河型成因研究及其应用.docx

河型成因研究及其应用摘要大水淤滩刷槽，小水淤槽，河性河型就在这对相互矛盾过程的相互交替、相互抵消、相互消长中形成、演化。前者导向好河，后者导向坏河。两者的强弱对比，就是河性河型差异的总根据。可用来水来沙关系的m值来表达这种对比。的将形成单股窄深蠕动性河型，的则形成多汊宽浅游荡性河型。改变来水来沙关系的m值，大水淤滩刷槽、小水淤槽过程的强弱对比也就改变，河性河型也要逐步改变。这就是调水调沙、改造河性的真谛。将宽浅游荡河段改造成较窄深稳定，以便修建兴利工程和整治工程；将强烈淤积的河段改造成通畅的淤积较轻的河段，以延长河道工程的使用年限；将无防洪困难的宽浅河段改造成更宽浅的坏河，能拦截大量来沙以利于下游河段的整治利用；水沙条件不易改造，而需加一些人工辅助的，如将分汊性河道改造成单股性河道，等等，都可以作为改造河性的目的。关键词河型成因河性改道水沙搭配黄河小浪底1河型成因淤积并不都可怕，可怕的是河槽的淤积；滩地上的淤积对河槽稳定有利。冲刷也不都是有利的，滩地的冲刷会引起河槽摆动改道；河槽受冲刷会对形成窄深的河道有利①。大水淤滩刷槽，小水淤槽；河性河型就在这两种相互矛盾过程的相互交替、相互抵消、相互消长中形成、演化的。见图1。两过程的强弱对比，就是河型差异的总依据，如图2。设河道断面的输沙关系线为c线，如果来水来沙关系如d线所示，比c线为陡，则大水期将发生淤积，小水期将发生冲刷。我们知道，大水期淤积，应主要淤在滩地上，这样可使滩地易于淤高；小水期冲刷则只能发生于河槽中，有利于冲深河槽。因此d线所示的来水来沙关系将促使河道变得深窄，其原先的输水输沙关系线(c线)也将逐渐被调整到和d线相合。相反地，如果来水来沙关系如e线所示，即比c线平坦，则大水期将发生冲刷，小水期要淤积。……将促使河道断面变得更为宽浅多汊。河道的输水输沙关系线也将逐渐由c线变到与e线相合②。所以来水来沙的搭配关系Qs=Kqm的m值大的，大水来沙偏大而小水来沙偏小，易于淤滩刷槽而形成单股窄深蠕动性河型；m值小的，大水来沙偏小而小水来沙偏大，易刷滩淤槽而形成多汊宽浅游荡性河型。根据实测资料，m值约以为分界[1]。①尹学良。黄河的害沙及其处理问题。国务院三门峡枢纽问题座谈会文件。②尹学良。三门峡水库运用和增建问题。水利电力部“三门峡水利枢纽问题座谈会”文件汇编。1962年9月来沙极少的单股河流，裁弯故河不易淤死而能多汊长期并流，可出现一种副河型，即多汊窄深蠕动性河型。来沙极少的多汊河型，该死的支汊不易淤死，而能多汊并流，也可出现另一种副河型，即多汊宽浅蠕动性河型。长江、嫩江中下游成为分汊性河道，就是这个原因。因季节性壅水而使大水期比降减小的河段，相当于加大大水期淤积(加大m值)而易形成单股窄深河型，如下荆江和长江支流的下段是。北方长期冰冻河流冰期岸冰起护岸作用，冰盖使近底流速增大，流冰对河底剪力强，温度低使泥沙沉速减小，都使小水期输沙能力增大，减小小水期的河槽淤积，相当于加大m值，使河道易于向单股窄深河型发展，如嫩江等是。滞洪水库将洪水泥沙滞蓄而在洪水过后的小水期才泄放，减不了下游河道的淤滩强度而加大淤槽强度，下游河道会变成更宽浅游荡的。如柳河闹得海水库的作用是。这是直接将大水来沙转化成小水泥沙，减小m值、淤坏下游河槽的典型例子。不少学者强调边界土质结构对河型的作用，认为河岸和河床抗冲能力之比，河岸粘土含量、河岸土质二元结构等决定河型。另一些学者则强调比降或侵蚀基面对河型的作用，认为基面决定河道比降，比降决定冲淤强度，从而决定河型。然而对于冲积性河流来说，边界条件，土质结构、比降等，都是由来水来沙条件和其所构成的河型条件的影响下决定的，即不同的水沙条件造成了不同的河型，也造成了土质结构和比降等因素的差异，而不是这些因素决定河型。历来一种河型的河流劫夺其他河型的河床(例如黄河夺淮，单股窄深河流流入黄河故道等)，或同一条河流的来水来沙条件改变了，旧的河床土质结构及比降等都要被新的水沙条件破坏和改造，直到改造完成为止[1]。当然，在改造完成之前，新河还是要受老河床条件影响的。实际上，来水来沙条件经常变，河性河型不断在变，河床土质结构、比降条件等也跟着不断的变。三门峡枢纽几次改变运用方式，黄河下游河性也跟着改变几次。因此，河性是可变、常变、易变的。2改造河性河型问题河性是可变、常变、易变的。研究河型成因，目的在于改造河性河型。改造的方向，一般是把坏河改造成好河，把宽浅游荡河道改造成窄深蠕动河道，并极力防止好河变成坏河。而其改造的方法是加强大水淤滩刷槽过程而减弱小水淤槽过程。按照前面水沙搭配关系决定河性河型的认识，只要减少小水泥沙，加多大水泥沙，或不使小水挟沙进入河道，或将小水集中变成大水泄放，或将小水泥沙转化成大水泥沙，就能加大水沙搭配关系的m值，使河性变好，河槽变窄深。这就是我们过去