河道整治論文范文
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第1篇
論文摘要：介紹了河道整治規(guī)劃的定義、類型、基本原則、主要內(nèi)容及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
一、河道整治規(guī)劃的定義
河道整治規(guī)劃是指：根據(jù)河道演變規(guī)律和興利除害要求，為治理、改造河道所進(jìn)行的水利工程規(guī)劃及航道整治規(guī)劃。河道在挾移泥沙的水流作用下，常處于變化狀態(tài)；在流域治理開發(fā)過程中，某些工程的實(shí)施也常改變河道的水文情勢(shì)，并影響其上下游、左右岸。河道整治規(guī)劃通常要在流域規(guī)劃的基礎(chǔ)上進(jìn)行，并成為流域治理工作的一部分。
二、類型
2．1按河道自然條件，分為山區(qū)河道整治規(guī)劃、平原河道整治規(guī)劃和河口整治規(guī)劃
①山區(qū)河道的兩岸多為基巖，河床多由基巖或粗沙、卵石組成，河床坡度陡、流速大、水位漲落快，但河床變形強(qiáng)度較小。山區(qū)河道整治規(guī)劃的主要目標(biāo)是航運(yùn)、工農(nóng)業(yè)取水等，規(guī)劃中應(yīng)根據(jù)要求對(duì)渠化、治導(dǎo)等工程措施作出全面安排。②平原河道兩岸多為沖積土壤，由于河道水沙作用和河岸土質(zhì)的差異，形成微彎、蜿蜒、分叉和游蕩等4種基本河型。平原河道整治規(guī)劃的主要目標(biāo)是防洪、航運(yùn)、工農(nóng)業(yè)取水和城市建設(shè)等，規(guī)劃要根據(jù)不同河型和整治目標(biāo)提出工程措施。對(duì)蜿蜒型河道，要力求通過整治使其成為微彎河道；對(duì)過度彎曲的河段，可考慮實(shí)施人工裁彎；對(duì)分叉型河道可考慮堵漢并流，將其整治成單一微彎河道，或使其形成穩(wěn)定的汊道河段；對(duì)游蕩型河道可護(hù)灘定彎，以彎導(dǎo)流，穩(wěn)定河槽，控制流勢(shì)。如黑龍江省東部地區(qū)典型的裁彎取直治理的河道有：蜿蜒河(36．3kni)、七星河(140．5km)等。③河口段受徑流和潮流的共同影響，河床演變復(fù)雜。整治的主要目標(biāo)是防洪、航運(yùn)、工農(nóng)業(yè)取水和灘地利用等。規(guī)劃可研究采用固灘護(hù)岸、堵汊并流、疏浚導(dǎo)流等工程措施。
2．2按水利樞紐對(duì)河道的影響，分為庫區(qū)河段整治規(guī)劃、壩區(qū)河段整治規(guī)劃和壩下游河段整治規(guī)劃
①庫區(qū)河段整治規(guī)劃主要是研究水庫回水變動(dòng)區(qū)的整治。水庫回水變動(dòng)區(qū)具有天然河道和水庫的兩重特性。汛期受回水影響的河段發(fā)生累積性泥沙淤積，使原河床邊界對(duì)水流的控制作用減弱，局部河段河勢(shì)發(fā)生變化，河道向單一、規(guī)順、微彎方向發(fā)展，航道、港口碼頭和取水口的條件將有所改善；某些港口碼頭和取水口可能因泥沙淤積而受到影響。規(guī)劃中可以采取修建整治建筑物、疏浚等工程措施。②壩區(qū)河段整治規(guī)劃是配合水利樞紐工程設(shè)計(jì)，研究樞紐上下游局部河段的整治措施，控制樞紐上游近壩段的河勢(shì)，保證泄水建筑物、電站的正常運(yùn)行和通航建筑物引航道的暢通，充分發(fā)揮水利樞紐的防洪、航運(yùn)和發(fā)電等效益。這項(xiàng)規(guī)劃對(duì)于具有綜合利用效益的徑流式樞紐或航運(yùn)樞紐尤為重要。⑧壩下游河段整治規(guī)劃研究針對(duì)建壩引起的下游河道變化所采取的整治措施。由于建壩后水沙條件的改變，壩下游河道一般發(fā)生沖刷，水位下降，河勢(shì)也有變化，這些對(duì)下游河段的防洪、航運(yùn)、工農(nóng)業(yè)取水、港口碼頭建設(shè)都可能帶來影響。規(guī)劃中要對(duì)上述變化作出預(yù)測，并提出整治方案及措施。
2．3按整治程序，分為河勢(shì)控制規(guī)劃和局部河段整治規(guī)劃。對(duì)于整治工程量大，或情況比較復(fù)雜的河道，特別是大江大河，整治工程只能分階段實(shí)施。河勢(shì)控制規(guī)劃是通過分析河段的演變過程，研究促成和穩(wěn)定有利河勢(shì)的工程措施。通常采用護(hù)岸工程，輔以其他措施。局部河段整治規(guī)劃是在有利河勢(shì)基本穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，研究對(duì)局部河段進(jìn)一步整治的方案，以滿足防洪、航運(yùn)、工農(nóng)業(yè)取水以及港口碼頭建設(shè)的要求。
2．4按各部門的要求，分為航道整治規(guī)劃、橋渡河段整治規(guī)劃、取水口河段整治規(guī)劃、堤防護(hù)岸工程規(guī)劃等。這些以某一部門要求為主的河道整治規(guī)劃，也需兼顧其他部門的要求，最大限度地發(fā)揮工程的綜合效益。
三、基本原則
主要是全面規(guī)劃、綜合利用；因勢(shì)利導(dǎo)、因地制宜；遠(yuǎn)近結(jié)合、分期實(shí)施。全面規(guī)劃、綜合利用是統(tǒng)籌考慮各方面要求，妥善處理上下游、左右岸、各地區(qū)、各部門之間的關(guān)系，明確重點(diǎn)，兼顧一般，以達(dá)到綜合利用水資源的目的。因勢(shì)利導(dǎo)、因地制宜是具體分析本河段的特性及其演變規(guī)律，預(yù)測其發(fā)展趨勢(shì)，并總結(jié)本河段已往整治的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出適合本河段的整治工程措施。遠(yuǎn)近結(jié)合、分期實(shí)施是指規(guī)劃中需包括整治的遠(yuǎn)景目標(biāo)和近期要求，分清輕重緩急，有計(jì)劃地實(shí)施。
四、主要內(nèi)容
4．1河道基本特性及演變趨勢(shì)分析包括對(duì)河道自然地理概況，來水、來沙特性，河岸土質(zhì)、河床形態(tài)、歷史演變、近期演變等特點(diǎn)和規(guī)律的分析，以及對(duì)河道演變趨勢(shì)的預(yù)測。對(duì)擬建水利樞紐的河道上下游，還要盡量就可能引起的變化作出定量估計(jì)。這項(xiàng)工作一般采用實(shí)測資料分析、數(shù)學(xué)模型計(jì)算、實(shí)體模型試驗(yàn)相結(jié)合的方法。
4．2河道兩岸社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境情況調(diào)查分析包括對(duì)沿岸城鎮(zhèn)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、堤防、航運(yùn)等建設(shè)現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃的了解與分析。
4．3河道整治現(xiàn)狀調(diào)查及問題分析通過對(duì)已建整治工程現(xiàn)狀的調(diào)查，探討其實(shí)施過程、工程效果與主要的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。
4．4河道整治任務(wù)與整治措施的確定根據(jù)各方面提出的要求，結(jié)合河道特點(diǎn)，確定本河段整治的基本任務(wù)，并擬定整治的主要工程措施。
4．5整治工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益、環(huán)境效益分析包括分析整治后可能減少的淹沒損失，論證防洪經(jīng)濟(jì)效益；Sk整治后增加的航道和港口水深、改善航運(yùn)水流條件、增加單位功率的拖載量、縮短船舶運(yùn)輸周期、提高航行安全保證率等方面，論證航運(yùn)經(jīng)濟(jì)效益。此外，還應(yīng)分析對(duì)取水、城市建設(shè)等方面的效益。
4．6規(guī)劃實(shí)施程序的安排治河工程是動(dòng)態(tài)工程，具有很強(qiáng)的時(shí)機(jī)性。應(yīng)在分析治河有利時(shí)機(jī)的基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)實(shí)施程序作出輪廓安排，以減少整治難度，節(jié)約投資。
五、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
5．1設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)水位。整治洪水河槽的設(shè)計(jì)流量，需根據(jù)保護(hù)地區(qū)的重要性，選取相當(dāng)其防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水流量，其相應(yīng)的水位即為設(shè)計(jì)水位；整治中水河槽的設(shè)計(jì)流量可采用造床流量或平灘流量，其相應(yīng)的水位即為設(shè)計(jì)水位；整治枯水河槽的設(shè)計(jì)水位可根據(jù)通航等級(jí)或其他整治要求，采用不同保證率的最低水位，其相應(yīng)的流量即設(shè)計(jì)流量。
5．2整治線。河道整治后在設(shè)計(jì)流量下的平面輪廓線，稱河道整治線。平原河道整治線分洪水河槽整治線、中水河槽整治線和枯水河槽整治線，其中對(duì)河勢(shì)起控制作用的是中水河槽整治線。洪水河槽整治線即兩岸堤防的平面輪廓線。堤線與主河槽岸線之間需根據(jù)宣泄設(shè)計(jì)洪水和防止堤岸沖刷的需要留足灘地寬度。
第2篇
桑干河屬海河流域永定河水系，由上游源子河、恢河在朔城區(qū)馬邑匯合后為桑干河，流經(jīng)朔城區(qū)、山陰縣、應(yīng)縣、懷仁縣，在懷仁縣古家坡附近進(jìn)入大同市，經(jīng)河北省匯入永定河。朔州市界以上流域面積8618km2，省界以上流域面積為17744km2，河道長度為241km，其中朔州段長為124km。在朔城區(qū)東榆林村建有一座中型水庫，總庫容為6500萬m3，水庫大壩控制流域面積3430km2。本段河道主要支流有兩條即黃水河與渾河，分別于應(yīng)縣西朱莊、懷仁縣新橋附近匯入桑干河。并在干流東榆林水庫下游羅莊、黃水河入?yún)R口下游西朱莊附近分別設(shè)有兩個(gè)水文測站。本文僅對(duì)東榆林水庫下游至懷仁縣新橋（渾河入口）段進(jìn)行初步分析，全長81.3km。
本流域地處內(nèi)陸高原，屬北溫帶較干燥的大陸性氣候，干旱寒冷溫差大，降雨量少，雨期集中，降雨主要集中在7—9月份，占全年降雨量的70%左右，降水量年內(nèi)分配很不均勻，年降雨量為300—500mm，多年平均降雨量為350—430mm之間。
桑干河朔州段河道，具有平原型河道特征，兩岸平坦開闊，河床寬淺。河道兩岸均有一級(jí)階地分布，一級(jí)階地高出河床1—2m，在安榮橋上游一帶階地高出河床3—8m，河寬約200—1500m，坡降約為0.6‰左右。河床組成物質(zhì)主要是沙壤土，泥沙平均粒徑0.2—0.7mm，中小水流河勢(shì)變化迅速，走彎嚴(yán)重，主流擺動(dòng)頻繁。各河段河道特征見表1。干流沿線均為第四系沖積地層。
桑干河河道特征統(tǒng)計(jì)表（朔州段）表1
河段
距離(km)
平均坡降（‰）
主槽寬度B(m)
主槽深度H(m)
河寬(m)
河相關(guān)系√B/H
壩下—安榮橋
12
0.59
200
安榮橋—西小河
16
0.62
97
1.4
350
7.03
西小河—西朱莊橋
24
0.61
120
1.2
400
9.13
西朱莊橋—新橋
19
0.86
150
1.4
420
8.75
2水文特征分析
2.1歷史洪水
桑干河洪澇災(zāi)害比較頻繁，從明朝開始就有不少史料記載。據(jù)馬邑縣志記載：“明神宗萬歷三年（1575年）秋七月，馬邑大雨四十日，壞城屋蘆舍千余。”清光緒十八年（1892年），桑干河上游發(fā)生了一次長歷時(shí)的降雨過程，致使河道出現(xiàn)范圍很廣的特大洪水，給我省北部地區(qū)造成了大范圍的洪水災(zāi)害。
從海委審定的《永定河流域規(guī)劃報(bào)告》看，400年來，1896年（清光緒二十二年）洪水為桑干河我省境內(nèi)調(diào)查的首位洪水，據(jù)馬邑縣志記載，“六月桑干河道，四關(guān)一村為水淹，溺死男女老幼共三十七口”，尉家小堡該年調(diào)查值為5140m3/s。
本世紀(jì)的1922年、1949年、1952年、1959年、1963年、1967年均出現(xiàn)過較大的洪水，形成沿河兩岸一定范圍的洪澇災(zāi)害。
2.2水文特征及對(duì)河道影響
桑干河流域地處半干旱的黃土高原，大部分降雨集中于汛期，屬于暴雨型徑流過程，非汛期的河道徑流主要為神頭泉水（流量為4.5——6.5m3/s）及降雨補(bǔ)給，輸沙量則基本集中于汛期洪水。由于河道洪枯相差十分懸殊，平原河道呈復(fù)式河槽形態(tài)。
根據(jù)羅莊及西朱莊水文站的多年統(tǒng)計(jì)資料表明，桑干河上游的水沙系列在近四十年內(nèi)的變化很大，主要表現(xiàn)從七十年代以后徑流量，輸沙量大幅度減小，含沙量下降，詳見表2，河道洪水發(fā)生頻率降低。究其原因主要是：（1）六、七十年代在桑干河流域的上游干、支流興建了一系列的中、小型水庫和河道引水工程，隨著工農(nóng)業(yè)用水的逐漸增加，水庫等水利設(shè)施對(duì)徑流量的調(diào)蓄和攔截量也隨之增加，以致在枯水期經(jīng)常出現(xiàn)河道斷流。攔蓄洪水的同時(shí)也攔蓄了大量的泥沙。（2）七十年代以后，特別是九十年代，流域的枯水年份所占比例明顯增大。以西朱莊站為例，八十年代和九十年代的年平均徑流量分別是六十年代的27%和14%。
桑干河上游兩站分年代（10年）水沙統(tǒng)計(jì)表表2
年代
66—69
70—79
80—89
90—97
多年平均
徑流量（億m3/年）
羅莊站
3．584
2.387
1.605
1.367
2.037
西朱莊
3.954
1.734
1.086
0.544
1.512
輸沙量（萬噸/年）
羅莊站
2204
522
260
262
585
西朱莊
1892
301
214
151
435
由于河道徑流量、含沙量減少，漫灘洪水出現(xiàn)的機(jī)率下降，導(dǎo)致河槽縮窄，平灘流量降低。河槽淘刷深約1.0—1.5m，呈現(xiàn)“V”字型枯水河槽。由于中、枯水所占比例相對(duì)增加，部分河段的曲率增大，致使洪水傳播歷時(shí)延長。
2.3水文分析
羅莊站采用1896年及1949年兩次調(diào)查洪水，西朱莊站采用1896年及1922年兩次調(diào)查洪水，加上兩站全部實(shí)測洪水系列（還原后）分別進(jìn)行各站洪峰頻率計(jì)算，采用P-Ⅲ型分布適線，雙權(quán)函數(shù)法計(jì)算統(tǒng)計(jì)參數(shù)。計(jì)算結(jié)果見表3。
桑干河洪峰流量特征值表表3單位：m3/s
站名
分析時(shí)段（年）
統(tǒng)計(jì)參數(shù)
洪峰均值
極值年洪峰流量
各頻率洪峰流量
Cv
Cs/Cv
最大
最小
極值年
1%
2%
5%
10%
20%
洪峰
出現(xiàn)年份
洪峰
出現(xiàn)年份
羅莊
1952-1997
1.0
2
394
1270
1952
19.6
1986
65
1816
1541
1182
906
634
西朱莊
1958-1997
1.5
2
405
2000
1967
7.15
1986
280
2867
2321
1680
919
660
2.4各河段設(shè)計(jì)洪峰流量
東榆林水庫至懷仁縣新橋渾河入?yún)R口共有兩條較大支流匯入桑干河，即流域面積在2000km2以上的黃水河和渾河。黃水河入?yún)R口距西朱莊水文站上游1.0km處，其影響可由西朱莊站的洪水系列反應(yīng)。這樣根據(jù)主要支流入?yún)R情況將本河段的洪水計(jì)算分為二段即東榆林水庫至西朱莊段，西朱莊至新橋段，這兩段河道設(shè)計(jì)洪峰流量可由兩水文站洪水資料系列分析而得。詳見表4。
各河段設(shè)計(jì)洪峰流量成果表表4
分析河段
對(duì)應(yīng)水文站
設(shè)計(jì)洪峰流量
備注
2%
5%
10%
東榆林水庫—西朱莊段
羅莊站
1541
1182
906
黃水河入口
西朱莊—新橋段
西朱莊站
2321
1680
919
渾河入口
3河道特征分析
桑干河在東榆林水庫至山陰縣安榮村段的12km內(nèi)兩岸階地較高；安榮村至懷仁新橋段長約69km為平原游蕩型河流，河道形態(tài)及基本特征具有游蕩性特征。
（1）河槽寬淺，河勢(shì)散亂多變
本段河道屬于平原游蕩型河流，河道比降約0.8‰，河道寬闊，平均寬度400—700m，主槽寬淺，寬約100—200m，深約1.0m。河床主要由沙壤土組成，穩(wěn)定性較差，在一般小流量尤其是中水流量下變化較大，河勢(shì)變化十分散亂。河段內(nèi)堤防工程基本上沒有。
（2）主河段河床淤積嚴(yán)重
在河道的灘地里，兩岸群眾自60年代起就種植防護(hù)林帶，主要有楊樹、酸刺柳等，使主槽寬度縮窄，僅100—200m，因此當(dāng)發(fā)生較大洪水時(shí)，洪水漫灘后，流速減緩，泥沙落淤，造成河灘內(nèi)淤積嚴(yán)重。根據(jù)羅莊和西朱莊水文站實(shí)測資料，在近30年的時(shí)間里，河床平均淤高約1.0m，年平均淤積速度約3.0cm。尤其是薛家營水庫引水段，由于在河道筑壩取水，主河槽淤積已滿，形成了局部的懸河。
4存在問題及規(guī)劃原則
4.1存在問題
根據(jù)以上分析，本段河道目前存在的主要問題有兩點(diǎn)：一是河道擺動(dòng)范圍大，河勢(shì)多變，河槽遷徙不定，危及兩岸村莊及沿河耕地的安全；二是防洪標(biāo)準(zhǔn)低，由于本段河道一直沒有進(jìn)行過系統(tǒng)規(guī)劃和堤防建設(shè)，個(gè)別地段修建的防護(hù)工程也因年久失修而破壞十分嚴(yán)重。目前的防洪標(biāo)準(zhǔn)不足五年一遇。
4.2治理目標(biāo)
為沿河兩岸村鎮(zhèn)的人民生命財(cái)產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供防洪保障，為合理開發(fā)灘涂，治理鹽堿下濕地創(chuàng)造必要的條件；
將本河段的防洪能力由現(xiàn)在不足五年一遇的標(biāo)準(zhǔn)提高到二十年一遇，理順并基本控制洪、中水河勢(shì)。
4.3規(guī)劃原則
河道現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，根據(jù)本河段的治理目標(biāo)，河床演變特點(diǎn)，因勢(shì)利導(dǎo)，統(tǒng)籌規(guī)劃，著眼長遠(yuǎn)；
充分利用天然節(jié)點(diǎn)和經(jīng)多年加固的護(hù)岸、控導(dǎo)工程及堤防工程，穩(wěn)定河勢(shì)，節(jié)約投資；
保證主要引水工程的引水條件和主要建筑物的防洪安全；
提高河道防洪標(biāo)準(zhǔn)與控制河勢(shì)相結(jié)合。
5規(guī)劃治理思路
5.1穩(wěn)定河勢(shì)，理順流路
桑干河朔州段洪水含沙量較高，河床質(zhì)為易淘涮的沙壤土，形成了散亂多變，河槽頻繁擺動(dòng)，河床淤積抬高的游蕩性河勢(shì)。因此，為了確保防洪，應(yīng)當(dāng)在兩岸建立防洪堤防。但桑干河的流路特點(diǎn)仍具有一般河流的流路規(guī)律，即“小水坐彎，大水趨直”，在沿途查勘中，更多更嚴(yán)重的情況是在中小流量下的坐灣，因此，對(duì)于本段河流，其治理不僅要防御稀遇的較大洪水，也要防止中小水流量造成的險(xiǎn)情，要穩(wěn)定河勢(shì)，保證流路通暢。
5.2寬河固堤，為泥沙淤積留下較大的位置
桑干河河道在來沙較大的情況下，泥沙的淤積不可避免。根據(jù)黃河下游游蕩型河道治理的措施，“寬河固堤”是治理游蕩型河流較正確的方針，即維持較寬的堤距，以較大的河道面積來調(diào)節(jié)洪水和儲(chǔ)存泥沙，以確保堤防的安全。灘地過流能力雖然不大，但其削峰和槽蓄的作用是明顯的。
第3篇
摘要：對(duì)口丁壩整治游蕩性河道
引言
在小浪底水庫投入運(yùn)用后，黃河下游花園口站百年一遇洪水為15700m3/s。即使發(fā)生1958年型22300m3/s的洪水，經(jīng)小浪底水庫調(diào)節(jié)后花園口站洪峰流量也會(huì)小于10000m3/s[1。小浪底水庫投入運(yùn)用不僅削減了洪峰，同時(shí)也使進(jìn)入下游的水沙條件發(fā)生較大變化。在運(yùn)用初期3～5年內(nèi)水庫將下泄清水[2[3，高村以上河段將產(chǎn)生大量沖刷，河道的泄洪能力將逐漸增大。在以后的相機(jī)排沙運(yùn)用期，平、枯水年水庫仍將蓄水?dāng)r沙運(yùn)用，只有在中游產(chǎn)生大洪水時(shí)才有排沙機(jī)會(huì)。因此小水挾沙過多對(duì)下游河槽造成嚴(yán)重淤積新問題在這一時(shí)期基本上不會(huì)出現(xiàn)。洪峰流量的減小和水沙搭配條件的變化，為游蕩性河道整治創(chuàng)造了新的條件，水庫的調(diào)水調(diào)沙運(yùn)用需要游蕩性河道整治配合，從而充分發(fā)揮小浪底水庫調(diào)水調(diào)沙的功能，進(jìn)一步把高村以上河段治理好。
游蕩性河槽的整治寬度受多方面控制，即泄洪輸沙的需求和控導(dǎo)河勢(shì)的要求。其中輸沙的需求和控導(dǎo)河勢(shì)要求大體上是一致的。過寬雖然利于排洪，但輸沙和控導(dǎo)河勢(shì)的能力較差，因此，必須綜合考慮泄洪、排沙和控導(dǎo)河勢(shì)不同需求，確定合理的整治寬度。
一、不同歷史時(shí)期對(duì)游蕩性河槽整治寬度的建議
早在1922年美國水利工程師費(fèi)禮門[4認(rèn)為黃河下游堤距過寬是治理困難的主要原因，他根據(jù)京杭運(yùn)河和黃河匯口石洼、位山、姜溝三處洪水期，洪峰流量8000～10000m3/s，最大含沙量9%～10%，實(shí)測河道斷面自行刷深的情況，提出整治河寬為1/3英里(約為538m)的設(shè)想。
1946年在嚴(yán)愷院士主持下制定了黃河下游治理初步規(guī)劃[5，下游河道整治寬度定為500m，其主要理由是，黃河山東河道雖然比降小，河寬小，但水深大。認(rèn)為比降1的窄河段的過洪寬度，在比降2的游蕩性河道足夠用，建議采用對(duì)口丁壩為主的工程辦法縮窄游蕩性河段，并作了全下游河道整治規(guī)劃圖。
葛羅同、薩丹奇、雷巴特[4對(duì)上述治理黃河下游河道初步報(bào)告中提出的整治河寬500m表示贊同，認(rèn)為河寬500m，深5m，盡可能取直的河道具有能輸送含沙量達(dá)20%河水的能力。
50年代后期[6，認(rèn)為三門峽水庫建成后下游防洪新問題基本解決，今后的主要任務(wù)就是興利，是在下游梯級(jí)開發(fā)修建攔河樞紐控制縱向的沖刷和整治河道，以利于引水航運(yùn)。設(shè)計(jì)流量為6000m3/s，位山以上河道的整治槽寬定為600m，位山以下定為400～450m。由于三門峽水庫改建和下游攔河樞紐破壩，河道整治工程未能實(shí)現(xiàn)。
1966年張瑞瑾先生提出把黃河下游河道治理成“寬灘窄槽”的設(shè)想，并具體的論述這個(gè)方針的合理性、實(shí)用性。利用窄槽輸水輸沙，利用寬灘滯洪滯沙，久而久之形成高灘深槽。
以上建議由于受歷史條件的限制，在當(dāng)時(shí)無法實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在小浪底水庫建成后，為實(shí)施這些建議提供了可能。
二、對(duì)現(xiàn)行河道整治寬度的評(píng)價(jià)及窄深河槽過洪能力
1.現(xiàn)行設(shè)計(jì)整治槽寬數(shù)值偏大
現(xiàn)行黃河下游河道整治規(guī)劃[8，系根據(jù)洪水期主槽平均單寬流量為10m3/s-m，泄量22000m3/s確定的，過洪寬度為2.5～3km
若采用實(shí)測平均值，則計(jì)算出的B也為實(shí)測平均值，在游蕩性河段，同一流量的水面寬變化很大，反映河床的不穩(wěn)定。由于游蕩性河道的比降陡，河槽極不穩(wěn)定，不同來水來沙條件塑造了不同的水面寬，且經(jīng)常處于變化中，如高含沙洪水塑造的河寬窄，低含沙洪水形成的河寬大，隨著水沙條件的變化，河槽寬度經(jīng)常變化。其二，由于河槽極為寬淺，水深在斷面上分布極不均勻，漫灘后水面寬會(huì)迅速增加。因此形成游蕩性河段，流量和水面寬關(guān)系散亂是必然的，不作具體分析采用平均值，確定的整治河寬不盡合理。游蕩性河道整治的目的是縮窄河寬、規(guī)順河勢(shì)，故其寬度應(yīng)小于自然條件形成的平均水面寬，應(yīng)是主槽寬度。東壩頭以上1200m，東壩頭至高村1000m明顯偏大。
2.窄深河槽具有極大的過洪能力
從公式可知，Q和R高次方有關(guān)，在B、n、J不變的情況下，水深增大對(duì)河道的過洪能力影響最大。
表1給出艾山站、濼口站1958年、1976年、1982年實(shí)測窄槽的過流能力表明，艾山站在1958年7月21日、22日，在河寬476m、468m，平均水深8.9m和10.6m的條件下，分別宣泄12300m3/s和12500m3/s洪水；濼口水文站在1958年7月22日、23日主槽寬295m，平均水深10.6m和13.1m的條件下，通過的洪峰流分別為10100m3/s和11100m3/s。
3.游蕩性河道的洪水主要通過主槽排泄
同樣由可知，在河寬、水深，n值相同的條件下，比降由1增加到2，河槽的過流能力增加40%；若泄量控制不變，則水深可減少23%。但由于比降陡的游蕩性河道，同流量水面寬遠(yuǎn)大于窄河道，因此窄深河槽的過洪能力常不引人注重。在寬達(dá)幾公里的水面中主流帶的寬度常只有幾百米。表2給出花園口站1958年，主槽寬600m、1000m過流量可達(dá)到10000m3/s以上，最大達(dá)15022m3/s。占過流總量的70～90%，甚至達(dá)到98%。
江恩惠等對(duì)游蕩性河道主槽進(jìn)行具體探究，認(rèn)為目前所用河寬偏大[9。文獻(xiàn)[9給出的流量和水面寬的關(guān)系圖1表明，平均水面寬隨流量的增加而增寬，但水面寬的下限值，隨著流量的增大幾乎不變，均為500～600m。這表明主槽的寬度不隨流量變化。
從圖2給出的單寬流量沿河寬的變化情況可知，主槽的單寬流量可達(dá)20m3/s-m以上，灘地雖很寬但過流能力很小，單寬流量一般不足1m3/s-m。水流在寬淺河道上總是在一定寬度的主槽內(nèi)集中輸送(詳見圖3)。尤其是高含沙洪水通過后，灘地大量淤積，主槽強(qiáng)烈沖刷，塑造出的窄深河槽同樣具有極強(qiáng)的輸水能力，表3為花園口站實(shí)測主槽的過流能力[10，表明，在1977年經(jīng)過7月和8月兩場高含沙洪水塑造，在8月8日花園口站實(shí)測的主槽寬467、483m，相應(yīng)水深為5.4、5.3m，平均流速3.85、3.73m/s。過流量達(dá)到8980m3/s和9540m3/s，由此可見，主槽的過流能力很大。只要能保持較大的水深，泄洪要求的河寬并不是很大。
4.窄深河槽泄洪機(jī)理
從圖4給出的花園口、濼口兩站洪水期，水沙過程和河床平均河底高程和最低點(diǎn)高程的變化可知，黃河窄深河槽在洪水期的輸水能力大的主要原因，是在漲水過程中主河槽不斷沖刷，最大洪峰稍后河床高程到達(dá)最低，水深達(dá)最大。1958年花園口站水位流量關(guān)系(見圖5-1)表明，流量從5000m3/s漲到15000m3/s，水位只升1m，而平均水深卻由1.99m增加到4.82m，增長2.81m(詳見表2)，水深增長的幅度遠(yuǎn)大于水位的增幅。由于，泄量和水深的1.67次成正比，因此使得河槽的泄流能力迅速增大。洪峰前后5000m3/s水位下降2m(見圖5-1)，主槽河底高程下降近3m(見圖5-3)。
從圖5-2和表1可知，洛口水文站的流量和河床高程的變化，隨著洪峰流量的增大，平均和最低點(diǎn)高程不斷降低，最大洪峰后達(dá)到最低。流量從5000m3/s增長10000m3/s，水位升高2.95m，但平均水深由6.70m增加到13.1m，增加了6.4m，也遠(yuǎn)大于水位的升高值。最大水深由8.9m增至18.1m，增加了9.2m。水深增大幅度遠(yuǎn)大于水位升幅。水深迅速增加是河槽過流能力增大的主要原因。
三、利用對(duì)口丁壩整治游蕩性河道
目前黃河下游整治是采用單岸修建工程的彎曲性河道整治方案，取得了很多的成就。小浪底水庫投入運(yùn)用后，下游水沙條件將發(fā)生很大變化,河道整治也將面臨新的新問題。在目前已建整治工程的基礎(chǔ)上,在某些河段采用對(duì)口丁壩方案整治,效果可能更好[11[12[13。其依據(jù)就在于該方法在利用窄深河槽滿足泄洪輸沙要求的情況下，還能更充分有效地控導(dǎo)河勢(shì)，這是其它方案所難以做到的。
在無小浪底水庫的條件下，由于小水挾沙過多，河槽嚴(yán)重淤積，游蕩性河段若按幾百米進(jìn)行整治。主槽將迅速淤高，形成槽高灘低的不利局面，如目前的二級(jí)懸河。河道無法長期穩(wěn)定。但在小浪底水庫投入運(yùn)用后，來水來沙條件發(fā)生很大變化，初期下泄清水河床發(fā)生沖刷，水庫若是造峰沖刷下游河道，塌灘會(huì)更嚴(yán)重。根據(jù)三門峽水庫1960年9月～1964年10月下泄清水期高村以上斷面實(shí)測資料分析，游蕩性河道在主槽不斷的擺動(dòng)中下切，造成灘地的塌灘、河道展寬。目前只在單岸修建工程，主流仍有一定的擺動(dòng)范圍，有些工程常不能適應(yīng)，尤其是中水整治、小水運(yùn)行，矛盾突出，河勢(shì)會(huì)有較大變化，灘地坍塌不可避免。采用對(duì)口丁壩雙岸同時(shí)控制，無論大中小水主槽都能限制在較窄范圍，河勢(shì)會(huì)更穩(wěn)定，可防止塌灘，使沖刷向縱深方面發(fā)展。在相機(jī)排沙運(yùn)用期，平水、枯水年下泄清水和初期一樣，河槽也會(huì)發(fā)生沖刷，不會(huì)淤積抬高。水庫排沙期的流量均大于3000m3/s，整治后的河槽不應(yīng)產(chǎn)生淤積，甚至還應(yīng)發(fā)生些沖刷，對(duì)于漫灘洪水造成灘地淤積，則有利于高灘深槽的形成。
四、卡口槽寬為600、800、1000m時(shí)對(duì)洪水位的影響
實(shí)測資料分析表明，在洪峰上漲的過程中河床不斷沖深，在最大洪峰流量出現(xiàn)時(shí)間稍后河床高程達(dá)到最低，河槽的過洪能力達(dá)到最大。河寬的縮窄會(huì)影響過流范圍引起水位抬高，但主流的集中則使河槽沖刷加劇，兩者綜合功能，引起洪水位抬升。根據(jù)1958年花園口站實(shí)測資料，600、1000m河寬水位，泄量變化規(guī)律(詳見圖6)，推求河寬整治成600、800、1000m時(shí)，流量由5000m3/s漲到10000、15000m3/s時(shí)的水位壅高值，并和1999年防洪預(yù)告值進(jìn)行了比較[15。
從表4給出的計(jì)算結(jié)果表明，隨著河槽整治寬度減小，流量由5000m3/s升至10000，15000m3/s的水位壅高值DH，在相同流量變幅的情況下，逐漸增加，但增加的幅度不大，整治河寬由1000m減少至600m，DH值僅增0.1～0.2m左右。由5000m3/s漲至10000m3/s，和由5000m3/s漲至15000m3/s相比，DH值只相差0.5m至0.6m。由此可見河槽整治寬度在600~1000m變化時(shí)，對(duì)水位升高的影響并不突出。
由表4給出的DH值還表明，河槽縮窄后對(duì)洪水位的影響和天然情況下相比，在流量由5000m3/s漲至10000m3/s時(shí)，各級(jí)整治槽寬的DH值和1999年相應(yīng)流量變幅的預(yù)告值的河段平均僅差0.2~0.3m。相應(yīng)流量由5000m3/s漲至15000m3/s時(shí)，整治和不整治的水位壅高值DH僅差0.3~0.4m。由此可見，河槽整治寬度縮窄到600~1000m時(shí)，對(duì)洪水位影響有限，不會(huì)對(duì)防洪造成重大影響。
五、有關(guān)對(duì)口丁壩的布置形式
據(jù)阿姆河下游游蕩性河道整治經(jīng)驗(yàn)[13，和我們對(duì)黃河游蕩性河道按微彎布置整治工程的分析，采用對(duì)口丁壩進(jìn)一步整治河槽可能更有效。有關(guān)整治工程的高度，從有利于排洪考慮，以目前黃河下游河道整治工程超高標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，修建對(duì)口丁壩后對(duì)泄洪影響不大，河道保持天然河道泄洪特性，工程的興建只起護(hù)灘功能，隨著河槽的沖刷，槽深的增加，河槽的過洪能力增加，深槽會(huì)自然形成。從施工防守方便上考慮，筑壩基較為有利。
若兩岸對(duì)口丁壩口門較寬，水流不經(jīng)常靠壩頭，搶險(xiǎn)只能以陸上為主，為了使河道在洪水期仍能漫灘，滯洪滯沙，丁壩間不修聯(lián)壩，壩間的交通只用道路聯(lián)結(jié)，路面可和當(dāng)?shù)囟└叱?.5m，若為防止大洪水河勢(shì)出現(xiàn)較大擺動(dòng)，工程的高程可按10000m3/s洪水位齊平設(shè)計(jì)，若考慮百年一遇洪水，應(yīng)按15000m3/s洪水位齊平設(shè)計(jì)壩頂高程。當(dāng)平灘流量為5000m3/s時(shí)，堤高為1.3~1.4m。隨著平灘流量的增大，同樣的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，堤高會(huì)逐漸減小。從以上分析可知，河槽縮窄后對(duì)排洪影響不大。
綜上所述，應(yīng)根據(jù)不同河段不同情況選擇不同的布置形式，以滿足防洪生產(chǎn)等方面的要求。有關(guān)河槽的整治寬度在順直河段可以按600~800m設(shè)計(jì)，從有利于泄洪考慮，對(duì)彎曲段可按800~1000m槽寬整治河道。有關(guān)對(duì)口丁壩的間距，根據(jù)阿姆河實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為800~2150m，合1.3~3.6倍的卡口寬度。
阿姆河年徑流量190～770億m3，年沙量2.46億t，Qmax=8000～9000m3/s，洪水期S=16～20kg/m3，4～8月洪水期沙量2.12億t，常見洪水流量3000～4000m3/s，枯水流量為400～900m3/s，河道比降為0.00016～0.00026，最大流速3～4m/s，河槽在3～5km范圍內(nèi)擺動(dòng)。按照土雅姆水利樞紐下游200km河段整治規(guī)劃，需要填筑255道橫堤，總長度250km，河道整治寬度600m，對(duì)口丁壩間距800～2150m，規(guī)劃的255道橫堤中在1986年報(bào)道中已建成130道，總長度達(dá)105km，在30道橫堤上完成了拋石。120km的河段已部分地得到了整治，整治工程修建后，在大洪水期間仍可漫灘。詳見圖7。
應(yīng)根據(jù)黃河下游不同河段河勢(shì)可能的變化情況，緊密結(jié)合現(xiàn)有的河道整治工程，因地制宜的確定對(duì)口丁壩工程的間距和護(hù)岸的長度。
六有關(guān)選擇試驗(yàn)河段的建議