| 黄河下游蔡集出险20周年的思考 |
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新浪博客
作十分重要。首先分析游荡河道上产生横河、斜河产生原因，然后提出今后整改的意见，指出游荡河道治理中必须解决的问题。 
2003年10月26日蔡集生产堤封堵现场
1.2003年黄河下游蔡集等处的险情分析
当时小浪底水库投入运用才3年，下游的防洪形势刚刚发生好转，河槽平滩流量开始增大：花园口站的平滩流量汛前已经增大到4300立方米/秒,夹河滩站汛前平滩流量2800立方米/秒；高村、孙口汛前平摊流量仅2000立方米/秒、艾山以下河段平摊流量约为3000立方米/秒。
在小浪底水库投入运用后，河床发生强烈冲刷，河底高程降低，发生了主流顶冲粘土淤积体，形成滩地坐湾、产生横河、斜河，钻裆，控导工程脱河的严重险情。2003年秋汛丰水，汛期主溜座湾，顶冲汉王城，王庵、贯台、蔡集等多处出现畸形河湾，致使以下河段形成不利流路与险情。影响最大的蔡集出险就是这样造成的[1]。
2003年8月下旬，秋汛发生以后，为避免洪水大面积漫滩，小浪底水库进行控泄运用，将花园口站原本要达到5000～6000
图1
总之2003年汛期河势变化说明沿用传统弯曲性的整治方法难以有效控制游荡河道的河势变化。由于河势的迅速变化常造成险工脱流，控导工程不断上延下接的被动抢险，河道断面形态仍很宽浅，无法形成稳定的中水河槽，需要采取更有效的河道整治措施。
2.宽河是产生横河、斜河的环境
从汛后蔡集等处出险发生过程可知：在游荡河道上，普遍存在着“大水趋直，小水坐湾”的演变规律。当洪水试图沿着最大比降方向流动时，遇到阻水挡水物时被迫改变流向，若水下的边界条件无法预先知晓时，河势变化则呈现随机性，这是产生横河、斜河的主要原因。
游荡河道的演变以河道来回剧烈摆动著称。在游荡河道的形成与演变历史过程中可知，河床淤积物特性的分布记录河流的演变历史。其河床组成的特性具有随机性，在不同时间，不同环境形成淤积物截然不同。河床淤积物粗细与当时水流的强弱有关：如在死水河湾中淤积物均为粘土沉积体；而在水流流动区域内的淤积物，多为启动流速极低的细粉砂层，形成游荡河道河床组成物质特有的不均匀性，分布的无规律性（见图2）。成为横河、斜河的产生潜伏下隐患。由以上分析可知只有制止游荡，形成稳定河槽，才能从根本上消除横河、斜河的产生的条件。
图2
3.解决问题的治理方向与措施
从稳定河段实测资料可知，不管洪水流量如何变化则不会发生横河、斜河的险情。原因就是没有耐冲粘土夹层。若能形成淤积物组成为均质的细粉砂河床，则可从根本上消除产生横河、斜河的险情。但是历史无法倒退，已经形成的河床地质情况无法改变。但我们可以通过机械工程措施，如把难冲刷的心滩挖掉，使洪水顺利排泄。根据对不同河型的形成条件的分析只有具有窄深河槽才能自由发展稳定河道。在游荡性上只有通过双岸整治[2]，使其形成均质窄深稳定河床（见图3），不仅能提高输沙能力，解决当前防洪诸多问题，也为今后长远防洪安全创造条件。
图3
4.对小浪底水库近期运用方式的建议
经过多年研究小浪底属峡谷型水库，其合理运用方式与三门峡水库蓄清排浑不同，应进行泥沙多年调节[4]，充分利用洪水输沙入海，调沙库容可以长期重复使用。
根据多年对河道输沙特性与冲淤特性研究，要充分发挥水库调节作用，应针对不同的兴利目的，其水库的调节方法有所不同[4]：以放水冲刷下游河床为目的调节运用，在应考虑下游目前不同河段河槽过洪能力和洪水演进洪峰沿程衰减，水库应泄放能保证下游各河段，均不漫滩的最大洪峰流量过程，利用洪水涨冲落淤的特性冲刷下游河道（平水期河床基本不发生冲刷），调整纵向冲刷部位，达到最大冲刷效果，用水量最少，冲刷效率最高。
若是以排沙输沙入海为主要任务，充分利用洪水排沙。为提高出库含沙量，水库应提前放空，进行空库排沙。在目前小浪底水库淤积量不大情况下，没有大洪水发生可不考虑。
千万不要再像以往调水调沙那样的做法，放平头洪峰，在落水时进行异重流排沙，把泥沙加在落水期，不仅增加河道淤积，使引起流量沿程增大，冲刷效率也最低。
结论：总结2003年汛期蔡集等河段出险情经验教训，可以看出要彻底解除黄河下游产生横河、斜河险情，从长远考虑要通过双岸整治使河槽稳定，形成均一的河床组成，产除发生的环境；近期同时应研究与小浪底水库科学合理运用相结合，调节流量过程，使河势得到有效调整，取得比较理想治理效果。
参考文献
2003年10月26日蔡集生产堤封堵现场
1.2003年黄河下游蔡集等处的险情分析
当时小浪底水库投入运用才3年，下游的防洪形势刚刚发生好转，河槽平滩流量开始增大：花园口站的平滩流量汛前已经增大到4300立方米/秒,夹河滩站汛前平滩流量2800立方米/秒；高村、孙口汛前平摊流量仅2000立方米/秒、艾山以下河段平摊流量约为3000立方米/秒。
在小浪底水库投入运用后，河床发生强烈冲刷，河底高程降低，发生了主流顶冲粘土淤积体，形成滩地坐湾、产生横河、斜河，钻裆，控导工程脱河的严重险情。2003年秋汛丰水，汛期主溜座湾，顶冲汉王城，王庵、贯台、蔡集等多处出现畸形河湾，致使以下河段形成不利流路与险情。影响最大的蔡集出险就是这样造成的[1]。
2003年8月下旬，秋汛发生以后，为避免洪水大面积漫滩，小浪底水库进行控泄运用，将花园口站原本要达到5000～6000
图1
总之2003年汛期河势变化说明沿用传统弯曲性的整治方法难以有效控制游荡河道的河势变化。由于河势的迅速变化常造成险工脱流，控导工程不断上延下接的被动抢险，河道断面形态仍很宽浅，无法形成稳定的中水河槽，需要采取更有效的河道整治措施。
2.宽河是产生横河、斜河的环境
从汛后蔡集等处出险发生过程可知：在游荡河道上，普遍存在着“大水趋直，小水坐湾”的演变规律。当洪水试图沿着最大比降方向流动时，遇到阻水挡水物时被迫改变流向，若水下的边界条件无法预先知晓时，河势变化则呈现随机性，这是产生横河、斜河的主要原因。
游荡河道的演变以河道来回剧烈摆动著称。在游荡河道的形成与演变历史过程中可知，河床淤积物特性的分布记录河流的演变历史。其河床组成的特性具有随机性，在不同时间，不同环境形成淤积物截然不同。河床淤积物粗细与当时水流的强弱有关：如在死水河湾中淤积物均为粘土沉积体；而在水流流动区域内的淤积物，多为启动流速极低的细粉砂层，形成游荡河道河床组成物质特有的不均匀性，分布的无规律性（见图2）。成为横河、斜河的产生潜伏下隐患。由以上分析可知只有制止游荡，形成稳定河槽，才能从根本上消除横河、斜河的产生的条件。
图2
3.解决问题的治理方向与措施
从稳定河段实测资料可知，不管洪水流量如何变化则不会发生横河、斜河的险情。原因就是没有耐冲粘土夹层。若能形成淤积物组成为均质的细粉砂河床，则可从根本上消除产生横河、斜河的险情。但是历史无法倒退，已经形成的河床地质情况无法改变。但我们可以通过机械工程措施，如把难冲刷的心滩挖掉，使洪水顺利排泄。根据对不同河型的形成条件的分析只有具有窄深河槽才能自由发展稳定河道。在游荡性上只有通过双岸整治[2]，使其形成均质窄深稳定河床（见图3），不仅能提高输沙能力，解决当前防洪诸多问题，也为今后长远防洪安全创造条件。
图3
4.对小浪底水库近期运用方式的建议
经过多年研究小浪底属峡谷型水库，其合理运用方式与三门峡水库蓄清排浑不同，应进行泥沙多年调节[4]，充分利用洪水输沙入海，调沙库容可以长期重复使用。
根据多年对河道输沙特性与冲淤特性研究，要充分发挥水库调节作用，应针对不同的兴利目的，其水库的调节方法有所不同[4]：以放水冲刷下游河床为目的调节运用，在应考虑下游目前不同河段河槽过洪能力和洪水演进洪峰沿程衰减，水库应泄放能保证下游各河段，均不漫滩的最大洪峰流量过程，利用洪水涨冲落淤的特性冲刷下游河道（平水期河床基本不发生冲刷），调整纵向冲刷部位，达到最大冲刷效果，用水量最少，冲刷效率最高。
若是以排沙输沙入海为主要任务，充分利用洪水排沙。为提高出库含沙量，水库应提前放空，进行空库排沙。在目前小浪底水库淤积量不大情况下，没有大洪水发生可不考虑。
千万不要再像以往调水调沙那样的做法，放平头洪峰，在落水时进行异重流排沙，把泥沙加在落水期，不仅增加河道淤积，使引起流量沿程增大，冲刷效率也最低。
结论：总结2003年汛期蔡集等河段出险情经验教训，可以看出要彻底解除黄河下游产生横河、斜河险情，从长远考虑要通过双岸整治使河槽稳定，形成均一的河床组成，产除发生的环境；近期同时应研究与小浪底水库科学合理运用相结合，调节流量过程，使河势得到有效调整，取得比较理想治理效果。
参考文献