前言

作者于20世纪60年代初毕业于武汉水利电力学院治河系，被分配到长江水利水电科学研究院河流研究室工作。走上工作岗位伊始，参加了自然河工模型（造床）试验研究，不久被派往济南、郑州，按照长办林一山主任放淤、稻改、发展华北平原农业的指示精神，从事总结沉沙池经验、研究输沙渠道并承担中牟灌区沉沙池设计和施工。风里来，沙里去，工作和生活都很艰苦，也算是历练了一番。60年代后期参加了武汉市江岸区的防汛，增长了一些防汛抢险知识；之后，又参加了南京河段整治规划和江苏省河道整治规划工作。通过上、下游崩岸段之间演变的关系，使我第一次懂得河势控制的概念和导致港区冲淤的因素。70年代主要做了两件事：一是对护岸工程做了首次摸索性试验研究，包括以定性实验确定的比尺方法，在玻璃水槽中进行平顺抛石护岸破坏机理的试验研究，首次在弯道宽槽内对荆江大堤护岸加固方案进行研究，对抛石护岸施工方法和施工程序等实践问题作了对比研究，对抛石落距分布进行了数万次重复抛投试验，求得平均落距公式和离散度与水深的关系；对丁坝、矶头护岸进行了水流结构和局部冲刷试验研究；在理论上研究了具有实用价值的抛石稳定坡度与粒径关系。通过这一经历，获得了护岸工程机理方面的许多认识，大有乐此不疲之感，受益匪浅。二是做了大量的外文资料翻译工作。在那个年代，工作任务少又不急迫，不愿成天逍遥碌碌无为，就努力学外语，对国外的护岸工程和丁坝研究做了很多资料搜集工作，与院情报科一起汇编了数集《河道整治译丛》提供各院所交流，那时各科研单位都以相互赠送资料为荣；后来又参与了对美国学者凡诺里所著的《泥沙工程》第一章的译编出版工作。在院、所领导培养下我参加了三期院、部主办的英语培训班。这也是在后来能赴日本访问、参会和赴孟加拉国工作需具备的条件。此外，在长江中游团风河段整治试验和规划中，对英国人施测的水下地形图通过英制比尺和水深的换算并与新中国成立之后施测的地形图进行衔接，揭示了鹅头型汊道演变的周期性规律。同时，也体验到认真而深入做事获得成功的乐趣。80年代，除了参与长江流域综合规划有关部分编写外，主要从事长江中下游护岸工程经验的调查，学习了许多工程技术和工程实践的经验，并进行了系统总结，提出了不同护岸工程型式——平顺护岸、矶头、丁坝、顺坝的适用条件和护岸工程布置应当结合河势控制的原则；编制了长江中下游护岸工程技术要求的规范性文件；组织了长江中下游历届护岸会议并汇编了论文集，深刻体会到促进长江中下游护岸工程建设在社会经济发展中的重大意义。在此期间，还开展了长江中下游支流河型调查工作，拓展了河型研究的广度。80年代末至90年代，主要从事长江中下游干流河道治理规划和重点河段的可行性研究，特别是镇扬河段二期整治中和畅洲左汊分流比增大至75%实施潜锁坝工程的超常设计，开启了整治工程技术难度的先例。在虚心学习黄科院河工模型试验研究的基础上，开展了南水北调穿黄河高含沙量模型试验研究及其水沙自动控制技术的更新，并引进了多通道粒子显像系统；在起点较高下研发了长江口生潮系统，在自动控制技术中使用了高级的计算机语言；在治理深圳河二、三期工程研究中采用了整体和局部模型相结合的研究方法。通过以上努力将长科院的模型试验技术提高到一个较新的阶段。1998年长江发生流域性洪水后，主要从事长江重要堤防隐蔽工程中护岸工程的设计、施工和险情处理等工作。

作者真正从事长江河道范畴的写作都是2000年退休后的事。第一本书《长江河道演变与治理》是长江大中型水利水电工程技术丛书之一，是在长江委技术委员会指导下由我和卢金友同志合编的。文伏波主任、杨贤溢顾问和洪庆余总工对该书的编著十分重视，要求系统整理长江水文与河道资料，汇集长江委在观测、研究、规划、设计方面的研究成果，要体现出长江委治理长江的工程技术水平。其背景是：半个世纪以来，长江委建立了从事水文水资源勘测机构，将水文观测系统与河道观测系统统一起来，形成了全江规模的水文河道观测体系，为长江水利水电建设事业取得了丰富的基础资料。可以自豪地认为，长江河道所具备的资料，是世界上任何一条大河都不可比拟的。与此同时，长江委又建立了集河流泥沙理论应用研究、河床演变分析研究、数模计算分析研究和河工模型试验研究为一体、专业齐全的河道综合性研究机构。通过多年努力，它以长江河道研究为基础、以水利枢纽工程泥沙研究为优势而在河流泥沙学科领域中占有一席之地。为适应我国经济社会发展和长江流域综合规划工作的需要，长江委于20世纪80年代专门成立了河道规划机构。从此，长江委河道观测、研究、规划三位一体（称为“三驾马车”），相互配合，充实了长江流域综合规划中的长江中下游河道规划部分，编制了专业规划即《长江中下游干流河道治理规划》和《长江口综合整治开发规划》，开展了长江中游荆江河段演变与治理、长江口河道演变规律与对策措施等两个专题研究，进行了重点河段整治工程可行性研究和工程技术研究，实施了一系列河道整治工程，推动了改革开放中长江河道建设的蓬勃发展。这本书分为四大篇。在第一篇河道基本特征中，宏观地描述了流域自然地理环境、地质地貌、来水来沙特性，依据实测资料阐述了河道水流阻力、泥沙起动、悬移质与推移质输沙特性、水流挟沙力以及弯道、汊道水流结构、含沙量分布等规律，简述了长江中下游河道平面与纵、横剖面形态和造床流量。在第二篇河道演变中，分析了长江河道在地质年代里的形成和发育、上游自河源到川江山区性河流演变特性、中下游冲积河流不同河型的河床演变规律、长江口三角洲历史变迁和近期演变特性，阐述了长江河道的河型分类和成因。在第三篇长江河道治理规划和整治工程中，概述了1990年修订的《长江流域综合利用规划报告》和1997年编制的《长江中下游干流河道治理规划报告》中河道治理规划的要点及重点河段整治方案，分别介绍了不同河型的河势控制、护岸工程试验研究与新材料应用、裁弯工程对荆江河道与江湖关系的影响、分汊河道整治措施与治理方向、长江口海塘、围垦和航道整治工程的实施，简要介绍了长江上游山区性河流整治规划及库岸、支流与航道整治。在第四篇河道演变与整治研究方法中，介绍了长江河道观测方法、观测项目与新技术应用，概述了长江数学模型的发展与河工模型在变态、糙率和模型沙等方面的研究进展。可以说，本书有助于对长江河道演变规律和治理研究的初步了解。

第二本书《长江河道崩岸与护岸》主要着眼于长江河道整治的研究。众所周知，由长江河道平面变形产生的崩岸不仅影响到堤防工程的防洪安全，而且造成河势的不稳定，影响两岸水利、交通设施的正常运行。新中国成立后，治理崩岸成为长江中下游河道整治的首要任务。至20世纪70年代中期，护岸工程总长为665km，至80年代末期，护岸总长达1149km，占崩岸总长1518km的75.7%。可见，长江中下游河道整治40年，护岸工程取得了很大成绩，堤防、城镇险工段和两岸重要企业江岸得到防护和加固，促进了两岸社会经济发展，但还有1/4的崩岸未得到治理，长江中下游河道崩岸与护岸的研究仍然是摆在长江委面前的一项重要任务。为促进长江河道整治建设的发展，自70年代中期至90年代初，长江委先后召开了五次护岸会议，交流河道观测、研究、规划、施工和护岸工程技术方面的经验，每次会议的论文集都是团结治江的见证、集体智慧的结晶。到80年代后期，又有了四川省的加入，并邀请各流域机构和有关科研单位参加和指导，护岸会议实际上成为全江河道整治工作的平台。1998年长江发生流域性洪水后，社会各界对长江崩岸研究与治理的呼声很高，更加凸现了这一任务的必要性和迫切性。在水利部的支持下，长江委发挥委内各专业的优势并联合中下游各省（直辖市）有关单位和高等院校，采取河道观测、调查研究、理论分析、试验研究和经验总结相结合的技术路线，对长江河道平面变形、崩岸机理和护岸工程技术（包括新材料），于2001—2004年开展了全面、深入的综合性研究，并于2005年完成了《长江中下游河道崩岸机理与防治研究报告》和16个专题报告。在这个基础上，我和卢金友同志做了一些归纳、整理、总结、提高工作，合著了《长江河道崩岸与护岸》一书。这既是延续研究过程、顺理成章的事，也包含了先人、同辈和年轻同志的多方研究和工程实践的成果。这本书分为两大部分：第一部分为崩岸机理的研究，阐述了河流崩岸的基本概念、长江河道崩岸的特点，综述了国内外崩岸研究的现状和防护工程技术水平；分析了长江中下游河道平面变形的规律以及崩岸与河道形态、平面变形、河势控制之间的关系；从宏观上对影响崩岸的因素进行了层次分析；重点研究了水流泥沙运动和河床边界条件与崩岸的关系；研究了崩岸的特殊形态——“口袋型”崩窝的成因。第二部分为护岸工程的研究和实践，介绍了长江中下游护岸工程概况和工程类型，系统阐述了护岸工程技术的理论研究和试验研究，包括平顺抛石护岸破坏机理、块石位移特性、稳定坡度、抛石落距、丁坝水流结构与局部冲刷、新材料护岸等，介绍了长江中下游护岸工程结构和新型护岸设计，全面总结了长江中下游护岸工程的主要经验。今后，我们要按照文伏波院士为该书作“序”中所指出的“要根据河道自身变化规律和三峡工程的影响，有计划地、系统地实施长江中下游河道治理工程，全面控制和稳定中下游河势。为把长江中下游整治成为防洪安全、河势稳定、有利于航道和岸线利用、有利于环境保护、有利于两岸社会经济发展的优良河道，作出应有的贡献。”

如果说，我在2000年退休前从事工作期间写的是有关报告、总结、汇编和为杂志发表的一些文章，看作是在工作方面认识的积累，退休后撰写的上述两本书是在以往认识基础上的全面系统化总结并有所提高，那么，第三本书《长江河道认识与实践》则是在长江河道演变规律的认识上自以为又有了一点提高。书的第一部分通过对长江中下游河床地貌全面而系统的研究，包括对地貌的分类、形成过程与条件、各种河床地貌稳定性、不同河型的地貌结构、地貌相互转化与河型关系等的研究，对河道整治中的洪水河床、平滩（中水）河床、枯水河床的整治特点及河床地貌在整治中的作用等研究，从形态学的范畴丰富了长江河床演变分析研究的内容，在广度和深度上有所拓展，从而有可能在充分理解河床地貌概念及其在演变分析中作用的基础上更新长江河床演变分析的方法。当河床地貌研究与河道来水来沙条件研究相结合，与依据河道实测资料建立的水流泥沙运动规律研究相融合，将会极大地推动河流动力学学科的发展。书的第二部分因长江口河床地貌有其特殊性，虽然做了初步研究，还有待于完善。有利条件是长江口河道观测资料比较丰富，与工程实践结合比较紧密，可能还会取得进一步的研究成果。书的第三部分是支流河型的调查研究，描述了长江支流四大水系不同河型河床地貌及其分布特点，揭示了一条“理想河流”河型与河床地貌沿程变化的规律及其与水流泥沙运动和边界条件的宏观关系，以及河型转化的条件与趋势。书的第四部分是论文选编，首先列出了长江河道研究奠基者林一山主任的治江思想和贡献、长江河流泥沙和河道治理研究与实践、长江护岸工程四十年历程、长江中下游河道治理及管理、长江河道治理展望以及历次护岸会议回顾等一系列总结方面的论文；在基础应用中归纳了河道形态指标、节点与河势控制的关系、堵汊工程的实践、护岸工程破坏、护岸稳定坡度与粒径关系、崩岸特殊形态机理方面研究的论文；对中下游河道治理列出了下荆江、武汉、团风、南京、镇扬、扬中（嘶马）、澄通、长江口等河段的演变与整治研究和工程实践经验总结，荆江河段江湖关系变化与1998年洪水影响分析，以及三峡运用最初几年对荆江的影响等论文。以上论文参与撰写的同志分别有卢金友、范北林、姚仕明、岳红艳、黎礼刚，李飞、夏细禾，许全喜、段光磊、胡功宇、李强、张志林，徐照明、陈前海，苏长城等。

退休以来，头几年忙于长江重要堤防隐蔽工程建设中崩岸与护岸险情的处理，指导工程设计的变更，参与工程的验收；于2002年曾任水利部长江堤防建设工作组副组长和驻安徽省组长，督促完成国家计划任务；参与了有关规范的编制和《水工设计手册》（第2版）有关卷章的主审。期间，有幸在长江委内各基层单位和委外科研单位、高校作些讲座和学术交流。值得一提的是，还与别道玉、成绶台、石铭鼎、奕临宾等同志一起，编辑、整理了《林一山治水文集》（上、下册），与卢金友、范北林同志一起汇编了纪念唐日长同志诞辰百年的《鞠躬尽瘁的楷模》，表达了对老一辈领导的崇敬。在撰写完成第三本书后，总觉得在长江河道这一范畴内还有一些值得进一步认识的东西，如一些治河观点的表达尚不足，一些在探索中还有存疑之处，一些还需要再思考的问题，感到有必要在年迈之际尽微薄之力再写一本书，提出再认识和再实践的问题，供后来研究者作参考。我的第四本书《长江河道探索与思考》分为三大篇。在第1篇基础研究篇中，第1章介绍了下荆江形成过程及其与江湖演变的关系，对冲积河流河型成因，特别是下荆江蜿蜒型河道成因的辩证关系作了一个全面的总结；第2章是对河床地貌的划分方法有个交代，是以往研究的补充和进展，并提出了基于河床地貌概念进行河床演变分析的思路；第3章长江中下游比降与河床演变、河道整治关系的研究，是作者近几年来做的探索性工作，对深入认识演变和整治中的有关问题会有所裨益。在第2篇中下游河道篇中的第4章～第7章，分别总结了由山区向冲积平原过渡的宜枝河段、弯曲型的上荆江、蜿蜒型的下荆江和城陵矶以下的中下游分汊河道在自然条件下和河道整治后河床演变的特性，分析了三峡水库蓄水后河床形态与河床冲淤的新变化，比较了系统裁弯工程和三峡“清水”下泄对荆江河段河床演变影响的共性和特点，指出了三峡水库蓄水后中下游河道演变可能的发展趋向和有关的治理问题。在第3篇长江口河段篇的第8章和第9章，首次对长江口河段水流泥沙运动进行了宏观的研究，对河道历史演变和近期演变中新的变化特点进行了分析，对长江口河段演变与整治中需要进一步研究的问题提出了建议。在最后的结语中，除对上述9章做了结论性的评述外，还有作者从事长江河道研究工作的一些体会，供年轻读者参考。由于力不从心和认识水平有限，文中多有不足和谬误之处，请读者批评指正。

总之，本书是在以往长江河床演变认识和河道整治实践基础上的再认识和再实践，旨在为今后开展新的研究提供借鉴。

承蒙长江水利委员会主任魏山忠同志为本书作“序”，荣幸之至！

在本书撰写中，姚仕明、许全喜、张志林做了许多协助工作，并分别参与了第1章、第5章，第3章、第6章和第8章、第9章的撰写；杨光荣、王驰，周银军和朱玲玲分别参加了第7章、第4章和第5章的部分撰写工作；徐照明和李强分别对第1章、第3章和第2章做了校阅。陈敏、王永忠同志，岳红艳、李凌云、王军、丁兵、袁莉、胡小君、王洪杨、郝婕妤、代娟、何秀玲、张玉琴、金琨，陈前海、胡春燕、何勇、汪红英、唐金武、李浩，袁晶、王伟、董炳江、陈泽方，牛兰花、闫金波、彭玉明、胡功宇、尹志、卢婧、王炎良、方波、刘桂平、李伯昌、朱巧云、施慧燕等在诸多方面提供了帮助。在此一一致谢！

感谢长江委及其科技委、总工办、国科局、防办、规计局、建管局、水资源局、水政局、砂管局，长科院及其河流所，设计院及其规划处，水文局及其科研所、上游局、三峡局、荆江局、中游局、下游局、长江口局等部门和单位的领导、有关同志多年来工作中给予的关心、支持、鼓励和帮助。这些都已成为宝贵的精神财富，也是作者一生最美好的回忆。

作者

2017年4月