黃河生產(chǎn)堤分布特征及其對(duì)河道沖淤的影響

【摘要】生產(chǎn)堤是黃河下游灘區(qū)群眾自發(fā)修建的，由于歷史原因和沿岸居民認(rèn)識(shí)水平的不同，現(xiàn)狀生產(chǎn)堤兩岸間距、斷面尺寸和施工質(zhì)量都呈現(xiàn)出較大差異。生產(chǎn)堤阻斷了黃河下游河道灘槽水沙交換，對(duì)加大河槽淤積有一定的輔助作用，但不是決定性的；生產(chǎn)堤對(duì)河道淤積的部位和形態(tài)有重要影響；生產(chǎn)堤對(duì)河道沖刷沒(méi)有明顯的不利影響。目前逐步廢除生產(chǎn)堤是黃河下游灘區(qū)治理的上策。

【關(guān)鍵詞】黃河灘區(qū)；生產(chǎn)堤；灘槽演變；漫灘洪水

黃河下游灘區(qū)既蓄滯洪水又沉積泥沙，是灘區(qū)人民賴以生存的場(chǎng)所。黃河下游洪水漫灘完全是自然的，灘區(qū)滯洪沉沙與群眾生命財(cái)產(chǎn)安全矛盾突出。一方面，為生命財(cái)產(chǎn)安全，灘區(qū)人民修建了大量生產(chǎn)堤；另一方面，生產(chǎn)堤的存在縮窄了河道過(guò)洪斷面，對(duì)下游防洪安全產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。本文在分析了黃河生產(chǎn)堤現(xiàn)狀分布的基礎(chǔ)上，探討了黃河生產(chǎn)堤對(duì)黃河下游河道沖淤的影響，試圖為科學(xué)解決生產(chǎn)堤問(wèn)題提供科技支撐。

1、黃河生產(chǎn)堤分布特征

生產(chǎn)堤是灘區(qū)群眾自發(fā)修建的，由于歷史原因和沿岸居民認(rèn)識(shí)水平的不同，現(xiàn)狀生產(chǎn)堤不論兩岸間距，還是斷面尺寸和施工質(zhì)量都呈現(xiàn)出較大差異。

（1）生產(chǎn)堤斷面差別大。保護(hù)灘區(qū)面積比較大、灘區(qū)村莊密集、經(jīng)濟(jì)較好的河段，生產(chǎn)堤斷面較大，頂寬一般6.0～8.0m，高出當(dāng)?shù)貫┟?.0～3.5m，主要分布在濮陽(yáng)、范縣、長(zhǎng)垣、東明、蘭考、臺(tái)前、梁山等東壩頭以下低灘河段；保護(hù)灘區(qū)面積不大、灘區(qū)村莊密集、經(jīng)濟(jì)狀況一般的河段，生產(chǎn)堤頂寬一般4.0～6.0m，高出當(dāng)?shù)貫┟?.0m，可防御當(dāng)?shù)亓髁?000m3/s左右，主要分布在鄆城、鄄城、菏澤等地河段；灘面較高的東壩頭以上河段，以及在嫩灘區(qū)修建的生產(chǎn)堤，頂寬1.0～4.0m，高出當(dāng)?shù)貫┟?.0～2.0m，可防當(dāng)?shù)亓髁?000～5000m3/s，主要分布在原陽(yáng)、開(kāi)封、中牟等河段。

（2）生產(chǎn)堤間距上寬下窄，平面布局雜亂無(wú)章。一方面受黃河下游河道形態(tài)及灘區(qū)范圍影響，夾河灘以上河段兩岸生產(chǎn)堤間距較大，一般都在3.0km以上，夾河灘至高村河段1.5～2.5km，高村至孫口河段0.8～2.0km，孫口以下河段1.0km左右；另一方面由于修建目的及時(shí)間不同，保護(hù)村莊、耕地、經(jīng)濟(jì)園區(qū)和兼做交通的生產(chǎn)堤橫七豎八交織在一起，加之近幾年汛期洪水很小，嫩灘裸露，不少地方與水爭(zhēng)地現(xiàn)象十分嚴(yán)重，隨著河槽的萎縮生產(chǎn)堤修建不斷向河道主槽推移，不少地方不僅修建一道生產(chǎn)堤還修有第二道，更有甚者在河槽中修建了第三道生產(chǎn)堤。

2、黃河生產(chǎn)堤對(duì)河道沖淤的影響

黃河下游河道沖淤具有“多來(lái)、多排、多淤” 演變規(guī)律。將歷史各典型時(shí)期生產(chǎn)堤狀況、水沙條件、灘槽情況進(jìn)行綜合分析，得出以下認(rèn)識(shí)：

（1）生產(chǎn)堤對(duì)河道沖淤的影響存在差異

生產(chǎn)堤的修筑，阻斷灘槽水沙交換，限制了泥沙的淤積范圍，加快了主槽淤積抬高的速度。例如1950～1959和1965～1973年兩個(gè)時(shí)段，前者年均來(lái)水480億m3，來(lái)沙17.95億t，平均含沙量37.4 kg/m3，后者年均來(lái)水480億m3，來(lái)沙16.26億t，平均含沙量33.9 kg/m3，兩者年均來(lái)水來(lái)沙十分相近。前者年均淤積3.61億t，主槽淤積占23%，灘地淤積占77%，后者年均淤積4.39億t，主槽淤積占67%，灘地淤積占33%。這種差別雖然與水沙過(guò)程和河道擺動(dòng)受限等因素有關(guān)，生產(chǎn)堤的存在無(wú)疑是重要的原因之一。例如1960～1964，2000年以后小浪底清水下泄時(shí)期和1981～1985年豐水枯沙時(shí)期，雖有生產(chǎn)堤的存在，對(duì)河道沖刷均沒(méi)有明顯的不利影響，沖刷期水流挾沙能力大多處于不飽和狀態(tài)，生產(chǎn)堤約束水流，使之少出支汊串溝，還可截支強(qiáng)干，使主流保持較強(qiáng)的沖刷能力。

（2）生產(chǎn)堤對(duì)加大河道淤積有一定的輔助作用。

1975-1977年各灘區(qū)主槽年均淤積量為0.69億m3，灘地的年均淤積量為1.12億m3，全斷面的年均淤積量為1.81億m3；而1981-1985年各灘區(qū)主槽的年均沖刷0.48億m3，灘地的年均淤積量為0.10億m3，全斷面的年均沖刷0.38億m3。綜合分析原因主要是水沙條件的改善所致，從來(lái)沙時(shí)間分布上比較，前者比后者水枯沙豐且來(lái)沙集中，后者水豐沙枯且水沙組合、搭配比較理想。因此，生產(chǎn)堤對(duì)加大河槽淤積有一定的輔助作用，但不是決定性的，生產(chǎn)堤對(duì)于中常流量洪水的漫灘和灘地淤積有一定的負(fù)面影響，由于生產(chǎn)堤本身質(zhì)量較差，抗沖能力弱，大洪水期間經(jīng)常漫決、沖決或掉入河中，所以對(duì)大流量洪水條件下的洪水漫灘和灘地淤積影響并不明顯。

（3）生產(chǎn)堤對(duì)河道淤積部位和形態(tài)有重要影響

對(duì)某一漫灘洪水，自然情況下漫灘洪水以灘唇淤積為主，灘區(qū)深處淤積很少，漫灘水深愈大，淤積影響的范圍也愈大，靠近灘唇附近的灘面淤積厚度遠(yuǎn)大于灘區(qū)深處，灘面橫比降增大，尤其是洪水流量接近平灘流量時(shí)，這種規(guī)律表現(xiàn)尤為突出。如將觀測(cè)大斷面與當(dāng)年的漫灘水深和生產(chǎn)堤情況進(jìn)一步聯(lián)系得出：生產(chǎn)堤擋水標(biāo)準(zhǔn)較高，不易被洪水沖決的生產(chǎn)堤可以割斷河槽與灘地淤積的聯(lián)系，凡是存在生產(chǎn)堤、且連續(xù)成系統(tǒng)的河段，泥沙大都淤積在生產(chǎn)堤前，堤后則是低洼地帶；但如果灘區(qū)存在串溝與上游有缺口相連、洪水通過(guò)口門及串溝進(jìn)灘時(shí)，灘區(qū)深處也發(fā)生大的淤積，以上現(xiàn)象在92、94和96年洪水時(shí)表現(xiàn)尤為明顯。

3、結(jié)論與建議

在目前槽高灘低的情況下，全部廢除生產(chǎn)堤，危及灘區(qū)防洪安全，很不科學(xué)，所以，逐步廢除生產(chǎn)堤是黃河灘區(qū)治理的上策。建議近期控導(dǎo)工程連線之內(nèi)的生產(chǎn)堤必須全部破除，控導(dǎo)工程連線之外的生產(chǎn)堤也要防止無(wú)序修筑與加高；遠(yuǎn)期處置可視將來(lái)灘區(qū)安全建設(shè)、中水河槽塑造、灘區(qū)補(bǔ)償政策落實(shí)及其它處置方案的論證結(jié)果而定。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（L1624052）

作者簡(jiǎn)介：馬琳（1981- ），女，山東濱州人，工程師，主要從事水利工程勘察設(shè)計(jì)。