沖擊性河流自然發(fā)育特征與治理研究

李海鵬 毛鶴崴 張文娟

摘 ?要：河流自然發(fā)育有一定的規(guī)律可循的，河流演變趨勢(shì)往往具有一定趨向性。文章通過(guò)分析中國(guó)黃河、尼泊爾戈西河以及高原沖擊性河流平面形態(tài)特征，認(rèn)為沖擊性河流治理過(guò)程中，在筑堤保護(hù)沿河人民生命財(cái)產(chǎn)安全的同時(shí)，應(yīng)該結(jié)合著人工放淤把泥沙運(yùn)到河道外的地方，以協(xié)助河流完成游蕩淤積這一自然演變特性。

關(guān)鍵詞：河流;規(guī)律;河流治理

中圖分類號(hào)：TV88 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）24-0048-03

Abstract： The natural development of the river has a certain law to follow， and the trend of river evolution often has a certain tendency. Based on the analysis of the plane morphological characteristics of the Yellow River in China， the Kosi River in Nepal and the impact rivers on the plateau， it is considered that embankments should be built to protect the lives and property of the people along the river in the process of harnessing the impact rivers. Meanwhile， it should be combined with artificial desilting to transport sediment out of the river， in order to help the river to complete the natural evolution of wandering deposition.

Keywords： rivers; law; river improvement

河流的保護(hù)方面，董哲仁從河流健康的概念、內(nèi)涵和評(píng)價(jià)原則等方面系統(tǒng)的闡述了河流健康的有關(guān)知識(shí)[1];胡春宏對(duì)河流健康的概念和內(nèi)涵做了剖析，分析了河流健康與生態(tài)系統(tǒng)健康的異同，提出了河流健康的內(nèi)涵[3];王光謙總結(jié)了河流健康內(nèi)涵的解釋，并闡述了影響河流健康的主要因素[2];韓其為提出了不同階段河流健康的含義，并分析了河道沖淤對(duì)河流健康的影響[4]。本文在前人的研究基礎(chǔ)上，引入河流自然發(fā)育特征概念，為沖擊性河流的治理工作提供理論支撐。

1 沖擊性河流特征

1.1 中國(guó)黃河

黃河發(fā)源于巴顏喀拉山脈，全長(zhǎng)約5464公里，是世界長(zhǎng)河之一。黃河每年會(huì)生產(chǎn)十六億噸泥沙，其中有十二億噸流入大海，剩下四億噸留在黃河下游，形成沖積平原。根據(jù)吳錫浩[5]等人的研究表明，黃河是在第四紀(jì)中晚期（距今約15萬(wàn)年）才全河貫通。

黃河流經(jīng)黃土高原，挾帶大量泥沙，沿河人民為減輕洪澇災(zāi)害，筑堤束水由來(lái)已久。河流在流動(dòng)過(guò)程中，不斷將挾帶泥沙淤落，河床不斷抬高，洪汛期主流就會(huì)決口改道。每一次改道后，就會(huì)在決口點(diǎn)以下形成沖積扇，下游河道不斷決口改道，筑堤束水，逐漸形成了現(xiàn)代復(fù)合沖積扇，黃河河道也逐漸形成了現(xiàn)在“幾”字形河道。如圖所示，寧最沖積扇、蘭考沖積扇、花園口沖積扇等交織重疊，就變成了今天的黃河下游沖積扇復(fù)合體（見(jiàn)圖1）。

挾帶大量泥沙的黃河下游河道，在沖積扇地貌中演進(jìn)，并被賦予了下游河道擺動(dòng)游蕩的特征。堤內(nèi)行洪阻止了河流的自然淤積，使得很快形成了“地上河”。“地上河”的出現(xiàn)為河流周期性的決口改道提供條件。長(zhǎng)期的決口、堵塞，改變了河流的自然演變趨勢(shì)，形成了今天黃河下游平原以地上河為主干，以沖擊扇與沖積扇平原為分支的堆積型平原復(fù)雜地貌。

1.2 尼泊爾戈西河

戈西河發(fā)源于喜馬拉雅山脈，是中國(guó)-印度-尼泊爾3個(gè)國(guó)家的跨界河流，從流域頂部穆朗瑪峰到印度恒河，河道全長(zhǎng)729公里，流域面積69300平方公里，是恒河最大的支流之一。戈西河年徑流量與黃河接近，泥沙只有黃河下游的十分之一，但泥沙級(jí)配更粗，挾沙河流進(jìn)入平原后，河谷比降很平，造成嚴(yán)重淤積，再過(guò)去的200余年，戈西河從東向西擺動(dòng)了100多公里。

據(jù)Gole，C.V和Chitale，S.V[6]介紹，戈西河在出山口以后，在平面上迅速展開(kāi)，經(jīng)過(guò)一段距離，河谷寬超過(guò)6km，成為典型的游蕩型河流，漢努曼那加（Hanumannagar）以下，河流分成幾股，而后各股河流逐漸匯合，在接近沖積扇前緣地帶處，又合并為單股河槽（見(jiàn)圖2）。由于沿著沖積扇前緣比降遠(yuǎn)較扇面比降為陡，所以戈西河在到達(dá)沖積扇扇腳時(shí)，自西向東沿著扇面前緣流去，在戈西拉匯入恒河。泥沙在沖積扇堆積，自然引起河槽擺動(dòng)，圖3可看出1731-1963年期間的戈西河的平面位置?？梢园l(fā)現(xiàn)，河流有規(guī)律的自西向東擺動(dòng)，在200多年內(nèi)橫掃沖積面整個(gè)扇面，最大擺動(dòng)幅度達(dá)到120km。從單次擺動(dòng)來(lái)看，戈西河大致沿沖積的縱向采取一條比較順直的流路，自扇頂流至扇尾。河流在沖積扇扇面出現(xiàn)分叉后，其河槽的總寬度一般限于扇頂角的10°的三角形范圍內(nèi)。

1.3 高原河流平面形態(tài)特征

對(duì)于平原沖積性河流，出山口后，由于缺少橫向約束，攜帶的泥沙開(kāi)始於落，河流開(kāi)始擺動(dòng)。對(duì)于高原區(qū)河流，由于受人為影響因素較少，更能體現(xiàn)出河流自然特性。當(dāng)河流出谷口時(shí)，擺脫了側(cè)向約束，其攜帶物質(zhì)便鋪散沉降下來(lái)，形成扇形堆積體。沖積扇平面上呈扇形，扇頂伸向谷口，以山麓谷口為頂點(diǎn)，向開(kāi)闊地展布的河流堆積扇狀地貌。

青海湖位于青藏高原東北部，根據(jù)氣象資料，青海湖的平均氣溫為0℃，從整體趨勢(shì)來(lái)看，氣溫逐年上升;降水量的季節(jié)分配不均，呈冬少夏多趨勢(shì)，冬季平均僅1mm，夏季平均為84mm，是典型的高寒干旱大陸性氣候[7]。青海湖北岸、大通山南側(cè)山口處發(fā)育的沖積扇較為完整，由西至東依次為泉吉河扇、沙柳河扇、果洛扇和哈爾蓋河扇（圖4）。

泉吉河扇位于沙柳河扇西側(cè)，在平面上沖積扇形態(tài)完整，呈近對(duì)稱的扇形，但規(guī)模小于沙柳河扇，扇體橫向展布為9-10km，縱向展布約為9公里，面積約為45km2。沙柳河沖擊扇扇形發(fā)育較為完整，橫向展布25-27km，縱向展布14-16km，扇體面積約為200km2。果洛扇位于沙柳河扇東側(cè)，在平面上呈不完整的扇形，扇體規(guī)模在研究區(qū)4個(gè)沖積扇中最小，扇體縱向展布為8-11.5km，橫向展布約為11km，扇體與西側(cè)沙流河扇體，東側(cè)哈爾蓋曲沖積扇相重疊。與其余三個(gè)沖積扇不同，果洛扇的河流現(xiàn)已干涸[8]。哈爾蓋扇位于四個(gè)沖積扇中最西側(cè)，由于河道擺動(dòng)，河流在入湖口發(fā)育泛濫平原，同時(shí)形成大量的牛軛湖、心灘，沖積扇縱向展布14-16公里，橫線展布17公里，與周邊游蕩河流構(gòu)成扇體復(fù)合體。

2 河流自然發(fā)育特征

自然環(huán)境是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，由于各種因素隨機(jī)組合，世界上的河流自然發(fā)育特征也千變?nèi)f化，但河流演變并不是雜亂無(wú)章的，而是有規(guī)律可循。沖擊性河流在出山口后，往往不受橫向約束，水流開(kāi)始橫向展開(kāi)，逐漸向游蕩型河流過(guò)度。對(duì)于沖擊性河流，含沙水流將泥沙展布于沖積扇上，泥沙在淤積過(guò)程中，往往是粗沙先淤落，上游地質(zhì)層多為粗沙，河道抗沖能力較強(qiáng)，到了下游細(xì)沙淤落，逐漸淤積形成抗沖膠泥層，河勢(shì)逐漸復(fù)雜，過(guò)渡為彎曲型河道。沖擊性河流在沖淤過(guò)程中不斷自動(dòng)調(diào)整，這種調(diào)整一方面使上游水沙下泄，河流保持相對(duì)平衡狀態(tài)，另一方面使得河流服從一定能量耗散規(guī)律。對(duì)于前者，各方面的認(rèn)識(shí)是統(tǒng)一的;但對(duì)于后者存在河床活動(dòng)性最小，能量消耗率最小，輸沙能力最大等學(xué)說(shuō)。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)世界上不同的平原沖擊性河流和山區(qū)性河流發(fā)育規(guī)律特征進(jìn)行總結(jié)，可以看出河流出山谷以后都會(huì)迅速展寬，形態(tài)上會(huì)逐漸發(fā)育至分汊，以減弱水流的能量。只有在河流演進(jìn)一定的距離以后，河道才會(huì)按照一定的頻率形成固定的彎道，即河型向趨于穩(wěn)定的彎曲型河道發(fā)展。

在沖擊性河流治理過(guò)程中，要適當(dāng)?shù)闹桃员Ｗo(hù)沿河人民生命財(cái)產(chǎn)安全，在大堤內(nèi)給河道留有一定的游蕩空間，應(yīng)當(dāng)是必要的河道治理目標(biāo)。同時(shí)，由于大堤存在，人為的約束了泥沙落淤展布的空間，使河道淤積加重，河床抬高。從保護(hù)河流的角度來(lái)看，應(yīng)該結(jié)合著人工放淤、泥沙資源化利用，把泥沙運(yùn)到河道外的地方，以協(xié)助河流完成游蕩淤積這一自然演變特性。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王光謙，翟媛.河流健康的內(nèi)涵及其影響因素[J].河南水利與南水北調(diào)，2007（03）：1-2.

[3]胡春宏，陳建國(guó)，孫雪嵐，等.黃河下游河道健康狀況評(píng)價(jià)與治理對(duì)策[J].水利學(xué)報(bào)，2008（10）：1189-1196.

[4]文伏波，韓其為，許炯心，等.河流健康的定義與內(nèi)涵[J].水科學(xué)進(jìn)展，2007（01）：140-150.

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[6]Gole C V，Chitale S V.1966.Inland delta building activity of Kosi River[J]. Journal of the Hydraulics Division，American Society of Civil Engineers，92：111-126.

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[8]劉超，姜在興，陳驥.青海湖北部沖積扇沉積特征、演化過(guò)程及控制因素[J].油氣地質(zhì)與采收率，2017，24（05）：1-9.