關(guān)鍵詞：不均衡調(diào)整；“駝峰”現(xiàn)象；侵蝕基準(zhǔn)面；溯源沖淤；黃河下游

0引言

河流不均衡調(diào)整指的是因沖淤變化的空間不均勻而在縱向上主要表現(xiàn)出的縱比降調(diào)整和橫向上表現(xiàn)出的灘槽水沙交換、主槽展寬或縮窄。沖積河流的不均衡調(diào)整現(xiàn)象在多沙河流中表現(xiàn)得較為顯著，如中國北方的黃河、渭河，美國西部的Colorado河等。黃河下游河道具有多沙河流的特殊性，存在強烈的河床沖淤及不均衡調(diào)整現(xiàn)象，即隨著外部的擾動河流系統(tǒng)在短時間和中等時間尺度處于不斷調(diào)整的非穩(wěn)態(tài)過程中，是泥沙科學(xué)領(lǐng)域最復(fù)雜、最難解釋的現(xiàn)象之一。通過梳理已有研究成果，黃河下游不均衡調(diào)整現(xiàn)象發(fā)生位置見圖1，不均衡調(diào)整現(xiàn)象大致概括為5種類型，見表1。

各類不均衡調(diào)整現(xiàn)象中，“洪峰增值”現(xiàn)象主要發(fā)生在花園口以上河段，指小浪底一花園口河段（小花段）出現(xiàn)了下斷面的洪峰流量明顯大于上斷面的特殊現(xiàn)象，已有研究從不同角度揭示了其內(nèi)在機理，盡管該河段過流能力逐年增大，但“洪峰增值”現(xiàn)象依然突出；橫向上灘槽水沙交換、坍岸及嫩灘發(fā)育等與洪水過程、局部灘槽地形等關(guān)系密切，游蕩型河段調(diào)整尤其劇烈：河口段灘涂及海岸線的發(fā)育或蝕退，受到河流與潮流、潮汐的共同作用，有其特殊性。其中，發(fā)生“瓶頸”或“駝峰”現(xiàn)象時，主槽過流能力相對于上下游河段明顯偏小，這是黃河下游縱向不均衡調(diào)整現(xiàn)象的突出表現(xiàn)。

黃河下游河道縱向不均衡調(diào)整現(xiàn)象有利有弊。1999年小浪底水庫投入運用以來下游河道持續(xù)沖刷，過流能力增大，大大減小了下游的防洪壓力。雖然引起了河床降低致使取水閘無法引水、灘地崩塌、河口來沙減少致使造陸減緩等局部問題，但是河道沖刷帶來的整體防洪效益十分顯著?？傮w來看，由沖刷引起的不均衡調(diào)整利大于弊：由淤積引起的不均衡調(diào)整則反之，河道淤積增大了下游河道的防洪壓力，嚴(yán)重危害人民的生命財產(chǎn)安全。

本文主要關(guān)注對黃河下游防洪安全有全局影響的河床縱向不均衡調(diào)整現(xiàn)象以及其“駝峰”現(xiàn)象。首先，從特征表現(xiàn)、影響因素、規(guī)律3個方面闡述黃河下游河道的縱向不均衡調(diào)整現(xiàn)象。然后，從現(xiàn)象及特點、形成原因、治理措施3個方面介紹“駝峰”現(xiàn)象。最后，對二者涉及的泥沙科學(xué)問題、解決問題的可能性及路徑進行展望。通過回顧、總結(jié)黃河下游河道不均衡調(diào)整現(xiàn)象的研究進展，旨在形成對不均衡調(diào)整現(xiàn)象的系統(tǒng)認(rèn)識，明晰問題所在，以期采取有效措施減少淤積，抑制河道抬升，長期維持河道的防洪效益。

1黃河下游的縱向不均衡調(diào)整現(xiàn)象

1.1黃河下游縱向不均衡調(diào)整現(xiàn)象的特點

黃河下游的縱向不均衡調(diào)整現(xiàn)象具有如下突出表現(xiàn)：

1）汛期高含沙洪水期主要發(fā)生淤積。淤積過程中，下游河道輸沙過程由超飽和輸沙逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶廨斏?，大量泥沙淤積在游蕩型河段，過渡型河段淤積較少，彎曲型河段沖淤基本平衡。

2）非汛期清水下泄易發(fā)生沖刷或上沖下淤。泥沙從游蕩型河段沖起，流量較大時下游河道輸沙過程由次飽和輸沙逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶廨斏常瑥澢秃佣位緸槠胶廨斏?；流量較小時在過渡型或彎曲型河段發(fā)生淤積。

3）小浪底水庫運行以后，游蕩型河段特別是花園口以上河段是水庫下泄水沙的直接承接區(qū)，清水沖刷、渾水淤積的自我調(diào)節(jié)特征十分明顯，水庫排沙時滯留部分泥沙，清水沖刷時又為輸沙提供沙源。

4）無論沖刷過程還是淤積過程，無論時間上還是空間上，河道不均衡調(diào)整的方向和目標(biāo)是一致的，即都是朝著平衡狀態(tài)或穩(wěn)定狀態(tài)前進的，且其調(diào)整相對于水沙條件等外部擾動的變化具有時間上的滯后性，大沖大淤的游蕩型河段尤其突出。

5）從不同水文年沖淤量在縱向上的分布差異表現(xiàn)來看，黃河下游的縱向不均衡調(diào)整可分為7種類型：全線沖刷、全線淤積、上沖下淤、上淤下沖、兩邊沖中間淤、兩邊淤中間沖、沖淤交替（見圖2，其中：花夾段為花園口一夾河灘河段，夾高段為夾河灘一高村河段，高孫段為高村一孫口河段，孫艾段為孫口一艾山河段，艾濼段為艾山一濼口河段，濼利段為濼口一利津河段）。這些不均衡調(diào)整類型囊括了“沖河南、淤山東”“淤河南、沖山東”等多種沖淤分布類型。沖淤分布的多樣性也反映了黃河下游不均衡調(diào)整的復(fù)雜性。不均衡調(diào)整不僅會使河道比降發(fā)生改變，而且會引起河寬、水深、河相系數(shù)、平灘面積、平灘流量甚至局部河段河型的改變。

6）部分河段嚴(yán)重淤積，使得其主槽過流能力相對于上下游河段明顯偏小，形成“瓶頸”或“駝峰”現(xiàn)象，制約了小浪底水庫排放較大流量洪水，影響主槽排洪輸沙功能的充分發(fā)揮，這是黃河下游縱向不均衡調(diào)整的重要表現(xiàn)。

1.2黃河下游縱向不均衡調(diào)整的影響因素

黃河下游縱向不均衡調(diào)整的影響因素分為：進口水沙條件、出口侵蝕基面以及河床邊界條件。進口水沙條件的變異，既有年際間水沙條件的變化，也有年內(nèi)汛期與非汛期水沙條件的變化，這些變化將影響河道的沿程沖淤量；出口利津水位是持續(xù)抬升、持續(xù)下降，還是交替變化或維持不變，對河道的沿程及溯源沖淤均有影響：黃河下游上寬下窄、上陡下緩的地形邊界條件也會影響不均衡調(diào)整過程。

1）進口水沙條件是黃河下游河道不均衡調(diào)整及河床演變的主導(dǎo)因素。對于來水來沙條件，年際差異、年內(nèi)汛期與非汛期差異可能非常大，會直接決定河道不均衡調(diào)整的方向，影響不均衡調(diào)整的速度。各水文年內(nèi)，當(dāng)多水多沙及少水多沙時，河道易于淤積，使河道向過水?dāng)嗝婷娣e減小、縱比降增大的方向調(diào)整，來水來沙量越大，不均衡調(diào)整速度越快：多水少沙時，河道易于沖刷，使河道向過水?dāng)嗝婷娣e增大、縱比降減小的方向調(diào)整，來水越多、來沙越少，不均衡調(diào)整速度越快；少水少沙時，通常不會發(fā)生劇烈的沖淤。下游河道汛期來沙量往往較非汛期大得多，汛期河道不均衡調(diào)整的速度也比非汛期快。

水沙條件對河道縱向不均衡調(diào)整的影響，不僅包含了流量、含沙量、輸沙率等因素的影響，實質(zhì)上也同時隱含了床沙及懸沙級配、床面形態(tài)、河道阻力等因素的影響。要同時量化這些因素的影響，涉及河流動力學(xué)及河床演變學(xué)等諸多方面，即便最為前沿的數(shù)學(xué)模型目前也難以做到，主要原因是河道不均衡調(diào)整過程涉及很多泥沙問題，如水流挾沙力以及懸沙級配的沿程調(diào)整過程、黃河下游細(xì)顆粒泥沙引起的挾沙力多值性、床面形態(tài)變化引起的河道阻力等。

學(xué)者們基于實測水沙資料分析黃河下游河道的縱向不均衡調(diào)整，得出了諸多結(jié)論：黃河下游以自上而下的沿程沖淤為主，流量較大則自上而下沖刷強度減小，流量較小則上沖下淤：流量大于800m3/S時，花園口上游明顯沖刷，下游明顯淤積：不同的水沙組合區(qū)間對應(yīng)下游河段不同的沖淤狀態(tài)：一定流量的低含沙洪水，就全下游來說可以產(chǎn)生沖刷，但對艾山以下河段來說往往發(fā)生淤積；上沖下淤還是上淤下沖，主要取決于上下游輸沙能力的對比，若上段輸沙能力過小，則會發(fā)生淤積，對河南段不利，若上段輸沙能力增大過多、沖刷多，則可能使山東段淤積；洪峰流量為8000～15000m3/S時，黃河下游沖淤強度變化不大；總體上汛期上淤下沖，并且越往上游淤積量越大，越往下游沖刷量越大，非汛期則相反：下游河道在非汛期流量小、含沙量低，主要表現(xiàn)為沖刷，存在沖河南淤山東的特點。

根據(jù)水沙條件計算沖淤量是預(yù)測河道演變、分析河道不均衡調(diào)整特征的基礎(chǔ)工作。沖淤量計算常用的方法有輸沙率法、斷面法、經(jīng)驗公式法、數(shù)學(xué)模型法等，如何根據(jù)較少的實測資料快速地得到更準(zhǔn)確的沖淤量，是判斷方法優(yōu)劣的關(guān)鍵?；趶埣t武挾沙力公式計算黃河下游各河段的沖淤量，所需資料較少，預(yù)測精度較高，且方法簡便，是目前諸多方法中頗具優(yōu)勢及應(yīng)用前景的一種沖淤量計算方法，尤其適用于黃河下游輸沙及河道演變研究。王光謙等應(yīng)用不恒定不平衡泥沙數(shù)學(xué)模型模擬了游蕩型河道復(fù)雜的動態(tài)的沖淤演變過程，證實了在含沙量不高、過程相對簡單的水沙作用下，游蕩型河道會向單一彎曲型轉(zhuǎn)化，該研究給后來者以深刻啟發(fā)，頗具代表性。

有關(guān)研究表明，黃河下游河道的不均衡調(diào)整受水沙條件的影響很大，水沙條件的多樣性使得同時存在多種沿程沖淤分布模式：沖河南淤山東、淤河南沖山東或者其他模式，對應(yīng)的水沙條件存在較大差異，但是對于不同模式的產(chǎn)生機制，目前認(rèn)識還比較模糊，缺乏統(tǒng)一認(rèn)識。利用水沙條件計算得到正確的沖淤量，模擬出河道復(fù)雜的動態(tài)演變過程，也是不均衡調(diào)整研究需要突破的地方。

2）黃河河口段來水量少、來沙量大、河口延伸速度快，河口的沖淤演變還會對黃河下游河道侵蝕基準(zhǔn)面產(chǎn)生影響。河口侵蝕基面直接影響沖積性河流的河道縱比降，進而影響河流演變過程。在黃河下游河道的長期演變過程中（尤其是黃河下游改道），河口侵蝕基準(zhǔn)面或河長所發(fā)揮的作用是巨大的。王愷沈研究了1450-1975年黃河下游演變狀況，張仁等研究了1194-1855年、1934-1975年黃河下游演變狀況，基于長時間的分析，均認(rèn)為溯源淤積，即河口不斷延長（相對侵蝕基面抬高）對黃河下游河道演變起主要作用。

目前學(xué)者們對黃河下游溯源沖淤影響范圍的研究，主要針對的是幾十年到上百年的短期溯源影響。短期內(nèi)，河口侵蝕基面或河長是否起決定性作用是存在爭議的。謝鑒衡研究了1919-1975年、陸中臣等研究了1954-1983年的黃河下游演變狀況，認(rèn)為河口的溯源淤積對河道演變起主要作用。更多的學(xué)者，如周文浩等、景可、尹學(xué)良等、師長興等、彭俊等基于對較短序列的資料分析認(rèn)為，短期內(nèi)沿程淤積對黃河下游河道演變起主要作用。

利津水位作為黃河下游的侵蝕基準(zhǔn)面主要通過溯源沖淤對黃河下游河道的不均衡調(diào)整產(chǎn)生影響，隨著利津水位的調(diào)整變化，河道將發(fā)生相應(yīng)的溯源沖淤。利津水位抬升將引起河道的溯源淤積，利津水位下降將引起河道的溯源沖刷。沿程沖淤與溯源沖淤的耦合作用共有4種概化模式（見圖3），每種模式的河床沖淤演變規(guī)律不同：沿程淤積與溯源淤積共同作用下，河床上下游均發(fā)生淤積抬升：沿程沖刷與溯源沖刷共同作用下，河床將沖刷下降：沿程淤積與溯源沖刷共同作用下，河床上淤下沖，河道比降增大：沿程沖刷與溯源淤積共同作用下，河床上沖下淤，河道比降減小。

雖然一些學(xué)者建立了考慮溯源沖淤影響的黃河下游河道演變模型，為同時模擬黃河沿程及溯源沖淤提供了有益啟發(fā)，便于展示不同水沙條件下的溯源淤積長度，但是其理論方程較理想化。迄今為止，沿程沖淤與溯源沖淤對河道影響的比例，尚無明確結(jié)論。

3）黃河下游河道具有上寬下窄的平面特征及上陡下緩的縱剖面特征（見圖4）。下游河道最寬達(dá)20km，最窄處為艾山卡口，寬僅275m，游蕩段、過渡段、彎曲段主槽寬度依次為1.0～3.5、0.5～1.6、0.3～0.8km；花園口一高村河段（花高段）比降約0.186‰，高村一艾山河段（高艾段）比降約0.123%，艾山以下約0.100%。河道地形沿程變化，通過改變挾沙能力來進行河道的沖淤及不均衡調(diào)整。平面上寬下窄，使同條件下的河道上游水深小于下游水深，水流挾沙能力沿程增大；縱剖面上陡下緩，使同條件下的河道上游流速大于下游流速，水流挾沙能力沿程減小。平面與縱剖面的特征對河道不均衡調(diào)整的作用相反，互為制約。前者使挾沙能力沿程增大，引起河床沖刷，使河道向過水?dāng)嗝婷娣e增大、縱比降減小的方向調(diào)整：后者使挾沙能力沿程減小，引起河床淤積，使河道向過水?dāng)嗝婷娣e減小、縱比降增大的方向調(diào)整。

地形對河道不均衡調(diào)整的影響，本質(zhì)上反映了河道形態(tài)變化引起的挾沙力的調(diào)整對河道沖淤的影響。平面的差異受河道堤防影響很大，縱向上比降的變化則與河口侵蝕基準(zhǔn)面或河長有關(guān)。寬河與窄河之爭，實際上反映的就是平面形態(tài)對不均衡調(diào)整的影響。馬睿等、Li等比較了不同水沙條件下寬河及窄河兩種治理方案對黃河下游沖淤演變的影響，認(rèn)為窄河方案更有利于河床減淤，這是將平面形態(tài)影響研究由定性向定量邁出的重要一步?？v剖面方面，多側(cè)重于研究水沙條件及沖淤對縱剖面及比降的影響，鮮見黃河下游縱比降調(diào)整對沖淤影響的研究。整體來看，河道形態(tài)對河道演變的影響，定量研究結(jié)論較少，需進一步深入研究。

綜上，可歸納出3個影響黃河下游河道不均衡調(diào)整的因素（見圖5）。進口多水少沙、利津水位持續(xù)下降、平面上寬下窄的特點易使河道發(fā)生沖刷，使河道向過水?dāng)嗝婷娣e增大、縱比降減小的方向調(diào)整；進口多水多沙或少水多沙、利津水位持續(xù)上升、縱剖面上陡下緩，易使河道淤積，使河道向過水?dāng)嗝婷娣e減小、縱比降增大的方向調(diào)整；進口少水少沙、利津水位升降交替變化或維持不變，易使河道形態(tài)保持相對平衡。游蕩型及過渡型河段使河道易沖易淤，導(dǎo)致過水?dāng)嗝婷娣e增減、縱比降減小或增大：彎曲型河段則易使河道保持相對平衡即弱平衡。

1.3黃河下游縱向不均衡調(diào)整的規(guī)律

張原鋒等統(tǒng)計黃河下游河道近50a的實測資料，表明沖淤主要集中在高村以上河段：劉燕等比較了4個黃河下游非漫灘高含沙洪水方案，發(fā)現(xiàn)含沙量越高其沿程衰減幅度越大，花園口以上河段含沙量調(diào)整較大，中粗沙含沙量沿程衰減快，細(xì)沙含沙量沿程衰減慢，在淤積量的沿程分布上，粗沙主要淤積在花園口以上河段：王彥君發(fā)現(xiàn)淤積期和沖刷期黃河下游單位河長主槽累計沖淤量均呈沿程指數(shù)衰減趨勢：景喚等基于沖積系統(tǒng)趨衡響應(yīng)模型計算了1960-1964年黃河下游河道的沿程沖刷深度，沖刷深度沿程衰減。這些研究表明，與黃河下游河道沖淤相關(guān)的一些物理量具有沿程衰減的特性。

實際上的沖淤沿程變化過程非常復(fù)雜，多數(shù)年份黃河下游的沖淤不是一個單調(diào)的沿程變化過程，而是有沖有淤。即便在水文年內(nèi)全線沖刷或全線淤積，沖淤也很可能不是沿程單調(diào)變化，因為汛期和非汛期來水來沙條件存在差異，所以不同河段在不同時段有沖有淤，只是各河段總的沖刷大于淤積，或各河段總的淤積大于沖刷，才呈現(xiàn)出全線沖刷或全線淤積的特點。在小浪底水庫汛期及非汛期不同運用方式影響下，下游河道表現(xiàn)出復(fù)合式的沿程沖淤變化過程，兩種沖淤過程的疊加決定了下游河道水文年內(nèi)的沖淤分布。汛期及非汛期交替往復(fù)的水沙過程與沖淤量的沿程分布之間有何定量關(guān)系，尚缺乏系統(tǒng)研究。

2“瓶頸”河段的“駝峰”現(xiàn)象

2.1“駝峰”現(xiàn)象及特點

黃河下游平灘流量整體呈現(xiàn)上大下小的格局（見圖6）。隨著河道的沖淤調(diào)整，各河段平灘流量發(fā)生變化，特別是在持續(xù)淤積條件下，主槽不斷萎縮，形成了平灘流量最小的“瓶頸”河段。該段主槽過流能力相對于其上、下游明顯偏小，這種現(xiàn)象稱為“駝峰”現(xiàn)象，是黃河下游河道縱向不均衡調(diào)整中的典型現(xiàn)象。最近的“駝峰”現(xiàn)象從1994年開始出現(xiàn)，至2002年發(fā)展成為明顯的“駝峰”現(xiàn)象。

“駝峰”現(xiàn)象會使同樣流量的水位偏高，為避免下游漫灘，小浪底水庫不得不減小下泄流量，嚴(yán)重制約小浪底水庫的調(diào)水調(diào)沙運用：同時，長期缺少大流量運用，作為洪水宣泄通道的主槽持續(xù)萎縮，“二級懸河”態(tài)勢進一步加劇，排洪能力大幅降低，造成中常洪水漫灘，增大“橫河”“滾河”“斜河”概率，對黃河下游防洪安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。隨著小浪底水庫進入運用后期及攔沙庫容的減少，這類問題將更為突出。

基于現(xiàn)有研究，“駝峰”河段的特點可歸納為如下2個：

1）“駝峰”河段易淤難沖。淤積時，“駝峰”河段單位河長的淤積量與上游河段相差不多，但遠(yuǎn)大于下游河段單位河長淤積量：沖刷時，“駝峰”河段的單位河長沖刷量遠(yuǎn)小于上游河段，而略大于下游河段?！榜劮濉焙佣坞y以沖刷與河床黏土含量較高有關(guān)，床沙質(zhì)級配中小于0.025mm的占比達(dá)20%。

2）“駝峰”位置不斷變化。由圖6（b）可知，近年來，隨著下游河道的持續(xù)沖刷，“駝峰”頂點隨著水沙條件變化不斷下移，“駝峰”現(xiàn)象逐漸減弱，頂點位置已從2002年的高村河段下移到2018年的孫口附近。

2.2“駝峰”現(xiàn)象形成原因

現(xiàn)有研究將“駝峰”現(xiàn)象的形成原因歸納為3個方面：

1）歷史沖淤。由1952-2021年黃河下游河道沖淤量統(tǒng)計（見圖7）可知，“駝峰”河段淤積量大，1952-1999年高孫段累計淤積13.54億m3、孫艾段累計淤積2.74億m3。1986年龍羊峽水庫建成后，黃河下游河道年來水量逐年減小，河道淤積萎縮，主槽大幅抬升，過水?dāng)嗝婷娣e及過流能力大幅度減小。2000-2021年高孫段累計沖刷2. 82億m3、孫艾段累計沖刷0.92億m3，表明過渡型河段20世紀(jì)中期以來淤積的大部分泥沙仍在河床中，小浪底運用以來，高孫段沖刷量僅占1952年以來前期淤積量的20.84%，孫艾段沖刷量僅占前期淤積量的33.71%。

2）邊界及地形影響。高艾段位于黃河桃花峪、東壩頭沖積扇的疊加區(qū)，決定了該河段河床仍處于抬升中。銅瓦廂決口后形成的東壩頭沖積扇，經(jīng)過160多a的發(fā)展，沖積扇頂點已經(jīng)從高村附近發(fā)展到孫口、艾山一帶，主槽平均河底高程存在微臺階，不易沖刷。小浪底水庫運行前的1960-1999年，高村、孫口、艾山3站累計抬升1.18、1.12、1.74m，下游河床抬升速度明顯大于上游，使河道縱比降趨緩，小浪底水庫運行后，河床抬升速度減小。此外，“駝峰”河段上寬下窄、上陡下緩，是游蕩型向彎曲型過渡的河段，還可能是汛期、非汛期水沙條件交替變化導(dǎo)致的沿程沖淤交替變化區(qū)，以及沿程沖刷與溯源沖刷的交匯區(qū)。

3）不利的水沙搭配關(guān)系?！榜劮濉钡男纬珊桶l(fā)展與水沙搭配關(guān)系密切相關(guān)（見圖8）。

水多沙多時，河道自上而下發(fā)生淤積，平灘流量自上而下減小，但不形成“駝峰”：水少沙多時會形成“駝峰”，水少沙少時“駝峰”明顯，僅在水多沙少時“駝峰”現(xiàn)象得到改善。此外，引水加重了不利的水沙關(guān)系，更易促使“駝峰”形成。

目前，多數(shù)研究都集中在水沙條件對“駝峰”的影響上。夏軍強等分析了近期黃河下游各河段平灘流量的變化過程，所得結(jié)果較好地描述了平灘流量在高艾段較小，在其上游游蕩段及下游彎曲段較大的“駝峰”現(xiàn)象；黃飛揚等通過分析“駝峰”河段排沙比與來水來沙條件之間的關(guān)系，認(rèn)為“駝峰”河段達(dá)到?jīng)_淤平衡時的來沙系數(shù)為0.01（kg·S）/m6;李肖男等利用一維水沙數(shù)學(xué)模型開展了長歷時尺度的下游河道模擬研究，防護堤窄河治理模式下過渡河段有明顯的“駝峰”現(xiàn)象；王彥君通過實測資料分析發(fā)現(xiàn)不同來水來沙條件對高村以上河段沖淤的影響具有明顯差異，小水期水流流量減小，沖刷只能發(fā)展至夾河灘附近，加重了“駝峰”河段的形成。這些研究主要基于已有資料定性分析，定量的研究較少。

綜上，“駝峰”現(xiàn)象的形成既有歷史原因，也有邊界及地形影響，但歸根結(jié)底還是源于不利的水沙搭配關(guān)系。對“駝峰”河段的歷史演變過程、“駝峰”頂點位置的遷移規(guī)律以及未來的演變趨勢，仍缺乏深刻的機理性認(rèn)識。

2.3治理措施

基于已有研究，“駝峰”河段的治理措施可歸納為4個方面：

1）調(diào)水調(diào)沙。通過調(diào)整小浪底水庫下泄水流，繼續(xù)加大水流的輸沙能力，沖刷“駝峰”河段淤積在河床底部的泥沙。

2）機械挖泥?？衫脵C械手段疏浚河道，然后借助小浪底水庫水沙調(diào)度運用，長期維持挖出的河槽。

3）河道滯沙。黃河下游花園口以上河段主槽規(guī)模大，具有天然滯洪調(diào)沙功能，將該河段作為滯沙河段，制造出有利于“駝峰”河段泥沙輸運的水沙搭配關(guān)系，維持“駝峰”河段不淤。遇有利條件時，帶走滯留泥沙，維持下游河道穩(wěn)定不淤的狀態(tài)。

4）降低下游基準(zhǔn)面。如優(yōu)化“駝峰”河段下游東平湖水庫運用方式，使洪水沖刷艾山以下河道，降低“駝峰”河段的侵蝕基準(zhǔn)面高程；通過治理河口，降低下游河道整體的侵蝕基準(zhǔn)面。

3問題及展望

黃河下游河道縱向不均衡調(diào)整及“駝峰”現(xiàn)象研究仍存在突出的科學(xué)問題亟待解決：

1）縱向不均衡調(diào)整的形成機理問題。黃河下游的沖淤情形非常復(fù)雜，由前述不同沖淤模式可知，除了全線沖刷和全線淤積外，還有同時包含沖刷及淤積的其他5種模式，說明有沖有淤才是常態(tài)。含沙量沿程變化方程只能反映含沙量的單調(diào)變化，僅能描述沿程沖刷或沿程淤積過程。先淤后沖、先沖后淤甚至沖淤交替，如何用數(shù)學(xué)方程描述？沖淤狀態(tài)間相互轉(zhuǎn)換的過渡位置在哪？汛期及非汛期交替往復(fù)的水沙過程對沖淤模式有何影響？“駝峰”河段沖淤交替多發(fā)，是否源于處于沖淤轉(zhuǎn)換的臨界點？

2）溯源沖淤與沿程沖淤的影響區(qū)分及侵蝕基面的影響量化問題。溯源沖淤對黃河下游河道的影響范圍多大，如何區(qū)分溯源沖淤的影響與沿程沖淤的影響，二者對河道沖淤的貢獻(xiàn)率分別為多少，仍然未知。不妨設(shè)想當(dāng)利津水位降到多少時，可以保證在當(dāng)前的水沙條件下下游河道不發(fā)生淤積，這對于認(rèn)識溯源沖淤的影響會有幫助。水庫的溯源沖淤現(xiàn)象非常明顯，水庫沖淤平衡時淤積體將形成平衡比降。渭河下游河道受潼關(guān)高程升高的影響，溯源淤積嚴(yán)重。類比水庫及渭河的溯源沖淤現(xiàn)象，研究黃河下游河道的平衡比降，分析利津水位對黃河下游河道溯源沖淤的影響，值得嘗試。不僅溯源沖淤與沿程沖淤難以區(qū)分，而且出口侵蝕基準(zhǔn)面的影響作用也難以量化。侵蝕基準(zhǔn)面導(dǎo)致的河床調(diào)整是否會被來水來沙條件掩蓋？就黃河下游出口侵蝕基準(zhǔn)面而言，利津水位與流量成密切的相關(guān)關(guān)系，較難說明河床調(diào)整的原因是流量的變化還是侵蝕基準(zhǔn)面的升降。

3）“駝峰”河段形成及遷移規(guī)律的定量描述問題?！榜劮濉焙佣蔚男纬稍驈?fù)雜，對其遷移規(guī)律目前僅有少數(shù)定性認(rèn)識，缺乏定量描述。如何建立從機理上科學(xué)描述其遷移規(guī)律的數(shù)學(xué)方程？在目前及未來水沙條件下，“駝峰”現(xiàn)象可以消除嗎？僅靠水庫的調(diào)節(jié)運用是否可以消除？如果可以，多久可以消除，怎樣的水庫運用方式最優(yōu)？若僅靠水庫調(diào)節(jié)無法消除，采取怎樣的治理措施最優(yōu)？這些問題尚無答案。

根據(jù)多年的水沙數(shù)據(jù)擬合得到“駝峰”河段高村、孫口、艾山等水文站的平灘流量與汛期或年平均流量、來沙系數(shù)、歷時的關(guān)系，再通過聯(lián)立各站平灘流量的遷移與水沙條件的關(guān)系，分析得到“駝峰”頂點的遷移特點。求出“駝峰”頂點遷移到艾山站時對應(yīng)的水沙條件，認(rèn)為該水沙條件就是“駝峰”現(xiàn)象消失需要滿足的條件。還可判斷通過水庫的調(diào)節(jié)運用能否實現(xiàn)該水沙條件，若不能實現(xiàn)，則可結(jié)合挖沙等措施，篩選使“駝峰”現(xiàn)象消失的最優(yōu)措施組合。

4結(jié)束語

研究黃河下游不均衡調(diào)整現(xiàn)象及“駝峰”現(xiàn)象的最終目的是為了減少河道淤積、抑制河床抬升、消除“駝峰”現(xiàn)象，增大“駝峰”河段過流能力。本文梳理了黃河下游不均衡調(diào)整現(xiàn)象及“駝峰”現(xiàn)象的研究進展，給出了不均衡調(diào)整的明確定義，即空間沖淤分布的不均勻性，并依次從縱向不均衡調(diào)整現(xiàn)象、“駝峰”現(xiàn)象、存在的科學(xué)問題3個方面進行了論述，得到如下結(jié)論。

1）黃河下游河道的沿程不均衡調(diào)整現(xiàn)象，受進口水沙條件、侵蝕基準(zhǔn)面、河道邊界條件的共同影響。目前研究主要集中在水沙條件對不均衡調(diào)整現(xiàn)象的影響上，但對形成機理的認(rèn)識還比較模糊，地形對不均衡調(diào)整的影響也不明確。如何利用水沙條件計算得到正確的沖淤量，模擬出河道復(fù)雜的動態(tài)演變過程，是不均衡調(diào)整研究的方向。沿程沖淤與溯源沖淤的影響還難以區(qū)分，出口侵蝕基準(zhǔn)面的影響作用還無法量化。

2）“駝峰”河段嚴(yán)重威脅防洪安全，其形成既有歷史原因，也有邊界及地形的影響，根本上還是與不利的水沙搭配有關(guān)?！榜劮濉焙佣我子匐y沖，且位置會發(fā)生遷移變化?！榜劮濉焙佣慰赏ㄟ^調(diào)水調(diào)沙、機械挖泥、滯沙、降低侵蝕基準(zhǔn)面4個方面進行治理?！榜劮濉毖芯恳再Y料分析為主，對“駝峰”河段的遷移規(guī)律、響應(yīng)機制及演變趨勢仍缺乏深刻的機理性認(rèn)識。