建议论证黄河下游滩区治理更合理的方案

齐 璞 教高

（黄河水利科学研究院）

（2009年3月17日在水规总院审查黄河下游滩区治理时发言）

黄河下游滩区治理问题不是一个孤立的问题，牵涉到黄河整个上中下游的治理，矛盾的焦点反映在下游滩区。造成下游滩区主要问题的根本原因是河槽不断的淤积，河床逐年的抬高，平滩流量不断的减小，因此使得滩区出现了诸多的问题，这是问题的根本所在。

华北地区的河流相继都变成干河，只偶尔才有洪水下泄，黄河流域也属干旱地区，水库大量兴建与水土保持、灌溉的发展，已使黄河实测洪水大幅度减小。

干流上已有的大型水利枢纽达十几座，仅龙羊峡、刘家峡、三门峡、小浪底四库防洪库容就达156.2亿m3，在主要支流上也兴建许多大型水库，如伊河陆浑、洛河故县水库，防洪库容分别为6.77亿m3和 6.98亿m3。千年一遇洪水花园口站洪峰流量由42300m3/s降为22500m3/s；百年一遇洪水的洪峰流量由29200 m3/s降为15700 m3/s；若发生1958年的22300m3/s洪水花园口站洪峰流量将降为9620 m3/s；自1982年发生15300m3/s大洪水以来近30年来花园口站洪峰流量没有大于8100m3/s，洪水已经得到有效控制，大洪水发生的机会大幅度减少。

由于龙羊峡、刘家峡水库的联合运用及工农业用水的增长，丰水年汛期进入的水量大幅度减小可达100亿m3，洪峰流量的减小，洪水造床作用减弱，水少沙多的矛盾更加突出。洪水发生的机会大幅度减少是不可逆转的。但黄河进入下游的水沙条件可通过小浪底水库泥沙多年调节，相机利用洪水排沙优化，为利用窄深河槽极强的泄洪能力创造了条件。

第一、宏观论证不全面，没有充分考虑以下条件：

1.目前黄河下游河道不是一条自然的宽河,居住181万人,359万亩耕地,生产堤的长期存在已使黄河下游河道变成了“窄河”。

2.造成下游滩区主要问题的根本原因是河槽不断的淤积，河床逐年的抬高，平滩流量不断的减小，与游荡型河道宽浅散乱，才产生诸多防洪问题。

3.近年来对黄河输沙规律新认识，为黄河下游河道的治理指明方向。认真总结治黄的历史经验，会使今后的治黄工作少走弯路。如以下因素：

（1）黄河下游河道具有极强的泄洪输沙能力

由于黄河下游河道比降陡，有万分之一到万分之二，流速可以达到三到四每秒米，且在涨水期河床不断冲刷，水深迅速增大，最大洪峰时河床最低，过流能力最大；与淮河泄洪河道比降三万分之一的情况不同。王化云主任在世的时就多次说过，黄河的洪水峰高量小，河道比降大，排洪能力强。所以利用河道排洪输沙入海的潜力是非常大的。

a黄河下游河道具有极强的泄洪能力[1]

河道比降万分之二的花园口站：在1977年经过7月和8月两场高含沙洪水塑造，8月8日实测主槽宽467m、483m，相应水深为5.4m，5.3m，平均流速3.85 m/s、3.73m/s，流量达8980m3/s和9540m3/s。

河道比降万分之一的艾山站：在1958年7月21日、22日，在河宽476m、468m，平均水深8.9m和10.6m的条件下，分别下泄12300m3/s和12500m3/s洪水；泺口水文站在1958年7月22日、23日，主槽宽295m，平均水深10.6m和13.1m的条件下，通过的洪峰流量分别为10100m3/s和11100m3/s。由此表明，主槽的过流能力很大，只要能保持较大的水深，泄洪要求的河宽并不是很大。

b窄深河槽具有极大的输沙潜力[2]

对高含沙水流而言，因黄河泥沙组成细，含沙量增高后流体的黏性增大，适宜输送的含沙量不是低含沙量，而是含沙量大于200kg/m3以上，800kg/m3以下的高含沙水流。而窄深河床对水流的阻力并没有增加所致，仍可利用曼宁公式进行水力计算。以往造成高含沙洪水在黄河下游河道严重淤积，在输送中产生异常现象的主要原因是高村以上游荡性河道的河槽极为宽浅所致。

c洪水输沙的非恒定性[3]

由于底沙的运动状况决定了河床的冲刷或淤积，其运动速度远小于洪水波的传播速度；河流的调整，没有因比降的沿程变缓而使水流的流速降低，往往是比降变缓，河宽减小，水深增加，从而使流速不变，甚至沿程增大,维持输沙平衡, 因此洪水在几百千米、甚至上千千米长，比降变化相差甚至十倍(万分之六至万分之零点六)的冲积河道均可产生强烈冲刷

(2)刷槽和淤滩没有必然的联系

1974年国务院27号文件认为，生产堤阻了水，影响了滩槽水流交换，加重了河槽的淤积。现在看30年前这个文件，当时的论证是粗糙的，没有详细分析河槽的冲刷究竟是在什么时期。

“淤滩刷槽”在黄河技术干部中是广为流传的，很少有人怀疑。然而如果仔细推敲还真有问题。

滩槽冲淤没有必然联系？从一场洪水滩地的淤积量与主槽冲刷之间的简单相关图进行论证只能是宏观统计的现象，应该从造成主槽冲刷及滩地淤积的原因和过程进行深入的研究。

一场大洪水过后，滩地大量淤积，主槽强烈冲刷，从表面看似乎它们之间有关联，但通过对河槽冲刷过程的分析，则会发现河槽冲刷发生在涨水期，而在落水期，不管高、低含沙洪水主槽都是淤积，甚至在比降变幅相差十倍的情况下也是如此。

洪水“涨冲落淤”的输沙特性。早在1922年美国水利工程师费礼门[1]，根据京杭运河与黄河汇口石洼、位山、姜沟三处洪水期，洪峰流量8000～10000m3/s，最大含沙量9%～10%(重量比)，实测河道断面在涨水期能自行刷深，落水期河床不断淤高的情况（详见图1）。钱宁在黄河下游河床演变一书中根据大量的实测资料[2]，也发现洪水具有“涨冲落淤”的输沙特性，详见图2给出的秦厂水文站1954年洪水期河床冲淤与洪水过程中“涨冲落淤”的对应关系；表1给出1959年花园口水文站在汛期6场洪水，其中包括平均含沙量169kg/m3的高含沙洪水，涨水时主槽河床均冲刷，落水主槽河床均淤积的情况。但钱宁对河糟刷深过程和相应滩地的淤积过程缺少深入的对比分析。

主河槽的冲刷主要发生在涨水期，在落水期不管含沙量大小，均处于淤积状态。由于涨水期的冲刷深度往往大于落水期的淤积厚度，使洪水期河床呈现冲刷。

主河槽的冲刷主要发生在涨水期，在落水期不管含沙量大小，均处于淤积状态。由于涨水期的冲刷深度往往大于落水期的淤积厚度，因此洪水期河床呈现冲刷状态。1958年大水时，花园口、泺口两站断面实测资料（图3）表明，大水过程中河槽涨冲落淤。涨水期平均河底高程和最低河底高程均在降低，洪峰的时候河底高程达到最低。泄洪能力的增加主要是靠河床冲刷、水深增大实现的。花园口站在1958年这场洪水中，流量从5 000 m3/s涨到15 000 m3/s，水位只增高了1 m，但是河槽冲深了3 m。泺口站在1958年流量从5 000 m3/s增长到10 000 m3/s，水位升高2.95 m，平均河底高程冲深3.45 m，但主槽平均水深由6.70 m增加到13.1 m，增加了6.4 m，也远大于水位升高值。最大水深由8.9 m增至18.1 m，增加了9.2 m。河槽冲深对增大过洪能力起着至关重要的作用，这是黄河的特点。泺口站洪峰过后的流量为10 000 m3/s，含沙量不足20 kg/m3，河床仍处于淤积状态；而在涨水过程中，流量为6 000～8 000 m3/s，含沙量为80～90 kg/m3，河床却处于强烈冲刷状态。

洪水漫滩以后，由于滩地糙率增大，水流缓慢，因此泥沙在滩地发生沉积，漫滩清水只有在落水时才能够在下游险工的上首回归主槽，退水过程比较缓慢，流量相对较小，改变不了落水时河槽的淤积状态。误认为漫滩清水在落水期回归主槽造成刷槽的假说是不能成立的。

从动床模型试验也证明了，洪水漫滩后，由于产生了自然堤，就阻断了滩槽水流的交换；水槽复式断面试验的结果发现，水流漫滩了后，滩槽水流的能量交换，使主槽的流速反而降低；黄河河道实测洪水漫滩后，主槽的流速也降低。如果洪水不漫滩，主槽会发生更强烈的冲刷。

“二级悬河”产生的原因主要是小水挟沙过多，河道又不能摆动造成的。“二级悬河”与“