关于河道演变的探讨性分析

摘要：河道的演变是一个极为复杂的运动过程，在现实生活中难以做到精确的推断。但从河流的分类、河床的组成及形态特性，并利用现有的资料进行对比及综合性分析，还是可以预测其变化过程，对特殊河段采取相应的工程措施，能最大限度的降低洪灾损失造福于地方百姓。

关键词：河流演变；形态；分析；建议

中图分类号：TV147 文献标识码：A

一、河流的特性

1、河流分类

河流按其流经的地区，可分为山区河流和平原河流两大类型。较大河流的上段多为山区河流，下游段多为平原河流，中间段往往兼有山区河流和平原河流的特性。

山区河流流经地势高峻，地形复杂的山区，其河谷由水流不断纵向切割和横向拓宽逐步形成。

平原河流在地势平缓、土质松软的平原地区，其形成过程主要表现为水流的堆积作用。河谷形成深厚的冲积层，河口淤积广阔三角洲。

山区河流与平原河流由于所处的自然地理、地质、地貌和气候条件不同，其特性有自己的特点。

2、河床的组成及形态

山区河流的河床多为基岩、乱石或卵石组成，抗冲性能强，不易冲刷。尽管长时间不断下切，从短时间来看，变形却十分缓慢。

山区河流发育以下切为主，其河床的横断面往往成“V”字形或“U”字形，河槽狭窄，中水河床与洪水河床之间无明显分界线。沿程多为开阔段与峡谷段相间，平面形态极为复杂，岸线极不规则，两岸、河心常有巨石突出，急弯卡口。

山区河流的河床纵坡面比较陡峻，形态极不规则，常出现台阶形，在落差集中处，往往形成跌水甚至瀑布。

平原河流的河床由冲积层的冲积物组成，冲击层一般比较深厚。最深处多为卵石层，在上为粗砂层、中砂及细砂层，在枯水位以上的河漫滩表层有粘土和壤土存在。

平原河流的横断面形式随河段的不同类型而异：顺直过渡段多为抛物线形或矩形；蜿蜒型河段弯顶部分为不对称三角形；江心洲叉河段呈马鞍形；游荡性河段则十分散乱。

平原河流的纵坡面与山区河流不同，因系沙质河床，纵坡面不可能有明显的台阶变化。但由于深槽浅滩交替，所以河床纵坡面并不是一条光滑的曲线，而是有起伏的平缓曲线，其纵坡必将也比较平缓。

3、河流演变概况

山区河流比降陡，流速大，含沙量不饱和，有利于河床稳定，同时河床冲刷性能强，冲刷受到抑制，其变形十分缓慢。只是在局部河段，由于特殊的边界、水流条件，可能发生大幅度的暂时性的淤积和冲刷。

山区河流演变的另一个特点，易受突然而强烈的外界因素影响而产生显著的河床变形，如地震、山崩、大滑坡等，可在短时间内加剧水流对河床改变状况。又如泥石流下泻，带来大量的巨石，堆积溪口，侵占河身，甚至堵塞河槽，引起水流的一系列变化。

平原河流的演变现象非常复杂，其演变规律因河型而异，一般可分为顺直型、蜿蜒型、分叉型及游荡型等几类。

顺直型或边滩平移型河段为中水河槽顺直，边滩成犬牙交错状分布，并在洪水期向下游平移。

蜿蜒型或弯曲型河段为中水河槽具有弯曲外形，深槽紧靠凹岸，凸岸淤积较长，河身向下游如蜿蜒蛇行。

分叉型或交替稍长型河段为中水河槽分叉，两股叉道周期替稍长。

游荡型或散乱型河段为中水河槽河身宽浅，沙滩密布，变化迅速，出没无常。

因此河型问题是河道演变中一个十分重要的问题，不同的河型具有不同的河道演变特点，要求采取不同的整治措施，才能起到实效。

二、河道演变分析方法

河道演变过程是一种相当复杂的自然现象，当前只能依据掌握的资料对某些问题做出探讨性的分析，有效预测河道的演变，达到最大限度地降低洪灾损失。对河道演变过程有多种方法，下面介绍几种常用分析方法。

1、对天然河道已有实测资料进行全面分析。

2、运用泥沙运动的基本理论及河道运动的基本原理，对河道演变进行理论分析。

3、对条件好的河段进行模型实验，通过河工实验对河道演变进行预测。

4、运用条件相似河段的实测资料进行类比分析来预测河道演变。

三、分析方法的运用

对于重要河流的重大问题，利用有限条件尽量运用各种方法进行全面分析；对于次要问题，则往往采用1、2点相结合进行分析。

在分析河道演变几种常用方法中，分析天然河道，是一种最重要的方法。这是实测资料直接来自天然河道，只要观测资料可靠并运用正确的分析方法，所得的结果能比较可靠反映河道演变发展的客观事实。因此分析具体河段的演变时，对基本资料的分析是一种最基本的工作。

㈠对所要预测河道演变的河段进行实地勘察，走访调查。

㈡对现场勘察、走访调查资料进行去伪存真分析后同观测资料选用。

河道演变是挟沙水流与河床相互作用的结果，影响河道演变的因素有来水来沙、河谷比降、河床形态及地质状况等。因此，在分析河道演变时，应紧紧抓住上述各种因素，并找出相互联系及其内在规律。

1、河道平面变化

在分析河道演变时，为了找出平面变化规律，尽量搜集历年的河道地质图以及有关古籍（如县志等）所记载的河道变迁情况图。这些资料对分析河道的历史变迁，并推断其未来发展趋势，具有重要价值。

在利用河道地形图分析河道演变时，首先对有关资料、图纸进行审查，去伪存真；其次应对相关图纸进行整理。如比例不同，应将图纸加以缩放达到同一比例，使所有图纸采用同一比例尺。然后将历年河道地形，根据图纸上的坐标、控制点位置进行（如河道断面、永久性水准点、永久性地形地物标志等）分别套绘。如河道地形比较复杂，套绘时应去粗存精，以免套绘图形过于复杂，不变分析。

除套绘平面图外，还可以套绘断面图，来分析河道断面形态及横向冲淤变化。

2、河道来水来沙分析

由于来水来沙条件是影响河道演变的主要因素，因此对它进行比较详尽的分析，以便找出河道演变规律和原因。根据河道的具体情况不同，分析内容也有差异，大致可包括以下几种。

⑴根据多年平均流量和多年平均输沙率的资料，找出多年平均流量和多年输沙率确定要分析的年份是属于什么类型的典型年，如大水小沙年，则有利于冲沙，反之，有利于淤积；如中水中沙年，则有利于河床冲淤平衡。

⑵根据来水来沙条件对河道的演变的影响，应对流量过程线及含沙量过程线进行对比分析，就此可以找出某一河段在某一时段发生演变的规律。

⑶根据水文泥沙观测资料，还可以绘制水面流态图，流速、含沙量横断面分布图，垂直平均流速、垂直平均含沙量平面分布图，利用这些图可进行寻找河床冲淤变形和泥沙之间的关系。

3、河床地质资料分析

河床地质条件是影响河道演变的重要因素，应十分重视。当河床由松散沙质组成时，河床的演变发展将比较剧烈，河床不稳定。当河床由结构紧密的土质组成时，则河床演变过程较缓慢，河床相对稳定。如河床地质组成极为复杂，则河床演变也较为复杂。在分析河床地质条件时，应根据河床的地址钻探资料绘制地质剖面图。

对上述各方面资料，应进行由此及彼，由表及里进行综合分析，找出河床演变规律及影响演变主要因素，据此预测该段河床演变的发展趋势，提出合理的治理措施。

四、减少河道演变建议

河道演变与河水的含沙量息息相关，当河水的含沙量越高，经过沉淀河床抬高越快，因河水漫堤对河岸的冲刷越严重，河流改道也就越快；反之河道相对稳定。建议采取如下措施减少泥沙的来源，并对河道特殊段落采取相应的工程措施，保持河道的相对稳定最大限度的降低洪灾造成的损失。

1、地方政府利用媒体对河道流域面积内25度以上荒山，严禁开荒种植的法律法规进行广泛宣传，力争做到家喻户晓，减少及杜绝25度山坡开荒种植。同时争取上级资金，引进民间资本对于20度以下荒山坡改梯小流域治理，来达到减少泥沙流入河道的目的。

2、对国家的公路、铁路建设水保项目设计、评审、施工及投入使用必须和项目设计、评审、施工及投入使用同时进行、同时完工，才能最大限度减少项目建设的弃渣弃土流入河道及扰动面的冲刷或滑坡产生的泥沙流入河道，有效抑制因河床抬高而加剧河道演变。

3、运用法律手段对荒滩涂地的工程建设、开荒种植行为坚决取缔，确保国家防洪标准相应河道行洪宽度。

4、对区域内的河道按国家防洪标准进行相应的防洪规划设计上报，争取上级资金支持，按先急后缓的原则进行河段逐年整治。

5、利用民间资本结合防洪规划设计，对淤积严重河段进行采砂疏浚，同时加大水政执法的检查力度严格控制采砂深度、宽度及弃料堆放，确保采砂疏浚河段达到规划的设计要求。

6、对易坍塌河段河堤进行低碳高镀锌网笼装石护脚护岸，减少河堤缺口所带来的洪灾损失。