第1章黄河下游河道滩槽分布及治理现状
1.1 黄河下游河道滩槽概况
黄河干流全长 5464km，内蒙古自治区河口镇以上为上游，河口镇至河南郑州桃花峪为中游，桃花峪以下至入海口为下游。黄河下游干流河道长786km，流域面积为 2.3万 km2。历史上为保护两岸广大黄淮海平原不受洪水淹没，在河道两侧修筑临黄大堤。临黄大堤两岸的堤距很宽，宽阔的河道起到了滞洪作用，并发挥了有效降低昀高洪水位的作用以避免漫堤。但是，宽阔的河道也减小了水深和流速，促使大量泥沙沉积成滩。经过多年的泥沙沉积，滩面高程逐步高于堤外地面高程，局部昀大高差达 10m以上，成为著名的“地上悬河”。黄河下游河道典型横断面特征如图1.1所示。
图1.1 黄河下游河道典型横断面特征（双合岭断面）
1.1.1 黄河下游河道滩槽特征
黄河下游河道由主河槽和滩地组成，根据河道特性可分为游荡性河道、弯*性河道以及游荡向弯*过渡的过渡性河道，不同类型的河道，滩槽特征具有显著差异。黄河下游游荡性河段起于河南孟津区白鹤镇，止于山东东明县高村，河道全长 299km，流经洛阳、焦作、郑州、新乡、开封、菏泽、濮阳等地市。游荡性河道的堤距一般为 10km，昀宽处为 24km，河槽一般宽 3～5km，滩区宽度普遍大于 5km。高村至陶城铺河段为过渡性河道，河道长 165km，堤距一般在 5km以上，河槽宽 1～2km，滩区宽度约 3km。陶城铺以下为弯*性河道，河道长 322km，堤距一般为 1～3km，河槽宽 0.4～1.2km，滩区相对较窄，河势比较稳定，是人工控制的弯*型河段。
黄河下游游荡性河道滩槽冲淤变化较大，具有“宽、浅、乱”的特点。天然情况下河道内沙洲密布，水流分散，汊流丛生，有时多达 4～5股。河道整治工程控制较好的河段河势比较稳定，主流基本为单股，如神堤以上、花园口至马渡、辛店集至高村等河段。河道整治工程控制较弱的河段，常出现二、三股河，河道泥沙冲淤变化剧烈，河势游荡多变，大洪水期间常发生“淤滩刷槽”的现象。历史上洪水灾害非常严重，重大改道都发生在本河段，也是黄河下游防洪的重点河段。根据地理位置、河岸边界条件及其形成等特点，黄河下游游荡性河段河道可划分为白鹤—京广铁路桥、京广铁路桥—东坝头、东坝头—高村三个河段。
白鹤—京广铁路桥河段长 98km，河道宽 3～10km。河出孟津焦枝铁路桥以后，水流突然展宽，大量卵石和粗砂沉积，洛阳公路桥以上床面基本由卵石和粗砂组成。洛阳公路桥以下卵石埋深逐渐加大，床面由粗砂组成，在自然条件下，心滩多为浅滩，出没不定，溜势极为散乱，有时水面宽达 3km。
京广铁路桥—东坝头河段全长 131km，堤距 5.5～12.7km。由于堤距较宽，溜势分散，泥沙易于淤积，加之主溜摆动频繁，新淤滩岸抗冲能力弱，又进一步加剧了主溜塌滩坐弯，形成“横河”“斜河”顶冲大堤，威胁堤防安全。1986年以来，下游来水来沙条件发生了较大变化，河槽淤积加重，逐渐出现了高滩不高的现象，“二级悬河”的态势也逐渐明显。1996年 8月 6日，花园口洪峰流量达 7600m3/s，原阳高滩大面积漫水，100多年来不靠水的左岸大堤大范围偎水，堤根水深 1～3m。
东坝头—高村河段长 70km，是清咸丰五年（ 1855年）铜瓦厢决口后形成的河道，两岸堤距上段昀宽处超过 20km，下段昀窄处也达 4.7km。由于长期不利的水沙组合和边界条件等因素的综合影响，因此主槽淤积大于滩地淤积，形成典型的“二级悬河”，是黄河下游防洪的薄弱河段，素有“豆腐腰”之称。
由于这些滩地广阔而肥沃，宜于耕种，因此滩区居民为了居住与生产，在其上筑小堤防御中小洪水，这些小堤当时称为“民埝”，即现在的“生产堤”。在中小洪水年份，仍然因水流滞缓而使泥沙在生产堤之间大量沉积，形成“嫩滩”，习惯上将枯水河槽与“嫩滩”并称为主河槽。主河槽是中小洪水的惯常行洪输沙通道，广阔的滩地既是大洪水行洪滞洪沉沙的场所，又是滩区 189万群众生活的家园。
1.1.2 黄河下游滩区功能
黄河下游滩区在防洪中具有行洪、滞洪削峰以及沉沙的功能。在行洪、滞洪削峰方面，洪水超过一定限度时，滩区是排洪河道的一部分，和主槽一起将洪水排泄入海。黄河下游滩区面积广大，当发生漫滩流量以上洪水时，水流进入广大滩区，下游滩区就成为一个天然的大滞洪区。黄河下游河道上宽下窄，排洪能力上大下小，艾山以下河道安全下泄流量为 10000 m3/s，而花园口设防流量为 22000m3/s，历史上曾发生过 30000 m3/s以上，超出艾山安全泄流量的洪水，须在艾山以上宽阔的河道（含滩区）中滞蓄，以保证艾山以下堤防的安全。 在历次抗御大洪水中，滩区对削减下游洪峰发挥了重大作用。1954年、1958年、1977年、1982年和 1996年的洪水中，黄河下游宽滩区在削减洪峰方面起到了重要作用（表 1.1）。根据花园口站洪峰流量大于 15000m3/s的三次洪水分析，花园口至孙口河段的平均削峰率为 35%，大大降低了孙口以下河段的洪峰流量。
表1.1 黄河下游各河段滩区削峰情况
此外，黄河下游滩区还具有沉沙功能。黄河河水泥沙携带量大，进入下游河道，水流减缓，泥沙不断沉积，致使黄河下游河道不断淤积抬高，形成“地上悬河”，这是造成历史上灾害频繁的根本原因。宽阔的滩区可以扩大泥沙沉积范围，减缓河道淤积抬高的速度，从而延长河道的使用年限。如果没有滩区的沉沙，下游河道主槽淤积速度更快，河槽排洪能力将更难维持。滩区的沉沙作用也减少了进入河口的泥沙，减缓了河口地区的淤积、延伸、摆动速度，从而减轻了因河口延伸对河口以上河道的溯源淤积影响。
目前黄河下游河槽淤积萎缩严重，主河槽行洪能力降低，一旦发生较大洪水，滩区行洪流量将明显增加，容易发生“横河”“斜河”甚至“滚河”，导致河势发生变化，同时漫滩水流在滩区串沟和堤河低洼地带形成过流，出现顺堤行洪，严重威胁下游堤防的安全。
1.2 黄河下游河道滩区分布特征
黄河下游河道内分布有广阔的滩地，总面积为 3544 km2，占河道面积的 84%（刘燕等，2017），涉及河南、山东两省 14个地（市） 44个县（区），滩区内有耕地 25万 hm2，村庄 2056个，人口近 200万。下游滩区多由大堤、险工以及生产堤所分割，共形成 120多个自然滩。其中，面积大于 100 km2的有7个，50～100 km2的有 9个，30～50 km2的有12个，30 km2以下的有 92个。
黄河下游宽滩区指京广铁路桥以下、陶城铺以上河段的滩区，面积约 2740 km2，约占下游滩区面积的 78%，如图 1.2所示。按其河道形成的历史原因，常分为京广铁路桥—东坝头河段滩区、东坝头—陶城铺河段滩区。其中，原阳县、长垣县、濮阳县、东明县 4个自然滩的滩区面积均在 200 km2以上。
图1.2 黄河下游宽滩区示意图
1.2.1 京广铁路桥—东坝头河段滩区
京广铁路桥—东坝头河段滩地主要集中在原阳县、祥符区（原开封县）境内，滩区面积为 702.5 km2，耕地面积为 5.12万 hm2，村庄有 450个，人口约 47.2万，村庄稠密。其中，面积较大的主要有北岸的原阳滩和南岸的开封滩。由于主流摆动频繁、主槽淤积速度较快，河道内 1855年铜瓦厢决口河床下切形成的高滩已相对不高， 1996年 8月的洪水使 140多年来从未上水的高滩也漫滩过流。
东坝头以上河段宽滩区平面示意图如图 1.3所示。
图1.3 宽滩区平面示意图（东坝头以上河段）
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