给泥沙以空间——关于黄河下游治理问题的思考（王渭泾）

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1、给泥沙以空间——关于黄河下游治理问题的思考（王渭泾）　　黄河是世界上最著名的多泥沙河流之一。河水从黄土高原裹挟大量泥沙进入下游，淤积在黄淮海大平原上。在自然状态下，黄河不断摆动，自行寻找洪水出路和堆沙空间。这种自由泛滥的状态和人类社会的发展产生了冲突。人们在与黄河的抗争中，虽然取得过一次次的胜利，阶段性地把河道控制在一定的范围之内，但却始终无法改变黄河决口改道的局面。黄河下游河道容纳泥沙能力有限 1.容沙空间的定义 　　黄河下游水少沙多，河床不断淤积抬高。随着堤防的形成和完善，河道摆动的范围受到约束，泥沙沉积的空间也受到限制。为便于讨论，对河道的容沙空间给出以下定义，即

2、：在一定的设防水位下，河道可容纳泥沙体积的最大值。容沙空间的下界面是两堤之间或最高设防水位线以下的河床表面。上界面是最高设防水位下的河面宽度和临界比降构成的面。这里的“临界比降”是指维持行河输沙的最小比降，“平衡比降”是指浅海区在海洋动力作用下达到平衡状态时的比降，在上述空间中扣除槽蓄水的体积，即为河道的容沙空间。 2.容沙空间的盈缩 　　在河道边界条件改变时容沙空间也会相应改变：设防水位提高，容沙空间随之扩大；设防水位降低，容沙空间则随之减少。设防水位提高后，防洪工程建设、维护和防守成本上升，一旦失事造成的灾害损失也会增加，因此，设防水位的提高是有限度的，只能限定在技

3、术可能、经济合理的水平上;分流、分滞、湖泊调蓄可增加河道的容沙空间，堤防决口也会开拓新的容沙空间;河道扩宽可增加容沙空间，滩区围垦则会缩小容沙空间等等。 　　有人会提出，河口是一个开放的系统，排沙入海能否扩大容沙空间呢？借助海洋动力将泥沙输入深海能否使容沙空间不断增加呢？首先，输沙入海必须保持一定的比降，随着泥沙入海会使河口延伸，比降变缓，输沙能力下降，为了保持输沙能力就必须提高水位，可见保持输沙能力是以水位抬高为条件的，在既定设防水位下河道的容沙空间是不能扩大的。其次，海洋动力的作用，只能影响河口及浅海区的淤积形态，但不能有效增加河道的容沙空间。河口区的潮流在24小时

4、内呈现周期性变化，它的合成矢量很小，不足以使河口泥沙产生定向推移，只能使河口淤积体在潮流的往复作用下逐渐坦化、扩散。当海底达到平衡比降时，淤积体的前沿推进、上部退蚀也就停止了。虽然不排除少量泥沙扩散到其他海域，但与河口泥沙的大量堆积相比是微不足道的。 3.容沙空间的利用 　　河道的容沙空间是有限的，在容沙空间被充满之后河道的寿命就终止了。因此，河道容沙空间的大小和来沙量的多少就决定了行河年限的长短。我们不妨用河道的容沙空间的不同来观察一下河道变迁的历史：“禹贡河道”下游有巨大的“调节水库”——大陆泽及其以下的湖泊群，加上那时河口地区地势低洼，来沙又较少，行河千余年才发生

5、改道。西汉河道沿河较少大型湖泊，来沙量也逐渐增加，行河维持了六百余年。王景治理的东汉河道，流程短、地势低，加之分流河道——济水进入大野泽，增加了容沙空间，因而也行河九百余年。北宋时“横陇”、“东流”两河道处于西汉、东汉故道之间，“北流”河道处于禹河、西汉故道之间，这些故道均长期行河并屡屡决口，河道之间已发生大量淤积，所剩空间较为有限，北宋王朝虽举全国之力治理黄河，也难以改变频繁决口的局面，仅行河百余年就改行徐淮河道了。徐淮河道行河时来沙较多，也无特别有利的地形地势，但当时采取弃南保北的方略，XX没有完整堤防，行河范围遍及黄淮之间，淤积范围广大，也维持行河七百余年。 　　

6、河道的容沙空间实际上不能完全利用，由于泥沙沉积不均衡，常常在容沙空间尚未充满时改道就发生了。就纵向沉积而言，由于泥沙输移的惯性影响，淤积最强烈的河段并不在峡谷出口附近，而是在孟津以下200～400千米的河段内。根据1950～1997年实测资料统计，夹河滩至孙口河段长169千米，占下游河道长的22%，而淤积泥沙40.32亿吨，占下游淤积总量的44.2%，形成明显的淤积“驼峰”。历史上这一河段也决口频繁，大的改道多发生于此。例如，公元前602年的宿胥口、公元11年的魏郡、公元1048年的商胡、公元1855年的铜瓦厢均在此范围之内。河道淤积在横向上也有不均衡问题，近年来表现更

7、为突出。河道未经整治时，河槽可以自由摆动，滩槽位置不断变换，河床也因此均衡抬升。在固定河槽以后，泥沙主要淤积在河槽两侧，逐渐出现“二级悬河”现象。不仅威胁堤防安全，也造成河道容沙空间不能充分利用。 目前处理泥沙的主要途径 　　当前处理黄河泥沙主要有三条途径：一是把泥沙拦截在上、中游；二是把泥沙输送入海；三是把泥沙堆积在河道及其两侧。 1.在上、中游处理泥沙 　　在上、中游处理泥沙，一是水土保持；二是在干、支流修筑拦泥水库。这些措施是有效的，但从长远看，又受各种条件的制约，也是有限度的。 　　水土保持黄土高原经过长期侵蚀，沟壑纵横，支离破碎