(shì)變化進(jìn)行了簡(jiǎn)要對(duì)比分析。

2 測(cè)繪方法及數(shù)據(jù)獲取

2.1 投入主要設(shè)備

南方銀河系列GPS、索佳SDL1X 電子水準(zhǔn)儀、大疆精靈PHANTOM4RTK 無(wú)人機(jī)、中海達(dá)測(cè)深儀MAX、筆記本電腦等，投入的所有儀器設(shè)備均在檢定合格有效期內(nèi)。

2.2 數(shù)據(jù)獲取及套繪

（1）平面采取CGCS2000 國(guó)家坐標(biāo)系，中央子午線117°，三度分帶；高程采用1985 國(guó)家高程基準(zhǔn)。通過(guò)淮河流域D 級(jí)控制點(diǎn)38 座求取參數(shù)，控制點(diǎn)覆蓋整個(gè)測(cè)區(qū)，精度滿(mǎn)足規(guī)范要求。

（2）布設(shè)斷面線，斷面線與2020年布設(shè)線保持一致，平均斷面間距為500m。

（3）數(shù)據(jù)采集，岸上使用大疆精靈PHANTOM4RTK無(wú)人機(jī)和南方銀河系列GPS 采集；水下利用南方銀河系列GPS 配合中海達(dá)測(cè)深儀MAX 獲取數(shù)據(jù)，在測(cè)船上將測(cè)深儀、GPS（流動(dòng)站）分別與便攜機(jī)通過(guò)傳輸電纜相連接，做到現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)（包括水下地形點(diǎn)平面坐標(biāo)、高程）采集自動(dòng)化。使用便攜機(jī)內(nèi)“船只導(dǎo)航軟件”保證測(cè)船在預(yù)定航道橫斷面線上行駛并傳輸RTK 作業(yè)數(shù)據(jù)，使用“測(cè)深儀數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸軟件”同步測(cè)量水深，記錄方式用固定2m 間距采樣。

（4）外業(yè)數(shù)據(jù)采集完成后，及時(shí)轉(zhuǎn)存至計(jì)算機(jī)并進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算處理，南方CASS9.1 地形地籍成圖軟件生成圖形。內(nèi)業(yè)處理使用多種濾波方式進(jìn)行濾波處理，簡(jiǎn)化人工操作，同時(shí)使用手動(dòng)加點(diǎn)的方式，將按距離采樣后遺漏的特征點(diǎn)再進(jìn)行采樣，保證斷面圖更加準(zhǔn)確。

（5）數(shù)據(jù)及圖形檢查無(wú)誤后進(jìn)行套繪和比較，套繪縱、橫斷面使用統(tǒng)一基點(diǎn)位置，與往年資料對(duì)比分析。

3 數(shù)據(jù)對(duì)比分析

3.1 縱斷面深泓沖淤變化分析

從橫斷面數(shù)據(jù)提取河道深泓高程點(diǎn)，提取的2020年汛前和2021年汛前數(shù)據(jù)位置一致。共提取312 組坐標(biāo)高程點(diǎn)對(duì)比并繪制縱斷面圖，在提取的深泓數(shù)據(jù)中可看出，受2020年大水影響，臨蚌段大部分河段呈下切趨勢(shì)，局部河段淤積。全段平均下切深度約0.4m，最大深泓高程為-6.03m；在淮南淮上大橋上約2km 處。2020年汛前深泓高程在-6.55～14.14m，2021年汛前深泓高程在-6.03～13.71m。具體變化分析見(jiàn)圖1。

圖1 2020年和2021年汛前平圩大橋至淮上大橋段河道深泓高程縱向變化圖

臨淮崗樞紐至淠河口河段，河床以沖刷下切趨勢(shì)為主，平均下切0.4m（局部淤積）。淠河口至魯臺(tái)子水文站河段，河床底高程起伏變化大，呈犬齒狀，最大河底高程10.81m，最小河底高程-5.47m，且沖淤不斷交替變化。最大淤深達(dá)3.78m（深槽淤積）。

魯臺(tái)子水文站至鳳臺(tái)淮河大橋河段，河床總體平穩(wěn)；孔李大橋以下二道河南汊口開(kāi)始，河底縱向深泓變化起伏加劇，深泓最低處-4.16m。

二道河南汊口以下至蚌埠閘河段，除淮南淮上大橋以下河段因施工棄土堆積，受洪水沖刷后河底深泓變化起伏較大外，其余河床總體呈下切趨勢(shì)，下切量呈相對(duì)均勻狀態(tài)，平均下切0.5m 左右。

3.2 橫斷面沖淤變化分析

臨淮崗至正陽(yáng)關(guān)段2020—2021年間河道主槽岸線均無(wú)明顯變化，河床深泓沒(méi)有發(fā)生左右擺動(dòng)現(xiàn)象，大部分河段河床沖淤相抵處于沖淤平衡狀態(tài)，局部河床沖深。灘地略有淤積，平均淤積0.12m。汲河口至管家溝段主槽岸坡略有變化，主要變化為左側(cè)淤積，右側(cè)沖刷，沖刷量略大于淤積量。正陽(yáng)關(guān)附近河段河床平均沖深1.2m。

潁河口至平圩大橋段通過(guò)實(shí)測(cè)斷面套繪比較，該河段河槽岸線無(wú)明顯變化，受2020年洪水影響，該段河道主要表現(xiàn)為河床沖深，水下岸坡沖刷，但局部河段河床有一定的淤積。如潁河口至魯口孜河床略有淤積，左側(cè)淤積程度大于右側(cè)。新建隊(duì)以下河段至鳳臺(tái)東老灘處灘槽分界點(diǎn)基本未動(dòng)，左右岸灘地略有淤積，河床擴(kuò)寬，水下岸坡左側(cè)沖刷明顯，水下岸坡變陡；啞巴度上段兩岸灘槽分界點(diǎn)變化不大，灘地略有淤積，河槽左岸沖刷右岸淤積，河道深泓向左移動(dòng)15～18m（見(jiàn)圖2）。

圖2 淮河干流鳳臺(tái)縣東老灘處（187+060）實(shí)測(cè)斷面套繪圖

平圩大橋至姚灣段2020—2021年間左側(cè)灘槽分界點(diǎn)相對(duì)穩(wěn)定，無(wú)明顯后退，主槽變化表現(xiàn)為先左淤右沖后左沖右淤，河道深泓未發(fā)生擺動(dòng)；田家庵至荊山湖進(jìn)洪閘段河道左側(cè)灘槽分界點(diǎn)比較穩(wěn)定，右側(cè)局部（洛河電廠上游和窯河圩）后退，河槽總體表現(xiàn)為沖刷，河道深泓相對(duì)穩(wěn)定，局部發(fā)生變化（淮上大橋上游河道深泓表現(xiàn)左右擺動(dòng)）；馬城至渦河口段河道岸坡穩(wěn)定，灘槽分界點(diǎn)未發(fā)生移動(dòng)，受洪水影響局部河槽水下岸坡略有沖刷，河床略有沖刷，河道深泓位置未發(fā)生改變。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)2020年汛前與2021年汛前實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比，并查考?xì)v史年份測(cè)繪數(shù)據(jù)比較可以看出，臨淮崗至蚌埠閘河段多年來(lái)平面形態(tài)較穩(wěn)定，河床剛性較強(qiáng)，河道沒(méi)有出現(xiàn)較大的平面變遷，但在淮河禁采之前受人工采砂影響，河底起伏變化紊亂，局部河道主槽寬度擴(kuò)大較多；河道近期演變的主要特點(diǎn)是主槽沖刷，灘地基本平衡，河床邊界條件相對(duì)穩(wěn)定。河道縱斷面總體沖刷下切，局部淤積，但河勢(shì)總體處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)■