胡一三：如实反映几代治黄人河道整治的全貌
我于1964 年天津大学毕业后，分配到黄河水利委员会（简称“黄委”）工作，在大学学习的是河川枢纽及水电站的水工建筑专业，到黄委工务处后从事防洪、防汛、河道整治方面的工作，这是在水利范围内的小改行。为了完成工作任务，除利用业余时间学习专业知识外，还注重在实践中学习，以适应工作需要。50 余年来，除“文化大革命”期间的1969年11 月至1971 年11 月在黄委河口村水库设计组从事水工专业的工作外，其余均主要从事防洪、防汛，尤其是河道整治方面的工作。
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胡一三，男，1941 年2 月生，河南鹿邑人，1964 年毕业于天津大学。教授级高级工程师，享受国务院政府特殊津贴专家。曾任黄河水利委员会副总工程师、科技委副主任，华北水利水电学院兼职教授，治黄科技拔尖人才，国家抗洪抢险专家。全国水利系统先进工作者，全国农业科技先进工作者。
主要从事河流防洪、河道整治、防汛防凌及科技管理工作；主持、参与编制黄河防洪规划、设计，参加防洪工程的建设与管理。1998 年长江特大洪水期间，任国家防总抗洪抢险专家组组长，赴长江抗洪抢险，并参加了长江九江堵口工作。2001 年7 月作为专家参加“国务院广西抗洪抢险工作组”，赴广西协助指导南宁市抗洪抢险工作。2003 年9 月任黄河防总抗洪抢险专家组组长，赴渭河抢险堵口。胡一三先生理论联系实际，实践经验丰富，创造性地解决科学技术问题。在学术上有创新，根据黄河的特点和实践，在难以整治的游荡性河段，提出并采用了微弯型整治方案，为改善工程布局创立了整治工程位置线，在一处河道整治工程布局上优选出连续弯道式，为解决控制中水河势与宣泄大洪水的矛盾，创立并确定了排洪河槽宽度，设计了椭圆头丁坝，改变了原坝型不适应加高特点的弊端。上述成果在防洪工程建设中均被采用。“黄河下游游荡性河段整治研究”1998 年获国家科技进步奖；“小浪底水库运用初期防洪减淤运用关键技术研究”“黄河河道整治工程根石探测技术研究与应用”分获2004 年、2010 年水利部大禹科学技术奖；“堤防工程新技术研究”1997 年获水利部科技进步奖。
黄河是世界上著名的多沙河流，也是最难治理的一条大河。黄河下游历史上洪水灾害严重，以“善淤、善决、善徙”闻名于世。从周定王五年（公元前602 年）至1938 年郑州花园口扒口的2540 年中，有记载的黄河决口年份就有543 年，有些年决口数次至数十次，共达1590 余次，素有“三年两决口”之说，每次决口都会给沿岸人民带来深重的灾难，历代王朝注重黄河治理。
中华人民共和国成立的1949 年，黄河发生了大洪水，沿黄人民经过艰苦的抗洪斗争，战胜了接连发生的险情，洪水安全入海。在与洪水斗争的过程中人们认识到，即使在堤距很窄、河床土质黏粒含量高的济南以下的弯曲性河段，若仅靠加高加固两岸堤防，不采取控制河势措施，堤防、险工依然会频频出险，防洪仍将处于十分被动的状态。因此，为了限制河势变化，控导主溜，从1950 年开始就在较易进行河道整治的济南以下河段试办河道整治，取得成功后逐步进行了推广。
▲ 20世纪50年代的透水柳坝和柳石堆（动图）
在黄河下游河道整治创办及初步发展阶段，采用的建筑物主要为透水柳坝和柳石堆，经完善，已形成较为标准的形式（黄河水利委员会山东河务局，1988）
河道整治是指按照河势演变规律，因势利导，调整、稳定河势，改善水流、泥沙运动和冲淤部位，扩大过水断面，以适应国民经济多部门要求的工程措施。通过河道整治防止堤防冲决，并利于灌溉及城市供水、航运交通、滩区居民的生命财产安全等。
在有计划地进行河道整治之前，黄河下游的河势演变迅速，横向摆动幅度大，纵向传递速度快，还经常出现畸形河弯、横河等直接危及堤防安全的河势。不同河段有不同的河势演变特点，加之河床土质条件由上而下的趋势性变化，还有因不同洪水，不同含沙量、不同地形条件下河道淤积的差异性都会影响河势变化，因此，要掌握河势演变规律绝非易事。为了掌握河势及其演变特性，从20 世纪50 年代开始，黄委、省河务局、地区修防处（现河务局）、县修防段（现河务局）都要进行河势查勘，积累文字及河势图资料，县修防段每个月月初进行河势查勘，洪水期各级还要增加查勘次数，这为河道整治积累了宝贵的资料。在总结河势演变规律的基础上，由易到难，分河段进行了河道整治。由于河道整治涉及的自然因素多，目前河道整治还是一个以经验为主的学科，单靠分析计算、照搬其他河流的河道整治办法，是难以取得成功的。按照实践第一的观点，尊重实践，勤于思考，总结经验，分析规律，注重试验，逐步推广，不断提高河道整治水平。从河道整治实践中总结出微弯型河道整治方案及河道整治原则，继而又指导继续进行的河道整治工作。
▲黑岗口—古城河段2000～2010 年汛后主流线套绘图
黄河下游半个多世纪进行的河道整治已经取得显著效果。弯曲性河段已经控制了河势；过渡性河段已经基本控制了河势；游荡性河段明显缩小了游荡范围，并约有一半以上的河段初步控制了河势。河道整治在防洪、引水、滩区群众生产生活等方面都取得了显著成效。黄河下游的河道整治经验推动了黄河流域河道整治的进展，上游防洪任务较重的宁夏内蒙古河段，从20 世纪90 年代后半期开始，也进行了较大规模的河道整治，并已取得初步成效。
《黄河河道整治》一书，是对半个多世纪黄河河道整治工程实践和科学研究的系统总结。该书在总结分析黄河下游河道冲淤演变、河势实况及演变特性的基础上，详细论述了黄河河道整治措施，包括河道整治必要性、整治方案、原则、工程布局、建筑物结构、发展历程及工程结构现场试验等，总结了微弯型河道整治方案的形成、发展、完善过程，论述了河工模型试验及在黄河河道整治实践中的应用，简述了黄河下游河道整治的效用及上游宁蒙河段的河道整治；针对河道整治目前尚属以经验为主的学科情况，专门对河型成因与转化、河弯流路方程，以及“河行性曲”“大水趋直、小水坐弯”、畸形河弯的机理进行了研究或探索。
该书第一作者胡一三同志，自1964 年大学毕业到黄河水利委员会工作起，50 余年来一直从事黄河下游河道整治工作，是黄河下游河道整治的主要参与者，推动了黄河下游河道系统整治的理论研究，为黄河下游河道整治的工程建设、总结提高、理论研究做出了卓越贡献。如今，胡一三同志退而不休，仍为黄河治理辛劳忙碌，是我们当代治黄人员学习的楷模。江恩慧等一代年轻人秉承老一辈治黄人的优良传统，多年持续攻关，先后开展了治黄重大项目“黄河下游游荡性河道河势演变机理及整治方案研究”、水利部科技创新项目“黄河下游河道均衡输沙关系与游荡性河道整治理论研究”、国家自然基金重点项目“游荡性河道河势演变与稳定控制系统理论”等研究，从机理层面进一步发展了黄河下游河道整治理论。该书是几代治黄人为黄河河道整治做出巨大贡献的集成。
当前，全体治黄工作者正高举习近平新时代中国特色社会主义思想伟大旗帜，为奋力夺取新时代治黄改革发展新胜利而奋斗。相信该书的出版，将对保证黄河防洪安全、探索黄河水沙规律等起到积极的指导作用！
2018 年11 月20 日
本书作者均是长期从事河道整治及相近学科的人员。几十年来研究、总结提炼出不少有关河道整治方面的成果，有些已发表在各种杂志上，并出版了多部专著，如《黄河下游游荡性河段河道整治》（胡一三等）、《黄河高村至陶城铺河段河道整治》（胡一三、曹常胜等）、《黄河下游游荡性河段河势演变规律及机理研究》（江恩慧、曹永涛等）、《黄河水沙特性变化研究》（李勇、张晓华等）。本书试图对黄河河道整治进行全面总结，为了保持本书的全面性、系统性，书中包含了一些作者已有论文及专著的内容。
本书以黄河下游为重点，力图如实反映黄河河道整治的发展实况，全面系统地论述黄河河道整治。本书分为8 篇40 章：第一篇为古黄河及与河道整治有关的黄河概况；第二篇、第三篇为黄河下游的河势演变及河道冲淤演变；第四篇至第六篇为河道整治措施、河工模型试验在河道整治中的应用和河道整治的效用；第七篇对黄河上中游河段的河道整治进行简要论述；第八篇对河型、“河行性曲”、畸形河弯等进行理论研究与探索。
目 录
序一
序二
前言
第一篇 绪论
第一章 古黄河
一、黄河下游地区地质构造概况
二、古地理环境演化
三、早期黄河
参考文献
第二章 黄河下游历史上的河道变迁
一、黄河下游堤防决口
二、黄河下游历史上的改道及河道变迁
参考文献
第三章 黄河洪水灾害
一、黄河下游洪水灾害
二、上游洪水灾害
参考文献
第四章 黄河自然与社会环境
一、自然环境
二、河道特性
三、社会经济
参考文献
第五章 黄河来水来沙
一、来水来沙基本特性
二、不同时期下游河道水沙特点
参考文献
第二篇 黄河下游河势演变
第六章 孟津白鹤镇以下河道特性
一、孟津白鹤镇至东明高村河段河道特性
二、东明高村至阳谷陶城铺河段河道特性
三、阳谷陶城铺至垦利宁海河段河道特性
四、垦利宁海以下河口河段河道特性
参考文献
第七章 河势演变的影响因素及一般特性
一、河势演变的影响因素
二、河势演变的一般特性
第八章 孟津白鹤镇至东明高村河段的河势演变
一、三门峡水库运用前的河势演变
二、三门峡水库蓄水拦沙及滞洪排沙运用期的河势演变
三、三门峡水库蓄清排浑运用期的河势演变
四、小浪底水库运用后的河势演变
第九章 东明高村至阳谷陶城铺河段的河势演变
一、三门峡水库运用前的河势演变
二、三门峡水库蓄水拦沙及滞洪排沙运用期的河势演变
三、三门峡水库蓄清排浑运用期的河势演变
四、小浪底水库修建后的河势演变
第十章 河势演变的基本类型
一、弯道演变
二、主股支股交替
三、串沟夺溜
四、溜势大幅度下挫
五、裁弯
六、游荡演变与主溜变化
参考文献
第十一章 河势演变中的畸形河势
一、横河
二、畸形河弯
参考文献
第十二章 黄河河口流路变迁
一、来水来沙及海洋动力
二、河口三角洲流路演变
三、河口三角洲海岸线演变
四、河口演变对泺口至利津河段的影响
参考文献
第三篇 黄河下游河道冲淤演变
第十三章 河道演变的基本特点
一、河道演变的主要影响因素
二、水沙输移及河道演变基本特点
参考文献
第十四章 1960 年以前天然条件下的河道冲淤演变
一、河道冲淤特点
二、纵横断面调整
三、排洪能力变化
参考文献
第十五章 三门峡水库运用后至龙羊峡水库运用前河道冲淤演变
一、河道冲淤特点
二、纵横断面调整
三、排洪能力变化
参考文献
第十六章 龙羊峡水库运用后至小浪底水库运用前河道冲淤演变
一、河道冲淤特点
二、纵横断面调整
三、排洪能力变化
参考文献
第十七章 小浪底水库运用后河道冲淤演变
一、河道冲淤特点
二、纵横断面调整
三、排洪能力变化
第四篇 黄河下游河道整治措施
第十八章 河道整治必要性
一、确保防洪安全必须进行河道整治
二、滩区人民和工农业发展需要整治河道
第十九章 河道整治类型及组成
一、河道整治类型
二、河道整治组成
参考文献
第二十章 河道整治方案和整治原则
一、河道整治方案
二、河道整治原则
参考文献
第二十一章 河道整治工程布局
一、整治流量
二、整治河宽及排洪河槽宽度
三、治导线
四、整治工程位置线
参考文献
第二十二章 黄河下游河道整治历程
一、陶城铺以下弯曲性河段河道整治历程
二、高村至陶城铺过渡性河段河道整治历程
三、高村以上游荡性河段河道整治历程
四、黄河下游河道整治工程已建规模
参考文献
第二十三章 河道整治建筑物
一、建筑物类型及布置
二、建筑物结构沿革及建筑材料
三、建筑物结构
四、丁坝冲刷深度
五、坝垛建设模式
六、坝垛加高改建
参考文献
第二十四章 工程结构现场试验
一、丁坝前冲刷坑
二、防止根石坍塌试验
三、水中进占筑坝材料试验
四、透水桩坝试验
五、沉排坝试验
参考文献
第二十五章 滩地整治
一、滩地基本情况
二、滩地的作用及存在的主要问题
三、滩地整治的主要措施
四、滩区安全建设与补偿政策
参考文献
第五篇 河工模型试验在河道整治中的应用
第二十六章 河工模型相似律
一、河工模型试验概述
二、相似准则及动床模型相似特点
三、高含沙洪水河工模型相似律
四、多沙河流河工模型试验技术
参考文献
第二十七章 河工模型设计
一、整体模型设计与应用实例
二、局部模型设计与应用实例
三、概化模型设计
参考文献
第二十八章 河工模型试验在河道整治实践中的应用
一、河工模型试验在河道整治整体方案研究中的应用
二、河工模型试验在河道整治工程布局中的应用
参考文献
第二十九章 河工模型试验在河道整治基础研究中的应用
一、丁坝局部冲刷试验研究
二、河道整治对洪水期输水输沙影响试验研究
三、不同因子对河道整治控导作用的试验研究
参考文献
第六篇 黄河下游河道整治的效用
第三十章 河道整治对河道演变的影响
一、河道整治对河道平面形态的影响
二、河道整治对河道断面形态的影响
三、河道整治对河道输沙特性的影响
参考文献
第三十一章 利于防洪安全
一、稳定河势
二、增大、维持主槽排洪能力
三、改善防汛形势
参考文献
第三十二章 利于滩区和两岸经济社会发展
一、减少滩区灾害
二、利于引水
三、利于交通
参考文献
第七篇 黄河上中游河道整治
第三十三章 宁夏内蒙古河段河道冲淤演变
一、宁夏内蒙古河段河道特性
二、宁夏内蒙古河段河道冲淤变化及其特点
参考文献
第三十四章 宁夏内蒙古河段河势变化及河道整治必要性
一、宁夏内蒙古河段河势变化
二、宁夏内蒙古河段河道整治必要性
参考文献
第三十五章 宁夏内蒙古河段河道整治措施
一、河道整治方案
二、河道整治参数与治导线
三、河道整治建筑物
四、宁夏内蒙古河段河道整治的初步成效
参考文献
第八篇 研究与探索
第三十六章 河型成因及其转化探讨
一、河型分类
二、河型成因探讨
三、河型判数和河床的综合稳定性指标
四、河型转化试验
五、游荡性河段河型转化研究
参考文献
第三十七章 “河行性曲”机理探讨
一、研究现状
二、天然河流中的紊动涡和紊动猝发
三、次生环流的形成及对紊动猝发的作用
四、河流自然弯曲的机理
参考文献
第三十八章 “大水趋直、小水坐弯”机理探讨
一、CCHE 三维数学模型验证
二、涡量变化预测计算
三、“大水趋直、小水坐弯”的水力学机理
参考文献
第三十九章 河弯“流路方程”探讨
一、研究现状
二、黄河下游游荡性河道河弯整治流路基本方程探讨
三、黄河下游游荡性河段微弯型整治方案评价
参考文献
第四十章 畸形河弯形成机理探讨
一、天然河流普遍存在畸形河弯
二、畸形河弯形成机理初步探讨
参考文献
撰写过程中，注重本书的资料性和实用性。认真回忆亲身经历的河道整治过程、整治过程中遇到的技术问题及社会问题的解决情况，用丰富的资料反映：黄河河势演变过程及其规律，黄河河道整治创建、发展、完善的实际过程及工程修建概况，河道整治建筑物的结构及其演变，力求如实反映黄河河道整治的全貌。使阅读本书的人，不仅能从技术方面了解黄河河道整治，还可看到黄河河道整治的不断总结、不断创新过程，并可获取河道整治方面的大量技术资料。
黄河下游游荡性河道尚有部分河段的河势未得到初步控制，其他河段的河道整治工程还需要完善；上游河段及主要支流河道整治的任务还很大。今后本书若能对从事河道整治工作的同行们有一定的参考、借鉴作用，将是我这个从事防洪、防汛、河道整治50 余年治黄老兵的最大欣慰。
2018 年11 月25 日
本文摘编自《黄河河道整治》（胡一三等著. —北京：科学出版社，2020. 5）一书“前言”“序”，有删减，标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-062780-3
责任编辑：杨帅英 张力群
本书以黄河下游为重点，全面系统地总结黄河河道整治的实践经验，针对黄河情况研究提出一套行之有效的河道整治措施。介绍黄河下游地质、古地理环境，早期黄河、黄淮海平原古水系变化，历史上的决口、改道及河道变迁，洪水灾害，自然与社会环境，以及黄河来水来沙概况等；汇集丰富的河势演变资料，分析不同河段的河势演变过程，研究河势演变规律及畸形河势；概述河道演变的基本特点，记述不同时段、不同河段的河道冲淤演变；总结发展了黄河河道整治措施，分别对整治必要性、整治方案、原则、工程布局、建筑物结构、发展历程及工程结构现场试验等进行研究并用于河道整治实践；论述河工模型试验，并对其在黄河河道整治实践中与河道整治基础研究中的应用进行全面总结；概述黄河下游河道整治的效果与作用；简述黄河上游宁蒙河段的河道整治；针对河道整治目前尚属以经验为主的学科情况，专门对河型成因与转化、河弯流路方程，以及“河行性曲”“大水趋直、小水坐弯”和“畸形河弯”的机理进行研究或探索。
本书的主要读者对象为从事河道整治、河床演变、防洪、防汛、泥沙、工程管理、模型试验等专业的水利工程技术人员及科学技术研究人员，并可供相关大专院校师生及关心黄河治理开发的同仁们参考。
（本文编辑：刘四旦）
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