中國黃河下游二級懸河的成因及治理措施探討

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摘要：雖然小浪底水庫已建成投入運用，黃河大堤進(jìn)行了多次加高，但黃河下游的防洪形勢依然嚴(yán)峻。黃河下游“二級懸河”的局面，是不利的水沙條件與邊界條件共同作用的結(jié)果，不僅能使河道整治工程失去作用，也對防洪和灘區(qū)群眾生命財產(chǎn)構(gòu)成了極大威脅。提出適時進(jìn)行調(diào)水調(diào)沙、淤筑相對地下河、主槽疏浚、加強河口治理等綜合治理措施。

　　關(guān)鍵詞：黃河 下游 二級 懸河 綜合 治理

　　1、“二級懸河”的現(xiàn)狀

　　黃河下游的“二級懸河”是從三門峽水庫修建后的20世紀(jì)60年代開始發(fā)展起來的，到70年代初期，“二級懸河”對下游河道防洪的影響問題開始逐漸暴露出來。由于來水來沙條件和歷史條件的不同，黃河下游不同河段灘地和“二級懸河”的發(fā)展程度有所不同，最為嚴(yán)重的河段為東壩頭至陶城鋪河段。

　　東壩頭至高村河段長66km，左岸平灘水位高于臨堤灘面0.52-2.98m，平均高差1.96m，灘面平均寬約5.5km，灘地橫比降平均值為5.15，明顯大于河道縱比降；右岸平灘水位一般高于臨堤灘面0.62-4.34m，平均高差2.09m，灘面平均寬約4.85km，灘地橫比降平均值為5.84，也明顯大于河道縱比降。該河段兩岸“二級懸河”形勢最為嚴(yán)重，部分?jǐn)嗝嫔踔林鞑酆拥赘叱桃惨迅叱雠R堤灘面高程。

　　高村至陶城鋪河段長165km，左岸平灘水位高于臨堤灘面1.08-3.43m，平均高差達(dá)2.17m，灘面平均寬約4.2km，灘地橫比降平均值達(dá)9.8，明顯大于河道縱比降；右岸平灘水位一般高于臨堤灘面0.84-2.78m，平均高差2.15m，灘面平均寬約2.86km，灘地橫比降平均值為10.39，也明顯大于河道縱比降。該河段兩岸灘面較窄，橫比降較大，“二級懸河”形勢也非常嚴(yán)重。

　　2、“二級懸河”的的危害

　　2.1對防洪構(gòu)成嚴(yán)重威脅

　　二級懸河的不斷加劇，增大了黃河下游的防洪負(fù)擔(dān)。特別是在河道不斷淤積萎縮，主槽過流比例降低，主河道行洪能力和對主溜控制能力很低的情況下，一旦發(fā)生較大洪水，灘區(qū)過流量將會明顯增加，極易在灘區(qū)串溝和堤河低洼地帶形成集中過流，造成重大的河勢變化，橫河、斜河特別是滾河的可能性增大，主流頂沖堤防和堤河低洼地帶、順堤行洪都將嚴(yán)重威脅下游堤防的安全，甚至造成黃河大堤的沖決。

　　2.2對灘區(qū)群眾生命財產(chǎn)安全構(gòu)成極大威脅

　　黃河灘區(qū)是洪水的行洪區(qū)，又是灘區(qū)人民繁衍生息的居住地。近幾年由于來水嚴(yán)重偏枯，長期小水行河，主槽淤積萎縮，二級懸河形勢加劇，加之嫩灘耕種、糙率增加，下游河道主槽過流能力嚴(yán)重下降，極易造成小水漫灘即成災(zāi)的局面。

　　2.3二級懸河極易導(dǎo)致河道整治工程失去作用

　　近年來黃河下游主河槽淤積抬高，平灘流量減小，同樣的平灘流量情況下，現(xiàn)今早已漫過主槽，河道整治工程穩(wěn)定河勢的作用顯著削弱。又由于灘地的橫比降大于主河槽的縱比降，而水具有往低處流的特性，所以極易造成河勢在工程上首坐灣，超工程后路，或者在工程下首灘地分流，使河道整治工程的送流作用大大降低。

　　3、“二級懸河”的成因分析

　　黃河下游“地上懸河”的形成是來水來沙和邊界條件共同作用的結(jié)果，由于水少沙多，水沙不協(xié)調(diào)，從而造成河道的強烈堆積抬高，人類活動的加劇也加速了懸河的發(fā)展。黃河下游來水來沙量、洪峰頻次和洪峰流量的顯著減小，致使主河槽嚴(yán)重淤積萎縮、平灘流量顯著減小、灘唇高程和主槽河底高程明顯抬高，形成了灘唇高仰、大堤臨河灘面低洼的“二級懸河”；生產(chǎn)堤的存在也在一定程度上減少了漫灘洪水的次數(shù)，使生產(chǎn)堤與大堤間的灘地淤積量減少，加劇了“二級懸河”的發(fā)展；嫩灘淤積幅度增大，與近年來嫩灘大量墾殖也有一定的關(guān)系。

　　3.1水沙條件變化對“二級懸河”發(fā)展的作用。

　　水沙條件的顯著改變對于“二級懸河”的影響主要體現(xiàn)在兩個方面：一方面是來水來沙量明顯減少，特別是洪峰頻次和洪峰流量的顯著減少，洪水的造床作用明顯減弱，河流平面和斷面尺度減小，河床沖淤演變涉及的范圍也有所減小，致使河道的淤積更加局限在中小水主河槽內(nèi)，主槽和嫩灘的淤積導(dǎo)致了“二級懸河”的發(fā)育和發(fā)展；另一方面是長期小水塑造了嚴(yán)重萎縮的枯水主河槽，主槽河底高程顯著抬升、平灘流量明顯減小，大大增加了“二級懸河”的危害程度。

　　3.2河床邊界條件變化對“二級懸河”發(fā)展的作用。

　　隨著黃河下游河道治理進(jìn)程的不斷發(fā)展，黃河下游的河床邊界條件也發(fā)生了很大變化，加速了“二級懸河”的發(fā)展。黃河下游河道整治工程由險工和控導(dǎo)工程兩部分組成，險工依附于大堤之上，具有保護(hù)堤防和控制河勢的雙重作用；控導(dǎo)工程修筑在灘岸上，主要起控導(dǎo)河勢的作用。大量河道整治工程的建設(shè)，使黃河下游河道的河勢初步得到了控制，主河槽相對穩(wěn)定，但“二級懸河”也正是在相對穩(wěn)定的河道上發(fā)展起來了。

　　3.3黃河下游河道內(nèi)生產(chǎn)堤的修建也是“二級懸河”發(fā)展的一個重要原因。

　　灘區(qū)群眾修建的生產(chǎn)堤，人為縮窄了行洪河道，在一般水流條件下，僅河槽過流，泥沙淤積在河槽內(nèi)。大洪水時挾沙水流漫灘后，灘地落淤，其落淤厚度隨灘地距河槽的距離近遠(yuǎn)而逐步降低，致使泥沙常年淤積主河槽和嫩灘，逐漸形成了灘唇高仰、堤根低洼的“二級懸河”。此外，灘區(qū)耕種，特別是在灘唇附近的嫩灘內(nèi)種植大豆和玉米等稠密的農(nóng)作物，明顯減少了主河槽的過流面積，增大了行洪阻力，進(jìn)一步降低了河道的輸沙能力，一方面造成主河槽進(jìn)一步淤積，另一方面使水流行進(jìn)緩慢，不利于排洪，也加快了“二級懸河”的發(fā)展。

　　3.4復(fù)堤取土的影響

　　自1998年“三江”發(fā)生大洪水以來，國家加大了對防洪工程的投資力度，使防洪工程的抗洪能力進(jìn)一步增加。修建防洪工程的過程中，受各種施工條件的限制，大量土方以就近取土為原則，盡量在臨河灘地取土，尤其是機淤固堤工程，直接從臨河嫩灘取土，土方量大，是造成“堤根洼”的一個重要原因。

　　4、“二級懸河”的治理措施探討

　　4.1采取多種措施，減少泥沙入黃

　　黃河中游多沙粗沙區(qū)是造成黃河下游河道淤積的主要泥沙來源區(qū)，這一地區(qū)地形破碎，坡陡溝深，暴雨集中，水土流失極為嚴(yán)重，治理標(biāo)準(zhǔn)低，治理任務(wù)十分艱巨。實踐表明，水土保持是減少入黃泥沙的根本措施之一，加強黃土高原地區(qū)淤壩地建設(shè)，植樹造林，采取工程、生物和耕作等綜合措施，做到水土流而不失，減少泥沙入黃，減少由于水土流失造成的黃河下游河道淤積。

　　4.2大力開展下游河道整治工程和疏竣工程。

　　由于河槽寬淺河段輸沙能力低，是造成目前高含沙洪水在黃河下游嚴(yán)重淤積的主要原因。同時河槽寬淺無法約束洪水期河勢的突然變化，常造成平工出險，險工脫流，形成十分被動的局面。因此，從減淤與防洪河道整治上考慮，都需要把寬淺游蕩河段治理成具有窄槽寬灘的規(guī)順河道。