黃河下游灘區(qū)生產堤影響灘槽泥沙淤積規(guī)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(fā)修建的用來擋水、保護灘區(qū)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(fā)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(tài)，數(shù)量很少，河道基本處于天然狀態(tài)。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(shù)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(tǒng)計分析結果顯示，多年以來，凡是河道發(fā)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(fā)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(xié)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(qū)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(fā)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(qū)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(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(tài)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(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?。r，這種規(guī)律表現(xiàn)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(tài)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(qū)域內，少數(shù)落在區(qū)域之外的點子基本上都是灘區(qū)存在上下貫通的串溝造成的。說明灘區(qū)的淤積量隨著漫灘水深的增加而增加，漫灘水深在1.0m以下時灘地淤積數(shù)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(shù)量都比較小，漫灘水深0.5m～2.0m時對灘區(qū)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(tǒng)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(tài)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(xiàn)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(tài)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(lián)合調節(jié)、沿程工農業(yè)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(fā)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(jù)以上生產堤灘槽泥沙淤積的規(guī)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(qū)設置行洪滯洪沉沙區(qū)。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(qū)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(xiàn)狀生產堤的標準（比如防當?shù)亓髁? 000m3/s），并對生產堤的平面布局按照河道整治工程的規(guī)劃原則進行規(guī)劃，使之與河道整治工程聯(lián)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(qū)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(qū)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.