摘要：本文对黄河下游滩地分布和“二级悬河”的发展过程、现状及其形成原因进行了深入分析，指出水沙条件变化是形成“二级悬河”的主要原因，生产堤和河道整治工程的修建加速了“二级悬河”的发展，要立足于下游、着眼于全流域，从水沙优化配置、人与自然和谐相处、社会经济发展与黄河治理开发协调发展的战略高度，探讨“二级悬河”的治理。在系统分析和总结“二级悬河”和下游河道治理各种设想和措施的基础上，指出今后黄河下游河道治理的方向是进行河道的改造。下游河道治理已进入宽河道与窄河道相结合、综合治理滩区，逐步向窄河道发展的时期，“二级悬河”的治理是其中的组成部分，具体设想是：通过下游河道的改造，滩区的综合治理，形成由现有宽河道、改造后窄河道和窄深主河槽三者相结合的输水输沙和滞洪淤沙系统。并提出了下游河道改造与“二级悬河”治理的具体措施和技术指标，以及需要研究的关键技术问题。
关键词：黄河下游 二级悬河 成因 治理对策 河道改造 水沙资源 优化配置
黄河是一条非常特殊的河流，也是世界上最难治理的河流之一。黄河下游河道长期处于强烈的淤积抬升状态，河床平均每年抬高0.05～0.10m，现行河床一般高出堤外两岸地面4～6m，最大高出10m以上，形成所谓的“地上悬河”，我们称之为“一级悬河”。随着大量枢纽工程的修建和人类活动的加剧，从20世纪60年代以来，黄河下游河道大洪水漫滩的机遇愈来愈少，而中小洪水和枯水期淤积主要发生在主河槽和嫩滩上，远离主槽的滩地因水沙交换作用不强，淤积厚度较小，堤根附近淤积更少，致使河道平滩水位明显高于主槽两侧滩地，甚至主河槽平均高程高于两侧滩地，形成了“槽高、滩低、堤根洼”的“二级悬河”，如图1所示。
近年来黄河下游河道不断淤积萎缩，平滩流量由20世纪80年代中期以前的6000～8000m3/s 减小为目前的3000m3/s左右，一些河段甚至不足2000m3/s，小洪水条件下即可造成大范围漫滩。由于“二级悬河”局面的不断加剧，进一步增加了河道的负担和河道治理的难度。洪水漫滩后，堤防偎水，部分河段存在顺堤行洪，部分河段则有发生滚河的可能，使堤防发生冲决和溃决的可能性增加。“二级悬河”的发展，使小洪水漫滩机率增大，淹没加重了滩区群众的财产损失，形成所谓小流量高水位大灾害的局面。在黄河下游河道治理中，不仅要保证遇大洪水时的安全，同时还要考虑遇小洪水(2000～3000m3/s)时的安全，这是进入20世纪90年代以来黄河下游河道治理中遇到的新情况。这种形势还有不断加剧的趋势，成为21世纪初期黄河下游治理的关键问题之一，已引起有关部门的高度重视[1～3]，许多专家也积极开展黄河下游“二级悬河”治理的研究[4]。本文在对黄河下游“二级悬河”现状和成因分析的基础上，探讨了“二级悬河”的治理对策与下游河道的改造。
1 黄河下游滩地和“二级悬河”分布现状
黄河下游河道由主河槽和滩地组成，滩地面积3544km2，占河道总面积的84%，其中大部分位于陶城铺以上河段，占滩地总面积的78%，陶城铺以下除平阴、长清两县有连片的滩地外，其余滩地面积较小。下游滩地多被大堤、险工以及生产堤分割，共形成120多个自然滩，滩面宽0.5～8km不等，其中面积大于100km2的滩地有7个、50～100km2的有9个、30～50km2的有12个、30km2以下的有90多个。原阳县、长垣县、濮阳县、东明县和长清县等5个自然滩的面积均在150km2左右，除长清县位于陶城铺以下外，其余均位于陶城铺以上的宽河段。滩区既是行洪区，又是滩区人民生产生活的重要场所，现有耕地面积25万hm2，村庄2071个，总人口181万，涉及河南和山东两省的15个地(市)、43个县(区)，其中河南滩地总面积为2266km2，耕地面积13.46万hm2，村庄1125个，人口102.1万。受自然地理条件的限制，滩区社会经济发展受到严重制约，群众的生活还十分贫困。
黄河下游的悬河可分为一级和二级“悬河”，“一级悬河”是滩地相对堤外两岸地面而言的，“二级悬河”则是相对于“一级悬河”而言的。“一级悬河”问题在历史上就十分突出[1]，从白鹤至东坝头河段为典型的游荡性河道，滩地一般高出堤外两岸地面4～6m,平均高出5m，最大为10m，该河段“一级悬河”问题十分突出；东坝头至陶城铺河段为过渡河段，滩面一般高出堤外两岸地面2～3m,平均高出2.5m，最大为5m，该河段“一 级悬河”问题不是十分突出；陶城铺至垦利宁海河段为弯曲性河段，滩地一般高出堤外两岸 地面2～4m，平均高出3m，最大为7.6m，该河段“一级悬河”问题也较突出；宁海以下为河口段，滩地一般高出堤外两岸地面0.5～2m，平均高出1.5m，该河段“一级悬河”问题相对不严重。
黄河下游的“二级悬河”是从三门峡水库修建后的20世纪60年代开始发展起来的，到70年代初期，“二级悬河”对下游河道的影响问题开始逐渐暴露出来。由于来水来沙条件和历史条件的不同，黄河下游不同河段滩地和“二级悬河”的发展程度有所不同，可分以下5个河段(见图2)分别描述[1～3]。
(1) 孟津白鹤至京广铁路桥河段长98km，滩地主要集中在左岸焦作市境内，面积595km2，滩面宽4～5km。马峪沟以上目前没有产生“二级悬河”，马峪沟以下部分河道已出现“二级悬河”。该河段平滩流量约为3000～6500m3/s，平滩水位(滩唇高程)与临堤滩面高程的高差(“二级悬河”高差)平均约1.0m，最大2.88m。该河段“二级悬河”问题不明显。
(2) 京广铁路至东坝头河段长124km，滩区面积983km2，生产堤与大堤之间滩地面积651km2，滩面平均宽约5.25km，大部分为老滩，其中面积较大的滩地主要有左岸的原阳滩和右岸的开封滩。该河段平滩流量约为3000～6500m3/s，左岸平滩水位高于临堤滩面0.28～2.38m，平均高出1.12m，滩地横比降平均值为3.33
，大于河道纵比降；右岸有一部分断面平滩水位低于临堤滩面，其它断面平滩水位一般高于临堤滩面0.26～2.11m，平均高差0.42m，滩地横比降平均值为1.21，小于河道纵比降。因此，该河段仅在左岸存在“二级悬河”现象，右岸有明显的老滩，该河段“二级悬河”问题并不严重。
(3) 东坝头至高村河段长66km，滩区面积402km2，生产堤修建后，中小水行洪宽度由原来的10.5km缩窄到4.2km,平滩流量约为2000～3000m3/s。本河段滩地高程低、滩面宽、面积大，较大的滩地主要有左岸的长垣南滩和北滩、右岸的兰考滩和东明南滩等，长垣南滩由左岸贯孟堤与生产堤围成，滩区面积约74km2；长垣北滩由周营至渠村生产堤与黄河大堤围成，滩区面积约135km2；兰考滩和东明南滩相连，面积约193km2。本河段左岸平滩水位高于临堤滩面0.52～2.98m，平均高差1.96m，滩面平均宽约5.5km,滩地横比降平均值为5.15，明显大于河道纵比降；右岸平滩水位一般高于临堤滩面0.62～4.34m，平均高差2.09m，滩面平均宽约4.85km，滩地横比降平均值为5.84，也明显大于河道纵比降。该河段两岸“二级悬河”形势最为严重，部分断面甚至主槽河底高程也已高出临堤滩面高程。
(4) 高村至陶城铺河段长165km，中小水行洪宽度由4.5km缩窄到1.3km，平滩流量约为1800～2500m3/s。该河段按河道特性又可分为两段，高村至孙口河段长126km，滩地面积为460km2，左岸321km2，右岸139km2，其中较大的滩区有濮阳习城滩、范县陆集滩、台前清河滩，面积分别为118km2、60km2和76km2。该河段堤根低洼，块数多，坑洼多，有部分滩区退水困难，成为死水区，蓄水作用十分显著。孙口至陶城铺 河段长39km，滩地面积较小。高村至陶城铺河段左岸平滩水位高于临堤滩面1.08～3.43m，平均高差达2.17m，滩面平均宽约4.2km，滩地横比降平均值达9.8，明显大于河道纵比降；右岸平滩水位一般高于临堤滩面0.84～2.78m，平均高出2.15m，滩面平均宽约2.86km，滩地横比降平均值10.39，也明显大于河道纵比降。该河段两岸滩面较窄，横比降较大，“二级悬河”形势也非常严重。
(5) 陶城铺以下至利津河段长290km，滩地面积774km2，平滩流量约为2500～3000m3/s。左岸平滩水位高于临堤滩面0.46～2.62m,平均高差达1.56m，滩面平均宽约2.2km，滩 地横比降平均值高达27.81；右岸平滩水位一般高于临堤滩面0.06～2.75m，平均高出1.36m，滩面平均宽约2.12km，滩地横比降平均值14.36。由于滩面较窄，横比降异常偏大，该河段“二级悬河”形势也不容忽视。
综上所述，目前黄河下游“二级悬河”最为严重的河段为东坝头至陶城铺河段，与“一级悬河”最为严重的河段有所不同。1999年小浪底水库投入运用以来，连续的枯水使河道产生了上冲下淤现象，导致部分河段主河槽严重淤积，平滩流量进一步减小，一些断面在不足2000m3/s流量时即漫滩，是迫切需要治理的重点河段。
2 黄河下游“二级悬河”的发展过程与成因分析
黄河下游“地上悬河”的形成是来水来沙和边界条件共同作用的结果，由于水少沙多、水沙不协调，从而造成河道的强烈堆积抬高，人类活动的加剧也加速了悬河的发展。黄河下游来水来沙量、洪峰频次和洪峰流量的显著减小，致使主河槽严重淤积萎缩、平滩流量显著减小、滩唇高程和主槽河底高程明显抬高，形成了滩唇高仰、大堤临河滩面低洼的“二级悬河”；生产堤的存在也在一定程度上减少了漫滩洪水的次数，使生产堤与大堤间的滩地淤积量减少，加剧了“二级悬河”的发展；嫩滩淤积幅度增大，与近年来嫩滩大量垦殖也有一定的关系。
2.1 水沙条件变化对“二级悬河”发展的作用 水沙条件 的显著改变对于“二级悬河”的影响主要体现在两个方面：一方面是来水来沙量明显减少，特别是洪峰频次和洪峰流量的显著减少，洪水的造床作用明显减弱，河流平面和断面尺度减小，河床冲淤演变涉及的范围也有所减小，致使河道的淤积更加局限在中小水主河槽内，主槽和嫩滩的淤积导致了“二级悬河”的发育和发展；另一方面是长期小水塑造了严重萎缩的枯水主河槽，主槽河底高程显著抬升、平滩流量明显减小，大大增加了“二级悬河”的危害程度。黄河下游来水来沙变化及河道冲淤过程就清楚地表明了“二级悬河”的发展过程及其形成原因。
20世纪50年代，黄河下游水量丰沛，大洪水发生次数多，花园口站洪峰流量超过10000m3/s的大漫滩洪水有6次，6000～10000m3/s流量的小漫滩洪水有23次，4000～6000m3/s流量的中常洪水有16次，2000～4000m3/s流量的小洪水有12次，大洪水具有强烈的刷槽淤滩作用，中小洪水也有显著的造床作用。同时，由于那个时期滩区阻水建筑物很少，主河槽和滩地之间，特别是主河槽和嫩滩之间没有明显的分界，每遇大漫滩洪水，滩地过流和顺堤行洪虽然给下游造成了很大的困难，但从河床演变的角度来看，河槽的游荡摆动和大漫滩洪水的顺堤行洪，滩槽水沙频繁交换，使得淤积在横断面上的泥沙分布较均匀，遏制了 滩地横比降的发展。而且，漫滩洪水使滩地淤积、主槽冲刷，抵消了相当一部分非洪水期主槽的淤积，致使天然条件下滩槽长时期趋于同步抬升状态。实测资料表明，20世纪50年代黄河下游河道累计淤积泥沙36.1亿m3，占来沙量的20%，其中77%的泥沙淤积在滩地上，主河槽淤积只占23%。铁谢至高村游荡性河段滩地淤积量占全断面淤积量的69%，艾山以下河段淤积几乎全部集中在滩地上，主槽基本不淤，在这一时期黄河下游未出现“二级悬河”现象。
20世纪60年代以后，随着三门峡、刘家峡、龙羊峡等干支流骨干枢纽工程相继投入运用，同时沿黄工农业用水量不断增加，致使黄河下游水沙条件发生了显著的变化，河道淤积十分严重，特别是1965年以来，下游大洪水发生机会较少，淤积主要集中在中小水主河槽里。
1965～1973年三门峡水库采用“滞洪排沙”运用，下游来沙量明显增大，下游河道由冲刷变为大量淤积。这一时期黄河下游河道共淤积泥沙39.5亿t，年平均淤积量为4.39亿t，大于建库前1950年7月～1960年6月的年平均淤积量3.61亿t。由于水库滞洪削峰，下游洪水较小，加之生产堤的影响，淤积主要集中在主河槽里，滩地淤积量仅占全断面淤积量的33%。由于主河槽的大量淤积和嫩滩高程的明显抬升，部分河段开始出现“二级悬河”的不利局面。
1973～1985年，三门峡水库由“滞洪排沙”运用改为“蓄清排浑”控制运用，下泄流量增大，该时期下游河道累计主河槽冲刷6.2亿t,滩地淤积14.0亿t，全断面淤积泥沙7.8亿t。特别是1980～1985年的丰水系列年，主河槽发生不同程度的冲刷，排洪能力增大，虽然滩唇明显淤高，增大了滩地横比降，但主槽冲深，平滩流量和主河槽过流能力较大，“二级悬河”问题仍不是十分突出。
1986～1999年，由于龙羊峡和刘家峡水库的联合调度运用，加之沿程工农业用水的大量增加以及降雨减少等因素的影响，黄河下游来水来沙条件发生了明显的变化，径流量减少、流量过程调平、汛期和非汛期水量比例改变、洪水频次和洪峰流量降低。特别是汛期大洪水减少、漫滩机率减小，即使漫滩也多为清水，同时由于生产堤等阻水建筑物的存在，也影响了滩槽水流泥沙的横向交换，淤积主要集中在两岸生产堤之间的主河槽和嫩滩上，生产堤至大堤 间的广大滩区淤积很少。该时期下游河道总淤积量为31.23亿t，年平均淤积量为2.23亿t。但主河槽淤积了22.6亿t，年平均淤积1.61亿t，占全断面淤积量的72.3%。主槽河底平均高程进一步抬高，滩地横比降增大，这一时期“二级悬河”迅速发展。
小浪底水库投入运用后，人们普遍对黄河下游的减淤形势持乐观态度。1999年10月小浪底水库蓄水运用，至2002年10月小浪底水库基本是清水下泄，三年下泄水量(黄河小浪底站、洛河黑石关站和沁河武陟站之和)543亿m3，沙量0.97亿t，年平均下泄水量181亿m3，年平均沙量0.32亿t，分别为长系列均值(统计至1995年)的40.6%和3%。但由于沿黄社会经济发展与河道输沙争水，使径流量沿程大幅度减少，2000年和2001年汛期进入下游的水量均只有约50亿m3，同时下游用水高峰期还经常出现冲河南、淤山东的800～2600m3/s流量级，使得高村以下“二级悬河”的局面进一步加剧。
2.2 2002年和2003年小洪水对黄河下游河道主河槽过流能力和“二级悬河”发展程度的检验 2002年7月4～15日进行的小浪底水库首次调水调沙试验[5]，花园口断面平均流量控制在2600m3/s，水库下泄水流含沙量小于20kg/m3，试验历时11d，小浪底水库共泄流26.1亿m3，下游河道主槽冲刷1.063亿t，滩地淤积0.701亿t，河道净冲刷0.362亿t，其中艾山～利津河段冲刷了0.197亿t，但嫩滩淤积量较大，约为0.5亿t。
在调水调沙试验过程中，小浪底水库下泄流量属低含沙量的小洪水，但夹河滩～孙口河段却出现了历史最高水位，并且呈现出洪水演进速度慢、洪峰变形大等异常特性，夹河滩～孙口河段出现了生产堤破口漫滩。通过这次调水调沙试验检验了黄河下游河道主河槽的过流能力和“二级悬河”的发展程度。试验表明，近年来黄河下游河床边界变化很大、平滩流量明显降低，河道已经陷入了用水量增加-径流量减少-水沙过程变化-河道淤积萎缩-排洪能力持续降低的恶性循环，河床边界条件的变化甚至已不能满足调水调沙的基本要求，在高村附近河段平滩流量已降至2000m3/s左右，形成进行调水调沙运用，下游就漫滩淹地；不进行调水调沙运用，河道则持续淤积萎缩，“二级悬河”进一步加剧，潜在的威胁增大。
2003年8月下旬至10月下旬，受“华西秋雨”的影响，黄河流域发生了建国以来少见的长历时大流量秋汛，渭河、伊洛河、沁河相继出现10余次洪水，来水量达340亿m3，比前几年同期高出一倍以上，接近多年平均值。经小浪底、三门峡、陆浑、故县4水库长时间联合运用，使黄河下游河道2个多月一直维持2500m3/s左右的流量，大大减轻了小浪底水库以下河道防汛压力。虽然小浪底水库下泄流量没有超过2002年调水调沙试验时的流量，但在该流量级洪水持续不断的冲刷下，黄河下游河道仍然有部分控导工程出险，局部河段河势变化剧烈，局部生产堤决口，黄河下游共有9处漫滩，共计淹没滩地面积332km2，淹没耕地面积2.5万hm2，受灾人口14.02万人。
2002年和2003年黄河下游调度的实践表明，黄河下游东坝头至陶城铺河段平滩流量已小于2000m3/s，“二级悬河”还在进一步发展，小浪底水库前3年的运用进一步加速了该河段主槽的淤积，说明采用根据长系列历史资料分析得到的调水调沙的临界指标不适应黄河下游河道的现状。
2.3 河床边界条件变化对“二级悬河”发展的作用 随着黄河下游河道治理进程的不断发展，黄河下游的河床边界条件也发生了很大变化，加速了“ 二级悬河”的发展。黄河下游河道整治工程由险工和控导工程两部分组成，险工依附于大堤之上，具有保护堤防和控制河势的双重作用；控导工程修筑在滩岸上，主要起控导河势的作用。通过河道整治工程的实施，陶城铺以下河段的河势在1958年已得到了基本控制；高村至陶城铺河段的河势在1975年已得到了初步控制；目前，高村以上游荡性河段正在进行整治，以控制对威胁较大的横河、斜河和滚河。大量河道整治工程的建设，使黄河下游河道的河势初步得到了控制，主河槽相对稳定，但“二级悬河”也正是在相对稳定的河道上发展起来了。
黄河下游河道内生产堤的修建也是“二级悬河”发展的一个重要原因。在新中国成立前，黄河下游滩区就修建了不少民埝，1954年大水后，民埝基本被废除和冲毁了。三门峡水库修建后，开始修筑生产堤，1969～1973年，黄河枯水多沙，下游主河槽淤积严重，“二级悬河”问题充分暴露。为此，国务院在1973年发文要求迅速废除生产堤。由于种种原因，黄河下游生产堤的破除工作一直进展不大。由于下游存在生产堤，洪水漫滩机率相对减少，泥沙大部分淤积在两岸生产堤之间，“二级悬河”问题越来越严重。此外，滩区耕种，特别是在滩唇附近的嫩滩内种植大豆和玉米等稠密的农作物，明显减少了主河槽的过流面积，增大了行洪阻力，进一步降低了河道的排洪和输沙能力，一方面造成主河槽进一步淤积，另一方面使水流行进缓慢，不利于排洪，也加快了“二级悬河”的发展。
2.4 “二级悬河”的成因分析 如上所述，“二级悬河” 的形成主要是由于来水来沙条件和边界条件(含人类活动)的变化引起，但到底哪种因素是主要原因，各因素所起的作用大小，许多专家提出了不同的观点[1,4]，一些观点甚 至是截然相反的，概括起来有代表性的观点主要有如下几种：
(1) “二级悬河”的形成主要是由于生产堤的修筑。在天然情况下冲积河流本身也会产生横比降，但一般不会很大，由于河流具有自动调整的功能，滩地和主槽的淤积有一个自动互相调整的关系，滩槽淤积的厚度接近于同步抬升，滩槽高差不会很大；修建生产堤后，隔断了滩槽水沙交换的通道，使主槽和嫩滩严重淤积，不废除生产堤就解决不了横比降和“二级悬河”的问题。
(2) 形成“二级悬河”的根本原因是游荡性河道上常常出现小水挟大沙，加之大量的控导工程控制了主流的摆动范围，也控制了淤积的范围，改变了游荡性河道依靠主流自由摆动平衡滩槽高差的演变规律，使主槽持续淤积，因此，破除生产堤并不是解决问题的根本途径，控制小水淤槽才是解决问题的主攻方向。
(3) 关于“二级悬河”的存在，问题不在于是否修建了生产堤，而是两岸生产堤间距离太宽，它既不能束水归槽，又限制了淤积的范围。
(4) 黄河特殊的来水来沙条件是形成“二级悬河”的主要原因，生产堤和河道整治工程的修建加快了“二级悬河”的发展，高含沙洪水对“二级悬河”的发展起到了促进的作用。在现有的水沙条件下，大洪水漫滩的情况很难出现，一般洪水漫滩，淤积仍然集中在主槽和嫩滩上，难以解决横比降问题，即使拆除生产堤，也难以消除横比降，解决“二级悬河”的问题。
(5) 黄河河口的淤积延伸是下游持续淤积抬高的直接原因之一，河口延伸产生的溯源淤积必然加快了“悬河”的发展。
笔者认为，黄河的特点就是水少沙多，下游河道多数时间是超饱和输沙，河道内淤积泥沙是必然的，这也就决定了下游是累积的堆积性河道。下游主河槽的过流能力(平滩流量)是与来水来沙条件密切相关的，河道的来水来沙量、洪峰流量与历时等直接决定了河道的造床情况。在20世纪50～60年代，进入黄河下游的年平均径流量约为500亿m3，汛期日平均流量为2550m3/s，河道的平滩流量约为6000～8000m3/s，大洪水漫滩机率较多，10000m3/s流量以上的大洪水就有6次，大洪水漫滩后滩地淤积了22亿t，主槽冲刷了约16亿t，维持了滩槽平行抬升，使我们得到了“大水出好河”及淤滩刷槽、滩高槽稳、槽稳滩存、滩存堤固等河床演变规律；20世纪70～80年代中期进入黄河下游的年平均径流量约为400亿m3，汛期日平均流量为2150m3/s，河道的平滩流量约为4000～6000m3/s，尚有3次大于10000m3/s流量以上的大洪水漫滩；80年代中期以来，进入下游的年平均径流量约为250亿m3，汛期日平均流量不足1000m3/s，平均含沙量并没有减小，河道的平滩流量约为3000～4000m3/s，特别是90年代后期以来，进入下游的年平均径流量约为180亿m3，汛期平均只有几百个流量，根本就没有大洪水漫滩，泥沙基本淤积在主槽和嫩滩上，使部分河段的平滩流量骤降到不足2000m3/s，“二级悬河”问题也变得十分突出了。
由此可见，不同的来水来沙条件塑造了不同的河道形态，也对应不同的造床流量。在当前长期枯水的情况下，加之水沙组合又没有得到改善，甚至更为不利的情况下，黄河下游河道的平滩流量不断减小，这是与来水来沙条件相对应的，“二级悬河”的局面也就只能不断加剧，这也是萎缩性河道演变的基本规律，充分说明来水来沙的减少是河道萎缩、平滩流量减小、“二级悬河”加剧的主要原因。而来水来沙大幅减少则主要受以下因素影响：①干支流上大型枢纽与工程的修建，改变了水沙过程，减少了汛期进入下游的径流量、洪峰流量与洪水次数；②沿黄工农业的发展，大量引黄和调水，使径流量大幅耗用；③自然气候的变化，也使降雨量偏小。
另一方面，黄河下游河道边界条件的变化促进了“二级悬河”的发展，如果主河槽没有受到限制，河道可以自由摆动，即使在较小的水沙条件下，也不致造成较大的横比降，在大范围内河道也会基本平行抬升，不会形成严重的“二级悬河”。黄河下游大量河道控导工程的建设和生产堤的修筑，使主河槽受到约束，水流相对稳定在一个较小的范围内，而进入下游的泥沙数量和含沙量又很大，泥沙在较小河道范围内的快速淤积必然形成“二级悬河”。其发展过程如图3所示。
需要指出的是，在现有的来水来沙条件下，上述“二级悬河”形成的过程已基本是不可逆的，这主要是由于剧烈人类活动的影响，使来水来沙数量的减少和水沙过程的变化已是不可逆的，较小的来水来沙条件不可能形成大的平滩流量，也不可能形成大洪水漫滩的局面，因此，“二级悬河”治理措施的制定也就不能简单地采用根据历史资料分析得到的演变规律和技术指标来指导，而要根据新的水沙形势、边界条件和新的演变规律来指导治理措施的制定。
3 “二级悬河”治理的思路与黄河下游河道的改造
3.1 现有“二级悬河”治理研究综述 在
分析“二级悬河”成因的基础上，许多专家提出了不同的治理设想，概括起来主要有以下几种
[1,4]：
(1) 拆除生产堤(或有计划地拆除生产堤)。并通过小浪底水库调水调沙运用，增大水流漫滩机会，以便消除横比降，逐步解决“二级悬河”的
问题。
(2) 小浪底水库采用调水调沙运用。对此有两种观点：一种是小浪底水库通过在汛期的调节形成2500m
3/s左右流量的小洪水，使下游河道不漫滩，冲刷下游河道的主河槽；另一种是小浪底水库通过在汛期的调节形成5000～8000m
3/s流量的中常洪水，使下游河道漫滩形成 刷槽淤滩。
(3) 把下游河道建设成“主槽子黄河”和“滩地子黄河”。使“主槽子黄河”用于输水输沙，“滩地子黄河”用于滞沙削峰。
(4) 修建一道黄河下游新堤防。对此也有两种观点：一种是不仅不拆除生产堤，而且要加固加高生产堤，形成下游新的
堤，对生产堤外的滩地通过修隔堤变为滞洪区，防止大洪水时水流漫过新
堤后沿河大量淹没滩地，并利用小浪底水库调水调沙冲刷主河槽；另一种观点是将现有的堤距缩窄到800m，形成一道高3m的新
堤，束水攻沙，并将黄河下游老大堤加宽到200m。
(5) 双岸整治方案。与微弯整治不同，顾名思义，双岸整治方案就是将河道主河槽束窄到600～800m，主槽两岸均采用工程措施(对口丁坝)加以控制，稳定流路，束水攻沙，防止滩地塌岸，通过小浪底水库调水调沙运用，并利用高含沙水流的输移特性，形成具有较大输水输沙能力(6000m
3/s流量以上)、稳定的窄深河槽。
(6) 大力开展下游河道整治工程和疏浚工程。通过堵串沟、建立滚河防护工程和淤临淤背工程等确保黄河下游
安全。利用机械疏浚主河槽和形成高含沙水流，淤积滩地和大堤的临背，修筑标准堤防，形成“相对地下河”。
(7) 实施泥沙资源化与水沙优化配置。将黄河泥沙作为资源充分利用，可采用水动力和机械措施综合利用泥沙。从流域的角度来研究水沙资源的优化配置，通过小浪底水库调水调沙运用、河道治理工程、引水调
程和机械措施等将进入下游的水沙合理配置，最大限度地减少主河槽淤积，提高主河槽的泄流输沙能力，从根本上解决黄河下游河道横比降问题和主河槽萎缩问题，最终解决“二级悬河”问题。
(8) 跨流域调水以增大下游河道 输沙水量。
目前黄河的径流量不足以解决下游的泥沙淤积和“二级悬河”问题，黄河流域需要通过从长江向渭河调水，以跨流域调水来解决黄河水资源不足的问题，并通过小浪底水库调水调沙运用来解决“二级悬河”问题。
(9) 综合整治黄河河口。控制河口淤积延伸，采取措施降低河口侵蚀基准面，以减缓黄河下游河床的淤积抬升。
3.2 新形势下黄河下游河道治理的指导思想 如前所述， 形成黄河下游“二级悬河”的原因是多方面的，也是非常复杂的，是多种因素共同作用的结果，同时“二级悬河”的治理工作又是长期的和十分艰巨的。笔者认为，黄河下游“二级悬河”的治理要从整个流域综合治理的角度来考虑，治理方案应是系统的和分阶段的，要密切结合黄河下游的来水来沙条件和河床演变的新
规律。
鉴于黄河干支流大型
枢纽的建成运用，特别是小浪底水库的投入运用，黄河下游的
形势已明显好转，通过这些水库的联合调度，花园口百年一遇流量已由29200m
3/s削减到15700m
3/s，千年一遇流量已由42100m
3/s削减到22600m
3/s，基本接近花园口的设防标准流量22000m
3/s，即下游的洪水基本上可以得到控制。结合目前下游来水来沙情况及下游河道的实际情况，笔者认为，目前下游的河道与工程情况已不适应新的形势，“宽河固堤”的治理方略需要修正，黄河下游河道需要改造，以适应新的水沙条件，而“二级悬河”的治理要同河道的改造相结合。在20世纪50～60年代，进入黄河下游的水丰沙多，宽河固堤的治理思路是正确的，在当时的来水来沙条件下，如果下游没有足够宽的河道，足够大的主河槽，
形势将十分严峻，但那时下游河床仍以每年淤积0.1m的速度抬升。如果采 用窄河固堤，河南河段宽河道的滞洪淤沙作用就不存在了，山东河段及河口将严重淤积，
压力较河南河段更大。随着三门峡、刘家峡、龙羊峡和小浪底等干支流大型
枢纽建设对水沙过程的调节，沿黄工农业生产的大量引水调水，今后进入下游的水沙量将大幅减少，且多水库的联合调度也将充分发挥调洪作用，大大减轻下游的洪水压力，下游河道常年需要的输水输沙通道与50年代的情况相比已发生了很大的变化，输水输沙量已大幅减少，一 般情况下已不需要过去那么宽的河道和主河槽，即使有过去那么大的主河槽，在现有水沙条件下，也无法维持。对于下游仍可能出现的上大洪水，目前的大堤仍应继续保留和加固。在上述思想指导下，确定今后黄河下游的治理方向应是形成由现有宽河道、改造后窄河道及窄深主河槽三者相结合的输水输沙和滞洪淤沙系统，其依据进一步阐述如下：
(1) 随着黄河下游来水来沙条件的不断变化和人们对泥沙运动和河床演变规律认识的不断深入，治黄思路也需要不断更新，两者是互动的。
(2) 现有的来水来沙过程如不通过水库的调节，黄河下游主河槽将继续淤积萎缩，平滩流量将继续减小，水沙的组合及过程对河道的输沙与冲淤
影响很大，塑造一条具有高输沙能力的主河槽是十分必要的，也是可能的。目前，通过水库调节水沙过程，下游主河槽平滩流量有望达到3000～4000m
3/s造床流量(平滩流量)是与来水来沙条件相匹配的，盲目地提出更大的平滩流量的目标是不现实的，也无法维持。
(3) 黄河下游的来沙不仅不能都淤积在主河槽和嫩滩上，也不能都输沙入海，泥沙大量淤积在河口将会产生一系列的问题，只有将黄河的泥沙资源化，实施流域水沙优化配置,才是正确的方向。
(4) 在21世纪初的新形势下，黄河下游不仅要防大洪水，还要防2000～3000m
3/s流量的小洪水，鉴于干支流水库的联合调度运用对进入下游洪水的调控作用，以及工农业的大量引黄和调水等使下游的来水来沙大幅减少，对下游河道进行改造，实施宽河道、改造后窄河道与窄深主河槽三者相结合的治河方向所需的条件已具备，下游河道治理已进入宽河道与窄河道相结合、综合治理滩区，逐步向窄河道
发展的时期，“二级悬河”的治理应与下游河道改造相结合。
3.3 黄河下游河道改造与“二级悬河”治理的初步设想与措施 黄河下游河道改造与“二级悬河”治理的初步设想如图4所示，具体措施如下所述。
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图4 黄河下游河道改造与“二级悬河”治理的初步设想
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(1) 基本的输水输沙通道(窄深主河槽)的形成——强化小浪底水库调水调沙运用，调整出库水沙过程，配合下游河道整治(稳定主河槽流路)和主河槽疏浚，形成一个与现有水沙条件相适应的窄深主河槽，如图5所示。据分析，通过小浪底水库对水沙过程的调节，下游可形成一个与现有水沙条件相适应的，宽600～1000m、深3～5m、平滩流量约为3000～4000m3/s的主河槽。目前一些专家提出的6000～8000m3/s的平滩流量是不可能维持的。
(2) 建设两道新的子堤，形成输送中常洪水的通道——以下游河道现有生产堤为基础，建设两道新的子堤，形成一条宽约3～5km的窄河道，对部分河段生产堤间距大于此宽度的河段，可适当调整生产堤间的宽度，使新子堤之间的窄河道可输送8000～10000m3/s的流量，窄河道内控制种植高杆稠密作物，居民全部迁出。需要指出的是，这里所说的“ 窄河道”是相对现有黄河大堤之间的宽河道而言的，实际上，这个“窄河道”已是相当宽的。
(3) 实施滩区综合治理——在新子堤上间隔一定距离修建分洪闸(堰)，当流量大于8000～10000m3/s时，向新子堤和黄河大堤之间的滩区分洪，将滩区分段(5～20km)修隔堤，防止漫入滩区的洪水沿程淹没，将一部分隔堤内的滩区按滞洪区建设，其中居民退出，土地可耕种；将另一部分隔堤内的滩区建设成生活居住区，提高该区域的标准。
(4) 加固现有黄河大堤，建设成标准堤防——采取机械疏浚、人工漫滩等措施淤临淤背及淤积抬高滩区和堤河，使滩区建设成滞洪淤沙区和居民安全生活区，逐渐缩小横比降，消除“二级悬河”，淤筑“相对地下河”。
(5) 加强泥沙资源化与综合利用，强化水沙优化调控配置——从全流域的角度，通过控制水库和河道淤积，引水、放淤和疏浚等用沙及加固大堤，河口海流输沙等途径，充分利用泥沙和合理配置泥沙。
需要指出的是，“二级悬河”的治理实际是黄河下游河道改造的一个组成部分，不改造下游河道，不综合治理滩区，“二级悬河”也无法治理。从长远看，随着黄河下游水沙条件的进一步改善和稳定，窄河道将是输水输沙的主要通道，子堤将逐步取代黄河大堤。
3.4 建议研究的关键技术问题 上述黄河下游河道改造与“二级悬河”治理的设想要成为实施方案，下列关键技术问题需要研究，以便为实施方案提供科学的依据。
(1) 研究黄河下游未来的水沙变化趋势，确定与之相适应的造床流量(平滩流量)，以及通过小浪底水库调节水沙过程后可能产生的造床流量，并确定与该造床流量相应的主河槽宽度和深度。
(2) 研究新水沙条件下小浪底水库的运用方式，出库的水沙数量与过程，以维持相对稳定的主河槽。
(3) 研究新子堤之间合理的河道宽度、子堤的高度，子堤上分洪闸(堰)和子堤后隔堤的型式与布置，以及土工合成材料筑堤等新材料的应用技术。
(4) 探讨稳定窄深主河槽和防止横河、斜河及滚河的河道整治工程和控导工程的型式与布置。
(5) 研究泥沙资源化的途径和水沙优化配置的调控措施，探讨滩区淤积抬高的实施方案，包括机械疏浚、高含沙水流淤滩及淤临淤背等措施。
(6) 研究滩区群众居住区的布置及相关政策，把现有滩区调整为滞洪淤沙区和居住区，进行有序置换，减少居住区的受淹机率。
4 结语
(1) 黄河下游“二级悬河”的发育和发展是来水来沙条件和河床边界条件变化共同作用的结果，水沙条件变化是形成“二级悬河”的主要原因，生产堤和河道整治工程的修建加速了“二级悬河”的发展。要立足于下游、着眼于全流域，从合理配置水沙资源、人与自然和谐相处、社会经济发展与黄河治理开发协调发展的战略高度，谋求治理“二级悬河”的根本措施。
(2) “二级悬河”的治理要同下游河道的改造相结合，在20世纪50～60年代，进入黄河下游的水丰沙多，宽河固堤的治理思想是正确的。随着三门峡、刘家峡、龙羊峡和小浪底等大型枢纽的建设对水沙过程的调节，沿黄工农业生产的大量引水调水和天然降雨的减少，今后进入黄河下游的水沙量将大幅减少，为适应新的水沙形势，今后黄河下游河道的治理方向是进行河道改造，形成由现有宽河道、改造后的窄河道及窄深主河槽三者相结合的输水输沙和滞洪淤沙系统。下游河道治理已进入宽河道与窄河道相结合、综合治理滩区，逐步向窄河道发展的时期。
(3) 从流域的角度，通过控制水库和河道淤积，引水、放淤和疏浚等用沙及加固大堤，河口海流输沙等途径，加强泥沙资源化与综合利用，强化水沙优化调控配置。
(4) 黄河下游河道改造与“二级悬河”治理的具体设想是：通过强化小浪底水库调水调沙运用，配合下游河道整治和主河槽疏浚，形成一个与现有水沙条件相适应的平滩流量约为3000～4000m3/s的窄深主河槽，并予以维持；以现有生产堤为基础，形成两道新的子堤，两子堤间河宽约3～5km，可泄流量8000～10000m3/s，在新子堤上修建分洪闸(堰)，当流量大于8000～10000m3/s时，向滩区分洪，在滩区分段修隔堤，防止漫入滩区的洪水沿程淹没；对滩区进行综合治理，将部分滩区建成滞洪淤积区，部分滩区用于居住，按不同标准建设；将现有黄河大堤建成标准堤防，采取机械疏浚、人工漫滩等措施淤积抬高滩区和堤河，逐渐消除“二级悬河”，淤筑“相对地下河”。
(5) 建议对目前提出的三类治理设想：宽河固堤、窄河固堤和宽窄河相结合，进行系统的分析比较，形成方案，并优选出符合今后发展实际的下游治理方略。
参考文献：
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[4] 中国工程院“水土建”学部编.“黄河下游治理主攻方向”座谈会专集[J].“十一五”重大工程课题研究简报，2003.
[5] 黄河委员会编.黄河首次调水调沙试验效果初步分析(专家咨询稿)[R].郑州：黄河委员会，2002.
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