浅析黄河泥沙治理

浅析黄河泥沙治理
摘要：黄河以水少沙多、水沙关系不协调而闻名于世。

几千年的治黄史也是一部治沙史。

不少学者和治黄管理者针对黄河泥沙的侵蚀与输移规律、黄河泥沙治理途径等方面进行了大量的研究和探索,取得了不少认识和治理经验。

如今,黄河又因断流而出现了新的河患。

因此,深刻认识科学治理黄河依然任重道远。

结合黄河河道河势变化、行洪安全、河道管理、防洪工程建设实际，分析采沙对河势、防洪工程的影响，兴利除害、扬长弊短，有节制的对河床泥沙进行调整，黄河泥沙的研究与治理将进入一个新的时期。

关键词：泥沙运动，河床演变，兴利除害，水沙调整。

黄河的诸多自然灾害均起因于泥沙。

几千年的治黄史也是一部治沙史。

泥沙是黄河治理的症结所在。

在治理黄河泥沙中,一方面分析黄河河道内淤积泥沙的成分,界定分析范围。

另一方面则通过人工技术手段和措施来改变泥沙的分布,使泥沙不淤积在黄河河道。

一、泥沙运动
泥沙在水流作用下产生的各种运动，称为泥沙运动；按其在水流中的运动可分为推移质和悬移质。

推移质沿河床滚动或跳跃前进，运动一阵停止一阵，呈间歇性。

运动着的泥沙和静止的泥沙，经常彼此置换，前进的速度远小于水流速度。

它在水流所挟带的泥沙中，属于比较粗的一种。

悬移质是泥沙在水中浮游前进，速度与水流的速度基本相同浮游的位置时上时下，较细的泥沙往上能上升到接近水面。

较粗的泥沙有时甚至回到河床“休息”，并与河床面泥沙发生置换现象。

它属于水流所挟带的泥沙中的较细的一部分。

一方面推移质与悬移质的运动方式不同，另一方面推移质与悬移质在运动中又不是截然分开、彼此无联系的。

在同一种水流状态下，推移质中颗粒较细的部分，也可能短暂地以悬移方式运动；悬移质的粗颗粒，也可能短时间地以推移方式运动。

就同一泥沙组成而言，在水流条件较弱时，悬移质可以变成推移质；而在水流条件较强时，推移质又变成悬移质；这说明推移质和悬移质之间可以相互转换的。

推移质和悬移质的相互转换导致河床的冲淤变化。

二、河床演变
河床演变是指河道在自然情况下，或者受到人为干扰时所发生的变化。

这些变化包括河道在垂直和水平方向上的位移，河道形态和尺寸的改变等。

河床演变的基本规律是以泥沙运动的基本规律为基础的。

河床与水流是以泥沙运动为纽带相互依存、相互制约的，河床演变就是河道中泥沙的淤积和冲刷的结果，其根本原因是由于河流输沙的不平衡。

在任何一个河段内，或者在河段的任何局部地段内，在一定的水流条件下，水流具有一定的挟沙能力。

如果上游来沙量与挟沙力相适应，则水流处于输沙平衡状态，河床既不冲刷也不淤积；反之，如果上游来
沙量与挟沙力不相适应，则水流处于输沙不平衡状态，河床将发生冲於变化。

当来沙量大于水流挟沙力时，过多的泥沙将逐渐沉积下来，使河床淤高；当来沙量小于水流挟沙力时，不足的泥沙将逐渐自河底得到补充，使河床冲深。

由于来沙与输沙不平衡而引起泥沙发生淤积或冲刷，造成河床变形，来沙与输沙的关系是河床演变的基本原理，纵向输沙不平衡引起河床纵向变形，横向输沙不平衡引起河床横向变形。

三、兴利除害
黄河之害与黄河之利,俱在如何处理水与泥沙二者之间的关系上。

对这组矛盾,古人和今人的认识虽不断深入,但未完全把握。

如今,黄河又因断流而出现了新的河患。

水沙的协调又出现了新的变化。

水沙的关系与上游的来水量、来沙量、来沙组成、河道比降、河床形态及地质条件等因素有关。

上游的水土保持、修建水工建筑物等措施取得一定的成效，但是黄河的水少沙多还未得到全面解决，减沙、排沙还是当今治黄的头等大事，据资料查阅，河道泥沙中筛选出的铁砂含铁量竟达到60%，虽产量低于伊洛河但经济效益相当可观，铁矿石中最好的是磁铁矿，其次是赤铁矿。

磁铁矿是氧化铁的矿石，主要成分是Fe3O4,是Fe2O3 和FeO 的复合物，呈黑灰色，经过长期风化后即可变成赤铁矿。

用铁砂船进行采砂。

按照一条小型船（1）长7米，宽3米，价位3万元，（2）长12米，宽3.6米，价位8万元，进行计算，每条采铁砂船需2人操作，日采铁量达一吨以上，按700元/吨，扣除人工费200元，燃油费120元，日利润380元，昼夜作业利润达2.4万元，这样计算下来一个多月基本可以收回成本。

采铁砂船吸取水面以下河床及嫩滩的泥沙，绝大多数采用泥浆泵。

这种设备功率大，工作效率高，故障率低。

机器将带着泥沙的河水从河底抽到船上，经磁铁槽板选矿，水沙重新排近河中，弃砂中的部分与河道水流掺混，被带入主流向下游输送，还有部分会在采砂坑周围落淤堆积，当采砂坑过大周围的落淤成丘时，对河势变化、防洪工程等都有一定的影响，这就需要我们一分为二的看问题，把原来的“兴水利除水害”延伸到“兴砂利除沙害”。

因为黄河的河势是上游一变引起下游万变，这就需要“兴砂”要统一规划，有节制有计划的开采，把维持黄河健康生命放在第一位，社会效益与经济效益并进。

四、水沙调整
黄河是世界罕有的多沙河流，黄河多年平均输沙量为16亿吨，多年平均含沙量约35公斤/立方米，输沙量和含沙量是中国各大江河之首。

黄河的水量却不及长江的1／20，沙量却是长江的3倍。

在我国古籍中，常以“河水一石，其泥六斗”等语言描述黄河多泥沙的天性。

像黄河这样沙量大、水量少、含沙量高的河流，在世界大江大河中是罕见的。

与世界多泥沙河流孟加拉国的恒河和美国的科罗拉多河相比，黄河年输沙量为科罗拉多河的12倍，含沙量约为恒河的9倍。

如果把黄河的16亿吨泥沙堆成高、宽各1米的土堤，长度为地球到月球距离的3倍，可以绕地球赤道27圈。

这些泥沙使下游河床平均每年抬高几至十几厘米，年复一年，黄河下游形成了著名的地上“悬河”，对两岸形成了非常严重的洪水威胁。

水沙失调是当今的头等大事。

适时进行调水调沙，定期集中大流量对黄河下游河道进行冲刷，扩大河槽断面，提高过流能力，是减缓黄河下游河道淤积的有
效措施，抽沙、采沙、排沙对降低河床、稳定主槽、增加河道过流能力和水流挟沙能力，形成溯源冲刷具有极大的推动作用。

黄河治理开发真正取得巨大进展是最近几十年的事，黄河已开始变成为人们兴利造福的河流，总结治黄成败经验和科学研究成果，认为采用“拦、排、放、调、挖、综合治理”等措施，标本兼治，近远结合，可以妥善解决泥沙问题，采取“上拦下排，两岸分滞”的方针，可以有效的控制洪水；将两者有机的结合起来，即形成一个防洪减淤的的工程体系，人们对黄河的研究与治理实践进入了一个崭新的时代，治黄事业举世公认，然而黄河毕竟是世界上最难治理的河流。

历经多少前辈的治河实践，一直未能改变黄河这条泥龙恣意游荡的脾气，亟待于我们继续探索和奋斗。

大胆地试、大胆地闯，为治黄探索新途径，不能不说在传承中有发展，在弘扬中有升华，在实践中有创新。

维持黄河水资源的健康生命，为我国经济持续健康发展及沿黄地区工农业生产提供巨大的资源支撑，促进社会稳定、人民安康幸福。

作者简介：许海霞，出生日期：1977年10月，本科，技师，从事黄河水利工程运行管理工作。