黃河下游灘區生產堤影響灘槽泥沙淤積規律及對策

齊海龍

河南黃河勘測設計研究院，河南鄭州 450002

1 生產堤的歷史沿革

生產堤俗稱“民埝”，是群眾自發修建的用來擋水、保護灘區居民生產生活安全的土埂、子堤。新中國成立后民埝的修建，經歷了禁－興－禁的發展過程，名稱也由民埝改稱為生產堤。1958年以前，生產堤修建處于禁止狀態，數量很少，河道基本處于天然狀態。1958年汛后開始，由于當時對黃河泥沙淤積問題認識不足，提倡下游在“防小水，不防大水”的原則下修筑生產堤。1974年國務院對破除生產堤提出了明確要求，之后生產堤數量雖有減少，但基本維持在510km左右。從“96.8”洪水開始，在控導工程之間搶修生產堤，有的還修有第二或第三道生產堤。

2 影響河道淤積的決定性因素是來水來沙條件

建國以來黃河下游不同時段的資料統計分析結果顯示，多年以來，凡是河道發生嚴重淤積，主槽行洪能力大幅下降的時段，都伴隨有來水量相對較小、含沙量相對較高、水沙組合嚴重失調的水沙特征；凡是河道發生大量沖刷或者淤灘刷槽、主槽行洪能力增加的時段，來水來沙條件不是來水峰高量大就是含沙量小，水沙關系相對協調。例如1964年～1973年和1981年～1985年兩個時段，河道和生產堤的狀況并沒有顯著的區別，前者由于三門峽水庫集中排沙，水沙情況較為不利，年均來水量480億m3，來沙16.2億t，平均含沙量33.9kg/m3，下游河道發生嚴重淤積，年均淤積量達4.39億t，其中主槽淤積2.94億t，灘區淤積1.45億t。而后者年均來水量482億m3，而來沙量只有9.7億t，平均含沙量只有20.1kg/m3，來水來沙較為有利，河道就發生明顯沖刷，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，成為建國以來河勢最好的時期之一。

3 生產堤在一定條件下對灘槽淤積有重要影響，主要影響沖淤的形態和部位

對比分析歷年河道大斷面觀測的成果顯示：對某一漫灘洪水，自然情況下漫灘洪水以灘唇淤積為主，灘區深處淤積很少，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大于灘區深處，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，這種規律表現尤為突出。

來水來沙條件不同，生產堤對河道淤積產生的影響也不同，流量過小或過大、水位過低或過高，生產堤對灘槽淤積形態影響不明顯，但對最大漫灘水深與生產堤高度相當、洪水流量（或能量）不易造成生產堤決口的中常洪水影響最為顯著。同時，生產堤存在破口或決口可在很大程度上減小這種影響。我們選擇一些沒有生產堤阻隔的斷面，點繪了不同漫灘水深和灘地淤積的關系，這些點子大多落在以坐標原點為頂點以y軸為一邊的“v”形區域內，少數落在區域之外的點子基本上都是灘區存在上下貫通的串溝造成的。說明灘區的淤積量隨著漫灘水深的增加而增加，漫灘水深在1.0m以下時灘地淤積數量相對較小。漫灘水深在0.5m～2.0m之間灘地淤積量增大。漫灘水深超過2.0m由于灘地過水流量和流速增加，淤積量增大的趨勢不明顯。由此推斷，生產堤的存在，在漫灘水深0.5m以下時對灘地淤積雖有影響，但數量都比較小，漫灘水深0.5m～2.0m時對灘區的淤積影響最大，系此時河槽、灘地流速都加大、泥沙被輸送下游，以及統計大洪水斷面較少所致。因此在大流量高水位時，死守生產堤對河道淤積形態的影響最為嚴重，應嚴加制止。

4 生產堤的不利影響主要出現在流量相對較小，含沙量相對較高時期

河道淤積時期均為含沙量較大，嚴重超出水流夾沙能力的時期，在沒有生產堤的自然狀態下，由于灘槽水沙交換的作用，灘槽會同步抬升。對于中小流量高含沙洪水，生產的的修筑，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，甚至造成二級懸河的不利局面。例如1987年～1999年，該時段因龍羊峽、劉家峽水庫的聯合調節、沿程工農業用水增加以及降雨等因素的影響，黃河下游來水明顯變化，與1986年以前相比徑流量減少，96.8洪水為該時段最大，洪峰流量僅為7 860m3/s，在50年代這一流量級洪水還未平灘，但汛期平均含沙量確是各時段最高。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程，水流受生產堤約束確不能突破，大量泥沙淤積在河槽里，造成近年二級懸河發展迅速。

5 對策

為了減少生產堤對黃河下游河道淤帶來的不利影響，根據以上生產堤灘槽泥沙淤積的規律，提出以下對策：

1）改變洪水的水沙條件，通過增水、減沙、調水調沙措施，達到當在洪水運行在生產堤能夠約束的量級范圍內時，可以減少洪水的含沙量，變生產堤的不利影響為有利影響；當洪水含沙量相對較大時，何以增加洪水量級，突破生產堤的約束，達到淤灘刷槽的作用；

2）將生產堤改造成防護堤，在灘區設置行洪滯洪沉沙區。在防護堤的適當位置設置引洪放淤及退水閘門，遇高含沙洪水時，對灘區實行人工引洪放淤，達到淤高灘根的作用，同時將清水由退水閘門排入主槽，同樣能夠達到灘槽水沙交換、淤灘刷槽的效果；

3）降低現狀生產堤的標準（比如防當地流量4 000m3/s），并對生產堤的平面布局按照河道整治工程的規劃原則進行規劃，使之與河道整治工程聯合運用，配合調水調沙，在含沙量相對較小時期，可以堵截串溝，塞支強干，束水攻沙。

[1]黃河下游灘區生產堤利弊分析研究.河南黃河河務局，2004，12.

[2]黃河下游灘區生產堤對防洪影響的研究報告.黃科院，黃委會河務局，2002，3.

[3]黃河下游斷面法沖淤量分析與評價.黃河水利科學研究院，2002，4.

[4]黃河下游“二級懸河”成因及治理對策.黃河水利委員會，2003，4.

[5]黃河下游河床演變.錢寧，周文浩.科學出版社，1965.