黄河下游游荡性河道整治方案比选
辛然
【摘 要】黄河下游河道治理在取得显著成绩的同时也面临着一些新的问题。本文根据存在问题，在黄河下游原有整治方案的基础上，提出了下游河道节点整治，对节点整治的目标、主要整治参数及工程建设方案进行了探讨，并对节点整治与原有整治方案的关系及影响进行了分析。
【关键词】黄河下游；河道整治；节点；小流量
通过在黄河下游开展的河道整治，游荡性河段河势游荡范围得到有效控制，水流得到了改善，提高了堤防防洪安全，有效地防止了塌滩、塌村，提高了引黄取水的保证率，河道整治工程的修建，取得了巨大的经济效益和社会效益。然而，黄河下游河道治理在取得成效的同时也面临一些新的问题，如小水畸形河势、二级悬河、滩区发展、供水保证及其它相关问题。对于上述河道整治所面临和需解决的问题，为了使河道整治工程能更好地适应新的水沙条件，改变目前小水畸形河势局面，提高两岸供水保证率，促进滩区发展，开展了下游河道节点整治研究。
1 节点整治目标
目前黄河下游的河道整治以防洪为主要目的，按照中水河槽进行整治的，其工程平面型式是按中水河势流路设计的。根据近年来的河势变化和模型试验结果看，在中常洪水情况持续作用下，现行的整治方案能较好的控制河势变化，起到控导主流和稳定主槽的作用，并且在此情况下，河流的输沙能力也比较高。
在目前采用的整治方案下，为控制小流量下不利河势的进一步发展，解决工程送流能力不足的问题，近年来按原整治方案又不得不安排了许多续建工程。续建工程部分坝垛的布置位置已超出原中水整治方案规划范围，且有的坝垛甚至进入预留的行洪河宽之内。如果今后的河道整治工程仍是简单地按目前的整治方案和设计采用的标准进行建设的话，续建坝垛可能会对河道的行洪能力产生较大的影响。
黄河下游河道节点整治预期目标：通过工程措施，使小水流路得到基本控制，增强河道整治工程对下游河势的控制能力，使下游河势向规划流路演变，尽可能塑造稳定窄深河槽。节点整治不是否定中常洪水建设方案，而是对中常洪水建设方案进一步完善，使小水流路也能得到控制并达到预期目标。
2 节点整治主要参数
根据黄河下游的来水过程，其来水将出现明显的分级趋势，即（1）在大洪水情况下，洪峰流量得到削减，但仍会超过4000m3/s，出现几率明显降低；（2）中常洪水包括调水调沙洪峰多在2000m3/s～4000m3/s，其历时和出现频率较水库修建前的中常洪水4000m3/s～5000m3/s均要多；（3）正常运用情况下，流量多在300 m3/s～800m3/s，其出现几率超过60%。
整治流量：1000m3/s；
工程结构型式：潜坝为主，坝顶宽7m，边坡1：1.5；
排洪河宽：1200m～1500m。
3 节点工程建设方案
根据近年来的河势变化和模型试验结果看，在中常洪水情况持续作用下，现行的整治方案能较好的控制河势变化，起到控导主流和稳定主槽的作用。目前的整治实际上已经基本解决了洪、中两种流量下的河势变化问题，存在的问题也主要是小水河势问题。由于打破原有建设平面布局已经很难实施，因此，未来河道整治工程的建设应坚定不移的维持和完善原整治方案，并在原有整治方案的基础上，在尽可能减小对防洪影响的前提下，较以往更多地关注引水及其它要求。
根据上述原则，以黄河下游老田庵～马渡河段节点整治为例，在现有的微弯型方案基础上，在直线段布置工程以求进一步控制现行河势，解决现有河势问题，见图1。按规划流路直接延长直线，利用工程进一步控制小水河势，避免主流在工程下首下挫后形成畸形河势。
在弯道段维持原中水整治方案下的设计参数，仍充分利用现有的微弯型河道整治方案布置的工程来控制大、中洪水流路、直线段布置整治工程控制河势发展；在纵断面上，弯道段布置的工程仍维持现行整治流量下的设计高程，直线段按潜坝布置工程，以减少对大洪水行洪的影响，见图2。
4 节点整治与对中水整治的影响
由于河道整治工程是一种永久建筑物，工程布置后其设计参数就很难调整。在小流量径流过程的长期作用下，畸形河势将出现，工程送流能力不足的问题也自然随之产生。以往的研究主要着重于对大、中洪水控制的研究，在理论研究、模型试验中也更加着重于这些量级洪水在结果上与实际的符合性，对长期小水对资料进行了分析，但基于当时收集资料的时限性和当时的分析手段难以将得到的河势的影响并没有引起足够的重视。同时，以往在确定整治参数中也对原型观测数据进行集中全面的处理，因此，部分成果的合理性也有待通过进一步的验证加以确认。
在目前采用的整治方案下，为控制小流量下不利河势的进一步发展，解决工程送流能力不足的问题，近年来按原整治方案又不得不安排了许多续建工程。续建工程部分坝垛的布置位置已超出原中水整治方案规划范围，且有的坝垛甚至进入预留的行洪河宽之内。如果今后的河道整治工程仍是简单地按目前的整治方案和设计采用的标准进行建设的话，续建坝垛可能会对河道的行洪能力產生较大的影响。
根据小水河势存在的问题和来水的实际情况，在保证黄河防洪安全的前提下，建议对黄河下游开展二级治理，即洪、中、枯分级分级应对，分级治理。节点整治与中水整治方案配合，将会实现对洪、中、枯洪水河势的控制，对于保证防洪安全作用明显。
小水整治方案不是否定了4000m3/s方案，而是在此基础上的进一步完善，使小水时也能得到控制并达到预期作用。根据推荐的节点建设方案，以老田庵～马渡河段为例，当上游来水小于800m3/s时，大河过上游京广黄河的大桥断面后，无论来留方向如何，老田庵控导工程都能很好地将其导入进入保和寨弯道，以达到控制河势的效果。由于当前来水含沙量较小，将有助于该河段进一步生成相对稳定的窄河河槽，主河槽过流能力可进一步增加。
当上游来水出现大于800m3/s的中常洪水条件下，潜坝坝顶开始过流，由于潜坝对主流仍有一定的导流、送流能力，大河主流仍以主河槽下泄为主。老田庵控导工程过流断面1200m基本可满足过流要求，对塑造窄深河槽也有一定帮助。
当上游出现较大洪水情况下，根据对花园口历史洪水统计分析，最小过流断面应不小于1500m，节点方案实施后最小过流断面仅1200m，不能满足过流要求。但考虑节点建设方案中工程结构为潜坝结构，潜坝过水后，可以和河道主槽一样过流，计算排洪河宽时，应该计入或部分计入潜坝本身所占去的河道宽度。因此，节点建设方案可满足断面排泄大洪水需求。
【参考文献】
[1]黄河水利科学研究院.黄河下游游荡性河道河势演变机理及整治方案研究报告[R].郑州：黄河水利科学研究院，2005.
[2]河南黄河勘测设计研究院.小浪底水库运用以来河道整治工程布局（布置）适应性及调整研究（陶城铺以上河段）[R].郑州：河南黄河勘测设计研究院，2010.
[3]崔承章，熊治平.治河防洪工程[R].武汉：武汉大学，2004.endprint
