试论未来黄河下游治理的主要对策(2)

　　非游荡型模型小河试验表明，超饱和挟沙水流致使滩槽高差减小的速率较大，表面上看流路较稳定，但随着主槽河床抬高，水流逐渐漫溢，出现滩唇和滩地横比降。当槽底比滩面高到一定程度时，即形成了严重的“二级悬河”局面。滩地逐渐出现串沟，又逐渐夺溜改河，最后主河还是“滚”过去了。在黄河下游窄河段也存在这种可能，例如，在山东长清顾小庄一桃园段，黄河溜势往东北方向急转，1958年及1976年洪水期在桃园附近都曾发生过裁弯取直、河势改变的险象。近20年来该河段主槽淤高了2～3m，滩地淤积很少，滩唇普遍高于洼槽2～3m，形成了更为不利的局面，目前的设计洪水位比1958年及1976年最高洪水位高出3m左右。以此为依据，赵业安等专家预测，一旦发生8000～10000m／s的大洪水，洪水很可能撇弯走直，在顾小庄一桃园之间改道，顺着洼槽直冲长清归德镇、长清区城区一带及玉符河右岸睦里闸一北店子大堤，致使部分滩区发生毁灭性灾害，并危及上下游河段的河势变化及防洪安全，进而威胁到济南市新市区的开发。
　　笔者进行的清水造床第一组试验，选用密度略大于1t／m的塑料沙铺成河床边界，河床可动性强，易形成游荡型小河；只是由于挟沙水流没有处于超饱和状态，因此河床未出现严重堆积，没有形成“二级悬河”。第四组试验与上述第一个组次试验的水沙及河床边界条件相同，只是加上了河道整治工程和一些生产堤。试验结果表明，河道整治工程及生产堤的修建，加快了“二级悬河”的形成速率，同时加重了“悬”的程度。这时小的河槽摆动虽然少了，但又可能不断孕育着大的摆动、大的灾害。
　　人们最关注东明、长垣等几个“二级悬河”局面严重的河段是否会出现滚河，所以在两岸修了不少防护工程。实际上，在中、上游泥沙尚未得到有效控制的前提下，“二级悬河”的范围会不断扩大，程度也会逐渐加重，造成危害的可能性也将加大，引起的灾情将越来越重，易出险情特别是易滚河的河段也会增多，例如在东坝头以上河段也会出现滚河现象。1996年笔者进行花园口一东坝头河段小浪底水库正常运用后的河势变化预报试验时，曾采用了包括高(本文转载自 www.yzbxz.com 一枝笔写作网)含沙水流过程的水沙系列。模型中花园口河段淤积严重，主河高程比老滩还高，试验中出现过部分水流在双井工程上首进入支流的不利局面，甚至流量在10000m／s左右时，大河曾从双井工程下首分流进入原阳高滩，最后全部夺溜滚河。多年前这一试验结果说明，这一河段的河势已相当严峻。

　　“二级悬河”的根治必须同黄土高原的治理及从相关流域调水结合起来，即运用工程手段，改变多沙来源区的侵蚀基准面，拦减泥沙。黄委正大规模修建淤地坝，这是一个机遇。实际上，如果修建“石埂梯田”，也能长期有效地保持水土，中东地区数千年前修筑的这类梯田，现在还发挥着作用。20年前笔者曾设想，如能把黄河下游数万名修防人员抽调一半到中游搞水土保持工作，那么下游治理的压力可能自然减轻；体制上的变化，又会促使本来准备堆放在下游的大量石料上移到黄土高原，减沙入黄效果将会提高，下游河道的危险局面也将必然改观。应该承认，如何通过机构调整把节省出的大量人员划拨到黄河上中游管理局，大规模建设水土保持工程，专治黄河多沙这个症结，也是值得研究的。
　　4黄河下游宽河道边界应有新的布局
　　谈“二级悬河”成因时，涉及宽河段这个边界条件。宽河段内广大的滩区，既是行洪区，又是滩区181万群众生活生产的家园，同时也为“二级悬河”的形成提供了空间。鉴于滩区民众完全迁出和完全破除生产堤既不现实，也没必要，并且水沙条件难以在短时间内有根本改善，因此“二级悬河”的治理措施必须在改善宽河道边界条件上做文章。

　　黄河下游河道治理的图形应该与未来洪水相适应，目前大堤堤距太宽，但又不可能废弃，因此在大堤上还要有目的地修建防护工程，确保万无一失。两岸大堤相当于历史上的遥堤，应成为后方防线；生产堤需要在原基础上对易受主流顶冲部位加以改造，同时使两岸生产堤保持必要的行洪、滞洪宽度。新的生产堤与控导工程相结合，与行洪相适应，可减小生产堤被冲决的可能性，因而该堤一般不需要裹护，而且在有些地方还要预留分洪口，让洪水上滩，以便在滞洪的同时不断淤滩。控导工程与生产堤共同构成了第一道防线，生产堤实际上相当于历史上的缕堤，堤距5km左右，已给大洪水留有足够的空间。由于有控导工程约束河势，因此第一道防线的安全性是历史上的缕堤难以相比的。
　　因控导工程需要经常防护，故在大堤与控导工程之间需要修路。若将该路的修建标准提高一些，迎水面加以护坡，或在路两旁特别是上游种植一些与水流相适应的灌木，同李殿魁设想的“软约束”类似，这种可用于防汛抢险的路相当于历史上的格堤。滩上的村庄与大堤连接的地方也要修建起格堤作用的道路。有了格堤后就可以有计划地淤滩治滩，遇到超标准洪水时又可分洪、滞洪，使各方面运作的空间增大。
　　滩地的居民完全搬到黄河大堤以外给国家造成的压力巨大，而且会给群众的生产生活带来新的问题，可行性较差。在这种情况下，应从新的管理体制或模式上下工夫，走可持续发展的道路。例如村台建设，不能不断改建，房屋建筑应制订出“与时俱进”的方案，创造出适应滩面不断淤高的新结构，要研究出专门的框架结构的房屋，一方面可不断加高，另一方面洪水上滩时又可避水。整体来讲，要对宽河道平面形态和滩区房屋结构加以改善，使其既能适应流量越来越小的中常洪水，又能在大洪水到来之时确保黄河安澜和滩区群众安全，走“弹性治河”之路。
　　5黄河口治理可采取“输，挖、分"并举的方案
　　对黄河口治理方案应加强研究，笔者认为要围绕3个字做文章，即“输”、“挖”、“分”。
　　(1)“输”，就是束水攻沙，输沙人海。首先要加强河道整治工程建设，这样可起到束水攻沙的作用，同时要认识到，黄河河口地区来水有限且不断减少，如果不强调借用河口海洋动力，河口会不断延伸、摆动。李殿魁提出的“三约束”理论，特别是巧用海洋动力这一点，对黄河口治理十分重要。数学模型计算发现，人海后泥沙迅速淤积且主要堆积在海岸两侧，只有充分利用河口海洋动力，把刚淤积在近岸的泥沙不断地掀起并输运人海，才可能长期保持河口稳定。近海区束水攻沙要靠特殊的工程控导，若按照李殿魁的双导堤布局思路，以何富荣水力插板技术为依托，也许可以通过科学攻关，找出一个影响拦门沙形成过程和减弱拦门沙的途径。不难想像，双导堤深入海内越远，受海洋动力的作用就越强。(责任编辑：一枝笔写作事务所)