黄河下游河道输沙泄洪机理、能力及治理前景

经过我国几代人对黄河泥沙输移的研究和实践,认识已有重大突破。围绕黄河高含沙水流运动规律及应用前景这个中心,研究了高,低含沙水流运动规律多方面问题,为多沙河流防洪规划提出了新的指导原则。其中黄河下游可以利用高含沙洪水输沙入海,窄深河道洪水的非恒定性输沙泄洪机理是新的治黄主张的理论基础。

黄河利用洪水排沙不必刻意拦粗排细

简要总结我国在黄河泥沙输移方面的研究成果，根据笔者多年的研究，得出如下结论：可以利用高含沙洪水输沙入海，适宜输送的不是低含沙量的水流，而是含沙量大于200kg／m^3的高含沙水流。黄河下游洪水期窄深河道多来多排的输沙特性是造成河道多来多排的机理，在低含沙水流时水流的流速达到1．8—2m／s，床面进入高输沙动平整状态。不仅全沙如此，造床质泥沙（d〉0．025mm的粗泥沙）也存在着同样的输沙规律。小浪底水库的泥沙多年调节，充分利用下游河道的洪水输沙潜力输沙入海，是解决黄河下游泥沙问题和节省输沙用水的有效技术途径。平水年、枯水年小浪底水库不排沙，全部水量用于兴利和环境用水，利用洪水排沙不必刻意拦粗排细。

论“稳定主槽、调水调沙”的治河方略

随着人们对黄河泥沙输移规律认识的不断深入,治黄方略或主张也在不断地更新。微弯整治基于多年游荡河道的防洪抢险经验,其能达到减小游荡范围的治理目标,但主槽没有稳定;双岸整治方案是基于窄深河槽洪水期具有很强的输沙潜力与泄洪能力。小浪底水库投入运用后,必须形成稳定的主槽才能保证防洪的安全,提高河道的输沙能力,从而达到更好的减淤目的;洪水漫滩机会减小了,才能使黄河滩区人民与自然和谐相处。因此,主张束水输沙,认为“稳定主槽、调水调沙”的治河方略符合当今黄河的实际。

论稳定主槽与调水调沙的治河方略

黄河下游河道是一条受人类影响严重的河道。黄河下游河道整治工程开始于1960年代，经过40余年建设，河道游荡范围有所减小．改善了河势．保护了滩区，减轻了现有堤防工程的防洪压力，对于黄河下游防洪安全起到了积极作用。但游荡性河道河槽宽浅使得对水流的约束作用差．又由于河道经常摆动．河床中淤积的土质、耐冲的黏土爽层与易冲的粉沙分布十分复杂，因此造成游荡性河道河势变化的随机性。当洪水试图沿着最大比降方向流动时．若遇到阻水挡水物时就被迫改变流向，这也是产生横河、斜河的主要原因。

黄河下游游荡河段河床演变对河道整治的响应

为预测黄河下游游荡性河道大规模整治后对河床演变的作用,基于河流动力学理论,通过物理模型试验的方法,以黄河下游游荡性河道典型河段为对象,研究了河床过程对河道整治的复杂响应关系。研究结果表明,河槽横断面形态的调整与人工边界约束程度、流量变差及含沙量变差有关;只要整治工程体系平面布设合理,整治工程量达到一定规模后,通过河道整治,可使河槽横断面形态趋于窄深方向发展,促使游荡型河道向限制性弯曲型河道转化,同时,河道泄洪输沙能力有所提高;河道整治后,不同河段的比降调整不会平行进行。