试论未来黄河下游治理的主要对策程力学毕业(2)

　　3加大宽河道整治力度，重点研究“二级悬河”治理对策

　　黄河下游河道上宽下窄，其中宽河段堤距较宽，最宽达24km，河势游荡多变，经过多年整治，主流摆动幅度大大减小。然而，由于近20年洪水漫滩几率小，泥沙淤槽不淤滩，一些河段“二级悬河”发展迅速，使不少河段“槽高、滩低、堤根洼”的现象更加突出，对两岸防洪的威胁急剧加大。因此，“二级悬河”成因、危害及治理对策应是黄河下游治理的主攻方向。建议在“二级悬河”分布部位及分析其形成过程的基础上，通过河工动床模型试验和模型计算等手段，预测其演变趋势，判定各级洪水可能发生滚河或顺堤行洪的危害状况，制定相应治理对策。
　　河道整治是宽河段治理的有效措施之一，需要抓紧整治黄河下游游荡型宽浅河道，尽快建成理想的泄洪输沙通道。河道整治工程还是防洪和防治畸形河势的前沿阵地，只有把这项工作做好，才能减轻大堤的直接压力，防止发生横河、斜河、滚河。2002年7月习城滩万寨渠堤冲决，并经串沟直接逼近大堤，这实际上与河势下挫、工程控导不力有关，如果河道整治工程配套，就可避免这一险情的发生。
　　所谓的“二级悬河”，实际上是超饱和挟沙水流在已成为悬河的宽河段上，沿固定流路长期造床的必然结果。人们在游荡型多沙河流模型试验中发现，只要滩地空间足够大，即使没有生产堤和护滩工程，在某一时段内也能形成槽底高于滩面平均高程的悬河，若堤外地面低于堤内河床高程，此时即相当于“二级悬河”。这说明在黄河下游上段这种宽河条件下，滩地不可能产生均匀的淤积，即使不修生产堤，不建河道整治工程，由于自然堤逐渐形成(造成滩唇高仰)的原因，大堤内侧的堤河也会存在，堤根还会低洼。 （科教范文网 Lw.nsEAc.com编辑整理）
　　非游荡型模型小河试验表明，超饱和挟沙水流致使滩槽高差减小的速率较大，表面上看流路较稳定，但随着主槽河床抬高，水流逐渐漫溢，出现滩唇和滩地横比降。当槽底比滩面高到一定程度时，即形成了严重的“二级悬河”局面。滩地逐渐出现串沟，又逐渐夺溜改河，最后主河还是“滚”过去了。在黄河下游窄河段也存在这种可能，例如，在山东长清顾小庄一桃园段，黄河溜势往东北方向急转，1958年及1976年洪水期在桃园附近都曾发生过裁弯取直、河势改变的险象。近20年来该河段主槽淤高了2～3m，滩地淤积很少，滩唇普遍高于洼槽2～3m，形成了更为不利的局面，目前的设计洪水位比1958年及1976年最高洪水位高出3m左右。以此为依据，赵业安等专家预测，一旦发生8000～10000m／s的大洪水，洪水很可能撇弯走直，在顾小庄一桃园之间改道，顺着洼槽直冲长清归德镇、长清区城区一带及玉符河右岸睦里闸一北店子大堤，致使部分滩区发生毁灭性灾害，并危及上下游河段的河势变化及防洪安全，进而威胁到济南市新市区的开发。
　　笔者进行的清水造床第一组试验，选用密度略大于1t／m的塑料沙铺成河床边界，河床可动性强，易形成游荡型小河；只是由于挟沙水流没有处于超饱和状态，因此河床未出现严重堆积，没有形成“二级悬河”。第四组试验与上述第一个组次试验的水沙及河床边界条件相同，只是加上了河道整治工程和一些生产堤。试验结果表明，河道整治工程及生产堤的修建，加快了“二级悬河”的形成速率，同时加重了“悬”的程度。这时小的河槽摆动虽然少了，但又可能不断孕育着大的摆动、大的灾害。
　　人们最关注东明、长垣等几个“二级悬河”局面严重的河段是否会出现滚河，所以在两岸修了不少防护工程。实际上，在中、上游泥沙尚未得到有效控制的前提下，“二级悬河”的范围会不断扩大，程度也会逐渐加重，造成危害的可能性也将加大，引起的灾情将越来越重，易出险情特别是易滚河的河段也会增多，例如在东坝头以上河段也会出现滚河现象。1996年笔者进行花园口一东坝头河段小浪底水库正常运用后的河势变化预报试验时，曾采用了包括高含沙水流过程的水沙系列。模型中花园口河段淤积严重，主河高程比老滩还高，试验中出现过部分水流在双井工程上首进入支流的不利局面，甚至流量在10000m／s左右时，大河曾从双井工程下首分流进入原阳高滩，最后全部夺溜滚河。多年前这一试验结果说明，这一河段的河势已相当严峻。 （科教范文网http://fw.ΝsΕΑc.com编辑）
　　“二级悬河”的根治必须同黄土高原的治理及从相关流域调水结合起来，即运用工程手段，改变多沙来源区的侵蚀基准面，拦减泥沙。黄委正大规模修建淤地坝，这是一个机遇。实际上，如果修建“石埂梯田”，也能长期有效地保持水土，中东地区数千年前修筑的这类梯田，现在还发挥着作用。20年前笔者曾设想，如能把黄河下游数万名修防人员抽调一半到中游搞水土保持工作，那么下游治理的压力可能自然减轻；体制上的变化，又会促使本来准备堆放在下游的大量石料上移到黄土高原，减沙入黄效果将会提高，下游河道的危险局面也将必然改观。应该承认，如何通过机构调整把节省出的大量人员划拨到黄河上中游局，大规模建设水土保持工程，专治黄河多沙这个症结，也是值得研究的。