黄河滩区堤沟河淤填造地及尾水利用工程探讨

杨 震 高 坤 王小冬

（山东黄河勘测设计研究院，山东 济南 250013）

0 概述

黄河的多泥沙特性造就了黄河下游独特的河道形态，使黄河下游成为举世闻名的“地上悬河”。进入20世纪80年代中后期以来，由于黄河处于相对枯水期，同时沿程工农业用水大量增加，黄河下游径流量明显减少，大洪水发生机率减小，洪水漫滩造成滩地淤积减少，小流量过程大大增加，改变了天然情况下的横向淤积分布，从根本上改变了河道的横向淤积部位，使滩槽高差变小，形成了“槽高滩低、堤根洼”、大堤附近滩面明显低于平滩水位，甚至部分河段大堤附近滩面高程低于主槽深泓点高程的二级悬河不利局面。加之近年来随着水资源利用程度的提高，工农业用水增加，进入黄河下游的水量明显减少，河流输沙能力下降，泥沙更多的淤积在主槽中，使得黄河下游二级悬河形势愈加严重，串沟夺流、顺堤行洪甚至发生滚河的不利形势更加严峻，对防洪构成的压力越来越大，可能造成的危害已不容忽视。

小浪底水库投入运用以来，黄河下游河道淤积情况有所减轻，但总体来看，目前的河床与20世纪50年代相比普遍抬高了2m～4m，河床高出背河地面4m～6m，局部河段高出10m以上，二级悬河对防洪产生的威胁并未得到控制。一旦发生较大洪水，由于河道横比降远大于纵比降，滩区过流比增大，增加了主流顶冲堤防、产生顺堤行洪、控导工程失去控导主流作用，甚至发生“滚河”的可能性，将直接威胁黄河防洪安全，威胁滩区群众生命财产安全。为了减缓黄河下游二级悬河不断加剧的趋势，减轻下游堤防的防洪负担和河道整治难度，加快启动和推进黄河下游二级悬河的治理工程已刻不容缓。

1 “二级悬河”的危害

黄河下游的水沙条件与河床边界条件的变化造就了黄河下游二级悬河的不利形态的形成，这种不利形态使得黄河下游的防洪形势更加严峻。

第一，使堤防发生冲决和溃决的可能性增加。

第二，进一步增加了河道整治难度。黄河下游河道整治工程对控制河势、稳定河槽，减轻横河、斜河冲决堤防的护滩保堤方面起到了积极作用。但是由于存在“驼峰”现象，增大了河道整治的难度。1986年以来，下游河槽持续淤积抬高，断面萎缩，平滩流量大幅减小，在遇过去同样的平滩流量情况下，现今已漫过主槽，河道整治工程稳定河势的作用明显削弱。

第三，增大了滩区群众财产损失黄河下游二级悬河的滩地横比降大，极易发生“小水大灾”现象。在长期小水行河条件下，主槽萎缩，加之嫩滩耕种、糙率增加，遇量级较小洪水便发生漫滩，且水位表现往往偏高，洪水淹没损失增加。

2 淤填堤沟河工程布置

淤临沉沙是利用黄河大堤临河面低洼地带顺堤方向修筑条渠沉沙池，将从黄河引来的浑水由泵站提入沉沙池，通过沉沙，沿黄河大堤形成宽阔的带状高地的一种施工方式。既有利于黄河防洪，又可妥善处理引黄泥沙，使防洪与兴利双方受益，把泥沙处理与利用有机结合起来，将扬水沉沙与淤临固堤凝为一体，达到避害趋利的目的。将淤沙尾水通过泵站提水至堤外，惠及当地生产生活。通过堤河治理，消除横河、斜河、顺堤行洪的威胁，确保防洪安全。

2.1 治理宽度的确定

堤河治理宽度，依据现有低洼地形地貌，尽量满足消除或减轻顺堤行洪的威胁的要求。堤沟河情况较为严重的有离黄河大堤堤脚处300m。可根据具体工程滩唇宽度最终确定。

2.2 淤填顶高程的确定

淤填区设计顶高程需依据滩面平均纵比降，堤河纵比降综合考虑确定：为便于堤河治理后还耕当地群众，堤河淤填高度不能太高；但淤填高度太低又不能达到治理堤河、减缓滩面横比降的目的。工程淤填顶高程与附近滩唇高程基本相平。

2.3 盖顶

堤河治理的顶部，为了防止风沙带来的环境影响，且有利于群众耕作和树木及农作物的生长，填筑0.5m厚粘粒含量不少于5%的砂壤土。回填宽度同堤河治理宽度。回填可耕植土来自于淤填区内。

考虑施工方便并节约工程投资，计划首先将工程区可耕植土推出，暂时堆放于黄河大堤临河侧及围堤处，待淤填完成后，将可耕植土推回覆盖。

3 淤填方式选择

《黄河下游引洪放淤调研报告》提出，滩区放淤方式大体上可分为大洪水自然漫滩落淤、中小洪水引洪放淤、人工扰动加沙放淤和机械放淤四种。

3.1 破除生产堤等行洪障碍，利用大洪水淤滩刷槽

近几十年的实践证明，生产堤减少了洪水漫滩几率，阻碍了滩槽水沙交换，使泥沙大部分淤积在两岸生产堤之间，造成河道主槽萎缩，过洪能力降低，“二级悬河”加剧。因此，应废除生产堤，充分利用洪水期的放淤刷槽作用。在发生4000～10000m3/s的大洪水时，使洪水漫滩，促进滩槽水沙交换，造成淤滩刷槽，提高主槽排洪能力。

3.2 利用中小洪水引洪淤滩

在目前下游发生大洪水机遇减少的情况下，遇中常洪水，或在小浪底水库调水调沙塑造洪峰期间，采取必要的人工措施，修建放淤闸、输沙渠道、围格堤、退排水等设施，有计划地引洪淤滩，淤填堤河，淤堵串沟，减轻“二级悬河”危害，改善滩区生产条件。过去这方面已积累了一些经验，但也存在淤滩上下游群众利益的协调问题，需要加以研究解决。

3.3 人工扰动加沙放淤

一是在引洪放淤口门附近的河道内，利用高速射流原理，实施人工扰动，塑造含沙水流，使入渠水流含沙量达到渠道设计挟沙能力。

二是在引水口附近，利用绞吸式挖泥船，通过其绞刀搅动河床泥沙，形成高含沙量的泥浆，利用输沙管道将搅动起的泥沙输送到输沙渠中，与输沙渠水流汇合后，输送到淤区。

3.4 机械放淤

在主槽过洪能力较小的河段，将从黄河引来的浑水由泵站提入沉沙池，通过沉沙，淤填堤河，淤堵串沟，截断漫滩洪水顺堤行洪的通道，减小洪水对堤防的淘刷。2003年在彭楼至南小堤实施了“二级悬河”治理试验工程，通过疏浚河槽、淤填堤河及淤堵串沟，明显改变了试验河段“槽高、滩低、堤根洼”的不利局面。

结合工程具体情况，综合比较分析，最终确定淤填方式。

4 主体工程施工

根据淤筑情况，要不断调整引水口门位置。为使水沙能较顺畅的自上而下流淌、落淤，所以要不断平整淤区。

为了淤临工作的顺利进行，必须修好围堤，以防止淤区决口。围堤高度由放淤设备的排泥量、泥浆沉淀后的富裕水深、风浪超高和围堤土质、沉降量等因素确定。围格堤均压实。

5 结语

通过淤填堤沟河工程，加大了堤防断面，同时进行防渗、截渗处理，可以消除淤填工程对大堤安全的影响。

本治理工程实施后从根本上解决了该堤段二级悬河的不断发展的严峻形势，减少洪水漫滩时顺堤行、冲决堤防的可能性，保证了黄河大堤安全性，保障了下游人民生命财产的安全，具有显著的防洪减灾效益。

在临河滩地增加大量耕地，改善了土地种植条件，提高粮食产量，淤填工程形成的尾水，为当地生产生活提供了基本生产资料。

以上论点及结论皆是从工程角度出发。在工程管理上是否可行均待研究。