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論未來黃河下游治理的主要對策
摘要：針對黃河下游治理難度大、河情十分特殊的實際，提出了黃河下游治理的主要對策：①必須把握黃河未來水沙變化的規(guī)律；②要解決好黃河下游水資源不足的實際問題，在加大減沙入黃措施的同時尋求調(diào)水濟黃途徑；③應(yīng)加大寬河道整治力度，重點研究“二級懸河”治理的對策；④對黃河下游寬河道邊界應(yīng)有新的布局；⑤黃河口治理應(yīng)采取“輸、挖、分”并舉的方案，即束水沖沙、輸沙人海，挖沙疏浚和科學(xué)分洪。
關(guān)鍵詞：河道整治；“二級懸河”；黃河口治理；泥沙；水資源；黃河下游
黃河治理特別是黃河下游的治理，歷來是中華民族興國安邦的大事。新中國成立以來，國家對黃河的治理問題十分重視，黃河治理開發(fā)也取得了舉世矚目的成就。這不僅促進了整個流域經(jīng)濟的發(fā)展，而且也保障了黃淮海平原的安全。但黃河畢竟是世界上治理難度最大的河流，河情十分特殊，目前，黃河洪水尤其是泥沙問題尚未得到有效解決，黃河下游河道行洪能力衰竭，仍存在洪水威脅，水資源供需矛盾日益突出，并且由于社會經(jīng)濟發(fā)展用水量擠占下游輸沙等生態(tài)用水。使環(huán)境也趨于惡化。因而，未來黃河下游的治理不僅對帶動相關(guān)區(qū)域經(jīng)濟增長意義重大，而且還關(guān)系到國民經(jīng)濟體系的布局。
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研究某條沖積河流的演變規(guī)律時，首先應(yīng)搞清來水來沙條件，因為來水來沙條件是塑造河床邊界的主要因素。黃河下游河道的河型及其河相關(guān)系乃至懸河態(tài)勢，主要是歷史上來水來沙條件形成的。上段寬闊的河漫灘及下段堤距不大的窄河段，基本上能適應(yīng)當(dāng)時的水沙條件。
1986年以來，隨著黃河上、中游治理開發(fā)的進行，下游來水來沙條件發(fā)生了變化，來水持續(xù)偏枯，大洪水發(fā)生幾率減小。洪峰流量也顯著降低�，F(xiàn)在所講的千年一遇洪水的洪峰流量，是在一定的假定條件下分析出來的，對目前的工程設(shè)計有一定借鑒意義，但這方面的論證畢竟不夠嚴(yán)密，主要應(yīng)該把伊河、洛河夾灘地區(qū)的滯洪作用及上游工程的影響研究清楚。否則，未來黃河下游防洪及河道整治工作很難在科學(xué)的水沙條件下開展。
筆者認為，黃河下游稀遇洪水的洪峰流量可能有所減小，防洪標(biāo)準(zhǔn)也不應(yīng)過高。世界各國防洪多以實際發(fā)生過的歷史最大洪水或百年一遇洪水作為防御標(biāo)準(zhǔn)。水利行業(yè)以外的人士根據(jù)國外的方法，常常對黃河堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)及我國常用的洪水頻率分析方法提出質(zhì)疑，認為確定百年一遇洪水流量要有千年的樣本，千年一遇洪水流量應(yīng)有萬年的樣本。實際上沒有那么長的水文資料，確定幾百年以上一遇洪水的洪峰流量值，難免受人為影響。但必須承認，未來黃河下游治理所對應(yīng)的泄洪流量的趨勢是減小的。按照水沙條件決定河道邊界的認識思路，上游大洪水的洪峰流量減小了，下游自然不需要那么寬的河道，否則，邊界條件與水沙條件不相適應(yīng)，用目前寬河道的堤防直接防洪，必然會出現(xiàn)眾多問題，平面上、剖面上都會出現(xiàn)畸形圖案，讓人們治理的思路也難以清晰，甚至?xí)韵嗝�。例如，一方面主張破除生產(chǎn)堤，甚至對河道整治措施也有怨言，目的不外乎是希望增大洪水的漫灘幾率，加強灘槽水沙交換；另一方面又希望通過小浪底水庫的調(diào)水調(diào)沙運用，給下游一個所謂的“有利”水沙條件，減小漫灘幾率，顯然這兩方面存在著矛盾。
從另一個角度講，人們根據(jù)當(dāng)年三門峽水庫運用初期下游河道沖刷的實測資料，大都認為小浪底水庫在攔沙期對黃河下游減淤作用巨大。小浪底工程投入運用幾年來，在水庫已累計淤積泥沙10多億m的條件下，下游僅沖刷3億多t(人海泥沙僅1億t左右)，而且還經(jīng)常出現(xiàn)上沖下淤的不利局面。究其原因，主要是近幾年遇到了偏枯的來水條件(來水量只相當(dāng)于原設(shè)計入庫水量的一半，年均來沙量僅有3億多t)。顯然，如何用好小浪底水庫這張黃河下游治理的“王牌”。其前提是必須研究清楚黃河未來水沙的變化規(guī)律。
2黃河下游治理要重視解決水資源不足的問題
黃河下游地區(qū)水資源嚴(yán)重短缺，屬長期性、區(qū)域性、資源性缺水，緩解黃河下游水資源供需矛盾的根本措施是從外流域調(diào)水濟黃。為增加來水量，需要同淮河流域甚至漢江流域的河流相溝通，尤其是在淮河流域、漢江流域的暴雨期，可將淮河流域、漢江流域無法承受的洪水調(diào)入黃河，把黃河下游河道作為淮河及漢江上游各大支流洪水的入海通道。只有將其他流域的災(zāi)害水變成黃河下游河道的沖沙、灌溉及生態(tài)環(huán)境用水，小浪底水庫在調(diào)水調(diào)沙運用時才會有更多的余地和更好的效果，也才能通過現(xiàn)有的下游引黃工程，包括引黃濟津、引黃入冀、引黃濟青工程，向河南、山東、河北等相關(guān)地區(qū)供水。此外，還可進一步通過河北水系的局部調(diào)整接濟京津，最大限度實現(xiàn)黃淮海平原的水資源優(yōu)化配置，把所替代出的輸沙用水量再加以分配，盡量考慮黃河中、上游用水，緩解水資源短缺局面，使黃河上、中游地區(qū)植被建設(shè)維持基本的生態(tài)用水量。這類措施對于黃河治理效果最佳，應(yīng)作為主攻方向，否則，10年甚至20年后，黃河下游的狀況將仍舊難以改觀。
3加大寬河道整治力度，重點研究“二級懸河”治理對策
黃河下游河道上寬下窄，其中寬河段堤距較寬，最寬達24km，河勢游蕩多變，經(jīng)過多年整治，主流擺動幅度大大減小。然而，由于近20年洪水漫灘幾率小，泥沙淤槽不淤灘，一些河段“二級懸河”發(fā)展迅速，使不少河段“槽高、灘低、堤根洼”的現(xiàn)象更加突出，對兩岸防洪的威脅急劇加大。因此，“二級懸河”成因、危害及治理對策應(yīng)是黃河下游治理的主攻方向。建議在調(diào)查“二級懸河”分布部位及分析其形成過程的基礎(chǔ)上，通過河工動床模型試驗和數(shù)學(xué)模型計算等手段，預(yù)測其演變趨勢，判定各級洪水可能發(fā)生滾河或順堤行洪的危害狀況，制定相應(yīng)治理對策。
河道整治是寬河段治理的有效措施之一，需要抓緊整治黃河下游游蕩型寬淺河道，盡快建成理想的泄洪輸沙通道。河道整治工程還是防洪和防治畸形河勢的前沿陣地，只有把這項工作做好，才能減輕大堤的直接壓力，防止發(fā)生橫河、斜河、滾河。2002年7月習(xí)城灘萬寨渠堤沖決，并經(jīng)串溝直接逼近大堤，這實際上與河勢下挫、工程控導(dǎo)不力有關(guān)，如果河道整治工程配套，就可避免這一險情的發(fā)生。
所謂的“二級懸河”，實際上是超飽和挾沙水流在已成為懸河的寬河段上，沿固定流路長期造床的必然結(jié)果。人們在游蕩型多沙河流模型試驗中發(fā)現(xiàn)，只要灘地空間足夠大，即使沒有生產(chǎn)堤和護灘工程，在某一時段內(nèi)也能形成槽底高于灘面平均高程的懸河，若堤外地面低于堤內(nèi)河床高程，此時即相當(dāng)于“二級懸河”。這說明在黃河下游上段這種寬河條件下，灘地不可能產(chǎn)生均勻的淤積，即使不修生產(chǎn)堤，不建河道整治工程，由于自然堤逐漸形成(造成灘唇高仰)的原因，大堤內(nèi)側(cè)的堤河也會存在，堤根還會低洼。
非游蕩型模型小河試驗表明，超飽和挾沙水流致使灘槽高差減小的速率較大，表面上看流路較穩(wěn)定，但隨著主槽河床抬高，水流逐漸漫溢，出現(xiàn)灘唇和灘地橫比降。當(dāng)槽底比灘面高到一定程度時，即形成了嚴(yán)重的“二級懸河”局面。灘地逐漸出現(xiàn)串溝，又逐漸奪溜改河，最后主河還是“滾”過去了。在黃河下游窄河段也存在這種可能，例如，在山東長清顧小莊一桃園段，黃河溜勢往東北方向急轉(zhuǎn)，1958年及1976年洪水期在桃園附近都曾發(fā)生過裁彎取直、河勢改
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