【文章內(nèi)容簡介】 或卡冰結(jié)巴現(xiàn)象，在土圍堰上搭建鉆孔平臺的水下部分拆除時要有呼和浩特市和鄂爾多斯市防汛部門代表監(jiān)督。25 / 593 施工期防洪形勢分析 氣象特征擬建黃河大橋河段地處我國黃土高原東北部，屬半干旱地區(qū)，多旱少雨。根據(jù)托克托縣氣象站 1959～2022 年的觀測資料分析，多年平均降水量 ? mm。年內(nèi)分配不均勻，降水量 ? %集中于 6～9 月；歷年最大年降水量 ? mm（1961 年） ，最小年降水量 ? mm（1962 年)。蒸發(fā)量較大，多年平均蒸發(fā)量 ? mm（d=20? cm） 。本地區(qū)氣候寒冷，多年平均氣溫 ? ℃。? ℃～? ℃，極端最低氣溫? ℃；夏季涼爽，平均氣溫在 22? ℃左右，極端最高氣溫可達 ? ℃。多年平均地溫 ? ℃?！? ℃。多年最大凍土深 ? m，最大風速 ? m/s，多系西北風。歷年實測最大沙暴日數(shù)為 41 天。 水文 基本情況黃河干流石嘴山～喇嘛灣段有 6 個水文站，從上至下為石嘴山、磴口、巴彥高勒、三湖河、昭君墳、頭道拐，其中石嘴山設(shè)站最早，為1942 年，昭君墳最晚，為 1954 年。石嘴山站為內(nèi)蒙古入境站，也為下河沿～石嘴山和石嘴山～蒲灘拐的交界點。包頭至河口鎮(zhèn)河段長 126?km，河道平緩開闊，河道比降約 ?‰，系平原型微沖微淤的河流。河口鎮(zhèn)至拐上河長 32?km，橋址處河道比降約 ?‰，為平原型向山區(qū) 型 轉(zhuǎn) 折 的 過 渡 段 。 拐 上 至 萬 家 寨 間 河 道 陡峻 ， 河 谷 狹 窄 ， 基 巖 裸 露 ， 河 床 比 降 約 ?‰，平均河寬 400?m左右，為山區(qū)型河流。拐上是河道縱坡由緩變陡的轉(zhuǎn)折點。該橋位河段采用黃河干流頭道拐水文站資料，頭道拐水文站觀測項26 / 59目主要有水位、流量、泥沙、水溫、冰情等。集水面積為 367898? km2。該水文站的水文資料均經(jīng)過黃委會水文局的整編和審查，可以滿足內(nèi)蒙古河段設(shè)計洪水分析計算的要求。 徑流黃河徑流為我區(qū)境內(nèi)主要的過境水資源，其水量主要來自上游，63? %徑流量來自龍羊峽以上，30? %的徑流量來自龍羊峽至蘭州區(qū)間。根據(jù)年徑流資料統(tǒng)計分析，頭道拐水文站多年平均流量 695?m3/s，年徑流量 億?m 3，歷年實測最大年徑流量 億?m 3，最小年徑流量 億?m 3， 7～10 月徑流量占年徑流量的 ?%。 泥沙據(jù)頭 道 拐 水 文 站 資 料 統(tǒng) 計 ， 多 年 平 均 輸 沙 量 為 億 ?t， 多 年 平 均 含沙 量 ?kg/m3， 年 最 大 含沙量 ?kg/m3。年最小含沙量 ?kg/m3。 一般冰情黃河內(nèi)蒙古河段地處黃河流域最北端，所流經(jīng)地區(qū)因距蒙古高壓中心較近，冬季常受北方和西北方向寒流的侵襲，氣候干燥嚴寒，冰期長達四、五個月之久。黃河蒲灘拐以下河道比降逐漸增大，拐上以下至萬家寨間河道陡峻，河谷狹窄，基巖裸露，河床比降約 ?‰，由于河床比降大，水流速度快，因此該河段在天然狀態(tài)下一般不會封河，特殊年份有間斷短時段封河現(xiàn)象，歷史上該河段沒有出現(xiàn)過冰凌災(zāi)害。萬家寨水庫興建使原天然河道凌汛期的水力特性發(fā)生了變化，萬家寨大壩隔斷了冰凌下排的通道，使封、開河期上游來的冰凌在庫區(qū)回水末端堆積，形成庫尾河道鋪冰上延，產(chǎn)生冰塞、冰壩壅水，使萬家寨到蒲灘拐原本不封河河段全線封河，并導(dǎo)致庫區(qū)到庫尾產(chǎn)生一定程度的冰凌災(zāi)害。27 / 59根據(jù)頭道拐水文站 1960～2022 年資料分析，封凍前流凌日期一般在11 月中旬，最早為 11 月 6 日，最晚為 11 月 25 日。流凌天數(shù)為 1～75天，平均 28 天。封凍日期一般在 11 月下旬、12 月上旬，最早為 11 月14 日，最晚為 1 月 25 日，封凍天數(shù)為 62～134 天，平均 97 天。開河日期一般在 3 月中、下旬，最早為 3 月 14 日，最晚為 3 月 31 日，開河后流凌天數(shù)為 2～14 天，平均 6 天。最大冰厚 ?m，年平均最大冰厚?m。 特殊冰情由于內(nèi)蒙古段黃河上游先開河，下游后開河，當上游開河形成凌峰，而此時下游還未達到自然開河條件時，冰層以下的過流能力不足以通過上游的凌峰，冰塊在強大水流的推動下向下游移動，在狹窄或彎道淺灘等地帶，冰塊上爬下插，阻攔冰水去路，易形成冰壩，有些年份造成水鼓冰裂的“武開河”形勢。如 1980～1981 年凌汛，是上游水庫在解凍期運用較好的一年，但下游河段仍為武開河形勢。該年度冬季流凌封凍時河槽蓄水量較多，且分配不均勻，春季氣溫急劇回升，消冰水量猛增，導(dǎo)致了高水頭下解凍開河，流冰塊大質(zhì)硬，不僅在彎道卡冰結(jié)壩，在順直河段同樣也卡冰結(jié)壩，漲水嚴重。根據(jù) 1953～1998 年凌汛資料統(tǒng)計，黃河石嘴山～蒲灘拐各水文站實測歷年最高凌汛水位如表 321。表 321 石嘴山～蒲灘拐歷年凌汛最高水位歷年凌汛最高水位（黃海高程） （m）站名發(fā)生年 水位石嘴山 1966～67 磴口 1979～80 巴彥高勒 1993～94 三湖河 1957～58 昭君墳 1963～64 28 / 59頭道拐 1967～68 萬家寨水庫壩址至頭道拐水文站 114? km。萬家寨水庫投入運用前，距壩址 86? km 的準格爾旗小灘子黑圪勞灣以上河段，為穩(wěn)定封凍河段。在 1952 年至萬家寨水庫建成運用前的 46 年時間內(nèi)，僅有 1981988和 1989 年三年頭道拐至黑圪勞灣未出現(xiàn)封河現(xiàn)象，其余年份全部封河。萬家寨水庫修建前，頭道拐至壩址河道冰凌可順利下泄，封河期不產(chǎn)生冰塞阻水，開河期不產(chǎn)生冰壩險情。沒有冰凌災(zāi)害發(fā)生。萬家寨水庫修建后，由于水庫蓄水，在庫區(qū)回水末端，流速很小，500? m3/s 流量時流速僅 ? m/s 左右，河道輸冰能力小，容易卡冰，流凌封河時容易形成冰塞，成為首封地點，然后向上游延伸發(fā)展，使喇嘛灣大橋（上距拐上 3? km）以下河段成為穩(wěn)定的封凍河段。封凍河段增長86? km。同時回水末端開河時容易形成冰壩。由于上、下游熱力條件和水力條件的差異，1998～2022 年冰塞、冰壩幾乎每年發(fā)生，只不過冰塞、冰壩的程度有所不同，較為嚴重的冰塞發(fā)生 5 次，冰壩發(fā)生 4 次。其中 1998～1999 年度為暖冬年， 1998～1999 年表現(xiàn)出封河速度慢，流凌時間長，開河期冰塞嚴重，冰壩持續(xù)時間長等特點，水泥廠附近冰壩最大壅水高度為 ? m；1999～2022年為冷冬年，1999～2022 年度表現(xiàn)出封河速度快，形成兩次冰塞，其中第一次最大冰塞壅水高度 ? m，第二次相對較輕，2022～2022 年度冰情介于前兩個年度之間，最大冰塞壅水高度 ? m；2022～2022 年度凌情與 2022～2022 年度類似，冰塞最大壅水高度為 ? m；隨后的2022～2022 年度和 2022～2022 年度凌情相對較輕；2022～2022 年度，冰塞時庫水位從 ? m 降到 ? m，凌汛期間水位較高，水泥廠被淹。29 / 59經(jīng)對 1998～2022 年萬家寨庫區(qū)凌汛資料分析，庫區(qū)凌情非常復(fù)雜，封河期受庫水位變動（主要指水位降低）的影響，庫區(qū)變動回水段會出現(xiàn)平封、立封交替出現(xiàn)的河段（如 2022 年和 2022 年） ，其平封、立封河段位置及距離見表 342。歷年冰塞、冰壩出現(xiàn)位置一般在紅河口至曹家灣（WD63）約 10? km 范圍內(nèi)，以水泥廠附近壅水最為嚴重，冰塞、冰壩最大壅水高度為 ? m，水泥廠多次出現(xiàn)凌災(zāi)。從萬家寨水庫初期運用來看，由于 2022 年以前封河期運行水位都低于 970? m，在 ? m～? m 區(qū)間變化，小沙灣變動回水區(qū)內(nèi)處于平封、立封變動范圍內(nèi)，是形成冰塞、冰壩的頭部發(fā)生地；如果封河期運用水位高于 970? m，且變幅不大，970? m 回水末端在紅河口下。萬家寨水庫運用后庫區(qū)凌情見表 322。從以上成果看出，因萬家寨水庫而產(chǎn)生的冰塞、冰壩體對橋位河段影響不大。30 / 59表 322 萬家寨水庫運用后庫區(qū)凌情統(tǒng)計年份冰塞時庫水位降幅（m）冰塞最大壅水高度（m）冰壩最大壅水高度（m）平、立封位置及河段1998～1999 ～ WD42 以下長 41km 平封；WD42WD61（水泥廠）長 22km 立封；水泥廠以上平封。1999～2022 ～ WD28+352 以下長 平封；WD28+352WD63（曹家灣）長 40km立封；曹家灣以上平封。2022～2022 ～ WD46 以下長 45km 平封；WD46WD61（水泥廠）長 18km 立封；水泥廠以上平封。2022～2022 ～ WD36 以下長 35km 平封；WD36WD63（曹家灣）長 立封；曹家灣以上平封。2022～2022 ～ WD30WD36 長 6km；WD36WD42 長 7km31 / 59平封；WD42WD63（曹家灣）長 立封；曹家灣以上平封。2022～2022 ～ WD32 以下長 平封；WD32WD40長 8km 立封；WD40WD42長 平封；WD42WD63（曹家灣）長 立封；曹家灣以上平封。2022～2022 ～ WD52 以下長 52km 平封；WD52WD63（曹家灣）長 立封；曹家灣以上平封。 河道演變 河道歷史演變概況黃河內(nèi)蒙段分為峽谷型、過渡型、游蕩型、過渡彎曲型幾種河段。橋位河段位于黃河中游的最上端，屬平原型向山區(qū)型過渡的蜿蜒型河道。 “九五”期間較大規(guī)模的治理以及“九五”以后新建的整治工程，在歸順河勢、減少河勢游蕩、提高防洪能力方面成效顯著。該河段沒有系統(tǒng)的河勢觀測資料，這里根據(jù)有關(guān)調(diào)查資料和河道地形圖對橋位河段的河勢變化進行初步分析。70 年代以前郝家窯子至蒲灘拐以上河道呈“S”型，主流在郝家窯子以上轉(zhuǎn)折向東，經(jīng)蒲灘拐以上石拐子頂托后，直抵黃河右岸的大溝溝口，經(jīng)大溝溝口石嘴子再次頂托，主流轉(zhuǎn)向左岸，毛不拉以上靠主流，并產(chǎn)生淘刷；在左岸陡坎導(dǎo)流下，經(jīng)過堿池后主流居中偏向左岸，章蓋營子、前房子靠河，以下至南溝溝口附近主流偏向右岸。70 年代以后，郝家窯子附近河段變遷拉直，水流頂沖點由大溝溝口下移到小灘子村北，32 / 59河道主流由北岸毛不拉向南岸小灘子擺動了數(shù)百米，右岸靠溜位置也上提至紅膠泥塔附近，隨著河道主流南移，黃河右岸小灘子堤防的中上段變成了主流頂沖點，河道擺動 200? m，為保護耕地，當?shù)乩习傩赵诳菟畷r，修建了一些土壩，迫使主流左移，逐漸形成了目前橋位河段的河勢流路。橋位河段比較穩(wěn)定，河槽雖有一些擺動，但變化在 200? m 之內(nèi)，河勢變化不大。 河道近期演變分析 資料內(nèi)蒙古水利水電勘測設(shè)計院先后于 1999 年、2022 年、2022 年、2022 年、2022 年實測的黃河曹家灣～托克托電廠取水口（蒲灘拐）淤積監(jiān)測斷面，其中距擬建橋位最近是 WD6WD68 號斷面，其中 WD67 號斷面在擬建橋位下游 處，WD68 號斷面在擬建橋位上游 處；1962 年、1982 年、1991 年、2022 年黃河頭道拐到蒲灘拐 6 條實測大橫斷；1968 年 1978 年和 1994 年航攝五萬分之一地形圖。 黃河大橫斷套繪河勢分析（1） 斷面深泓點擺動分析WD67 號 斷 面 ： 如 圖 331 所 示 。 1999 年 河 槽 深 弘 點 距 左 岸 620?m， 2022 年 為 720? m， 到 2022 年 又返回到 666? m，到 2022 年距左岸 610?m，到 2022 年距左岸 666? m，深泓點最大擺動距離 110? m。33 / 59黃 河 67號 斷 面 套 繪 圖979981983985987989550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200距 離 (m)高 程 (m)1999年 2022年 2022年 2022年 2022年圖 331. 黃河 WD 67 號斷面套繪圖黃 河 68號 斷 面 套 繪 圖980981982983984985986987988989250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350距 離 (m)高 程 (m)1999年 2022年 2022年 2022年 2022年圖 332 黃河 WD68 號斷面套繪圖WD68 號 斷 面 ： 如 圖 332 所 示 。 1999 年 河 槽 深 弘 點 距 左 岸 360?m， 2022 年 為 347? m， 2022 年 距 左 岸 300? m，到 2022 年距左岸 280? m，到2022 年距左岸 347? m。深弘點在河槽內(nèi)有擺動，但擺動范圍不大，深泓點最大擺動距離 80? m。黃河 WD 67 號斷面套繪圖34 / 59橋位附近斷面深弘點橫向變化見表 331。表 331 橋位附近黃河深弘點橫向變化斷面編號斷面距橋（m）1999 年距左岸（m）2022 年距左岸（m）2022 年距左岸（m）2022 年距左岸（m）2022 年距左岸（m）最大擺動距離（m）WD67 1300 620 720 666 610 666 110WD68 3620 360 347 300