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黄河可以“人为地”改道一下的
原题:黄河下游河道改道问题探讨
原载:水文地质工程地质(2000年第1期)
作者:方建华,谢俊卿,程生平,任润虎
编辑:冯兆东(2024-09-12)
摘要:本文从黄河下游华北沉降盆地的基底构造,河沙淤积、地貌形态特征诸方面论述了黄河下游河道改道的必然性,指出黄河下游决堤改道的危险河段在河南、重点在花园口至高村河道段。为了防止黄河河道失控,避免决堤改道造成巨大经济损失,提出了黄河下游局部改道( 花园口—张庄闸人工造黄河河道)的设想,对黄河下游防洪治河具有重要的实际意义。
1 黄河下游河道决堤改道的必然性
1.1 黄河下游的基底构造
黄河自桃花峪流入华北沉降盆地,华北沉降盆地 西部为太行山深断裂(活动断裂),东界为广饶—齐河—聊城—兰考深断裂(活动断裂)。桃花峪以上受太行山深断裂抬升,河道纵比降0.82‰(大于0.5‰),河道属于侵蚀型,桃花峪以下黄河位于华北沉降盆地,河流纵比降平均0.12‰(小于0.5‰),属于淤积型河道。黄河下游沿着黄淮中断拗洛阳—开封台陷(东西向)—华北中断拗的东濮凹陷(南西北东向)—济阳拗陷(南西北东向)流入渤海。基底构造控制着现行黄河河道的形成流向,也是黄河下游淤积的主要原因,特别是花园口—高村河道段位于洛阳—开封台陷区,是形成游荡淤积型 河道段的真正原因。
1.2 黄河下游河道淤积
黄河的泥沙,在下游河道因不能全部输运入海,便在河道中沉积下来,致使河床不断淤高。自70年代以来,黄河严重断流,使淤积在下游河道内的泥沙的主要位置由滩地转向主河槽。特别是河南境内花园口至高村河道段,堤距较宽,虽有河槽蓄滞作用,但河槽宽浅散乱,主流摆动频繁,心滩消长无常,河道游荡不定。花园口段游荡型河床下游河槽汛期冲刷量抵消不了枯水期的淤积量,每年以10cm速率淤积抬高。淤积使黄河下游防汛日益困难“小流量、高水流”已形成地上“悬河”。淤积是黄河下游河道决堤改道的主要原因。同时,淤积使黄河下游河床抬高,使枯水期河水渗漏补给地下水,造成下游断流的一种原因。
1.3 黄河下游地貌地形特征
黄河下游自桃花峪以下地貌上位于黄河冲洪积扇扇脊部位,南部地势向东南缓倾斜,北部向北东缓倾斜,黄河下游河道为淮河流域与海河流域的“分水岭”,黄河下游淤积造成的地上“悬河”,已使黄河河道开封段河滩高于开封市地面7m,济南段河滩高于济南市地面6m,高差已处于历史上黄河决堤改道的临界状态,与铜瓦厢决堤改道时的河滩与堤外地面高差相同。
从历史地貌观点来看,黄河下游在华北大平原上散流分叉是黄河冲洪积扇地形特征所决定的,筑堤束水是违反黄河分流的本性的,河床淤积抬高后,要决堤改道是自然规律,要根治黄河,应该按其自然规律和特性,分河引水才是符合黄河自然规律的办法。简单地加高培宽加固大堤,是在黄河每次决堤改道后处于相对稳定期,河滩与堤外地面高差相对较小的时期的防洪措施。
黄河下游危险河道段在河南,河南境内的危险河道段在桃花园至高村河段。由于花园口至高村河道严重淤积老化(其中,花园口至东坝头河道已有400余年历史),行洪能力大大降低,存在决堤改道的危险性最大,将造成的经济损失最大。因此,为了防止黄河河道失控决堤改道,迫切需要规划一条人工河道导引控制洪水(或取代该段河道),以减少洪水的威胁,避免决堤改道造成的巨大的经济损失。
2 黄河下游河道局部改道的可行性
规划的黄河下游局部改道河段,从原阳县葛庄(花园口北岸)—延津县榆林—滑县鲁寨—沿柳青河—金堤河—台前县张庄闸汇入现行黄河河道,全长260km(图1)。现从改道的基底构造地形地貌、河沙淤积、技术、经济等方面论述局部改道的可行性。
2.1 黄河下游局部改道的河道基底构造
规划的黄河局部改道后的河道仍位于华北沉降盆地,仍然受太行山深断裂(西界),济阳—聊城—兰考深 断裂(东界)控制,河道基本上沿着黄淮中断拗洛阳—开封台陷(北东向)—华北中断拗的东濮凹陷、临清拗陷(南西北东向)—济阳拗陷(南西北东向)流入渤海,基底构造控制着改道后的黄河河道的流向。
2.2 黄河下游局部改道的河道地貌形态特征
规划的黄河局部改道的河道,基本沿着现行黄河北岸地势低洼的北金堤滞洪区柳青河、金堤河的流向(南西北东向),地貌上位于黄河冲洪积扇的上部,把现行黄河河道截湾取直。地面标高,92m—78m—60m— 53m—46m—42m。规划黄河河道的右岸,在长垣、滑县、濮阳、范县等地可留有滞洪区,同时,继续利用山东省东平湖滞洪区分洪,以确保艾山站10000m3/s的下泄洪峰流量。
2.3 黄河下游局部改道的河道淤积
现行黄河河道从葛庄—东坝头—张庄闸长 约300km。改道后的河道从葛庄—张庄闸约260km,缩短40km。现行河道葛庄—张庄闸河流纵比降0.167‰,改道后河道葛庄—张庄闸,河流纵比降0.192‰。河流纵比降的提高及河道的截弯取直,使黄河下游的桃花峪—入海口,基本上保持河道呈近似直线形态,有利于减少河道的淤积。
2.4 黄河下游局部改道:既...又...
规划的黄河下游局部改道的河道段,基本上利用黄河冲洪积扇的自然地貌形态,改道河道段的河流纵比降坡度是自然形成的,有利于河道的行洪。人工机械化作业沿柳青河、金堤河、开挖河道、加倍大堤,改道河道段的工程地质条件比较简单,技术上是可行的。规划整个改道河段总长仅有260km,比现行葛庄—张庄闸河道缩短40km。可减少改道后的河道的维护运行费用,最重要是这种黄河下游的局部改道方案,保持张庄闸以下现行黄河河道不变,既保证了山东省河口地区地质生态环境不发生大的变化,又避免了河南段黄河决堤改道造成的巨大经济损失。
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2.5 黄河下游局部改道的经济可行性
规划的黄河下游局部改道的河道段,没有穿越重要的城市及大的工业区。基本上利用的是现行的黄河北金堤滞洪区及柳青河、金堤河河道。主要穿越京九、新菏铁路、郑州—新乡高等级公路,新乡—原阳、新乡—延津、滑县—长垣、濮阳—长坦4条县际一般公路,涉及中原油田采油厂,经济损失不大。濮阳—范县—台前一带的现有大堤可充分利用。总之,该改道方案在经济上也是可行的。
图1 黄河下游河道局部改道位置图
1:黄河现行河道;2:黄河规划河道;3:一般河流;4:京杭大运河;5:湖泊;6:滞洪区
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GMT+8, 2024-11-22 11:08
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