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本發(fā)明屬于一種排除河流河段泥沙淤積達(dá)到輸水、通航和輸沙造陸的方法。

目前，對(duì)河流河段泥沙淤積的整治方法主要有沿河流兩岸修筑堤防并隨著河床的淤積抬升加高加固，終至決堤泛濫，周而復(fù)始。例如，中國(guó)沿江河已修筑堤防達(dá)16萬(wàn)km以上。有對(duì)河流個(gè)別河段截彎取直的，如1966～1970年長(zhǎng)江荊江河曲石首-城陵磯河段的三項(xiàng)截彎工程。有采用挖泥船系統(tǒng)清淤的，如美國(guó)密西西比河上游馬斯卡廷港上所施行的。

還有采取減輕下方河流淤積方法的，如中國(guó)黃河流域的先人開漳水十二渠、鄭國(guó)渠“引洪淤灌”，“且灌且糞，長(zhǎng)我禾栗”;以及近年吉林省教來(lái)河上吐爾吉山水庫(kù)于上游低洼地引洪放淤清水入庫(kù)，寧夏省引黃淤灌達(dá)2267km2和對(duì)黃河堤防利用河流中泥沙“淤臨淤背”加厚加固的。

至于（1）在淤積河段上游建設(shè)水電工程，如長(zhǎng)江上的二灘、三峽，黃河上的三門峽、小浪底，埃及尼羅河上的阿斯旺等水電站的水庫(kù)具有蓄水調(diào)洪作用，進(jìn)入水庫(kù)的泥沙仍要排放到下游河段沉淀淤積。（2）挖掘人工渠道，早在2500年前，中國(guó)春秋、戰(zhàn)國(guó)時(shí)期已經(jīng)挖掘了黃溝、邗溝、胥渙、芍坡、都江堰、郢、稷淄、漢汝等許多明渠和隋至元開挖的杭州-通縣大運(yùn)河1870km。15世紀(jì)印加帝國(guó)紅人在現(xiàn)墨西哥境內(nèi)修建的人工渠道。前蘇聯(lián)開挖了白海-波羅的海、莫期科、伏爾加河-頓河、伏爾加河-波羅的海等水深3.6m長(zhǎng)6600km溝通四海和內(nèi)陸的運(yùn)河形成68000km的水運(yùn)網(wǎng)。聯(lián)邦德國(guó)，1988年完成聯(lián)通西歐13個(gè)國(guó)家的3500km河道，溝通里海、黑海、地中海、北海、波羅地海的人工渠道1238.8km。上述人工渠道的功能限于蓄水通航而不能排除河流河段泥沙淤積。

關(guān)于人工建造陸地，世界上只有荷蘭人圍海造陸的先例，為排水保有這塊陸地世代付出昂貴代價(jià)。在一些河口外形成的三角洲和海上偶爾出露的島嶼都屬于地球構(gòu)造活動(dòng)的造陸現(xiàn)象。

本發(fā)明的目的是采取水工建筑工程方法排除現(xiàn)河流河段泥沙淤積并使其具有輸水、蓄水、通航和/或輸沙造陸的功能。

對(duì)于上述目的本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明以河流河段所在地區(qū)的地質(zhì)、地形、氣候、降水、水文、水系，已有 水工建筑、人文情況為根據(jù)，結(jié)合河流河段和進(jìn)入河流河段的泥沙性質(zhì)等，塑造一種低糙率、不沖不淤流速的人工渠道把徑流挾帶進(jìn)入河流河段的泥沙于最短距離上排放到下游河段或海域，排除河流河段泥沙淤積引起的洪澇災(zāi)害并建筑輸水、蓄水設(shè)施，使其具有輸水、蓄水、通航和/或輸沙造陸的功能。

下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳述。

河流河段泥沙淤積的主要因素是進(jìn)入河流河段的徑流泥沙。已知進(jìn)入河流河段的徑流泥沙有兩種來(lái)源：一種是地球構(gòu)造活動(dòng)造成的河流所在地區(qū)地質(zhì)、地形、氣候、降水、地貌條件等主要由自然力控制的，如尼羅河、印度河、黃河、密西西比河上游、中游流經(jīng)沙漠邊緣或黃土高原進(jìn)入河流的泥沙，對(duì)此人類只能部分整治，如陜西省整治水土流失13萬(wàn)km2，而且有治有廢。另一種是人類活動(dòng)破壞了河流支干流所在地區(qū)山嶺、地面植被造成的水土流失，如進(jìn)入恒河、伊洛瓦底江、怒江-薩樂溫江、瀾滄江-湄公河、紅河、珠江、長(zhǎng)江、雅馬孫河的泥沙，其中長(zhǎng)江宜昌站徑流泥沙量為雅馬孫河的14倍。對(duì)于第一種河流的泥沙，人們至今還沒有找到根治的方法，對(duì)于第二種河流的泥沙，上列河中的五條上游在中國(guó)四川、云南二省，如長(zhǎng)江宜昌站徑流泥沙的87.5%是從四川省的支流進(jìn)入的。改變二省住民世代在就中山區(qū)、丘陵地帶坡度達(dá)10°-60°以上的山坡上開墾坡田的陋習(xí)，改為在這些山坡上種草植樹恢復(fù)植被，就能夠杜絕因水土流失進(jìn)入下方河流的泥沙。

如前所述，目前對(duì)受到泥沙淤積的河流河段、河港、水庫(kù)限于挖泥清淤，“引洪淤灌”低洼地和旁引水庫(kù)減少下向泥沙，中上游修建水電、水利工程調(diào)洪以至河決黃土和沿河修筑堤防，或救急于一時(shí)或延緩河流泛濫周期而不能排除河流河段泥沙淤積。

本發(fā)明屬于一種水工建筑工程方法，即建筑人工渠道體系排除河流河段泥沙淤積、河床抬升造成的洪澇災(zāi)害的同時(shí)使河流具有輸水、蓄水、通航和/或輸沙造陸的功能。人工渠道設(shè)計(jì)的控制因素有：（1）在固化處理的渠道底部和邊坡上鋪筑瀝青拌和物等防護(hù)徑流沙粒腐蝕，適應(yīng)承壓時(shí)彈性變形，使動(dòng)床床面糙率n＜0.017。（2）對(duì)河道截取直或另建人工渠道，縮短渠道長(zhǎng)度，使渠道縱坡坡度i＞0.0001，取得排除徑流泥沙淤積的流速。（3）渠道轉(zhuǎn)彎半徑＞1200m。（4）渠道標(biāo)高處理：對(duì)截彎取直河段，按上、下游交接處河床標(biāo)高差或按設(shè)計(jì)挖下深度處理。（5）沿渠道設(shè)閘輸水、蓄水形成低水頭梯級(jí)航道。（6）渠道寬深比要求適于排淤、 通航和與地區(qū)其他水系聯(lián)通三者。河寬：船寬＞7∶1。（7）聯(lián)通通航水系設(shè)蓄水庫(kù)、庫(kù)底和周邊圍堰根據(jù)所在地質(zhì)條件做封閉或減壓處理。（8）兩岸邊坡比1∶3～1∶2。

人工渠道的鋪筑襯砌：（1）無(wú)水施工渠底邊坡，渠底用50-70mm厚度混凝土、或貧瀝青砂拌合物固化基礎(chǔ)上鋪筑120-140mm厚度防滲、防拋錨沖擊瀝青混凝土層。邊坡水下-0.5m到渠底采用與渠底相同襯砌或上層鋪筑粗骨料瀝青混凝土120-140mm。從-0.5m到坡頂鋪筑150mm碎石層，其中一半用80-100kg/m2的瀝青沙膠灌漿。對(duì)于存在地下水部位、不透水襯砌下設(shè)排水系統(tǒng)。為抵御波浪沖擊、水沙侵蝕、船漿撞擊等機(jī)械破壞，采用300-400mm厚度或500-700kg/m2的石塊鋪層，部分或全部用瀝青砂膠灌漿或采用厚度＞150mm粗瀝青石，以上透水護(hù)岸的鋪筑都澆筑到已知特性的反濾層上，瀝青砂膠灌量70～130kg/m2。（2）水下施工對(duì)渠底或邊坡采用石塊鋪層瀝青砂膠灌漿或采用預(yù)制沉排加砂質(zhì)瀝青瑪脂鋪筑層。選用聚合改性瀝青而非直餾瀝青、改進(jìn)瀝青與礦物骨料間粘性、低溫拌合物的彈性和延長(zhǎng)拌合物的疲勞壽命。

下面介紹本發(fā)明的實(shí)施例。

實(shí)施例1：排除黃河下游河段泥沙淤積達(dá)到輸水、通航和輸沙造陸的方案設(shè)計(jì)黃河的形成。喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)中，上新世到全新世700萬(wàn)年間，青藏地區(qū)由標(biāo)高幾百米上升到4500～5000m成為丘狀高原?，F(xiàn)黃土地帶上新世末為一廣闊古剝夷面，氣候濕熱稀樹草原標(biāo)高450～500m，上升到1000～2000m的黃土高原丘陵和塬墚、峁地形，東部早更新世多湖泊，中晚更新世后變成河相平原標(biāo)高100m以下。大陸氣候由原來(lái)的濕熱、更新世轉(zhuǎn)變?yōu)闈駵馗衫浣惶嬖俎D(zhuǎn)變?yōu)槿率赖纳儆旮衫錃夂虿⑹刮鞑勘辈砍霈F(xiàn)大面積沙漠?，F(xiàn)黃河正是在上述地質(zhì)過(guò)程中形成的。

黃河的現(xiàn)狀?，F(xiàn)黃河自巴顏喀拉山北坡標(biāo)高5200m下瀉到蘭州地區(qū)標(biāo)高1500～2000m后，約3000km流經(jīng)黃土高原到達(dá)洛陽(yáng)邙山頭標(biāo)高約96m，東向890km入海，全長(zhǎng)5464m，流域面積752443km2。

上游地區(qū)山高谷深，河流縱坡大，從龍羊峽到寺溝峽長(zhǎng)278km，落差2800m，水勢(shì)落差865m，是黃河大部分水能儲(chǔ)量所在。已建立和計(jì)劃中的14個(gè)梯級(jí)水電站總裝機(jī)容量1216萬(wàn)kw。

中游流經(jīng)黃土高原，土層厚大松軟，氣候冬冷春旱夏澇，植被少，致夏秋之交暴雨中該河段一些支流如皇甫州、無(wú)定河、窟野河（徑流最大挾沙量各為 1310，902和1240kg/m3）、延河、洛河、渭河徑流挾帶大量泥沙進(jìn)入黃河。陜北地區(qū)上述河流流域輸沙量模數(shù)M＝1萬(wàn)t/km2年。相當(dāng)于地面每年平均沖刷掉6mm的厚度。三門峽站以上黃河上中游M值也達(dá)2324.223t/km2年，對(duì)黃河泥沙《漢書.溝洫志》載：“河水重濁，號(hào)為一石水六斗泥?！?/p>

下游陜縣站以下黃河多年平均水沙特征值的統(tǒng)計(jì)如下：

河流??測(cè)站??流量,??徑流量,??含沙量,??輸沙量,??輸沙量模數(shù),

m3/s 億m3kg/m3百萬(wàn)t t/km2,年

黃河??陜縣??1350??425.9??37.7??1605.6??2324

花園口??1530??482.7??27.1??1303.1??1790

利津??1480??466.7??24.7??1152.8??1530

無(wú)定河??川口??47??14.8??139.0??205.7??7020

渭河??華縣??287??90.5??47.0??425.4??3990

上表說(shuō)明，陜縣以下1027km河床中每年淤積約4.5億t，河床抬升。戰(zhàn)國(guó)起建堤防，西漢時(shí)形成地上河。公元25年到1949年間，河道重大改道遷徒9次。改道范圍西起孟津，北抵天津，南達(dá)江淮，縱橫25萬(wàn)km2。紀(jì)元前168年到1840年2008年中316年有決溢。1841～1938年89年中52年有決溢。

淮河中下游黃土堆積及其形成中的生物化石說(shuō)明該地區(qū)黃土是河湖相-黃河入海河口三角洲相自淡水變?yōu)榘?a href='/zhuanli/list-13914-1.html' target='_blank'>堿水沉積物。分上下兩層，上層去今17500年左右。而后海岸線東移約250km到蘇北范公堤，再幾百年?yáng)|移89-90km到現(xiàn)海岸線，并在東面海域形成面積約2萬(wàn)km2的，已命名日北沙、長(zhǎng)沙、勿南沙等約20個(gè)沙洲的水域。1855年后的138年中在山東渤海河口三角洲也淤出約2300km2的土地。

黃土。進(jìn)入黃河徑流的泥沙主要是黃土及其上復(fù)黑壚土和少量來(lái)自毛烏素沙地的風(fēng)送粉土。黃土顆粒成分多，結(jié)構(gòu)疏松，土層厚大，溝豁陡立，在暴雨作用下，發(fā)生嚴(yán)重水土流失，大量表土活壤被支流帶入黃河，成為其泥沙的主要來(lái)源。黃土沉積始于早更新世，其第二旋回古土壤年齡3.5～6.0萬(wàn)年，上復(fù)黑壚土14C年齡8千年，為第四紀(jì)濕溫干冷交替氣候下的坡積、沖積、冰積的礦物碎屑和有機(jī)物質(zhì)堆積物。其粒度組成如下：

mm??>0.074??0.074-0.050??0.050-0.025??0.025-0.002??<0.002

%??11-14??11-29??39-51??16-29??3-7

礦物成分主為石英、長(zhǎng)石、方解石，重礦物有綠簾石、角閃石、赤鐵礦、褐鐵礦、 石榴石、鋯石，分布于0.10-0.05mm粒級(jí)，為基巖風(fēng)化物。黃土中每噸含NPK肥各0.8-1.5，1.5和20.0kg，合計(jì)23kg，其中可溶鹽含量為：

正負(fù)離子 K++Na+Ca2+Mg2+HCO-3

%??0.263-0.625??0.023-0.095??0.021-0.058??0.027-0.045

正負(fù)離子 Cl-SO2-4正負(fù)離子總量

％????0.201-0.471??0.544-1.103??1.15-2.38

黑壚土也以粉土為主，0.05～0.005mm粒級(jí)占56.5～74.1%，平均61.2%，細(xì)沙約占18.4～40.2%。

黃土徑流特性。黃河徑流泥沙礦物成分，石英約占50%，鋁土、赤鐵礦等占30%。1993年7月31日三門峽水利樞紐壩下拉沙樣粒度組成：

mm??>0.074??0.074～0.054??<0.054

%??5.4??48.5??46.1

1963年龍門馬王廟站黃河徑流和世界其他大河徑流中離子含量mg/l：河流(測(cè)站) Ca2+ Mg2+K++Na+HCO-3SO2-4Cl-正負(fù)離子總量

黃河(龍門)??48.1??9.9??60.3??228.5??47.7??31.5??426.0

長(zhǎng)江(漢口)??32.2??4.9??2.3??118.5??6.0??2.8??167.3

密西西比河??34.1??8.8??13.8??118.0??25.6??10.3??210.6

(新奧爾良)

亞馬孫河??5.4??0.5??3.3??18.0??0.8??2.6??30.3

(奧比多斯)

科羅拉多河??105.8??9.5??102.7??108.4??199.0??159.5??684.9

(阿烏斯達(dá))

由上述可知黃河徑流泥沙粒度偏細(xì)，離子含量為其他大河的2～4倍，徑流量為長(zhǎng)江的1/20，徑流泥沙含量為長(zhǎng)江的30倍，因此，黃河徑流泥沙的沉淀淤積機(jī)制是：在低流速下（大部分河漫灘上v＜1.0m/s），水中電解質(zhì)使以粉粒、粘粒為主的高泥沙含量河水發(fā)生凝聚、絮凝作用造成。與1993年8月8日濟(jì)南濼口站洪峰中河水出現(xiàn)清混不均現(xiàn)象相吻合。

下游的水控制工程。黃河下游水控制工程有二：一為三門峽水電站，上游匯水面積688400km2，占總流域面積的91.49%。徑流多年平均含沙量37.7kg/m3，汛期最大含沙量911kg/m3（1977），一般較大值為100-140kg/m3，非汛期較小值為 3-7kg/m3，多平均輸沙量16億t/年，設(shè)計(jì)千年一遇推算洪峰為37000m3/s，下游堤防安全泄量為6000m3/s，正常高水位標(biāo)高360m，庫(kù)容647億m3，主要在潼關(guān)以上的黃河-渭河匯流區(qū)，淹沒大部分沃野。1960年-1961年庫(kù)容為168億m3，年輸沙量12.3億t，年水量430億m3，平均拉沙比9%年淤積庫(kù)容9.8%。1962年后平均拉沙比75%，平均年損失庫(kù)容1.9%。二為小浪底水利樞紐，設(shè)計(jì)庫(kù)容150億m3，預(yù)計(jì)淤?gòu)U庫(kù)容100億m3，余清水庫(kù)容50億m3，投入107億元外聯(lián)合國(guó)提供6～7億元，1991年9月1日已破土動(dòng)工。

本實(shí)施例方案設(shè)計(jì)的根據(jù)。鑒于黃河徑流泥沙主要由自然力控制，多少年來(lái)對(duì)水土流失有整治有破壞，致徑流年輸沙量仍在16億t。零星的水利工程之外的三門峽和小浪底水控制工程運(yùn)用中都必將采取“空庫(kù)迎洪，滯洪排沙”的作業(yè)方法，即每年的16億t徑流泥沙仍將排放到邙山頭以下河床淤積和入海。目前河床仍以0.10～0.15m/年的速度抬升，終將決堤泛濫，屆時(shí)百萬(wàn)計(jì)的人將喪生，幾千km2的田地將被淹沒，百億元計(jì)的財(cái)產(chǎn)毀于一旦。這是二千多年來(lái)黃河下游無(wú)體止的天下大亂，改朝接代，阻礙中國(guó)社會(huì)進(jìn)步的禍根。因此本實(shí)施例勢(shì)在必行。

方案設(shè)計(jì)總圖。根據(jù)黃河遷徒范圍的地質(zhì)、地形、水文、水系、湖泊和人文條件決定于河南蘭考東壩頭設(shè)分洪閘，以此為中心，東向沿黃河故道設(shè)東壩頭-射陽(yáng)人工渠道，陸上部分550km，進(jìn)入海域90km，共640km。西與現(xiàn)黃河聯(lián)接，中部180km與現(xiàn)大運(yùn)河徐州-淮陰段合床，東入黃海。其主要功能是輸送黃河下游徑流泥沙入黃海海域造陸，同時(shí)聯(lián)通中國(guó)東部水系。此后拓寬現(xiàn)大運(yùn)河銀山-瓜州段575km，疏浚改造現(xiàn)黃河花園口-利津段786km，修建庫(kù)容80億m3的山東微山湖區(qū)水庫(kù)，完成東部水網(wǎng)的輸水、蓄水、通航并為南水北調(diào)打下基礎(chǔ)?，F(xiàn)分述如下：

一、主分洪閘。設(shè)于河南蘭考縣東壩頭黃河北東向轉(zhuǎn)彎處，長(zhǎng)寬水深＝290×30×6～12m，地基標(biāo)高64～66m，分南北二閘門，南閘門東向使新建人工渠道與黃河花園口-東壩頭段成一直線，北閘門開啟方向與北東向現(xiàn)黃河河道一致。

二、人工渠道。自主分洪閘東向沿黃河故道經(jīng)商邱，于徐州北穿越津浦鐵路與現(xiàn)大運(yùn)河匯合，南越隴海鐵路南東向過(guò)宿遷到淮陰與現(xiàn)大運(yùn)河分離東去射陽(yáng)縣境入黃海，將黃河徑流泥沙輸送到東面沙洲海域，陸上段550km，設(shè)計(jì)入海段90km。

設(shè)計(jì)人工渠道為梯形斷面，上寬150m，底寬90m，邊坡比1∶3。高10～12m，其中地下部分6m。兩岸設(shè)4～6m高，地基寬30～45m，路面寬10～12m公路。設(shè)渠道縱坡坡度i＝0.0001～0.00012，床面粗糙系數(shù)n＝0.014～0.017，則徑流流速v＝2.9～3.1m/s，流量Q＝3500～5000m3/s。三門峽水控制工程設(shè)計(jì)下游堤防安全泄量Q＝6000m3/s，東壩頭-利津河段可同時(shí)運(yùn)用條件下，汛期該人工河道可安全運(yùn)用。設(shè)渠道設(shè)290×30m船閘供蓄水通航。

人工渠道底部和兩岸下部邊坡在混凝土固化土層上或碎石上層鋪筑瀝青拌合物用以降低床面糙率，減小水流阻力、沙粒磨蝕和適應(yīng)承壓時(shí)彈性變形。兩岸上部邊坡鋪筑粗瀝青塊石或漿砌塊石，用以防止波浪爬高，削弱縱向頂頭浪和表面粗糙便于人畜過(guò)河。

該人工渠道選擇東向入黃海的根據(jù)是：（1）渤海是中國(guó)北部?jī)?nèi)海，縮小或淤淺其海域?qū)θA北、東北的大氣環(huán)境不利，對(duì)航運(yùn)、礦產(chǎn)勘探、養(yǎng)殖不利，對(duì)地震帶來(lái)不定因素。（2）江蘇省東部海域已出露約2萬(wàn)km2沙洲灘涂，淤積抬高后可供居住、耕種、養(yǎng)殖，擴(kuò)大中國(guó)版圖面積。（3）該渠道可無(wú)水施工，提高施工質(zhì)量，降低工程投入，有現(xiàn)黃河可同時(shí)運(yùn)用，日后也可無(wú)水檢修。

三、現(xiàn)大運(yùn)河銀山-瓜洲段拓寬工程。該段現(xiàn)大運(yùn)河長(zhǎng)575km，其中402.5km或從湖區(qū)通過(guò)或與上述人工渠道匯合，挖掘拓寬部分長(zhǎng)172.5km，拓寬浚深斷面為：上寬65m，底寬41m，邊坡比1∶2，深6m其中地面以下部分4m，設(shè)270×24m船閘。3條3000噸級(jí)貨船、駁船可同時(shí)自如通過(guò)。床面襯砌同人工渠道。

四、現(xiàn)黃河花園口-利津段疏浚改造工程。東壩頭-利津段改造：自河口上向分段采用大流量人工疏浚河床淤積泥沙疏導(dǎo)入海，而后切斷水流對(duì)河床實(shí)行無(wú)水施工，改造為人工渠道，其斷面、襯砌同東壩頭-射陽(yáng)人工渠道，設(shè)290×30m船閘?；▓@口-東壩頭段浚深至地面以下4m，保持水深3.6m以上設(shè)270×24船閘，走通1300～3000噸級(jí)貨船、駁船。

五、微山湖水庫(kù)。為輸水、蓄水向河道水系供水保證順利通航和向山東東部、河北京津南部供水，于山東省微山湖-南陽(yáng)湖區(qū)建設(shè)人工水庫(kù)，面積1587km2疏浚至1-3m，建筑人工圍堰，高5m，采用瀝青拌合物襯砌，庫(kù)溶80億m3。

六、輸沙造陸工程。于北沙、長(zhǎng)沙北面和長(zhǎng)沙、蒲子沙、黃子沙、金家沙東面設(shè)浮筒沉排圍堰為人工渠道輸出泥沙提供沉降淤積水域面積，使已有沙州地面上升至標(biāo)高4.00m，估算每年淤出陸地225km2，80年淤出約2萬(wàn)km2供居住、耕種 和養(yǎng)殖之用。

工程施工。施工順序，除現(xiàn)黃河花園口-利津段疏浚改造工程外，其他工程可同時(shí)施工，或先實(shí)施主分洪閘和東壩頭-射陽(yáng)人工渠道工程?，F(xiàn)黃河疏浚改造工程必須由下而上分段實(shí)施，主要工程為東壩頭-射陽(yáng)人工渠道，沿程大部分處于黃土淤積層，土層疏松，沉陷量大，在鋪筑瀝青拌合物前必須對(duì)土層采用最佳水份含量。例如10-12%，碾壓夯實(shí)，再用水泥穩(wěn)固，不可照搬聯(lián)邦德國(guó)Main-Danube運(yùn)河Keil運(yùn)河，Geeste水庫(kù)和美國(guó)Ludington水庫(kù)施工方法，渠底和兩岸邊坡下部瀝青拌合物鋪筑厚度150-200mm，上部護(hù)岸采用巖塊或混凝土預(yù)制板鋪筑，上復(fù)蓋富瀝青沙漿層，便于夯實(shí)下部土層。也可采用150-200mm厚度碎石層，一半用80-130kg/m2瀝青砂膠灌漿，所使用石料可就近開采花崗巖或花崗閃長(zhǎng)巖。

施工準(zhǔn)備。按人工渠道的定線開拓土公路用以進(jìn)入施工機(jī)械設(shè)備，待渠道土基斷面形成，沿渠道北岸建筑臨時(shí)簡(jiǎn)易鐵路，南岸建筑10-12m路面永久性公路供應(yīng)渠道建設(shè)用料。

工程的投入產(chǎn)出。

一、投入，見下表，百萬(wàn)元：

項(xiàng)目??土地費(fèi)??鋪筑費(fèi)??土石方??合計(jì)

主分洪閘-人工渠道??412.50??1938.56??1782.00??4133.06

現(xiàn)大運(yùn)河銀山-瓜州段拓寬??51.75??221.52??141.45??414.72

微山湖水庫(kù)??29.64??193.20??222.84

現(xiàn)黃河花園口-利津段改造??2770.37??943.20??3713.57

其他(以上4項(xiàng)的10%)??848.42

總計(jì)??464.25??4960.09??059.85??9323.61

施工期5年，按年息1%貸款共計(jì)投入約98億元。

二、產(chǎn)出

（1）造陸，黃河年輸沙量15億t或10億m3，90%入黃海造陸水域，年造標(biāo)高4.00m土地225km2或337500畝，按5000元/畝的80%計(jì)算，年收入13.5億元或。148年后可形成一個(gè)與比利時(shí)、荷蘭、丹麥、瑞典等版圖面積相近的新行省。

（2）通航，三條渠道的工程構(gòu)成北自京津，南達(dá)滬杭，西至武漢的水運(yùn)網(wǎng)，年貨運(yùn)量至少1600-2000萬(wàn)噸。運(yùn)費(fèi)為火車的20%，可取代京津、津浦、京漢、 京滬鐵路的貨運(yùn)而有余，為這些鐵路專營(yíng)高速客運(yùn)提供條件。

（3）蓄水、輸水，三條渠道-水庫(kù)的構(gòu)成，除補(bǔ)充水運(yùn)網(wǎng)本身通航水位用水外，每年豐水期可儲(chǔ)存黃河年徑流量450億m3的約一半，向山東北東部河北地中南部輸送含0.1-1.0mg/L氟的生活飲用水、灌溉用水100-150億m3或從江淮低水頭北向輸水。

（4）現(xiàn)黃河疏浚改造到地面以下之后可同時(shí)排除下游幾千年來(lái)因河床淤積抬升形成“懸河”引起的泛濫災(zāi)害和兩岸土地的內(nèi)澇災(zāi)害。

（5）上面有三門峽水控制工程調(diào)洪，下有雙河道排洪，正施工中的小浪底水利工程中原設(shè)計(jì)調(diào)洪庫(kù)容可以刪除。

實(shí)施例2??長(zhǎng)江荊江地區(qū)荊江河曲、大咀彎道截彎排沙工程方案設(shè)計(jì)。

河流特征泥沙來(lái)源。長(zhǎng)江長(zhǎng)6300km，流域面積180.72萬(wàn)km2，多年平均流量29300m3/s，輸沙量約5.6億t/年，其多年平均水沙特征值見下表：

河流??測(cè)站??流量,??徑流量,??含沙量,??輸沙量,??輸沙量模數(shù)

m3/s 億m3/年 kg/m3億t/年 T/km2年

長(zhǎng)江??宜昌??14300??4512??1.180??5.324??518

漢口??23500??7414??0.616??4.567??292

大通??29300??9211??0.541??4.983??280

金沙江??屏山??4640??1464??1.660??2.430??502

岷江??高埸??2870??905.2??0.612??0.554??409

嘉陵江??北碚??2130??672.4??2.490??1.674??1070

烏江??涪陵??1650??520.0??0.910??0.572??659

湘江??湘潭??2010??633.7??0.173??0.110??133

贛江??外州??2030??640.3??0.180??0.115??137

上表說(shuō)明長(zhǎng)江宜昌站經(jīng)流輸沙量5.324億t/年中4.659億t/年，或87.5%由金沙江、岷江、嘉陵江輸入。這三個(gè)支流之流域面積80%在四川境內(nèi)，位于北緯25°-35°，標(biāo)高3000m以下中高山區(qū)、丘陵地帶，氣候濕熱，雨水充沛，原始植被良，四十年來(lái)，各支流兩岸居民，在坡度10°-60°的山坡上開墾坡田，廣種薄收，沖毀再開，植被破壞，水土流失重，隨處可見泥石流，如四川省200個(gè)縣中有130個(gè)有泥石流，云南省東川銅礦回民礦區(qū)的一次泥石流，死和重傷130人，損失一千多萬(wàn)元，云南省政府還在獎(jiǎng)勵(lì)開荒擴(kuò)大耕地面積。

另一方面，長(zhǎng)江上游泥沙0.8億t/年淤積在荊江地區(qū)和洞庭湖里，致湖水面積由1950年前約4350km2縮小到1983年的2691km2。為防御這宗泥沙帶來(lái)的災(zāi)害，四十年來(lái)，長(zhǎng)江中下游居民建設(shè)堤防3萬(wàn)km，實(shí)現(xiàn)土石方40.5億m3，建水庫(kù)4.8萬(wàn)座，還安排了一批平原分蓄洪區(qū)，即令如此，荊江兩岸1500萬(wàn)人，2300萬(wàn)畝耕地還是深受洪水災(zāi)害。

鑒于歷史上，1153年至今長(zhǎng)江宜昌站洪峰流量大于8億m3/s的有8次，其中1860和1870年枝城站洪峰流量達(dá)11萬(wàn)m3/s。為了滯洪調(diào)洪三峽水電站已動(dòng)工興建，但是為了減輕水庫(kù)的泥沙的淤積，還定將采用紅領(lǐng)巾、鹽鍋峽、三門峽等處水庫(kù)已有“空庫(kù)迎洪，滯洪排沙”的經(jīng)驗(yàn)。這將增加下泄徑流中泥沙含量，和增大泥沙粒度、加重下游的泥沙淤積。在上游水土保持方面按期還不可能見效。泥沙下泄量還不可能減少的條件下，本實(shí)施例具有了實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。本實(shí)施例限于把進(jìn)入荊江河段的泥沙排泄到漢口以下去，是對(duì)已有工程設(shè)施的補(bǔ)充。

本實(shí)施例長(zhǎng)江荊江地區(qū)荊江河曲、大咀彎道截彎工程方案設(shè)計(jì)為：對(duì)新廠-螺山河段和燕子窩-大咀河段截彎取直建設(shè)人工渠道，河段長(zhǎng)度分別由原來(lái)的260和20.5km縮短為87.4和6.9km。河床縱坡坡度由原來(lái)的i＝0.000042-0.000056增加到i＝0.000125-0.000167和0.000308-0.000407。以上二處截彎工程的人工渠道的設(shè)計(jì)斷面為：上寬370m，底寬250m，邊坡比1∶3，高20m，其中16m處于地面以下。兩岸設(shè)高8m的堤防或公路線。渠道底面采用改性瀝青拌和物襯砌，設(shè)渠道床面粗糙數(shù)n＝0.014-0.017，縱坡坡度i＝0.00015，水深各為16m，20m和24m時(shí)，水流的流速和流量如下：

河床水深,m??流速,v,m/s??流量,Q,m3/s??流量為多年平均值的倍數(shù)

16??4.98??23740??1.66

20??5.78??37020??2.59

24??6.62??51147??3.58

在有三峽水庫(kù)調(diào)洪的條件下，足可滿足該河段排除泥沙淤積和排洪的需要。

人工渠道土層底基和邊坡用水泥固化后再鋪筑瀝青拌和物，或粗瀝青塊石加瀝青沙膠灌漿，或夯實(shí)底部土層砌塊石護(hù)舉瀝青膠灌漿和復(fù)蓋。工程投入為，

項(xiàng)目????土石方????鋪筑????土地占用????合計(jì)

億元????14.6165??8.1657??1.6974??24.4796

本實(shí)例不取代把江西北部、湖南、四川峨嵋、沙灣地區(qū)的植被保護(hù)和植被建造成就推廣到四川和云南兩省。