黃河下游游蕩型河道提升治理目標(biāo)與對(duì)策

李軍華 許琳娟 江恩慧

摘 要：黃河下游因劇烈的游蕩特性與懸河特征使其河道治理成為世界性難題，黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展已上升為重大國(guó)家戰(zhàn)略，其主要目標(biāo)任務(wù)中明確提出要保障黃河長(zhǎng)治久安。然而，299 km游蕩型河段河勢(shì)未完全控制，危及大堤安全。根據(jù)國(guó)家戰(zhàn)略對(duì)河道治理的新要求，在總結(jié)下游游蕩型河道整治歷程的基礎(chǔ)上，分析了新時(shí)期下游游蕩型河道整治在黃河防洪體系中的地位、作用以及提升治理目標(biāo)，剖析了目前游蕩型河道存在的問(wèn)題及需要應(yīng)對(duì)的挑戰(zhàn)，提出了完善河道整治工程措施、加強(qiáng)畸形散亂河勢(shì)治理、研發(fā)仿生態(tài)工程新材料與新壩型等提升治理對(duì)策，支撐新時(shí)期河道和灘區(qū)綜合提升治理工程的實(shí)施。

關(guān)鍵詞：游蕩型河道;河道整治;河勢(shì)穩(wěn)定控制;畸形河勢(shì);黃河下游

中圖分類號(hào)：TV85;TV882.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2020.09.015

Abstract：River regulation in the lower Yellow River has become a worldwide problem due to the characteristics of violent wandering and suspended river. Ecological protection and high-quality development in the Yellow River basin have become a major national strategy and the main objectives and tasks are to ensure the long-term stability of the Yellow River. However， the wandering reach river regime of 299 km is not fully controlled， which endangers the safety of the levee. According to the new demand of national strategy for river regulation， on the basis of the downstream wandering river regulation course， the status， role and improving the control objectives of the downstream wandering river regulation in the new period in the Yellow River flood control system were analyzed， the current problem and challenge of the wandering channel were dissected and the improving management countermeasures were put forward， such as improving river regulation engineering measures， enhancing the control of deformity messy river regime， research and development bionic engineering new material and the new dam type， which would support the implementation of comprehensive improvement project of river channel and beach area in the new period.

Key words： wandering channel; river channel regulation; river stability control; deformity regime; Lower Yellow River

黃河下游游蕩型河道起于河南孟津白鶴，止于山東東明高村（本文將白鶴至高村河段統(tǒng)稱為黃河下游游蕩型河道），全長(zhǎng)299 km，流經(jīng)洛陽(yáng)、焦作、鄭州、新鄉(xiāng)、開(kāi)封、菏澤、濮陽(yáng)等地市。其中：白鶴至京廣鐵路橋河段為禹王故道，幾千年來(lái)無(wú)太大變化;京廣鐵路橋至東壩頭河段為明清故道，已行河500余a;東壩頭以下河道是1855年銅瓦廂決口后，改道東北流，穿運(yùn)河奪大清河形成的，該河段縱比降大，流速快，水流破壞力強(qiáng)，河床泥沙顆粒粗、黏粒含量小、抗沖能力弱，塌灘迅速，對(duì)堤防威脅大。隨著河道長(zhǎng)期堆積抬升，在京廣鐵路橋以下形成地上懸河，臨河灘面一般高出背河地面4～6 m，最大臨背高差達(dá)10 m，黃河大堤一旦決口，將給黃淮海平原廣大地區(qū)造成深重的災(zāi)難[1]。黃河下游特殊的水沙條件及河床特性決定了其河勢(shì)游蕩多變的特點(diǎn)，為了保障防洪安全，歷代治黃都比較重視河道整治工程建設(shè)。游蕩型河道整治可有效限制河勢(shì)變化，控導(dǎo)主溜，減小洪水對(duì)大堤的直接威脅，是保障黃河長(zhǎng)治久安、推動(dòng)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的根本舉措。

1 黃河下游游蕩型河道整治的新機(jī)遇

歷史上黃河下游洪水災(zāi)害嚴(yán)重，以“善淤、善決、善徙”聞名于世。從周定王五年（公元前602年）至1938年鄭州花園口扒口的2 540 a中，有記載的黃河決口年份就有543 a，有些年甚至決口數(shù)十次，共達(dá)1 590余次，有“三年兩決口”之說(shuō)，每次決口都會(huì)給沿岸人民帶來(lái)深重的災(zāi)難。目前，洪水風(fēng)險(xiǎn)依然是黃河流域的最大威脅。299 km游蕩型河段河勢(shì)未被完全控制，危及大堤安全，一旦決口，水沙俱下，不僅威脅12萬(wàn)km2保護(hù)區(qū)內(nèi)1.3億群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，還會(huì)造成大范圍生態(tài)災(zāi)難，必將打亂中華民族復(fù)興的步伐。黃河下游灘區(qū)既是黃河滯洪沉沙的場(chǎng)所，又是190萬(wàn)群眾賴以生存的家園，河南、山東黃河灘區(qū)居民遷建規(guī)劃實(shí)施后，仍有近百萬(wàn)人生活在灘區(qū)，在河勢(shì)變化尤其是劇烈演變的過(guò)程中，常常坍塌大量耕地，甚至將村莊塌入河中。為了灘區(qū)人民的安全，需要開(kāi)展河道整治，以控制河勢(shì)、形成固定的流路，保持灘槽相對(duì)穩(wěn)定，穩(wěn)灘護(hù)村。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)河流的要求越來(lái)越高，為了保證工農(nóng)業(yè)及城市生活用水，必須整治河道、穩(wěn)定河勢(shì)，提高引水的保證率[2]。

2019年9月18日，習(xí)近平總書(shū)記在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)上提出，黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展同京津冀協(xié)同發(fā)展、長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展、粵港澳大灣區(qū)建設(shè)、長(zhǎng)三角一體化發(fā)展一樣，是重大國(guó)家戰(zhàn)略，明確要求實(shí)施河道和灘區(qū)綜合提升治理工程，減緩黃河下游淤積，確保黃河沿岸安全。習(xí)近平總書(shū)記在2020年1月3日中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第六次會(huì)議上再次強(qiáng)調(diào)，黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展要高度重視解決突出重大問(wèn)題，要從保證黃河安瀾的角度，實(shí)施河道和灘區(qū)綜合提升治理工程，科學(xué)把握水沙關(guān)系，綜合處理泥沙問(wèn)題，推動(dòng)下游河段控導(dǎo)工程續(xù)建加固工程建設(shè)。可見(jiàn)，開(kāi)展游蕩型河道提升治理是黃河治理的重要舉措，也是新時(shí)期重大國(guó)家戰(zhàn)略的迫切需求，游蕩型河道進(jìn)一步的提升整治將迎來(lái)難得的歷史新機(jī)遇。

2 游蕩型河道整治歷程

黃河下游河道整治由來(lái)已久，伴隨著中華民族發(fā)展的歷程，不斷認(rèn)識(shí)、不斷實(shí)踐、不斷完善。從大禹開(kāi)九河分流、漢代賈讓不與河爭(zhēng)地、漢朝王景寬河固堤利用水門(mén)分流滯沙等可以看出，寬河分流分沙的治理思想在當(dāng)時(shí)占主導(dǎo)地位。隨著人口增長(zhǎng)和對(duì)土地的占用，寬河分流分沙受到了限制，“窄河束水攻沙”的思想逐步應(yīng)運(yùn)而生。“束水攻沙”是把水流限制在主河槽內(nèi)，提高水流流速，從而使水流保持較高的挾沙能力，防止泥沙淤積。明朝潘季馴是這一策略最杰出的倡導(dǎo)者和實(shí)踐者，他創(chuàng)造性地把堤防工程分為遙堤、縷堤、格堤和月堤（見(jiàn)圖1），并論述了上述4種堤防的不同作用及相互關(guān)系，實(shí)際上是“寬灘窄槽”的觀點(diǎn)。潘季馴利用“寬灘窄槽”“束水攻沙”理論，對(duì)蘭陽(yáng)（今蘭考）以下河道進(jìn)行了治理，扭轉(zhuǎn)了嘉靖、隆慶年間黃河“忽東忽西，靡有定向”的混亂局面，取得了一個(gè)時(shí)期“河道安流”的成效。潘季馴的治河理論與實(shí)踐對(duì)后世產(chǎn)生了很大影響，清代靳輔、陳潢在治河保漕運(yùn)方面做出過(guò)較大成績(jī)，但他們也是承襲潘季馴的治河主張和方法[3]，這也可以看作是現(xiàn)代治黃采用的“寬灘窄槽”治理格局的雛形。

1922年，美國(guó)學(xué)者費(fèi)禮門(mén)（Freeman）發(fā)表《中國(guó)洪水問(wèn)題》，主張?jiān)邳S河下游寬河道內(nèi)，距現(xiàn)有堤腳800 m修筑直線型新堤，并以間距大于6 km的丁壩護(hù)之，以束堤槽，逐漸刷深。這一觀點(diǎn)引發(fā)了爭(zhēng)論，即大堤是應(yīng)該靠近河道還是像當(dāng)時(shí)那樣遠(yuǎn)離河道。德國(guó)學(xué)者恩格斯（Engels）主張固定中水河槽，通過(guò)“之”字形河道沖深河道，形成深水河槽;德國(guó)學(xué)者方修斯（Franzius）建議筑一道或兩道新堤，堤距650 m，新堤不一定與老堤同樣高，也不要太堅(jiān)固，超新堤標(biāo)準(zhǔn)洪水由新老堤間下泄。無(wú)論哪種觀點(diǎn)，其關(guān)鍵都是在下游固定中水河槽。

1949年，黃河發(fā)生了大洪水，沿黃人民經(jīng)過(guò)艱苦的抗洪斗爭(zhēng)，戰(zhàn)勝了接連發(fā)生的險(xiǎn)情，在與洪水斗爭(zhēng)的過(guò)程中人們認(rèn)識(shí)到，即使在濟(jì)南以下的彎曲型河段，單靠?jī)砂兜谭篮碗U(xiǎn)工難以保證黃河下游防洪安全[2]。為此，從1950年開(kāi)始開(kāi)展以防洪為目的的河道整治工程試驗(yàn)，繼而在彎曲型河段推廣，并經(jīng)受住了1957年、1958年大洪水的考驗(yàn)，后經(jīng)調(diào)整和續(xù)建，河道整治工程已控制了河勢(shì)。在總結(jié)彎曲型河段經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，1965年至1974年重點(diǎn)對(duì)過(guò)渡型河段進(jìn)行了河道整治，經(jīng)過(guò)完善現(xiàn)已基本控制了河勢(shì)。游蕩型河道河勢(shì)演變的任意性強(qiáng)、范圍大、速度快，情況極為復(fù)雜，20世紀(jì)50年代集中力量在防洪方面加高堤防，無(wú)力涉及河道整治。20世紀(jì)60—70年代，對(duì)于該河段能否進(jìn)行河道整治、能否控制河勢(shì)還存在爭(zhēng)議?！鞍宋濉笨萍脊リP(guān)期間，胡一三等[4-5]分析了下游游蕩型河道河勢(shì)演變規(guī)律，提出的“微彎型整治方案”得到了實(shí)施，通過(guò)整治后河勢(shì)游蕩范圍明顯減小，一半以上的河道河勢(shì)得到了初步控制。2002—2006年，江恩慧等[1]進(jìn)一步開(kāi)展了黃河下游游蕩型河道河勢(shì)演變機(jī)理與整治方案研究，揭示了“河性行曲”“大水趨直、小水坐彎”“河彎蠕動(dòng)”等機(jī)理，進(jìn)一步優(yōu)化了游蕩型河道整治方案，依據(jù)此方案在2006年年底開(kāi)展了新一輪黃河下游游蕩型河道整治，治理效果表明該河段河勢(shì)游蕩范圍進(jìn)一步減小。

3 黃河下游游蕩型河道提升治理目標(biāo)

3.1 游蕩型河道整治面臨的新形勢(shì)

近年來(lái)，進(jìn)入黃河下游的水沙過(guò)程發(fā)生了巨大的變化，枯水期大大延長(zhǎng)，流量在2 000 m3/s以上年均出現(xiàn)的天數(shù)由2000年以前的44 d減少到10 d。原河道整治工程的設(shè)計(jì)流量為4 000 m3/s、含沙量為30 kg/m3，致使一些河段枯水流路形態(tài)與規(guī)劃流路差異較大，河勢(shì)不穩(wěn)定，特別是在一些河道整治工程不完善的河段，河勢(shì)出現(xiàn)上提下挫、工程靠溜不穩(wěn)，局部河段與中水整治工程布局存在不匹配現(xiàn)象，甚至誘發(fā)并形成一些畸形河勢(shì)、橫（斜）河等，加之灘區(qū)內(nèi)居住上百萬(wàn)群眾，防洪壓力巨大，若不及時(shí)采取人工治理措施來(lái)穩(wěn)定河勢(shì)，有可能發(fā)生塌村掉莊現(xiàn)象，直接威脅灘區(qū)群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全和黃河大堤安全，甚至給引水帶來(lái)許多問(wèn)題。

比如，黃河下游游蕩型河道存在多處畸形河灣，嚴(yán)重影響防洪工程及灘區(qū)村莊居民安全（見(jiàn)圖2）;2013年黃河下游花園口河段河道發(fā)生調(diào)整，主流在原鄭州白廟水廠花園口取水點(diǎn)處向北移了2 km，致使2013年11月底至2014年1月取水泵站無(wú)法正常引水（見(jiàn)圖3），鄭州市半城只能降壓供水。針對(duì)目前黃河下游游蕩型河段面臨的長(zhǎng)期枯水流量造成的畸形河勢(shì)，以及由此引發(fā)的游蕩型河道河勢(shì)不穩(wěn)定問(wèn)題，亟須結(jié)合現(xiàn)有的河道整治工程體系，實(shí)施河道綜合提升治理工程。

3.2 游蕩型河道整治在黃河防洪中的地位與作用

下游防洪一直是治黃的首要任務(wù)，經(jīng)過(guò)多年堅(jiān)持不懈的治理和一系列防洪工程的修建，已初步形成了以中游干支流水庫(kù)、下游堤防、河道整治、分滯洪工程為主體的“上攔下排，兩岸分滯”防洪工程體系。黃河下游除南岸邙山及東平湖至濟(jì)南區(qū)間為低山丘陵區(qū)外，其余全靠堤防約束洪水。目前黃河下游臨黃大堤總長(zhǎng)1 371.2 km，其中左岸長(zhǎng)747.0 km、右岸長(zhǎng)624.2 km。各河段堤防的設(shè)防流量分別為花園口22 000 m3/s，高村20 000 m3/s，孫口17 500 m3/s，艾山以下11 000 m3/s。經(jīng)過(guò)多年的河道整治工程建設(shè)，目前陶城鋪以下的彎曲型河道河勢(shì)已得到控制，高村至陶城鋪由游蕩型向彎曲型轉(zhuǎn)變的過(guò)渡型河段河勢(shì)也得到基本控制，高村以上游蕩型河段已布設(shè)了一部分控導(dǎo)工程，縮小了游蕩范圍，但河勢(shì)尚未得到控制。前期河道整治實(shí)踐表明，游蕩型河道整治在黃河下游防洪中發(fā)揮了重要作用。

（1）防洪形勢(shì)得到進(jìn)一步改善。河道整治工程修建后，控制河勢(shì)的能力增強(qiáng)，減少了在控導(dǎo)工程掩護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生滾河危及堤防安全的概率;避免了橫（斜）河的發(fā)生，減輕了堤防被沖決的威脅;河道整治后，能控制大洪水期間70%的主流行洪，洪水過(guò)后，主河槽相對(duì)穩(wěn)定，防洪部位也可以科學(xué)預(yù)測(cè)，增強(qiáng)了防洪的主動(dòng)性。

（2）縮小了主流擺動(dòng)范圍。通過(guò)“微彎型整治方案”的實(shí)施，黃河下游游蕩型河道游蕩范圍明顯減小，有一半以上的河段河勢(shì)得到了初步控制;通過(guò)2006年年底開(kāi)始的新一輪黃河下游游蕩型河段整治，主流擺動(dòng)范圍由原來(lái)平均1 650 m縮減至390 m。

（3）改善了河道平面形態(tài)。通過(guò)河道整治，河相關(guān)系正向著有利方向調(diào)整。如高村斷面主槽寬深比由12～45減小到6～19，平均水深由1.47～2.77 m增加到2.13～4.26 m。河道整治提高了汛期的輸沙能力，汛期輸沙率提高了30%左右，來(lái)水含沙量越高提高得越多，說(shuō)明整治后的斷面形態(tài)有利于高含沙水流的輸送。河道整治工程改善了下游河段引黃涵閘的引水條件，促進(jìn)了沿黃工農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

（4）塌灘、掉村現(xiàn)象明顯減少。河道整治以前，河勢(shì)游蕩多變，造成村莊和灘地大量坍塌。據(jù)統(tǒng)計(jì)，黃河下游1949—1976年沖塌村莊256個(gè)，19世紀(jì)50年代平均每年坍塌灘地約6 667 hm2。河道整治后，特別是近十幾年來(lái)，隨著河道整治工程不斷增加，河勢(shì)得到改善，掉村現(xiàn)象已很少發(fā)生，塌灘現(xiàn)象也大為減少。

3.3 游蕩型河道提升治理目標(biāo)與實(shí)現(xiàn)途徑

黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展重大國(guó)家戰(zhàn)略明確要求實(shí)施河道和灘區(qū)綜合提升治理工程，保障黃河長(zhǎng)治久安。為使河道整治工程更好地適應(yīng)當(dāng)前的黃河水沙條件，進(jìn)一步完善黃河下游游蕩型河段的河道整治工程體系，河道整治目標(biāo)應(yīng)由初步控制黃河下游游蕩型河道河勢(shì)提高為基本穩(wěn)定黃河下游游蕩型河道河勢(shì)。

影響黃河下游游蕩型河道河床演變的主要因素是來(lái)水來(lái)沙條件和河床邊界條件[7-8]。為了防止下游河道萎縮退化，汛前利用黃河上中游水庫(kù)騰庫(kù)容的時(shí)機(jī)，下泄一定時(shí)段的中水流量，以維持或適當(dāng)提高下游中水河槽的過(guò)流能力，同時(shí)通過(guò)水流條件改善不利河段的河勢(shì)，使其按規(guī)劃流路調(diào)整。然而，在長(zhǎng)歷時(shí)的枯水期，河勢(shì)又會(huì)出現(xiàn)“小水坐彎”現(xiàn)象，部分河段發(fā)展為畸形河勢(shì)。受黃河流域水資源量的限制，目前難以完全靠水沙調(diào)控來(lái)控制下游河勢(shì)穩(wěn)定，有必要結(jié)合河道工程邊界條件來(lái)完善對(duì)河勢(shì)的控制。黃科院前期開(kāi)展了游蕩型河道河勢(shì)演變規(guī)律概化模型試驗(yàn)，通過(guò)模型試驗(yàn)塑造了游蕩型河道發(fā)育演變過(guò)程，通過(guò)比較完整的河流演變周期，統(tǒng)計(jì)了相關(guān)水流參數(shù)[9]（見(jiàn)表1），點(diǎn)繪了表達(dá)水流強(qiáng)度的弗勞德數(shù)Fr與河道形態(tài)非穩(wěn)定性無(wú)量綱數(shù)ξ的關(guān)系（見(jiàn)圖4，其中ξ=JB/h，J為河槽縱比降，B為河寬，h為水深）。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)ξFr時(shí)，河槽開(kāi)始失穩(wěn)，特別是當(dāng)ξ>10Fr時(shí)，河道處于極不穩(wěn)定狀態(tài)。

根據(jù)式（1）建立的游蕩型河道擺動(dòng)臨界狀態(tài)指標(biāo)，認(rèn)為穩(wěn)定游蕩型河道河勢(shì)可通過(guò)增大流速和減小河寬2種途徑實(shí)現(xiàn)。流速可通過(guò)水庫(kù)調(diào)節(jié)，但受黃河流域水資源短缺以及黃河下游過(guò)洪能力的限制，調(diào)節(jié)過(guò)程還要考慮不同河段輸沙的均衡[10]。河寬主要通過(guò)河道整治工程來(lái)控制，但是在考慮枯水期河勢(shì)穩(wěn)定的同時(shí)，還需要考慮大洪水期間的排洪河寬，這就要求在河道整治過(guò)程中選用一種合適的壩型（如潛壩），既能使枯水期的河勢(shì)穩(wěn)定，又不影響大洪水期主河槽泄洪與灘地洪水退水歸槽。

4 游蕩型河道提升治理對(duì)策

4.1 加快開(kāi)展游蕩型河段控導(dǎo)工程續(xù)建

目前，黃河下游游蕩型河道是按中水流路進(jìn)行整治的，整治流量為4 000 m3/s。然而，進(jìn)入下游的水沙過(guò)程與整治流量差異非常大，部分工程靠溜部位上提現(xiàn)象明顯，工程上首塌灘嚴(yán)重，有的已超出工程控制范圍，有被抄后路的危險(xiǎn)，如古城、府君寺、歐坦、蔡集等工程。同時(shí)，小水的不斷作用還易形成畸形河灣，造成部分工程脫河或半脫河，如張王莊、保合寨、馬莊、河道、三合村等工程相繼脫河;逯村、開(kāi)儀、裴峪、東安、老田庵、大張莊、柳園口、順河街、大宮、王庵、貫臺(tái)等工程僅下首靠溜，不能有效控導(dǎo)主溜;裴峪、大玉蘭、駕部、桃花峪、韋灘工程前出現(xiàn)橫河、Ω形等畸形河灣。

為了適應(yīng)新的水沙過(guò)程，黃科院通過(guò)小浪底至陶城鋪800 m大型動(dòng)床河工模型試驗(yàn)，對(duì)游蕩型河段新續(xù)建的43處工程進(jìn)行了檢驗(yàn)。游蕩型河段工程續(xù)建長(zhǎng)度26.9 km，整治河寬不足2.0 km的河段全部采用潛壩，潛壩高程按2017年1 000 m3/s流量水位控制。試驗(yàn)結(jié)果表明：游蕩型河段控導(dǎo)工程續(xù)建后，工程對(duì)枯水期的河勢(shì)控導(dǎo)作用明顯增強(qiáng);對(duì)于原來(lái)河勢(shì)控制較好的河段，河勢(shì)控制效果進(jìn)一步加強(qiáng)，如金溝至孤柏嘴河段、馬渡至九堡河段、東壩頭至老君堂河段等;在初始流路存在畸形河灣或與規(guī)劃治導(dǎo)線不一致的河段，受大洪水過(guò)程較強(qiáng)造床作用的影響，河勢(shì)逐漸向規(guī)劃流路調(diào)整，出現(xiàn)了較大范圍的調(diào)整，如孤柏嘴至駕部河段、東安至桃花峪河段、九堡至韋灘河段等;原來(lái)不靠河或僅部分靠河的工程，工程靠溜長(zhǎng)度增加，河勢(shì)控制能力明顯提升，如開(kāi)儀、裴峪、神堤、駕部、老田庵、桃花峪、王庵、南小堤險(xiǎn)工等?？梢?jiàn)，應(yīng)加快開(kāi)展游蕩型河段控導(dǎo)工程續(xù)建，進(jìn)一步增強(qiáng)河道整治工程體系對(duì)枯水流路的控制能力。

4.2 加強(qiáng)畸形、散亂河勢(shì)研究與治理

畸形河勢(shì)演變不穩(wěn)定，其發(fā)展過(guò)程中往往造成灘地不斷坍塌，損失大量農(nóng)田，特別是畸形河灣嚴(yán)重時(shí)形成橫河，對(duì)防洪安全危害最大，若不及時(shí)采取人工措施來(lái)穩(wěn)定河勢(shì)，有可能發(fā)生塌村掉莊現(xiàn)象，直接威脅灘區(qū)群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，甚至?xí)M(jìn)一步威脅黃河大堤的安全。此外，花園口河段工程靠河不到位，花園口將軍壩自2009年以來(lái)一直脫河，影響了花園口險(xiǎn)工作為供游客參觀游覽的“窗口”形象，花園口險(xiǎn)工建設(shè)歷史悠久，將軍壩是黃河文化的一個(gè)標(biāo)志，其長(zhǎng)期不靠河對(duì)黃河的文化傳承造成了極大影響。

加快開(kāi)展游蕩型河段控導(dǎo)工程續(xù)建，可以大大加強(qiáng)對(duì)299 km游蕩型河段的河勢(shì)控制。然而，對(duì)于畸形、散亂河勢(shì)的河段，即使控導(dǎo)工程上馬，由于受前期不利地形條件的影響，河流自然塌灘使河勢(shì)向規(guī)劃流路方向發(fā)展極為緩慢，甚至一些畸形河灣僅靠水動(dòng)力條件很難調(diào)整到規(guī)劃流路，因此建議開(kāi)展長(zhǎng)期小水作用下畸形河灣發(fā)育與消亡過(guò)程分析，揭示黃河下游游蕩型河段畸形、散亂河勢(shì)成因，選擇老田庵至花園口散亂河勢(shì)河段、三官?gòu)R至黑崗口畸形河勢(shì)河段為重點(diǎn)研究對(duì)象，通過(guò)物理模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬等手段，制定相應(yīng)的治理方案，并盡快實(shí)施。

4.3 研發(fā)仿生態(tài)工程新材料與新壩型

黃河下游的整治建筑物有著悠久的歷史，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)驗(yàn)的積累，建筑材料、建筑物類型、結(jié)構(gòu)形式也在不斷地發(fā)生變化。整治建筑物類型包括丁壩、垛、護(hù)岸3種形式，古代多采用埽工，后逐步改用柳石工和耐久的土石工[12]。為了逐步改變汛期傳統(tǒng)壩岸工程頻繁搶險(xiǎn)的被動(dòng)局面，適應(yīng)河道整治工作需要，廣大治黃工作者在充分發(fā)揮傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)的前提下，利用新材料、新技術(shù)和新工藝不斷進(jìn)行整治工程新結(jié)構(gòu)形式的研究，較為成熟的主要成果有以土工織物為主要材料或護(hù)底材料，并結(jié)合各種壓載物組成的沉排壩，以及以混凝土為主的混凝土透水樁壩[13]。為了深入貫徹落實(shí)國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)理念，加強(qiáng)流域生態(tài)保護(hù)，迫切需要對(duì)河道工程進(jìn)行仿生態(tài)改造結(jié)構(gòu)形式與新材料的相關(guān)研究，揭示減少壩垛出險(xiǎn)和促進(jìn)河道水流生物壩坡駐留、繁衍的機(jī)理，在滿足防洪需求的壩型基礎(chǔ)上，分析有利于水生生物繁衍生息的河道工程結(jié)構(gòu)與材料，提出兼顧防洪安全與生態(tài)友好的河道整治工程形式和工程設(shè)計(jì)，提出生態(tài)友好型河道工程的施工技術(shù)、搶險(xiǎn)和加固技術(shù)，并在黃河下游299 km游蕩型河道開(kāi)展示范。

5 結(jié) 論

從治黃歷史和現(xiàn)實(shí)發(fā)展需求來(lái)看，河道整治工程是黃河下游河道治理的一種有效措施。事實(shí)證明，通過(guò)河道整治，游蕩型河道可有效限制河勢(shì)變化，控導(dǎo)主溜，減小洪水對(duì)大堤的直接威脅，是保障黃河長(zhǎng)治久安、推動(dòng)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的根本舉措。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家對(duì)河流治理的要求越來(lái)越高，黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展上升為重大國(guó)家戰(zhàn)略，要求必須進(jìn)行河道整治，穩(wěn)定河勢(shì)。面對(duì)新時(shí)代黃河下游游蕩型河道整治面臨的新機(jī)遇，加之游蕩型河道整治在改善下游防洪形勢(shì)、縮小河道游蕩范圍、穩(wěn)灘護(hù)村以及保證工農(nóng)業(yè)和城市生活用水等方面都發(fā)揮著巨大的作用，游蕩型河道整治的目標(biāo)應(yīng)由初步控制河勢(shì)提高為基本穩(wěn)定河勢(shì)，其實(shí)現(xiàn)途徑是首先通過(guò)黃河上中游水庫(kù)調(diào)控來(lái)維持或適當(dāng)提高下游中水河槽的過(guò)流能力，其次要進(jìn)一步優(yōu)化河道整治工程布局，提升枯水期對(duì)河勢(shì)的控導(dǎo)效果。建議加快開(kāi)展游蕩型河段控導(dǎo)工程續(xù)建，加強(qiáng)畸形、散亂河勢(shì)研究與治理，開(kāi)展仿生態(tài)工程新材料與新壩型研發(fā)工作，為新時(shí)期黃河下游河道及灘區(qū)綜合提升治理工程的實(shí)施提供理論和技術(shù)支撐。

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【責(zé)任編輯 張 帥】