鲁 俊，张金良，钱 裕，梁艳洁，段文龙

（1.黄河勘测规划设计研究院有限公司，450003，郑州；2.水利部黄河流域水治理与水安全重点实验室（筹），450003，郑州）

黄河上游宁蒙河段，即黄河自宁夏下河沿至内蒙古头道拐河段，全长990 km。 受两岸地形控制， 全段由峡谷河段与平原河段构成，其中内蒙古巴彦高勒至头道拐河段是典型的平原冲积性河段。20 世纪80 年代以来，因主要冲积性河段淤积萎缩，宁蒙河段主槽过流能力减少， 先后发生了6次凌汛决口和1 次汛期决口，防凌防洪形势十分严峻。2019 年9 月18 日，习近平总书记在郑州主持召开黄河流域生态保护和高质量发展座谈会时指出，黄河“地上悬河”形势严峻，上游宁蒙河段淤积形成新悬河。 新形势下， 分析宁蒙河段淤积特点和原因，提出悬河治理对策，可为宁蒙河段治理提供重要参考。

一、淤积特点

宁蒙河段是冲积性河道，自地质时期以来长期存在河道淤积问题。 根据宁蒙河段1960 年以来实测水沙、地形断面等资料，采用断面法和输沙率法计算冲淤量， 根据上游刘家峡、龙羊峡等水库运用情况划分不同时段分析宁蒙河段淤积变化特点。1960—2018 年宁蒙河段年平均淤积量0.348 亿t（见表1），其中宁夏河段冲刷0.011 亿t，内蒙古河段0.359 亿t，淤积主要发生内蒙古河段。

表1 宁蒙河段年均冲淤量 单位：亿t

从不同时期变化看，1960—1968年、1969—1986 年、1987—2018 年 三个时段宁蒙河段年均冲淤量分别为-0.321 亿t、0.197 亿t、0.601 亿t，淤积主要发生在1986 年以后。

从分段淤积变化看， 宁夏河段1960—1968 年 为 冲 刷 时 段，1969—1986 年、1987—2018 年为淤积时段，年均淤积量分别为0.013 亿t 和0.076 亿t，淤积量相对较小；同期内蒙古河段淤积量分别为0.184 亿t 和0.525 亿t，占宁蒙河段淤积量的比例分别为93.7%和87.3%， 内蒙古河段淤积是宁蒙河段淤积的主体。

1986 年后，内蒙古河段淤积量增大， 且淤积主要集中在中水河槽，滩槽淤积分配比例发生了变化。 利用断面法，计算内蒙古冲积性河段（巴彦高勒至头道拐河段）年均冲淤量结果见表2。 1962—1982 年河槽为冲刷时段，滩地为淤积时段；1982—1991 年、1991—2000 年、2000—2012 年3 个时段滩槽均为淤积时段，河槽淤积比例分别为56.2%、87.6%、76.1%；2012—2018 年河槽为冲刷时段，滩地为淤积时段。 持续的淤积使得河床高出地面，形成新悬河。

表2 巴彦高勒至头道拐河段年均冲淤量 单位：亿t

二、淤积原因

宁蒙河段淤积变化主要受水沙条件影响。 分析宁蒙河段水沙变化，剖析总结近期泥沙淤积量增大原因。

①干流汛期水量和大流量过程减少、水流输沙动力减弱，是宁蒙河段近期淤积量增大的主要原因。 宁蒙河段不同时期下河沿断面汛期日平均流量过程见图1。 1968 年以前，下河沿断面有明显的伏汛、秋汛洪水过程， 大部分时间的流量在1 500 m3/s以上，水沙条件较为有利，汛期流量大于2 000 m3/s 以上的年均天数为54.0 天。 1969 年以后，随着上游刘家峡水库、 龙羊峡水库先后投入运用，两个水库在发挥水资源调节作用的同时，也使得汛期水量减少且流量过程趋于均匀，下河沿断面伏汛、秋汛洪水特征发生变化， 流量多在1 200 m3/s 以下，流量大于2 000 m3/s 的年均天数变为5.2 天。按照水流挟沙理论，大流量过程减少，导致水流输沙动力减弱，必然影响泥沙输移，引发河道淤积。

图1 不同时期下河沿汛期日均流量过程变化

②支流来沙量大、干流大流量过程减少，是宁蒙河段淤积的重要原因。宁蒙河段支流较多，来沙量较大的支流主要包括宁夏河段的清水河及内蒙古河段的十大孔兑，1986—2018 年宁蒙河段支流年平均来沙量为0.58亿t，主要集中在7—8 月，占同时期干流来沙量的95%。

高含沙洪水对宁蒙河段淤积影响较大，但淤积表现却因干流水沙条件不同而大有不同。 以内蒙古巴彦高勒至头道拐河段为例，1960—1968 年巴彦高勒干流来水量为87.0 亿m3，来沙量为0.746 亿t， 支流来沙量为0.207 亿t， 其中7—8 月支流来沙中有58.0%约0.12 亿t 来沙量遭遇巴彦高勒1 000 m3/s 以下流量过程， 相应干流河道年均淤积量为0.225 亿t；1987—2018 年，7—8 月巴彦高勒干流总来水量为32.4 亿m3， 来沙量为0.203 亿t， 其中7—8 月支流来沙中有96.0%约0.19亿t 来沙量遭遇巴彦高勒1 000 m3/s 以下流量过程，相应干流河道年均淤积量为0.351 亿t，与1968 年以前相比淤积量明显增大。 可见，支流来沙时和来沙后，不遭遇干流大水导致泥沙淤积量增大， 支流入汇口淤积导致干流河道形态恶化， 进一步影响干流泥沙输移。

三、治理对策

根据宁蒙河段淤积原因剖析，结合治黄实践经验，本研究提出宁蒙河段新悬河综合治理措施与 “增水、减沙，调水调沙”的治理思路。

①实施灌区节水和跨流域调水，增加河道内输沙水量。 有关研究表明， 宁蒙河段若要维持较低淤积水平， 需要河段出口头道拐断面年均水量保持在120 亿m3左右。 1986年以后， 宁蒙河段进口下河沿断面的汛期水量为147 亿m3， 出口头道拐断面汛期水量为69 亿m3，汛期输沙水量严重不足。 需加强宁蒙灌区节水力度，减少区间耗水。 此外，由于黄河为资源性缺水， 可通过南水北调西线调水增加河道内外水量，解决黄河上中游地区缺水问题，实现还水于河。

②建设黑山峡水库，恢复进入宁蒙河段的中常洪水过程，协调干支流水沙关系，稀释支流高含沙洪水。 兰州以上的黄河干流来水占宁蒙河段来水量的95%，黑山峡水库位于甘肃与宁夏交界河段， 与宁蒙河段距离近，地理位置优越。 通过建设高坝大库反调节上游流量过程，在汛期特别是7—8 月支流高含沙洪水期放大流量过程， 以协调干支流水沙关系，对遏制宁蒙河段淤积、保障防凌防洪安全具有重要作用。

③加大上游支流特别是内蒙古十大孔兑和上游沙漠区的综合治理力度， 减少进入内蒙古河段泥沙量。宁蒙河段泥沙来源包括干流、区间支流和入黄风积沙，其中区间汇入的清水河、十大孔兑等支流来沙量以及两岸沙漠地区的入黄风积沙量较大，约占50%， 且区间支流来沙粒径较粗，对河道淤积危害较大。 对黄河上游的支流特别是十大孔兑进行水土流失综合治理，减少入黄泥沙特别是入黄粗泥沙，对于减少内蒙古河道淤积具有十分重要的作用。

④通过高标准堤防建设、河道治理和挖河疏浚等措施， 增加河道排洪、防洪能力。 宁蒙河段近期加强了堤防工程建设， 防洪标准基本达到20 年一遇～50 年一遇， 但目前堤防工程还存在一些薄弱环节， 如河道整治工程不足、 河势未能得到有效控制等，威胁两岸防洪安全。 应进一步建设高标准堤防， 完善河道整治工程建设， 实施支流入汇口等局部河段挖河疏浚工程， 尽可能提高河道排洪、防洪能力。

四、结 论

宁蒙河段淤积主要集中在内蒙古河段，是宁蒙河段淤积的主体。 20世纪80 年代以后宁蒙河段淤积量增大， 干流汛期水量和大流量过程减少，水流输沙动力减弱。 通过加强干流大流量过程、增强支流泥沙输送效果，按照“增水、减沙，调水调沙”的治理思路采取综合性措施进行治理，可有效实现宁蒙河段新悬河治理，保障两岸地区安全稳定发展。 ■