5 引黄灌溉对下游河道冲淤影响
这是引黄灌溉中又一个重要问题，自古有“分流必淤”之说，但佟二勋提出了不同看法[5].我们从黄河下游常用的输沙能力公式出发，假定河道水流为恒定均匀流，灌溉引水引沙不变，分流后河床自动调整，河道很快恢复平衡，推导出灌溉引水对下游河道冲淤影响的经验关系式（图1）。
5.1 河段灌溉引水引沙对本河段河道的冲淤影响
其关系为
（ΔW′s1-2-ΔWs1-2）/Ws1=Ps21[（1-aq/Ps21）-（1-q）α2]
（2）
根据（2）式计算了不同分流分沙比时对河道增加淤积的情况（图2）。图中纵坐标为增淤百分数，等于（ΔW′s1-2-ΔWs1-2）/Ws1.由图可以看出：河段内引水对河道冲淤影响与原河道冲淤（Ps21）、分流比（q）、分沙比（a）和流量指数（α）有关，并得到以下几点认识：
（1）Ps21<1时原河道为淤积，Ps21>1时为冲刷。其他条件相同时，原河道淤积时引水对河道增淤作用较冲刷时小。α2=2时，a/Ps21≥2的情况下，引水不仅不增加河道淤积，反而减少淤积。所以分流不一定都会增加河道淤积。
（2）分沙比对河道冲淤影响是直线关系，分沙比越大，对河道冲淤影响越小，而分流比是呈抛物线关系，即分流对河道有增淤影响，在其条件一定情况下，随着分流比的变化，引水对河道增淤影响有一个最大值，超过相应此值的分流比以后，对河道增淤影响的作用就越低。
（3）实际上，当分流比很大时，分沙比是变化的，这种情况下引水对河道可能减少淤积，但由于河道流量减少，过水面积减小，泥沙淤在河槽内，使河道萎缩，这种影响更为严重。
5.2 上段河道灌溉引水对下游河道冲淤的影响
关系式为
（ΔW′s2-3-ΔWs2-3）/Ws2=（1-q）α2[1-Ps32（1-q）α3-α2]-（1-Ps32）
（3）
由（3）式可以看出：上河段灌溉引水对下河段的冲淤影响主要与河段原来的冲淤状况（Ps32）、上河段的分流比（q）及流量指数α2，α3有关。采用公式（2）和（3）计算1980～1984年实测黄河下游引水引沙对下游河道冲淤影响。这有两种情况：一是三门峡、黑石关和小董以上灌溉用水引起的影响，该时期灌溉年用水量162.7亿m3，引沙0.54亿t，使下游河道增淤0.2亿t；二是三门峡、黑石关和小董以下同时引水量106亿m3，引沙量1.02亿t，使下游河道增淤0.38亿t.引黄灌溉对下游河道冲淤影响，还曾用水动力学泥沙数学模型计算1974年7月至1992年6月的水沙系列，计算结果是下游河道平均增淤0.2亿t.这样，黄河流域灌溉用水268.8亿m3，使下游河道每年增淤约0.5亿t左右，影响还是比较大的。
6 几点认识
1.黄河下游河道是严重淤积的 “地上悬河”，两岸引水灌溉具有足够的水位，不需要修建枢纽抬高水位引水，也不允许修建枢纽拦沙，把泥沙放在河道里，故目前均为无坝引水；下游来沙主要是颗粒较细的悬移质，沿水深分布较均匀，若采用人工环流或表层取水来减少入渠泥沙会有一定作用，同时，近20～30年来黄河下游来沙量明显减少，入渠沙量也有所减少，但年均入渠沙量有1.0亿多t.说明黄河下游在目前情况下，灌溉引水必引沙，灌区要充分加以利用，变害为利。
2.黄河下游灌区处理泥沙希望把泥沙送到田间，既可以防止渠道泥沙的淤积，又可以肥田发展生产，但由于黄河两岸地势平坦，目前除少数灌区可以把大部分沉沙送到田间外，大部分灌区无法送到田间，几十年来的经验表明，利用两岸低洼、盐碱、沙荒地修建沉沙池是处理泥沙、解决渠系泥沙淤积的有效途径，同时还可改良土壤，改善生态环境。据不完全统计，到1990年已经改良土地达20万hm2.必须指出，由于长期灌溉沉沙，原来的盐碱洼地已经不多了，采用“以挖待沉”的方法处理泥沙，不仅费用高，并且从沉沙池清理出来的泥沙，堆积占压农田，如不及时处理，可能给周围环境带来沙化问题，给灌区泥沙处理带来新的问题。
3.人民治黄以来，通过引黄灌溉发展两岸生产，同时淤高地面，据1983年以前实测资料分析表明，黄河下游大部分堤段的临背高差维持不变或略有减小。可以认为，在两岸一定宽度内有计划淤高地面，造成“相对地下河”是有可能的。当然对这类问题的研究，不仅是技术问题，还有政策导向、 管理运用等问题。
4.黄河下游引黄灌溉，有发展工农业生产和改善环境的综合效益，也有加重河道淤积的影响，特别是水量的减少，以致发生断流的严重现象，对河道萎缩的影响是严重的，这是一项复杂的系统工程，有必要进行研究，供宏观决策参考。
参 考 文 献
[1] 张永昌，杨文海等。黄河下游引黄灌溉供水与泥沙处理。黄河水利出版社，1998.
[2] 赵文林。黄河泥沙。黄河水利出版社，1996.
[3] 张瑞瑾，谢鉴衡等。河流泥沙动力学，水利电力出版社，1988.
[4] 钱意颖，程秀文等。黄河流域灌溉用水与河流环境问题。‘95全国水力学与水工水力学学术讨论会论文集。
[5] 佟二勋。黄河下游引黄供水泥沙问题。中美黄河下游防洪措施学术讨论会论文集，中国环境科学出版社，1989.
责任编辑：xiaohan
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