摘 要 通过对黄河下游游荡性河道特征的研究，在今后的水沙条件下，黄河下游白鹤至高村河段游荡型河道，可以通过河道整治工程改变边界条件，转化为比较稳定的限制性弯曲型河道。

关键词 黄河下游 河型 转化

黄河下游河道长８３５ｋｍ，其中白鹤至高村长２９９ｋｍ为游荡性河道。对于小浪底水库运用后的水沙情况，游荡性河道演变的趋势如何，能否通过加强工程措施，把游荡性河道整治为稳定的弯曲性河道，是今后黄河下游河道整治方向性的问题。

一、黄河下游游荡性河道特性

黄河下游游荡性河道主要有以下特性：

１．宽、浅、乱

河身宽浅，沙洲棋布，游荡性河道的河相系数一般在２０～４０之间，到了弯曲性河段，就降低到６以下，有的达到２。

２．主槽摆动

这是游荡性河道另一主要特征。但随着河道整治工程的修建，摆动范围是逐渐减小的。

３．河身顺直，曲折系数小

黄河游荡性河道弯曲曲折系数在１．０～１．２６之间，长江上荆江河段为１．７，下荆江河段为２．８４，美国的密西西比河为１．６７。

二、黄河下游河道整治方略

美国水利工程师费礼门１９２２年发表文章认为：黄河下游堤距过宽，水流于两堤间不断迂回曲折，易生险工，他主张在下游两岸筑一直线新堤，以约束窄且深的新河槽，使河道不复曲折。

德国恩格思教授认为：宽堤有储蓄洪水的作用，强调黄河之病不在于堤距过宽，而在于缺乏固定的中水河床。故他主张利用“之”字形河槽进行整治。

我国著名水利专家李仪祉的治河方略也是“固定中水河槽”，河床固定了，才可刷深。

新中国成立后，黄河下游河道整治方略边争论边实践，有代表性治理方略如下：

１．湖渠化治理

三门峡水库运用初期，计划在下游修建１０个梯级工程。每个枢纽壅水成湖，湖与湖用渠相通，从平面上看是一湖一渠的图形，故取名“湖渠化治理”。

随着三门峡水库运用方式的改变，大量泥沙下泄，已兴建的花园口和位山枢纽上游发生严重淤积，被迫于１９６３年破坝，在建的八里庄和王旺庄两处枢纽停工。

２．江心洲治理|

方宗岱对国内外７４条河流研究后得出结论：江心洲河型是比弯曲型更为稳定的一种河型，多沙河流修建水库后整治弯曲性河道困难，利用卡口方案可以把黄河整治为江心洲河道。

３．“麻花形”治理

徐福龄在１９８６年《人民黄河》第４期上发表了《两种基本流路，两套工程控制》文章。他认为：白鹤至九堡河段经过整治后游荡范围的缩小，实际上是经过两种基本流路的整治取得的，因此可以利用自然和人工卡口作为节点，在节点之间把两条流路加以控制，进一步限制游荡范围。

４．弯曲性整治

自２０世纪３０年代恩格思提出固定中水河槽按“之”形河道整治，李仪祉赞同这种方案之后，从事黄河下游治理的多数专家和学者都支持这种观点。２０世纪６０年代初在郑州召开的黄河下游河道整治学术讨论会上多数专家都赞成“以坝护湾，以湾导流”的原则，而实际上自２０世纪５０年代后期就开始了规划治导线的工作。以后多次黄河下游河道整治规划中都以治导线为依据，按弯曲性河道治理。当然争论不休，在８０年代中争论激烈时有人曾提出不要治导线，不能按弯曲性河道治理。为此《人民黄河》１９８６年展开了“黄河下游游荡性河道整治意见讨论”，同时刊登了徐福龄、郭体英、胡一三、赵业安等人的文章。郭体英在“中水整治，小湾控制”一文中指出“黄河下游游荡性河道是可以被整治为相对稳定的河道的”。胡一三发表“微弯型治理”文章，认为游荡性河段整治成微弯型河道是个较好的方法，通过与该河段河性相近的过渡性河段微弯治理初步成果及部分游荡性河段修建整治工程后的作用和变化，说明游荡性河段用微弯型整治方案治理是可能的。微弯型属弯曲型的范畴，因曲折系数相对较小，故称微弯型。

三、河型转化分析

１．黄河游荡性河道成因及转化

钱宁认为河床堆积抬高和两岸不受约束，是造成黄河下游游荡性河型的基本原因。而其他因素如泥沙易冲易淤、洪峰猛涨猛落、流量变幅大、洪峰含沙量大等皆为辅助因素。

根据分析，游荡性河道转化的条件可以归纳为：

①改变来水来沙条件，减少冲刷能力。

②加固河床边界，增强抗冲能力。

在双方矛盾中，抗冲力大于冲刷力时就可使游荡性河流转化为稳定的河道。因此，人们可以通过水土保持、修建水库等措施，改变来水来沙条件而使游荡性河道转化；亦可在水沙条件大体不变情况下，通过修建河道整治工程等加固边界，提高抗冲能力使游荡性河道转化。

２．改变水沙条件，促使游荡性河道河型转化

（１）模型试验

荷兰的工程师们在研究了尼日利亚河及班纽河的河床演变性质以后，得出修建水库后游荡性河道将向弯曲性转化的结论；马克维也夫等曾通过模型试验，证明在含沙量不变而流量变化得到调平或径流过程不变而下泄沙量减少的条件下，河型将朝弯曲方向发展。

黄河下游研究组，在１９５８～１９５９年期间，曾研究过水库下泄清水以后，游荡性河道平面形态的变化，结论为在发生冲刷的试验段上段江心洲显著减少，河流有向弯曲发展的趋势。

（２）工程实践

三门峡水库蓄水期，下游河道平面和断面形态进行了调整，游荡性河道纵向稳定指标增加１．４６～２．３９倍，河型向稳定性转化。

汉江自丹江口水库到汉口长６０３ｋｍ，丹江口至皇庄２２３ｋｍ为游荡性河道，皇庄至汉口３８０ｋｍ为蜿蜒河道。丹江口水库于１９５９年建成，经１９６０～１９６７年滞洪运用、１９６８～１９８８年蓄水运用，丹皇段从游荡性河道转化为分汊型河道，皇汉段从蜿蜒河道变为微弯河型。

（３）古河道变迁中的河型转化

澳大利亚的马兰比吉河，从航空照片上，可以清楚地看到平原上还有一条古代的游荡型河流的残迹。据考证，在形成游荡型河流时的气候干旱，虽然年径流量较小，但由于植被差，洪峰流量和产沙量都要大得多。以后气候转为湿润，遍长了大量林木，年径流量有所增加，而产沙量大幅度减小，其结果从游荡性河型转化为弯曲性河型。

（４）小浪底水库为游荡性河道整治提供了有利时机

小浪底水库建成后，下游的水沙条件将向着有利于河道整治变化，主要表现在：

①河道减沙减淤。水库在拦沙运用期前十几年，下游河道将发生冲刷。在游荡性河道成因中去掉了沙量大、淤积严重这一重要条件。

②洪峰调平。水库一般按二级流量运用，在游荡性河道成因中去掉了洪峰尖瘦、陡涨陡落这一重要条件。

③中水时间延长。汛期来水超过２６００ｍ３／ｓ时，水库泄空前期蓄水量后全部泄放，超过８０００ｍ３／ｓ时，水库调蓄按８０００ｍ３／ｓ泄放，这意味着汛期中水时间较天然状况延长。中水时间延长有利于河势演变充分进行。

因此，由于下游河道来沙量小，减淤效益明显，洪峰调平，中水流量持续时间延长，有利于河道向弯曲型河道发展。弯曲型河道是最稳定的河道。

３．改变边界条件，促使游荡性河道河型转化

（１）模型试验

１９９４～１９９５年张红武和张柏山等进行了模拟游荡小河和河道整治工程促使河型转化试验。

①无工程游荡性小河自然造床试验。试验历时３０ｈ。放水６ｈ，河床平面形态面目皆非，放水２４ｈ已成游荡性小河。

②有控导工程时游荡性河道河型转化试验。按照黄河下游整治规划布置控导工程，观察河型转化情况，试验结果表明，游荡性河道通过整治，只要工程布局合理，最后可转化为限制性弯曲型。

另外，彭瑞善试验结论：黄河下游游荡河道可以通过修建控导工程，控制河势。

黄河水利科学研究院从２００２～２００３年在郑州北郊大模型上，进行的白鹤－高村游荡性河道整治方案实体模型检验也表明，根据新的水沙条件，以现状河势和地形资料为基础，按照黄委最新研究制定的规划治导线布置工程，黄河下游游荡性河道可以整治为流路单一稳定的微弯（弯曲）型河道。

（２）黄河下游河道整治实践

高村至陶城铺河道长１６５ｋｍ，为游荡性向弯曲性河道转化的河段。该段整治前两堤之间无处不行主流，可见摆动之剧烈，经过河道整治，目前主流稳定。该河段多年主流摆动范围由５４００ｍ减到１４００ｍ，河相系数由１２～４５减为７～２１。

在铁谢至高村游荡性河段，通过多年来不断的整治，已有３个河段的流路大体得到控制，分别是铁谢－伊洛河口、花园口－马渡、新店集－高村，这３个河段目前已基本表现出弯曲性河道的特性，主流线趋于弯曲，摆动范围大幅度减少。特别是铁谢－伊洛河口河段，位置在黄河下游游荡性河段的最上端，虽然河床比降相对更陡些，但在合理的河道整治工程作用下，河道的游荡摆动特性得到了有效的控制，基本上实现了河型由游荡性向弯曲性的转化。需要强调的是，这种河型的转化是在过去不利的水沙条件下完成的，小浪底水库修建后的水沙条件，将会更有利于河道由游荡性向弯曲性的转化，今后配合必要的河道整治工程，黄河下游游荡性河道完全有可能转化为像高村至陶城铺那样的限制性弯曲河道。

四、游荡性河道转化为限制性弯曲河道是可能的

对于黄河下游游荡性河道的河型转化，钱宁（１９８６）在１８５５年铜瓦厢决口以后黄河下游历史演变过程研究中，再一次明确提出：“从高村上下游河型的变化以及铜瓦厢决口以后上游河道游荡的减弱来看，游荡性河流可因加强两岸的约束而逐渐向更好的河型转化。在河道治理工作的布局上，应该尽量利用天然河道的演变趋势，因势利导，促使游荡强度不断转弱。在这一问题上，可以进行的工作是多方面的。例如游荡范围可以采用工程措施作出适当的压缩，滩槽高差可以通过加强主槽下切和滩面淤积而不断增大，洪水猛涨猛落的特性可以利用水库调节而加以改变。我们相信，河南境内的游荡性河道是完全可以改造得和山东境内的弯曲性河道一样的”。

根据各方面的研究成果，结合黄河下游的实际情况，我们认为：小浪底水库运用后，特别是初期运用改变了进入黄河下游游荡性河道的水沙条件，主要表现在洪峰流量减小，洪水过程调平中水历时加长，来沙量减少，泥沙粒径变细。这种有利的水沙条件将促使孟津至高村游荡性河段由堆积改变为单向冲刷或微冲微淤，滩槽高差加大，主槽断面趋于窄深，平滩流量增加，纵比降有所调平，床沙组成变粗，河势趋于稳定，结果河道的游荡程度减弱，并向弯曲性河道方向发展。所以，在修建大型枢纽调节洪水、减少下泄沙量的同时，应进行河床平面的工程控制，改变边界条件，固定中水河槽，逐步改造河型。河道整治的目的就是要充分发挥人的主观能动性，加速河道的调整过程。

通过以上分析，可以得出：河道整治工程对减小河道摆动强度，促使河道由游荡向弯曲方向发展的作用是显著的。高村至陶城铺过渡性河道的整治经验，以及白鹤镇至高村游荡性河道的河道整治实践，表明河道整治工程增加了滩岸的抗冲性，加强了河槽两岸的约束起到了控导河势作用和抗冲护滩护岸的作用，从而减小了河道的游荡摆动程度，稳定了河势流路。在小浪底下泄有利水沙条件下，若能利用现有的河道整治工程，并补充必要的河道整治措施，可以改变河道的游荡摆动特性，游荡性河段完全有可能逐步转化为像高村至陶城铺河段那样的限制性弯曲河道。

作者单位：河南省黄河河务局