小议黄河下游二级悬河问题解决的主要措施——人工放淤

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

小议黄河下游二级悬河问题解决的主要措施——人工放淤
开封祥符黄河水利工程维修养护有限公司第二分公司王晓杰刘建强李凤杰
摘要：黄河下游夹河滩以下部分河段出现了“二级”悬河不断加剧的严峻局面。现有河床边界条件下，滩槽水沙交换大幅度减弱，滩地淤积强度降低，单纯依靠自然力量改善下游“滩唇高仰、堤跟低洼”的局面十分困难。只有采取人工放淤，才可能从根本上解决“二级”悬河问题，以确保下游堤防不发生冲决。
    关键词：黄河下游；二级悬河；措施；人工放淤
 
一、黄河下游河道滩地横比降较大
黄河下游河道由滩地和河槽组成，具有典型的复式横断面形态。由于河槽的游荡摆动，我们俗称的中水河槽又可以划分为主槽和嫩滩。主槽是排洪输沙的主体，嫩滩是在主槽游荡过程中所形成的低滩（包括边滩和心滩），滩地横比降不明显；嫩滩因植被稀少、河床阻力小，也具有较大的排洪输沙能力。下游滩区由于宽度较大、漫滩水流含沙量高，滩地横比降大，使得河槽更易于发生大范围的游荡和摆动。
二、黄河下游河道滩地横比降变化特点
黄河下游河道处于强烈的淤积抬升状态，中小洪水和枯水期淤积主要发生在中水河槽里，滩唇附近淤积厚度也较大，而远离主槽的滩地因水流条件较弱，滩槽水沙交换作用不强，淤积厚度较小，致使滩地横比降增大。当河槽淤积达到一定程度后，由于河岸边界约束不强，随着溜势的改变极易造成河槽大幅度摆动，形成“横河”、“斜河”甚至“滚河”，直接威胁堤防安全。尤其是遭遇较大洪水的条件下，主流顶冲大堤、在堤河低洼地带顺堤行洪，极易造成堤防的冲决。
三、河床边界条件的变化加剧了滩地横比降的发展
1．生产堤的修建，加剧了滩地横比降的发展
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。即使没有生产堤，因滩区分流比例较少，也难以造成滩区尤其是远离河槽的堤河低洼地带的大量淤积，影响范围主要集中在近生产堤附近的滩面上，对滩地横比降总体影响较小。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：主槽（深槽）冲刷作用可能会有所增强。
2．河道整治工程，控制了流路和入滩水流的流向，加剧了下游滩地横比降和“二级悬河”的发展
黄河下游河道整治工程，控制了游荡性河道的基本流路，减小了游荡摆动幅度，大大降低了河道出现“横河”、“斜河”和堤防冲决的机遇。黄河下游河道整治工程是确保黄河下游堤防不发生冲决的必不可少的基本措施，控导工程一旦失去对主流的控制，极易造成对大堤的顶冲，其后果将是更加灾难性的。为确保长治久安，为有效防止下游河道的冲决，必须进一步加大河道整治工程的建设力度，逐步在全下游形成较为完善的河道整治工程体系。
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，甚至在夹河滩以下部分河段形成了“二级悬河”。
四、现有河道边界条件下单独依靠自然力量，难以减缓滩地横比降增大、“二级悬河”加剧的局面
黄河下游控导工程和生产堤的存在，限制了河槽的游荡摆动范围，减少了滩地的淤积，滩地横比降加大。其中，滩地淤积量的减少一方面是由于控导工程和生产堤联合作用减少了中常洪水的漫滩机率，更主要地在于现有控导工程控制了主流，滩区进水是在主流控制条件下，通过生产堤口门的侧向进水，入滩水量较少、含沙量低，致使滩槽水沙交换显著减弱，滩地淤积量减少。中小洪水漫滩除造成巨大的淹没损失以外，滩地淤积量更小，几乎起不到天然条件下漫滩洪水“淤滩刷槽”的效果。因此，单独依靠自然的力量淤积滩地，减缓滩地横比降，改善“二级悬河”的不利局面，在现有河道工程条件和滩区地形、地物、地貌条件下是十分困难的。
五、采用人工淤滩的方法，解决下游二级悬河问题
随着黄河治理程度的不断提高，下游发生大洪水的机率和洪水大漫滩机遇减少，同时受控导工程、生产堤及滩区地物地貌条件的巨大影响，滩地的自然淤积抬升幅度将会更小。即使破除生产堤，侧向进水的基本特点也决定了水沙交换强度难以显著提高，淤滩效果不会十分明显，而且，滩地的淤积主要局限于近滩唇附近的局部滩面上。只有依靠人工淤滩的办法，向堤河、串沟附近实施人工放淤，才能从根本上改善滩地横比降大、堤河低洼、洪水期发生顺堤行洪或“横河”、“斜河”直冲大堤、造成冲决的不利局面。
下游淤滩除现行的机淤措施以外，在条形大滩滩区上首的河道整治工程上修建放淤闸，利用汛期含沙量较高的水流，有计划地放淤淤滩是值得探讨的措施之一。同时，修建具有一定规模的放淤闸，还可以在大漫滩洪水期有计划地协助分洪，减少控导工程失事的随机性及主溜失控后主溜顶冲大堤位置的不确定性。
总之，在不断加强黄河下游河道整治工程体系和堤防体系建设的基础上，结合人工放淤的实施，才能从根本上改善滩唇高仰、堤根低洼、“二级悬河”不断发展的严峻局面，确保黄河下游大堤不发生冲决的危险。