减缓下游河道淤积的对策探讨

　　黄河以泥沙多、含沙量高而闻名，黄河泥沙决定了黄河防洪、治理的特殊性和复杂性。黄河防洪任务艰巨、难以治理，根本原因就是水少沙多、水沙不平衡，致使下游河道淤积严重，河床不断抬高，排洪能力逐步下降，将黄河下游河道塑造成地上河，加大了洪水对两岸的威胁。河床不断淤积抬高，使其变形更为剧烈，在高含沙量洪水期间，泥沙强烈淤积，使中水流量也可能出现异常高水位，对防洪安全威胁增大。采取各种措施制止或减缓下游河床淤积抬升的速度，是黄河治理的重中之重，对维持黄河健康生命作用巨大。

　　1 泥沙来源

　　黄河流经的黄土高原面积约64万km2，其中水土流失区45.4万km2，占总面积的71%。黄河泥沙主要来源于黄河上、中游地区，尤其是中游的多沙粗沙区。黄河中游每遇暴雨，土壤侵蚀十分严重，水土大量流失，给黄河下游带来大量泥沙。黄河泥沙主要来自输沙模数大于10000t/km2的黄土丘陵沟壑区。

　　2 泥沙的特点

　　2.1水少沙多

　　黄河流域面积为68.8万km2，仅次于长江(170万km2)，居我国大江大河的第二位。黄河流域大部分地区处于干旱和半干旱地带，流域径流量极为贫乏，与流域面积相比很不协调。进入黄河下游的多年平均水量470亿m3，多年平均沙量16亿t，平均含沙量35kg/m3。黄河水量不及长江水量的1/20，而含沙量却为长江的3倍，足以说明沙量之多、含沙量之高。

　　2.2水沙异源

　　黄河流域幅员辽阔，自然条件差别很大，水沙来源的不平衡性非常突出。上游河口镇以上流域面积为36万km2，占全流域面积的45%，水量占60%，是全河的主要产水区，来沙量仅占总沙量的9%，多年平均含沙量5.7kg/m3；中游河口镇至龙门区间流域面积为13万km2，占全流域面积的16%，水量占15%，来沙量占总沙量的56%，多年平均含沙量128kg/m3，是全河的主要产沙区；龙门至潼关区间流域面积为19万km2，水量占22%，来沙量占总沙量的34%，多年平均含沙量53.8kg/m3；三门峡以下的伊洛河、沁河来水量占11%，来沙量占2%，多年平均含沙量6.4kg/m3。可见，上游是黄河水量的主要来源区，黄河水量的60%来自上游地区；中游是黄河泥沙的主要来源区，90%的沙量来自中游河口镇至三门峡区间，泥沙来源区较为集中。

　　2.3时间分布不均衡

　　黄河水沙存在长时间段丰、枯相间的周期性变化，丰枯水段和丰枯水年交替出现。由于水沙异源，来沙多少并不完全与来水丰枯同步，水沙搭配视暴雨降落区域的不同有所差异。如1937年，三门峡站年水量659亿m3，沙量26.2亿t，属于丰水多沙年；1983年，年水量524亿m3，沙量9.25亿t，属于丰水枯沙年；1977年，年水量327亿m3，沙量20.8亿t，属于枯水多沙年；1928年，年水量202亿m3，沙量4.88亿t，属于枯水少沙年。

　　水沙年内分配极不均匀，水沙量主要集中在汛期(7-10月)，汛期水量占年水量的60%，来沙量的不平衡性比水量更加突出，一年之中，85%的泥沙来自汛期，且多集中于几场暴雨洪水。如河口镇至龙门区间，全年来沙量9.1亿t，汛期来沙8.1亿t，占全年来沙量的90%；干流三门峡站最大5天沙量占年沙量的31%，水量仅占4.4%。泥沙的高度集中形成高含沙量洪水，支流含沙量有时高达1000-1500kg/m3，干流曾出现含沙量高达933kg/m3的洪水。

　　2.4泥沙粗细差异大

　　汛期泥沙主要由暴雨从流域表面挟带下来，泥沙粒径较细，并经过沿程调整，总的趋势是沿程变细。黄河下游河道的泥沙分为粗沙、中沙和细沙，粗沙是下游河道淤积的主体。据统计，1960年-1996年进入黄河下游河道的泥沙为385.6亿t，其中粗沙89.1亿t、中沙95.4亿t、细沙201.1亿t；下游河道淤积36.2亿t，其中粗沙29.4亿t、中沙9.3亿t、细沙冲刷2.4亿t。粗沙淤积量占淤积总量的81%。

　　2.5输沙、冲淤特性

　　当黄河下游来水量较小时，其输沙能力与流量的高次方成正比，增加水量就能增加水流的输沙能力。输沙能力大小还与断面、泥沙粒径等因素有关，宽浅断面输沙能力小，窄深断面输沙能力大；细泥沙排沙能力大，粗泥沙排沙能力小；主槽输沙能力大，水流漫滩后输沙能力小。

　　3 治理对策

　　黄河水害是洪水、河道不断淤积和主流游荡所引起的。尽快控制洪水，可解燃眉之急；解决泥沙淤积就能保证黄河的长治久安。防洪减淤要统筹兼顾，综合治理。经过长期治黄实践和综合研究，逐步认识到黄河下游的治理措施主要是拦、调、排、放、挖等。这些途径和措施对黄河下游防洪、减淤均有一定的作用，只有综合利用各种措施，以整个流域为对象，兼顾上下游、左右岸、干支流，统筹考虑，综合治理，才能达到减缓黄河下游淤积的目的。

　　3.1加强上中游地区的水土保持

　　多年研究和实践表明，水土保持是减少入黄泥沙的根本措施之一，必须坚持防治结合、保护优先、强化治理的方针。黄河泥沙74%来自中游陕北、晋西北和内蒙古东南部10万km2的黄土丘陵沟壑区，这一地区的粗泥沙约占全河的90%，是黄河粗泥沙的主要来源区，对黄河的危害最大。坚持工程、生物、耕作措施相结合，充分发挥生态系统的自我修复能力，采用多种措施，综合治理。若能利用坝系控制这一地区总面积的70%，可减少入黄泥沙40%-50%。

　　3.2兴建干支流水库

　　三门峡水库的运用实践表明，在中游河段的峡谷修建大型水库，只要具有足够的泄流能力，采取合理的运用方式，可以长期保持有效库容。实行综合利用，能够有效控制洪水和泥沙，是显著消减下游洪水、减少下游河道淤积的有效措施。在上中游兴建一批水利水电工程，形成以龙羊峡、刘家峡、大柳树、碛口、古贤、三门峡和小浪底七座骨干水利枢纽工程为主体的黄河水沙调控体系，各大水库联合进行泥沙调节，形成高效造床输沙洪水，排沙入海，对保障黄河下游稳定和安全具有重要作用。

　　3.3变地上河为相对地下河

　　为逐步改变黄河下游地上悬河的不利局面，妥善处理引黄泥沙，有计划地利用黄河泥沙进行淤背加固，抬高沿河两岸地面，逐步将黄河下游河道变成相对地下河，改变悬河对下游两岸严重威胁的局面。进行相对地下河建设，是处理黄河下游泥沙的一项有效措施。

　　3.4加强河道整治和河口治理

　　经长期塑造的黄河下游河道，行洪河槽已具有相当大的排沙能力。下游河道经过多年冲淤变化，纵比降已趋于稳定。随着河口外延和河道延长，上游河道会产生溯源淤积，使同流量下水位抬高。进行河道整治及河口治理，控制河口延伸，不仅有利于下游防洪，也有利于提高河道的输沙能力。与中游治理、干流骨干工程的调水调沙和其他防治措施相配合，利用现行河道使绝大多数泥沙排送入海，使河口淤积延伸和摆动改道得到有效控制。

　　3.5适时进行调水调沙

　　自2002年起黄河连续进行11次调水调沙，把大量泥沙输送入海，有效减少了下游河道淤积。通过调水调沙，在黄河下游河道塑造出一个相对窄深的主河槽，在河道控导工程约束下，河势稳定，一般中常洪水经中游水库调节其水沙关系后在主河槽中运行，水流不漫滩。试验表明，调水调沙对下游河道主槽减淤效果是明显的，利用水库调水调沙，人为塑造协调的水沙关系，有利于输沙入海，减轻黄河下游河道淤积甚至冲刷下游河道。

　　4 建议

　　4.1加大基础研究力度

　　大力开展黄河基础研究，主要研究水土保持、水沙变化、中游水库运用、下游河势演变及河道整治、河口演变及治理，为利用黄河自然规律、减少下游河道淤积积累经验，多种措施并举，减缓黄河下游河道淤积抬升的速度。

　　4.2尽快构建模型黄河体系

　　加快原型黄河、数字黄河和模型黄河建设步伐，特别是模型黄河的建设。通过模型黄河建设，研究黄土高原多沙粗沙区小流域侵蚀产沙规律、治理方案，研究水库运用方式、冲淤演变规律及对下游河道的影响，研究河床演变规律、河道整治方案，研究河口演变规律、综合治理方案。采取多种措施，综合治理，减少入黄泥沙，调整水沙关系，最大限度地输沙入海，实现河床不抬高的目标。

　　4.3加快防洪工程建设

　　继续加大防洪工程建设的力度，结合标准化堤防建设，加固现有堤防、河道整治工程，归顺洪水流路；继续进行河口挖沙，稳定现有河道，减少洪水漫滩，增大水流速度，减少泥沙在河道内的淤积。