黃河下游灘區(qū)生產(chǎn)堤影響灘槽泥沙淤積規(guī)律及對(duì)策

齊海龍

河南黃河勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，河南鄭州 450002

1 生產(chǎn)堤的歷史沿革

生產(chǎn)堤俗稱“民埝”，是群眾自發(fā)修建的用來(lái)?yè)跛⒈Ｗo(hù)灘區(qū)居民生產(chǎn)生活安全的土埂、子堤。新中國(guó)成立后民埝的修建，經(jīng)歷了禁－興－禁的發(fā)展過(guò)程，名稱也由民埝改稱為生產(chǎn)堤。1958年以前，生產(chǎn)堤修建處于禁止?fàn)顟B(tài)，數(shù)量很少，河道基本處于天然狀態(tài)。1958年汛后開(kāi)始，由于當(dāng)時(shí)對(duì)黃河泥沙淤積問(wèn)題認(rèn)識(shí)不足，提倡下游在“防小水，不防大水”的原則下修筑生產(chǎn)堤。1974年國(guó)務(wù)院對(duì)破除生產(chǎn)堤提出了明確要求，之后生產(chǎn)堤數(shù)量雖有減少，但基本維持在510km左右。從“96.8”洪水開(kāi)始，在控導(dǎo)工程之間搶修生產(chǎn)堤，有的還修有第二或第三道生產(chǎn)堤。

2 影響河道淤積的決定性因素是來(lái)水來(lái)沙條件

建國(guó)以來(lái)黃河下游不同時(shí)段的資料統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，多年以來(lái)，凡是河道發(fā)生嚴(yán)重淤積，主槽行洪能力大幅下降的時(shí)段，都伴隨有來(lái)水量相對(duì)較小、含沙量相對(duì)較高、水沙組合嚴(yán)重失調(diào)的水沙特征；凡是河道發(fā)生大量沖刷或者淤灘刷槽、主槽行洪能力增加的時(shí)段，來(lái)水來(lái)沙條件不是來(lái)水峰高量大就是含沙量小，水沙關(guān)系相對(duì)協(xié)調(diào)。例如1964年～1973年和1981年～1985年兩個(gè)時(shí)段，河道和生產(chǎn)堤的狀況并沒(méi)有顯著的區(qū)別，前者由于三門峽水庫(kù)集中排沙，水沙情況較為不利，年均來(lái)水量480億m3，來(lái)沙16.2億t，平均含沙量33.9kg/m3，下游河道發(fā)生嚴(yán)重淤積，年均淤積量達(dá)4.39億t，其中主槽淤積2.94億t，灘區(qū)淤積1.45億t。而后者年均來(lái)水量482億m3，而來(lái)沙量只有9.7億t，平均含沙量只有20.1kg/m3，來(lái)水來(lái)沙較為有利，河道就發(fā)生明顯沖刷，平均沖刷量0.97億t，其中主槽沖刷1.26億t，灘地淤積0.29億t，成為建國(guó)以來(lái)河勢(shì)最好的時(shí)期之一。

3 生產(chǎn)堤在一定條件下對(duì)灘槽淤積有重要影響，主要影響沖淤的形態(tài)和部位

對(duì)比分析歷年河道大斷面觀測(cè)的成果顯示：對(duì)某一漫灘洪水，自然情況下漫灘洪水以灘唇淤積為主，灘區(qū)深處淤積很少，漫灘水深愈大，淤積影響的范圍也愈大，靠近主槽灘唇附近的灘面淤積厚度遠(yuǎn)大于灘區(qū)深處，灘面橫比降增大，尤其是洪水流量接近平灘流量（超出值較小）時(shí)，這種規(guī)律表現(xiàn)尤為突出。

來(lái)水來(lái)沙條件不同，生產(chǎn)堤對(duì)河道淤積產(chǎn)生的影響也不同，流量過(guò)小或過(guò)大、水位過(guò)低或過(guò)高，生產(chǎn)堤對(duì)灘槽淤積形態(tài)影響不明顯，但對(duì)最大漫灘水深與生產(chǎn)堤高度相當(dāng)、洪水流量（或能量）不易造成生產(chǎn)堤決口的中常洪水影響最為顯著。同時(shí)，生產(chǎn)堤存在破口或決口可在很大程度上減小這種影響。我們選擇一些沒(méi)有生產(chǎn)堤阻隔的斷面，點(diǎn)繪了不同漫灘水深和灘地淤積的關(guān)系，這些點(diǎn)子大多落在以坐標(biāo)原點(diǎn)為頂點(diǎn)以y軸為一邊的“v”形區(qū)域內(nèi)，少數(shù)落在區(qū)域之外的點(diǎn)子基本上都是灘區(qū)存在上下貫通的串溝造成的。說(shuō)明灘區(qū)的淤積量隨著漫灘水深的增加而增加，漫灘水深在1.0m以下時(shí)灘地淤積數(shù)量相對(duì)較小。漫灘水深在0.5m～2.0m之間灘地淤積量增大。漫灘水深超過(guò)2.0m由于灘地過(guò)水流量和流速增加，淤積量增大的趨勢(shì)不明顯。由此推斷，生產(chǎn)堤的存在，在漫灘水深0.5m以下時(shí)對(duì)灘地淤積雖有影響，但數(shù)量都比較小，漫灘水深0.5m～2.0m時(shí)對(duì)灘區(qū)的淤積影響最大，系此時(shí)河槽、灘地流速都加大、泥沙被輸送下游，以及統(tǒng)計(jì)大洪水?dāng)嗝孑^少所致。因此在大流量高水位時(shí)，死守生產(chǎn)堤對(duì)河道淤積形態(tài)的影響最為嚴(yán)重，應(yīng)嚴(yán)加制止。

4 生產(chǎn)堤的不利影響主要出現(xiàn)在流量相對(duì)較小，含沙量相對(duì)較高時(shí)期

河道淤積時(shí)期均為含沙量較大，嚴(yán)重超出水流夾沙能力的時(shí)期，在沒(méi)有生產(chǎn)堤的自然狀態(tài)下，由于灘槽水沙交換的作用，灘槽會(huì)同步抬升。對(duì)于中小流量高含沙洪水，生產(chǎn)的的修筑，阻斷灘槽水沙交換，限制了泥沙的淤積范圍，加快了主槽淤積抬高的速度，甚至造成二級(jí)懸河的不利局面。例如1987年～1999年，該時(shí)段因龍羊峽、劉家峽水庫(kù)的聯(lián)合調(diào)節(jié)、沿程工農(nóng)業(yè)用水增加以及降雨等因素的影響，黃河下游來(lái)水明顯變化，與1986年以前相比徑流量減少，96.8洪水為該時(shí)段最大，洪峰流量?jī)H為7 860m3/s，在50年代這一流量級(jí)洪水還未平灘，但汛期平均含沙量確是各時(shí)段最高。由于流量較小，洪水頻次降低，河道常年處于小流量高含沙過(guò)程，水流受生產(chǎn)堤約束確不能突破，大量泥沙淤積在河槽里，造成近年二級(jí)懸河發(fā)展迅速。

5 對(duì)策

為了減少生產(chǎn)堤對(duì)黃河下游河道淤帶來(lái)的不利影響，根據(jù)以上生產(chǎn)堤灘槽泥沙淤積的規(guī)律，提出以下對(duì)策：

1）改變洪水的水沙條件，通過(guò)增水、減沙、調(diào)水調(diào)沙措施，達(dá)到當(dāng)在洪水運(yùn)行在生產(chǎn)堤能夠約束的量級(jí)范圍內(nèi)時(shí)，可以減少洪水的含沙量，變生產(chǎn)堤的不利影響為有利影響；當(dāng)洪水含沙量相對(duì)較大時(shí)，何以增加洪水量級(jí)，突破生產(chǎn)堤的約束，達(dá)到淤灘刷槽的作用；

2）將生產(chǎn)堤改造成防護(hù)堤，在灘區(qū)設(shè)置行洪滯洪沉沙區(qū)。在防護(hù)堤的適當(dāng)位置設(shè)置引洪放淤及退水閘門，遇高含沙洪水時(shí)，對(duì)灘區(qū)實(shí)行人工引洪放淤，達(dá)到淤高灘根的作用，同時(shí)將清水由退水閘門排入主槽，同樣能夠達(dá)到灘槽水沙交換、淤灘刷槽的效果；

3）降低現(xiàn)狀生產(chǎn)堤的標(biāo)準(zhǔn)（比如防當(dāng)?shù)亓髁? 000m3/s），并對(duì)生產(chǎn)堤的平面布局按照河道整治工程的規(guī)劃原則進(jìn)行規(guī)劃，使之與河道整治工程聯(lián)合運(yùn)用，配合調(diào)水調(diào)沙，在含沙量相對(duì)較小時(shí)期，可以堵截串溝，塞支強(qiáng)干，束水攻沙。

[1]黃河下游灘區(qū)生產(chǎn)堤利弊分析研究.河南黃河河務(wù)局，2004，12.

[2]黃河下游灘區(qū)生產(chǎn)堤對(duì)防洪影響的研究報(bào)告.黃科院，黃委會(huì)河務(wù)局，2002，3.

[3]黃河下游斷面法沖淤量分析與評(píng)價(jià).黃河水利科學(xué)研究院，2002，4.

[4]黃河下游“二級(jí)懸河”成因及治理對(duì)策.黃河水利委員會(huì)，2003，4.

[5]黃河下游河床演變.錢寧，周文浩.科學(xué)出版社，1965.