刘航
济南黄河河务局历城黄河河务局 山东 济南 250108
摘要：在黄河下游二级悬河河段，发生大洪水时，易形成滚河、斜河或者横河，顺堤行洪冲刷堤防，威胁黄河下游堤防安全。对于黄河下游二级悬河的治理工作，2008年7月国务院批复的《黄河流域防洪规划》中，明确提出“结合水库调水调沙及河道整治，通过开挖疏浚主槽及人工扰沙，引洪放淤，淤堵串沟，淤填堤河，标本兼治，逐步治理二级悬河。
关键词：黄河下游；二级悬河；顺堤行洪；河道整治
1研究背景
黄河水少沙多、水沙关系不协调，是世界上最复杂难治的河流。目前黄河下游河道整治工程尚不完善，高村以上游荡型河道河势尚未得到有效控制，“二级悬河”发育，“横河”“斜河”发生概率增大，威胁下游防洪安全。特别是下游滩区居民多，长期以来滩区安全建设严重滞后，滩区近180万群众安全缺乏保障；滩区洪灾风险大，淹没频率高，经济发展和群众生活水平低。随着流域经济社会的快速发展，滩区内、外经济社会发展的差距逐渐增大，滩区已成为贯穿豫鲁两省的“沿黄贫困带”。为防止小洪水漫滩，减少滩区淹没损失，滩区群众对生产堤毁而复修、破而复堵，对小浪底水库拦蓄中小洪水保滩提出了更高的要求。针对黄河下游河道和滩区治理提出的新要求，开展了黄河下游河道与滩区改造方案的研究，旨在通过对黄河下游河道及滩区进行改造，在黄河下游滩区设置一定标准的防护堤及滩区滞洪区，在一定程度上减轻防护堤与下游设防大堤间的洪灾损失，促进滩区经济发展，缓解当前滩区发展与治河防洪日益突出的矛盾。
2治理方案设置格局
在黄河下游滩区内按照一定的设防标准和堤距新建两道防护堤，防护堤修建后，两道防护堤之间为河槽，防护堤与两侧黄河大堤之间仍为滩区。发生防护堤设防标准以下洪水时，充分利用河槽行洪输沙；滩区是泄洪通道的一部分，在河槽泄洪能力不足时用于扩大泄洪断面，增强泄洪能力。
根据滩区地形条件及超防护堤标准洪量分析，考虑在滩区设置一定数量的滞洪区。当发生超防护堤设防标准洪水时，根据滞洪区可分洪量及来水情况，有计划地分洪运用。当发生防护堤设防标准内洪水时，考虑防护堤标准与滞洪区运用，分为两种情况：一是直接按照设计防洪标准修建防护堤，不考虑运用滞洪区；二是修建低于设计标准的防护堤，结合滞洪区运用使较低标准防护堤达到设计标准。因此，方案论证的重点主要在于防护堤标准分析、滩区滞洪区设置以及防护堤与滞洪区联合运用的河道改造方案。
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3黄河下游“二级悬河”的判别指标
黄河下游河道是典型的复式断面，当临河滩地高于背河地面，同时主槽平均高程高于滩地平均高程时，即形成了“二级悬河”。“二级悬河”的判别指标为在假定平滩流量一定情况下，以滩唇高程与临河滩面平均高程的高差即“滩槽悬差”来表征“二级悬河”的发展程度。这种判别指标反映漫滩后的水位高低、大堤偎水深度，从而可以表征大堤发生溃决的危险程度以及产生顺堤行洪的程度。如果考虑到滩区宽度，则又可表征漫滩洪水发生滚河的危害程度。一般来说，当洪水不出主槽时，就不会危及大堤的安全。但是，若洪水一旦出槽漫过嫩滩，当有“二级悬河”存在时，洪水将很有可能进入堤河，会直接危及到大堤的安全。因此，“滩槽悬差”较用主槽平均河底高程与临河滩面平均高程之差的表示方法更能客观地反映“二级悬河”对大堤的危及程度。
4黄河下游“二级悬河”现状
4.1京广铁桥～东坝头河段
1855年黄河铜瓦厢决口后，京广铁桥～东坝头河段在160余年的摆动过程中，老滩沿持续坍塌，新低滩不断生成，所以该河段逐渐呈现出“高滩不高”的特征。来童寨以上河段新的嫩滩滩唇已经大大高于老滩高程；柳园口～东坝头河段右岸嫩滩高程目前还低于老滩高程1.0～2.0m。因此该河段右岸“二级悬河”形势并不突出，左岸“二级悬河”形势相对突出。
4.2东坝头～高村河段
东坝头～高村河段的滩区包括右岸的兰考滩、东明南滩和左岸的长垣北滩、南滩。其中，右岸的兰考滩和东明南滩两块滩地相互连接；左岸的长垣北滩由周营至渠村生产堤与黄河大堤围成；长垣南滩由左岸贯孟堤与生产堤围成。该河段滩地横比降均值远大于万分之2的河道纵比降，“二级悬河”形势比较严峻。
4.3高村～陶城铺河段
高村～陶城铺河段按河道特性可分为高村～孙口和孙口～陶城铺两个河段。高村～孙口河段，大堤至生产堤之间灘地面积为460km2，其中，右岸滩区面积为139 km2，左岸滩区面积为321km2。该河段滩区特征主要表现为堤根低洼，块数较多，坑洼较多，部分滩区因为退水困难而形成死水区，具有十分明显的蓄水作用。孙口～陶城铺河段滩地横比降均值大于河道纵比降的8倍之多，“二级悬河”形势十分严峻。
5黄河下游“二级悬河”的危害
5.1增大了堤防溃决的可能性
目前，黄河下游部分河段具有“二级悬河”现象，只要洪水漫滩，堤河附近水深可达到2～3m，局部河段最大水深可达到5m。据统计，禅房～高村河段的右岸和南小堤～陶城铺河段的左岸河段水深分别达到2.96m和2.78m，相应断面最大水深分别为4.49m和4.44m，泺口～利津和利津～渔洼河段左岸水深也分别达到3.96m和4.31m。堤河水深较大、长时期浸泡大堤，增大了堤防发生溃决的可能性。
5.2增大了河道整治的难度
黄河下游河道整治工程对控制河势、稳定河槽起到了积极作用。但是由于“二级悬河”加剧，增大了河道整治的难度。近年来河槽淤积抬高，断面萎缩，平滩流量减小，在与过去同样的平滩流量下，现今早已漫过主槽，河道整治工程稳定河势的作用削弱。例如“96.8”洪水期间，控导护滩工程漫顶较多，共有127处、1346道坝漫顶，占坝垛总数的35.8%，平均漫顶水深0.2m，最深0.5m。
5.3增大了滩区财产的损失
黄河滩区是洪水的行洪区，又是滩区人民繁衍生息的居住地。由于长期小水行河，二级悬河加剧，加之嫩滩耕种、糙率增加，下游河道主槽过流能力严重下降，水位表现明显偏高，漫滩几率增大，洪水淹没损失增加。例如“96.8”洪水虽属中常洪水，但下游滩区大部分漫水，淹没耕地301万亩，倒塌房屋22.65万间。
6主要结论
选择“滩槽悬差”作为黄河下游“二级悬河”的判别指标，能客观反映出洪水漫滩后大堤发生溃决的危险程度以及产生顺堤行洪的程度。1986年后，黄河水沙变异，“二级悬河”不断加剧，增加了下游河道治理的难度，中常洪水条件下，下游河道堤防几乎全部偎水，部分河段存在顺堤行洪，甚至有发生滚河的可能，对下游堤防安全构成了较大的威胁。研究表明，黄河下游“二级悬河”对行洪的危害主要表现为：堤防长时间偎水，增大了堤防溃决的可能性；增加了河道整治的难度；增大了滩区财产损失。
结束语
中国目前城市化过程生态“欠账”严重，对于河流的生态保护和发展而言，相对较大的尺度和区域，单纯依靠点状和线状的城市河流的生态恢复是无法满足城市生态平衡需求的。如何从多维角度，多尺度的，多学科综合的视角，进行更大尺度和区域的城市群生态恢复和网络的构建，是城市化过程中我们急需研究的问题。
参考文献：
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论文作者:刘航
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/28
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