暴雨径流对黄河大堤侵蚀野外试验分析.pdfVIP

二、流域侵蚀及产沙 ‘183。 暴雨径流对黄河大堤侵蚀野外试验分析 罗玉丽 张会敏 占子胜 (黄河水利科学研究院 郑州450003) 摘要：黄河下游两岸堤防是抵御黄河水害，确保沿黄两岸人民生命财产安全的“水上长城”。暴雨径流 产生的堤防水沟浪窝侵蚀对堤防危害极大，国家每年都要投入大量的人力、物力、财力对堤防进行整修 维护。弄清黄河大堤暴雨径流侵蚀产生的基本方式、影响因素和形成过程，进而分析研究暴雨径流侵蚀 产生的内在机理．提出防治黄河大堤暴雨侵蚀发生的有效措施和对策奠定基础，对防止堤防老化、提高 大堤防御洪水的能力等方面有实际意义。本文在对暴雨径流对黄河大堤侵蚀野外试验的观测资料进行分 析的基础上，提出了暴雨径流对黄河大堤侵蚀的主要方式及主要影响因素，并提出了相应的预防措施。 关键词：暴雨径流黄河大堤侵蚀水沟 浪窝 1前言 黄河下游两岸堤防是抵御黄河水害，确保沿黄两岸人民生命财产安全的“水上长城”。 然而黄河堤防在抵御水害的同时，还遭受各种各样的侵害。如战争年代人为在堤身、堤 基修建的军沟、碉堡、战壕、防空洞；穴居动物如獾、狐、地鼠等在堤身上掏洞筑窝； 高强度暴雨形成的水沟浪窝等。这些现象的存在降低了黄河大堤的质量，影响了沿黄两 岸人民的生命财产安全。对历史遗留下来的堤防隐患，新中国成立后通过采取压力灌浆、 抽水涸堤、翻筑隐患与除险加固等工程措施基本上予以消除；但对于暴雨产生的堤防水 沟浪窝现象尚没有比较有效的办法给予解决。 20世纪90年代以来，堤防水沟、浪窝侵蚀表现得更为严重。为此，国家每年都要投 km设 入大量的人力、物力、财力对堤防进行整修维护。据统计，仅新乡所辖的184．522 防堤防，1990—1999年的10年间，因暴雨造成的堤防直接损失累计达751．56万元，耗 原阳、封丘、长垣三县堤防因暴雨冲刷造成的堤防水毁工程就达199．22万元，土方16．61 万m3。 2试验区基本情况 野外试验区分别位于长垣县临黄大堤16+500～16+524段和原阳县临黄大堤 作者简介：罗玉丽，女，1970年出生，河南辉县人，工程师。 ．184． 第六届全国泥沙基本理论研究学术讨论会论文集 1 15+524段。试验区主要有堤顶汇流区、堤坡汇流区、戗台汇流区和戗坡汇流 15+500～1 区四部分组成。根据试验的目的和要求，为了获取不同下垫面条件下的野外试验资料， 试验区依次布设了自然状态型(1号区)、戗台工程措施型(2号区)和堤顶工程措施型(3号 区)三个试验子区。 (111号子区属自然状态型子区。该子区不采取任何工程措施，完全维持试验前黄河 大堤的自然状态，子区的降雨产流由堤顶汇流、堤坡汇流、戗台汇流和戗坡汇流四部分 组成。其主要功能是观测自然状态下暴雨径流对黄河大堤侵蚀的基本情况，收集自然状 态下黄河大堤产生冲刷侵蚀的野外试验资料。以便与其他工程措施型子区的资料进行对 比分析。 (2)2号子区为戗台工程措施型子区。该类型子区主要对戗台汇流区采取打耕作畦的 人工措施进行处理，其余汇流区则维持原状。该子区由堤顶汇流、堤坡汇流、戗台汇流 和戗坡汇流四个部分组成。其主要作用是观测堤防戗台区受人类活动影响条件下，暴雨 径流对黄河大堤产生的侵蚀过程，同时与1号子区的相应试验资料作对比，分析戗台下 垫面条件改变后暴雨径流对黄河大堤产生侵蚀的影响。 (3)3号子区是堤顶工程措施型子区。该类型子区是在堤顶汇流区与堤坡汇流区的交 界处设立挡水墙，使堤顶汇流不再加入戗台及戗坡汇流中，其他部分维持试验前的自然 状态。子区由堤坡汇流、戗台汇流和戗坡汇流三部分组成。其目的是观测没有堤顶汇流 加入、汇流面积减小情况下，暴雨径流对黄河大堤侵蚀的情况。该子区收集到的资料， 通过与1号子区的资料对比，可分析出相同降雨条件下，不同汇流面积对黄河大堤侵蚀 的影响。 3试验概况 本次野外试验观测工作历经1998年和1999年两个年度，年度观测期为每年的5～10月 份，累计观测330天。其中：长垣试验区观测时间247天(1998年度130天，观测时间5月 间83天(仅进行1998年度观测，观测时间6月4日～8月25日