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1、九、河口三角洲演变及治理 1 3 4 7 黄河河口地区“二级悬河”现状及治理对策 乔富荣1杨丽霞1 杨洪娥2 ( 1 黄河河口管理局 东营2 5 7 0 9 1 ； 2 东营黄河河务局东营2 5 7 0 6 7 ) 摘耍：黄河下游是多泥沙的堆积性河流，河道长期处于强烈的淤积抬升状态。近年来由于人为因素和 黄河下游河道大洪水漫滩机遇减少等原因，致使河道平滩水位明显高于主槽两侧滩地，甚至主河槽平均 高程高于两侧潍地，形成了“槽高、滩低、堤根洼”的“二级悬河”，造成了所谓小流量一高水 位一大灾害的局面。本文在对河口地区“二级悬河”现状和成因分析的基础上，探讨了“二级悬河”的 治理对策。 关键词：黄河
2、二级悬河成因治理对策 1 东营市黄河河道基本情况 东营市黄河左岸自利津县董王村南，右岸自东营区老于村入境。流经利津县、东营 区、垦利县、河口区四县区，由清水沟流路注入渤海，河道全长1 3 8k m 。黄河现有河道 是1 9 7 6 年在西河口破口改道形成的，1 9 9 6 年在清8 断面附近进行了人工改汊，水流沿 东北方向人海，整个河道比较顺直，无出汊现象。河道主要特点是：水少沙多，年际 变化大，年内分配不均。河道比降较缓，排洪挟沙能力低。两岸堤距上窄下宽。麻 湾一王庄河段3 0k m 素有“窄胡同”之称，堤距不足1k m ，最窄处仅为4 6 0m 。属弯曲 性河道；王庄至渔洼长3 0k m
3、为窄河道向河口段过渡段，两岸堤距由0 8k m 扩展到5k m ， 河道平面摆动较大；渔洼至入海口长7 0 余公里，为现代扇形三角洲，河道淤积延伸，属 尾闾段。 2 “二级悬河”形成过程及成因分析 黄河下游“地上悬河”的形成是来水来沙和边界条件共同作用的结果，由于水少沙 多、水沙不协调，从而造成下游河道的强烈堆积抬高，人类活动的加剧也加速了悬河的 发展。黄河下游来水来沙量、洪峰频次和洪峰流量的显著减小，致使主河槽严重淤积萎 缩、平滩流量显著减小、滩唇高程和主槽河底高程明显抬高，形成了滩唇高仰、大堤临 河滩面低洼的“二级悬河”；生产堤的存在也在一定程度上减少了漫滩洪水的次数，生 产堤至大堤问的滩
4、地淤积量减少，加剧了“二级悬河”的发展；嫩滩淤积幅度增大，与 近年来生产堤之间的嫩滩大量垦殖也有一定的关系。 作者简介：乔富荣，男，1 9 6 7 年出生，陕西咸阳人，高级工程师。 1 3 4 8 第六届全国泥沙基本理论研究学术讨论会论文集 2 1 “二级悬河”基本数据 目前“二级悬河”在黄河下游河道普遍存在，已经延伸到人海口。 “二级悬河”状 况可以从i 个方面来表述：主槽平均高程与滩地平均高程比较；滩唇与临河堤脚高 程比较；河道纵横比降比较。根据2 0 0 3 年5 月山东段河道第一次统测大断面资料分析， 王庄一清7 河段的8 个统测大断面中，清3 断面以下主槽平均高程略高于滩地平均高程，
5、 高差在0 3 2 O 6 7m 之间。王庄一渔洼断面主槽平均高程都略低于滩地平均高程，高差 在一0 2 9 一2 0 3 之间；滩唇一般高于大堤临河堤脚3m 左右，渔洼断面达4 2 0m ；左岸 滩面横比降在0 9 1 o 。1 3 8 5 之间，是该河段纵比降的O 9 8 1 5 5 6 倍。右岸滩面横比 降在8 2 9 。4 2 5 9 之间，是该河段纵比降的7 3 4 7 2 4 3 倍。从断面统计资料看出， 随着黄河下游水沙条件和边界条件的变化，河口地区河段都存在嫩滩高于堤河和较大的 滩地横比降，且明显大于河道纵比降，部分断面主槽平均高程已高于滩地平均高程，“二 级悬河”的形势较严重
6、。断面统计资料见表1 。 表1 王庄一清7 河段断面特征值 左岸右岸 断面 主槽平均河道滩唇高滩区 滩区横 主槽平均河道滩唇高 滩区 滩区横 名称 高滩地纵比降临河堤脚横比降 比降与 高滩地纵比降临河堤脚横比降 比降与 河道纵河道纵 ( m )( o )( m )( )( m )( 咖( m )( 叻 比降比比降比 王庄- 2 0 31 1 3- 2 0 3 1 1 3 1 9 0 8 2 9 7 3 4 东张 - 0 8 4O 8 93 6 51 3 8 51 5 5 6- 0 8 4O 8 90 4 02 9 9 43 3 6 4 章丘屋子- 0 5 5 0 9 9 3 4 03 8 4
7、3 8 8 - 0 5 5 0 9 92 2 03 2 5 9 3 2 9 2 一号坝 一1 0 6O 9 63 4 88 8 59 2 21 0 60 9 62 - 3 01 3 0 01 3 5 4 前左 - 0 4 80 - 3 73 3 04 - 8 61 3 1 4- 0 4 80 3 73 3 02 6 8 07 2 4 3 朱家屋子- 0 5 2 O 9 3 3 0 50 9 lO 9 8- 0 5 2O 9 31 2 04 2 5 94 5 8 0 渔洼- 0 2 91 0 64 2 01 9 71 8 6- 0 2 91 0 64 5 82 4 8 02 3 4 0 清70
8、6 0O 9 5O 6 0O 9 5 注：表中清3 、清4 、浦6 断面主槽与滩面平均高差依次为0 3 2 、0 4 9 、0 6 7m 。 2 2“二级悬河”成因分析 2 2 1 水少沙多，水沙不平衡，是形成“二级悬河”的根本原因 1 9 8 6 年以来，随着上游干流水库的投入运用，加上上中游降水量偏少，致使河口地 区来水量减少。特别是进入2 0 世纪9 0 年代以来，黄河持续来水偏枯，挟沙能力下降， 加之连续几年持续断流，造成行洪河道泥沙大量淤积，河槽急剧萎缩，河床持续抬高， 年均淤积抬高达0 0 5m 。据统计，除1 9 9 6 年汛期外，1 9 9 6 年6 月。2 0 0 2 年9
9、月利津平 均年来水6 l 亿m 3 ，泥沙1 1 6 亿t ，1 9 9 7 年断流时间达2 2 6 天。 洪峰频次和洪峰流量显著减少，致使河槽严重淤积萎缩。1 9 8 6 1 9 9 9 年下游水沙量、 洪峰频次和洪峰流量显著减少，致使河槽严重淤积萎缩、平滩流量显著减小、滩唇和主 槽河底高程明显抬高，形成了滩唇高仰、大堤临河滩面低洼的“二级悬河”局面。1 9 9 1 2 0 0 0 年利津站年平均径流量为1 2 0 7 亿m 3 ，年均输沙量约为3 5 亿t ，大于20 0 0m 3 s 的洪水仅1 3 次，最大洪峰流量仅为41 0 0m 3 s ；小于5 0 0m 3 s 平均天数为2 7
10、 2 天，占全 九、河口三角洲演变及治理 1 3 4 9 年天数的7 4 ；大于20 0 0m 3 s 的天数仅为1 0 天，占全年天数的3 。平滩流量由2 0 世纪8 0 年代的50 0 0m 3 s 减少到现在的30 0 0m 3 s 左右，增加了漫滩机遇，对河道稳定 不利。清l 一清7 河段横向高差已达1 2 2 4 5m ，横比降达4 o o 一1 0 o ，即使遭遇中常 洪水，也可能出现横河、斜河，造成顺堤行洪和堤防冲决的危险。 2 2 2 滩区生产堤的存在也是形成“二级悬河”的一个因素 生产堤的修建，加剧了滩地横比降的发展，但不同漫滩洪水情况下的影响程度差异 很大。天然条件下的中小
11、漫滩洪水，入滩水流少、含沙量低、滩槽水沙交换较弱，生产 堤存在与否对河道冲淤及滩地横比降的影响不大。相反，生产堤的存在对中小洪水具有 一定的约束作用，水流集中，对河道的排洪输沙具有一定的有利影响。 但对于大漫滩洪水的影响则截然不同，控导工程和生产堤的存在对滩槽水流交换具 有较大的影响。滩区淤积量的明显减少加剧了滩地横比降的发展，使得滩唇高仰、堤根 低洼的局面进一步加剧，大大增大了生产堤决口后，水流沿滩区最大比降( 纵向和横向比 降合成后的比降1 方向，或沿着滩区串沟，汉河方向直冲大堤，造成冲决的可能性。 因此滩区生产堤的存在只是形成“二级悬河”的一个因素，但不是根本原因。只是 生产堤的堤距不合
12、适，在大流量时既不能束水归槽，又限制了铺沙范围。 2 2 3 控导工程的修建，限制了泥沙淤积的范围，加剧了滩地横比降 黄河下游河道整治工程的建设，对控制河势、减少河道游荡摆动范围、保障防洪安 全起到了十分重要的作用。但是，从河道淤积横断面分布的角度来看，控导工程的修建， 限制了河槽的游荡摆动范围，加重了河槽的淤积抬升，减少了漫滩洪水期、特别是大漫 滩洪水期滩区的淤积，致使河道淤积在横断面上的分布更不均匀，加剧了滩地横比降的 发展。同时，2 0 世纪9 0 年代在游荡性河段开展的河道整治工程建设是在滩唇较高的条 件下进行的，而且在此基础上再加高0 5m ，这样的建设布局为生产堤的建设提供了依 托
13、，加剧了滩地横比降的发展。 2 2 4 水资源的开发利用，打破了河道演变的自然规律 上游水库的修建不仅可以调节径流、削减洪峰，还可以为经济社会发展提供水源、 电源，同时拦住一部分泥沙。但是，黄河水沙异源，上游水多沙少，中游水少沙多，天 然情况下，上游汛期洪水给中下游水沙运动带来造床动力，可以形成好的河型。上中游 修建大型水库后，随着人为控制黄河洪水的能力不断增强，中下游水沙运动规律和冲淤 特性都发生了很大变化，在一定程度上打破了河道演变的自然规律，从而导致河道萎缩， 河床淤积抬高。 2 2 5 黄河河口的淤积延伸是黄河下游持续淤积抬高的直接原因之一 黄河口水少沙多，潮汐弱，大量的泥沙在口门附近
14、淤积，进而形成河道的溯源淤积， 河口延伸产生的溯源淤积必然加快了“悬河”的发展。从表1 可以看出清3 以下河段不 仅主河槽高程超过了滩地平均高程，滩地横比降也较大。如此下去，不仅会缩短现行 流路的使用年限，而且由于溯源淤积的作用，会使以上河段的淤积加重，给防洪带来 被动。 综上所述，来水来沙条件是形成“二级悬河”的主要因素，生产堤和河道整治工程 的修建加快了“二级悬河”的发展。 1 3 5 0 第六届全国泥沙基本理论研究学术讨论会论文集 3 河口地区“二级悬河”的治理措施 3 1加强小浪底水库调水调沙调度，减少主槽的淤积 要遏止“二级悬河”的发展，根本的办法是减少主槽的淤积。2 0 0 2 年
15、小浪底水库调 水调沙试验中黄河下游河道总冲刷量为0 3 6 2 亿t ，其中高村以下冲刷0 1 7 1 亿t 。实践 证明，利用小浪底水库进行调水调沙，可以创造出对下游河道有利的水沙过程。因此， 研究和优化小浪底水库的调节运用方式，制造出有利的水沙过程，实施自然淤滩和人为 淤滩相结合，达到淤滩刷槽，降低河床的目的。 3 2 淤滩堵串，淤填堤河 在目前“二级悬河”的河床边界条件下，单纯依靠自然力量已经难以改变“二级悬 河”不断加剧的局面，应通过人工与自然放淤相结合的办法，有计划地引洪淤堵滩区串 沟、淤填堤河低洼地带，以减小滩地横比降，缓解“二级悬河”不断加剧的局面，防止 横河、斜河特别是大范围滚
16、河的发生，确保黄河大堤的安全。 3 3 加强河口治理 要实现“河床不抬高”的目的，加强河口治理具有重要作用。河口通畅，水沙下泄； 河口阻塞，河口侵蚀基准面不断抬高，河口翘尾巴，上游产生溯源淤积，河道必滞沙壅 水，上游河床必然抬高，“二级悬河”的形势将会更加严重。因此，只有在黄河口地区 加强工程治理，延缓河口延伸速率，创造溯源冲刷条件，抑制“二级悬河”的形成，才 能最终实现“河床不抬高”的目标。 3 3 1 继续疏浚主槽，抑制河床抬高 + 由于河口不断淤积延伸，侵蚀基准面相对抬高，造成黄河下游河道淤积。河口地区 在1 9 8 5 年、1 9 9 7 1 9 9 8 年、2 0 0 1 年分别实施了河口疏浚和挖河固堤工程。实践和观测 表明，在黄河下游窄河道挖河疏浚不仅有效地减少河
