2.2洪水的非恒定性决定了河床的“涨冲落淤”

河床的冲淤与底沙的运动状况有关。已有的研究成果表明[3]，床面处于高输沙动平整状态时，其运动强度取决于作用在床面上的剪力τ=γhj或功率Φ=γhjv的变化。当作用在床面上剪力或功率逐渐增加，底沙的输移逐渐增强时河床产生冲刷，否则河床发生淤积。

由于洪水流量的剧烈变化，使得水深、流速、比降发生相应的调整，引起作用在床面上的剪力或功率相应增强或减弱，从而造成底沙输移强度的增强或减弱。在涨水期，随着流量的增加，比降和附加比降均迅速增加，作用在床面上剪力、功率也随之增大，底沙的运动增强，河床发生冲刷，河床平均高程随之降低，反之河床不断淤高。其中剪力、功率的变化过程与河床平均高程变化过程相反，最大流量发生时，剪力、功率最大，河床平均高程最低。因此造成涨水期河床必然冲刷；在落水期河床必然淤积，与洪水是否漫滩没有内在的联系。

从以上分析可知，艾山～利津河段比降虽比较平缓，但当进入本河段的洪水造床和输沙作用增强后，仍会造成本河段的强烈冲刷，有利于本河段的减淤。

2.3 洪水不漫滩河槽仍可发生强烈的冲刷

从1983和1985年洪水在山东河道的艾山、泺口和利津断面的冲淤过程图7均可以看出，在流量大于1500m3/s的时候，河床开始冲刷，随着流量的增大，河床的冲刷不断加深，平均河底高程逐渐降低，在最大洪峰的时候，河底高程最低，到了落水时段河床才逐渐淤高。

从1982年利津站实测洪水过程线与河床高程变化过程和尹学良同志绘制的1977年利津高含沙洪水期，洪水过程中河床对应涨冲落淤的过程都可以看出，洪水的涨冲落淤过程非常明显[5]。不仅是低含沙量洪水，高含沙量洪水也是这样。1973年8月、1977年7月、1977年8月和1992年8月的高含沙量洪水，根据花园口的流量、含沙量过程，从平均河底高程和最深点高程可以看出来，涨水都是冲的，落水的时候都是淤的。

通过对大洪水的分析，特别是对几次典型大洪水深入全面分析，艾山以下稳定河道不论是低含沙量洪水，还是高含沙量洪水，艾山和利津水文站实测成果都是涨水冲刷、落水淤积的。对于过渡段或者游荡性河段，大部分也呈涨冲落淤，造成个别例外的缘由，主要是河槽宽浅，河势变化无常所致。对于比较稳定的河段都是涨水冲刷，落水淤积的。由此可以看出来，河槽的冲刷主要靠流量，且都发生在涨水过程中。

3.重现期为百年一遇洪水滩槽冲淤动床试验结果

在花园口至夹河滩河段双岸整治动床模型上[6]，试验了重现期为百年一遇设计洪水，洪峰流量15300m3/s，最大含沙量113kg/m3，在这种水沙条件作用下，韦滩以下河段均发生大漫滩，各典型断面河槽形态均发生不同程度的变化(见图6)。在本场洪水的作用下，河槽又进一步扩宽冲深，最大冲深达2～5m。河道呈现出了槽冲滩淤现象，滩地落淤范围在河槽两侧300m以内的滩唇落淤较厚，黑岗口以下河段滩唇淤高0.4～0.7m，黑石、韦城等断面具有明显的横比降。试验中，涨水期漫滩后的水流，在滩区流动的非常缓慢，漫滩的大量清水在洪水落水期河槽水位下降后才缓缓归槽，滩槽水流交换并不频繁，漫滩水回归主槽的刷槽作用也不够明显。

综上所述，滩地淤积与主槽冲刷，在洪水过程中虽然是同时发生，但两者之间没有必然的联系，更构不成因果关系。

4、生产堤存在有利于集中水流多输沙入海

今后中常洪水出现机会增加，大洪水出现机会明显减少，从增加河道输沙能力来说，若通过滩地削减洪峰，不利于输沙入海，也不利于洪水对河槽的冲刷。水库调水调沙的任务就是增大洪水的造床输沙作用，在这种情况下，生产堤存在是有利的。

艾山至利津河段平均流量与艾山至利津河段冲淤特性与输沙特性，以往已有不少研究。其主要结论是河道冲淤主要取决流量的大小；而河道输沙能力在流量大于一定值后，主要取决上游站的含沙量。图8-3给出的艾山至利津河段，汛期、非汛期平均流量与断面法测得的冲淤量，3000m3/s水位差及用含沙量表示的河段排沙比关系。由图8-3（a）可知，在非汛期随流量的增加，淤积量增大，当平均流量在800～1000m3/s时，淤积最为严重。非汛期的淤积可达0.6～1.0亿m3。进入汛期，随着流量增加，河道淤积量减少，当平均流量达到1800m3/s，由淤积转为冲刷。从图8-3（b）、(c）给出的3000m3/s水位差值及河段排沙比与流量间的变化规律，也显示出河道冲淤主要取决流量大小的特性。

为了说明河道输沙能力在流量大于1500m3/s时主要取决于上游来的含沙量，我们统计了1950年至1988年平均流量大于1500m3/s，平均含沙量50～150kg/m3，47场洪水的实测资料，河段的排沙比在90～110%之间，看不出含沙量的变化对河道排沙比的明显影响，呈现出窄深河槽“多来多排”的输沙特性。

为了进一步论证这一输沙 特性，我们分析了1959、1973、1977年六场高含沙洪水时的河床冲淤情况，及洪水前后3000m3/s水位差变化，详见表1。在流量3000～6000m3/s，含沙量100～200kg/m3时，河床一般为冲刷，一场洪水的冲刷面积100～300m2，只有1977年8月洪水水位差略有升高（需要特别说明的是：从定床清水非恒定性流的水位流量关系可知，在床面没有冲淤的情况下，水位流量关系是逆时针，同流量的水位峰后高于峰前，主要是涨水时附加比降为正值、流速大、过水面积小，故水位低；而在落水时附加比降为负值、流速小、过水面积大，故水位高。在冲积河道上，水位如略有升高，河床不一定发生淤积）。3000m3/s水位差变化也说明上述洪水期的冲刷情况。从以上分析可知，造成艾山以下河道严重淤积的主要流量800～1000m3/s的小水，而流量大于2000m3/s，河道呈现出“多来多排”的输沙特性。流量大于3000m3/s，含沙量在100～200kg/m3范围可顺利输送，且河床会产生一定的冲刷，这段河道存在着较大的输沙潜力。

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