黄河下游宽河道的基本河性（史宗伟）

摘要：宽浅、散乱、游荡是黄河下游宽河道所固有的基本河性。洪水涨水期主河槽迅速刷深，形成窄深归顺的主河槽排洪输沙；小水时水流归股，形成偏向湾顶的偏“V”字形过流断面，凹岸湾顶坍塌后退，发育成畸形河湾。比降陡是宽浅、游荡、散乱基本河性的先决条件。稳定主槽就是把流路固定的限制在一定范围内。微弯整治需要改进提高，控制性弯道整治不可行，对口丁坝整治有碍行洪、工程抢险压力大，节点整治是稳定主槽的历史选择。

关键词：河性 游荡性河道 主槽整治 稳定主槽 黄河下游

万事万物运动变化的内在必然机理，称之为本性。河流的来水来沙、河道比降、过流断面形态、床沙组成、河长、流速、基口侵蚀等各要素之间相互影响、密切关联，综合作用构成了河流自身的内在机理，决定了河流的河性。不同河流的河性也不同，游荡河型的比降必然比较陡、过流断面必然是宽浅的；弯曲河型的比降必然比较缓、过流断面大致呈偏向弯顶的偏“V”字型。因黄河下游宽河道这样的游荡河流为中国所独有，所以中国对于平原河流较国外多了游荡型河流的分类和研究。

1 天然状态下的中水河性

宽浅、散乱、游荡，河型顺直、沙洲密布、汊道纵横，且移动变形迅速。这是黄河下游宽河道在天然状态下的基本河性，在天然中水状态下表现的很直观、充分。

近年来，由于小浪底水库的蓄水运用，清水下泄，同时也由于来水偏枯和河道内弯道控导工程的影响，使得黄河下游宽河道畸形河势发育较多，宽浅、散乱、游荡的基本河性表现的不够充分。

随着小浪底水库拦沙库容的逐渐用尽，泥沙还将排出库外进入下游河道，届时黄河下游宽河道宽浅、散乱、游荡的基本河性将会进一步的展现。

2 大水河性

黄河下游宽河道河床均为松散的泥沙沉积，大水涨水期主河槽迅速刷深，形成相对窄深的主河槽和比较归顺的主流带，利用窄深河槽极强的排洪输沙能力，排泄洪水泥沙。这是黄河下游宽河道的泄洪机理，所谓的“大水出好河”，就是这个道理。

窄深河槽具有极强的排洪输沙能力，已经被洪水水文资料所证明。艾山站在1958年7月21日、22日，在河宽476m、468m的条件下，分别下泄12300m3/s和12500m3/s洪水；泺口水文站在1958年7月22日、23日，主槽宽295m，通过的洪峰流量分别为10100m3/s和11100m3/s；花园口站在1977年经过7月和8月两场高含沙洪水塑造，8月8日实测主槽宽467m、483m，流量达8980m3/s和9540m3/s。

在洪水的落水期，主河槽会发生一定程度的回淤，其幅度取决于落水期的流量含沙量过程和泥沙颗粒继配，一般都远不及涨水期主河槽冲刷的幅度。

一场洪水所造就的河槽型态是相对稳定的，其后一段时间的普通水流往往都在洪水造成的河槽内流淌，经过较长期的作用，才形成较大变化。

3 小水河性

小水时水流归股，形成相对窄深的、偏向湾顶的偏“V”字形过流断面，由于河床抗冲能力极差，使得凹岸湾顶快速坍塌后退，在河长、比降、过流断面、流速等河流要素之间达到均衡后，形成一个相对稳定的畸形河湾状态。

这样的畸形河湾在一定条件下也是相对稳定的，在遇到较大水流，甚至是调水调沙水流时，也不一定被很快改变。

这样的畸形河湾在在经过一定过程的演变后，最后的结果往往是被自然裁弯。

近年来进入黄河下游宽河道的是小水过程，河道内大量弯道整治工程也有使水流归股的作用，这就是近年来黄河下游宽河道畸形河湾发育较多的原因。

长远来看，进入黄河下游宽河道的来水来沙受制于干支流大型水库的调控，不仅常年来水的绝对多数时段都将是小水过程，而且小水过程将会越来越多。

4 河性的历史成因和先决条件

黄河水少沙多，水沙时空分布不均衡，这是造成黄河下游宽河道宽浅、游荡、散乱基本河性的历史成因。

黄河下游宽河道比降陡，达到1.5％％～2％％，这样的河道比降在平原河流是不多见的。这样陡的比降是形成黄河下游宽河道宽浅、游荡、散乱基本河性的先决条件。

正是因为有了这样陡的河道比降，才使得黄河下游宽河道在大水时主河槽能迅速的刷深，形成高效的排洪输沙通道。

在1.5％％～2％％的比降条件下，弯道水流形成偏向湾顶的偏“V”字形过流断面时（图1），其流速将达到5～7m/s。这样的流速，在黄河下游宽河道松散泥沙沉积的河床上，如何能承受？水流湾顶部位必然要快速的坍塌后退，在坍塌后退的过程中，河长不断增加，比降不断变缓，流速渐渐变小，等演变到一定的程度，各要素之间达到均衡时，河湾便稳定下来。由此看来，黄河下游宽河道近年来畸形河湾的发育较多就不足为奇了（图2）。

稳定主槽是黄河下游宽河道治理的关键，明确黄河下游宽河道的基本河性，对于与时俱进的做好黄河下游宽河道主槽整治工作有着积极、具体的现实意义。

5 稳定主槽的现实目标

稳定主槽要通过主槽整治来实现，通过主槽整治来获得一个什么样的河道状况？或者说主槽整治的直接目标是什么？开展主槽整治工作，首先必须把这个问题搞清楚。

5.1 获得稳定窄深单一的主河槽不现实

窄深河槽具有很强的泄洪输沙能力，因此很容易认为，主槽整治应改变宽浅、散乱、游荡的河道状况，以获得稳定窄深单一的、能够高效排洪输沙的主河槽为直接目标。

黄河下游宽河道比降陡，宽浅、散乱、游荡的基本河性是在长期的历史时期，河流自然演变形成的，是河流自身所固有的。比降的调整、河性的改变，需要在相应的条件下，通过长期的演变才能完成，不能奢望通过主槽整治一躇而就完成河性的转变。通过主槽整治，改变黄河下游宽河道的宽浅、散乱、游荡基本河性，获得稳定窄深单一主河槽的目标是理想化的、是不现实的。

5.2 稳定主槽就是把流路固定限制在一定范围内

现阶段，通过主槽整治所能够达到的，只是把流路固定限制在一定的范围内，获得一个在一定程度上相对稳定、窄深的主河槽。

把黄河下游宽河道流路固定的限制在一定范围内，就是稳定主槽。而在这一范围内，河道形态依然是相对宽浅、散乱、游荡的，只是宽浅、散乱、游荡的程度要比现状河道要低得多。

6 主槽整治方案探讨

要稳定主槽，就要与时俱进，实施科学先进的主槽整治。针对黄河下游宽河道主槽整治，当前主要存在着微弯整治与节点整治两种方案的争论。

6.1 微弯整治需要改进提高、发展进步

微弯整治不能制约反治导线流路，河势流路“一湾变、多湾变”，畸形河势发展较多，局部河段问题突出，横河斜河、较大重大险情、滩地塌失等时有发生，威胁到滩区群众生产生活安全。

黄河下游宽河道比降陡，床沙松散，来水来沙变幅大，不存在形成微弯整治治导线流路所要求的河道比降及过流断面条件，故而也就不能形成微弯整治治导线流路，多年来游荡河段畸形河势的大量存在也已经证明了这一点。

6.2 控制性弯道整治不可行

初步分析，控制性弯道整治方案不可行，主要原因在于：

（1）妨碍河道行洪。凸岸工程的修建，不可避免的将对主槽泄洪造成较大的不利影响。

（2）在洪水期，凸岸工程自身的防洪安全难以保证。

（3）由于凸岸工程的存在，也很容易造成横河、斜河等险恶河势，给相对应的凹岸弯道工程造成较大的抢险压力。

（4）凸岸工程和其同岸相邻上游弯道工程如果不连接闭合，有被河势抄后路之虞，失去对流路的控制作用。如果连接闭合，工程抢险压力巨大。

（5）控制性弯道整治硬性的把水流钳制在狭窄的凹凸岸工程间，使水流更加归股，形成偏“V”过流断面，在各个控制性弯道整治工程间，将造成畸形河湾的大量发育。

6.3 对口丁坝整治有碍行洪、工程抢险压力大

对口丁坝整治的工程布局，很容易形成钻档、横河、斜河等畸形险恶河势，工程防守、抢险压力巨大。对口丁坝整治工程本身挡水截面较大，遇大洪水时，不仅自身安全难保，也会对漫滩泄洪产生很不利的影响。

对口丁坝整治规划流路顺直、全面展现了双岸整治的工程布局，对其流路顺直及双岸整治的方向应予肯定。

6.4 节点整治是稳定主槽的历史选择

节点整治在两岸布置工程，限制了洪水期流路的自由展宽，使得主河槽更大限度的向纵深发展，相对更加窄深，泄洪输沙能力更强。通过深入研究，合理确定节点整治主槽宽度，利用窄深河槽很强的泄洪输沙能力，可以满足大洪水时宣泄绝大部分洪量的要求。

节点整治工程采用透水桩坝，顶部高程平当地滩面，工程本身挡水截面小、对泄洪的影响较小，同时又能够保持稳定，不抢险。

节点整治不削弱黄河下游宽河道滞洪沉沙，山东窄河道能承受沿节点整治顺直流路下泄的大洪水，节点整治不会导致山东窄河道发生淤积，不会对山东河段造成较大不利影响。

节点整治是基于现实河道状况，深刻剖析水流最基本机理的基础上提出的，是对微弯整治的继承和发展，是当今河情及经济社会条件下的产物，是稳定主槽的历史选择。

7 与时俱进的做好黄河下游宽河道主槽整治工作

稳定主槽是黄河下游宽河道治理的关键，主槽整治是河务部门的基础核心工作。黄河下游宽河道整治事关重大，关系下游宽河道约3000km2滩区土地、180万滩区群众长远经济社会发展，关系国家每年巨额投资的用途。

学习实践科学发展观要实践在黄河下游宽河道主槽整治的实际工作中。时不我待，我们要紧紧抓住当前国家拉动内需、加强基本建设的大好事机，紧急行动起来，特事特办、急事积办，与时俱进的做好黄河下游宽河道主槽整治工作。

展望未来，伟大而又古老的黄河，必将以崭新的面貌，呈现在世界的东方！

作者简介：史宗伟，男，1968年3月生，河南渑池人，郑州黄河河务局工务处副处长、工程师，主要从事河道治理、防汛抢险、水利工程管理等工作。