参天水利资源工程研考会《工作通报》No.2005-19
2005年4月11日
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河流辩证法导论（讨论稿）
林一山
一条河流的河床发育规律，在中下游的冲积平原河段同在上游的山区丘陵河段二者是完全不同的。河流中下游的冲积平原河段，是由流域内降雨特别是暴雨对地面和沟壑的侵蚀产生的大量泥沙，由水流挟带汇集到中下游低洼地区淤积形成的。因此，冲积平原河段，其一切特征都同流域的地质、地貌和气候等因素有密切的关系。在冲积平原上的河床经常处于变化之中，对于沿江地区的国民经济建设远比山区丘陵河段的影响更大。所以本文的重点是研究冲积平原的河流。
降水自天而降落到地面上，产生了地表径流，因而河水不可避免地含有了泥沙，而水与泥沙本身就是一个矛盾统一体，这在河流学中叫做两相流。水流含有泥沙本身就是河流之所以成为一个矛盾统一体的基因。水流创造河床，冲刷河床，河床约束水流，改变河势，水与沙或者说水流与河床这一矛盾的统一体就是河流内部的矛盾关系，而水流则是这一矛盾的主要方面。
由于在水流冲刷河床，河床约束水流的相互制约及促进过程中，最终起决定作用的是水流。因此河流变化中所表现出的各种现象，正是水流与河床矛盾运动的表现。
在水流与泥沙或者河床的相互作用的关系中，一条河流的河口部分因潮汐作用而改变了水流的作用，因而河口河段中，水流与河床的关系就形成了另一种显著特征，也就是说与非潮汐河段有明显不同的特征，这是河口学的研究内容，不是本文的重点。
（一）我国河流的一般特征
如前所述，河流作为矛盾的统一体，其主要矛盾的两个方面是水流与泥沙。所谓主要矛盾，就是说除水沙矛盾之外还有其他次要矛盾，例如空气或者比空气影响更小的因素，都对河流的发育有影响，但不明显。平原河段特征的形成，主要表现于流域诸因素之间的相互关系。河流上游诸因素如果不发生质的变化，其下游的平原河流，在自然状态下或说没有受人类活动影响时，它所表现出来的各种特征，也不会发生质的变化。而河流上游诸因素，从人类历史而不是从地质年代而言，是不会发生质的变化。所以，在研究近代平原河流的特征时，关键在于研究该河段的河床结构和来水来沙规律。河流的上、下游关系是一种因果关系，而同上游有密不可分关系的下游河床与水量，则是形成下游河流主要矛盾的两个方面。
从我国的河流类型分析，在冲积平原上的河流，大体上可分为两种类型：一种是窄深型的，长江属于这种类型；另一种是宽浅型的，黄河属于这种类型。如果把介于这两种类型之间的河型算作第三种类型的话，那么第三种类型实际上分属于上述两种类型，但其没有一个绝对的界限。从河流的运动规律而言，窄深型河流与宽浅型河流是有显著差别的。所谓长江的水沙矛盾或水流与河床的相互关系，与黄河的不同，是指这两种河流由于水沙这个主要矛盾的两个方面都有不同；所以才造成这两种河流的不同特征。简单地说，长江和黄河的河流特征，都是由水沙不同表现形成河流的主要特征，是由于河流主要矛盾的两个方面，既相互促进又相互制约，在这种制约与促进的发展过程中，它的表现形式就是这一河流的特征。
窄深型的河流，其干流河床与两岸冲积平原三角洲网状水系的形成，在不受人类活动影响的情况下，它的发展过程是洪水所带泥沙，在溢出两岸后向远方输送，输送的形式有时也通过一些小的支汊向低洼地带输送泥沙。在洪水归槽后，水流将河槽中的泥沙沿河槽向下输送。窄深型的河流由于河床高程低于两岸平原，它的泥沙输送形式与宽浅型河流显然不同。在不受人工影响时，宽浅型河流，如黄河，它的干流以不断改道的形式将泥沙比较均匀地输入送到冲积平原的各个部位。长江虽然属于窄深型的河流，但洲滩支汊却比较发育。虽然如此，它仍然保持一个坡降很小，输沙能力很大的主槽。在没有人工整治的情况下，长江主槽虽然条件很好，但因为洲滩支汊的变化是复杂的，干扰了主槽的河势发展，对维持航道稳定不利，尤其是对沿岸城镇港埠码头建设更为不利。
长江之所以成为一条窄深型河流，主要原因是河床的土壤结构和土壤粘性较大，单位水体挟带的泥沙即含沙量远小于宽浅型河流的黄河，因此，前者能保持一个深而比较稳定的河岸。这种河岸可以抵御较大流速水流的冲刷作用，使主槽向窄深方向发展。同时，长江有丰富的水量，有足够大的造床流量，可以比较均衡地保持着河床的冲淤规律，保持足够的过水断面。水流与河床这两个方面都有相互制约与相互促进的巨大能量使长江有强大的输沙能力，从而表现出优越的河流特性。
再来看黄河。从黄河的河流特征和黄河冲积平原的形成过程看，黄河河床属于宽浅形的，而不可能是窄深型的，因而它必须以很大的坡降使河口向前延伸，河口越是延伸，河床就必须以极大的速度上升，在河床上升到一定高程之后，河床两侧随时决口改道，以便缩短它的河口距离。这样不断地改道，不断地形成无数的新河道而代替旧河道，也就是黄河冲积扇形成并不断扩大的发展过程。在这种情况下，要使河床较长时期缩小摆动幅度，维持河床的稳定以至不致于发生决口改道的现象，就必须使河道两岸广大地区不断泛滥而淤高，使之能同河床的淤高相适应。黄河每改道一次就暂时地、或在短期内变成了地下河，这时有广阔的地面容纳泥沙，以后再逐渐变成地上河。但其河口延伸与河床上升的相互关系，一般是不会变化的。一条河流如无根本性质的变化，则河口延伸引起河床上升以保持原来河床坡降的规律是不会改变的。
这样，我们就引出了刻划不同河流特征的两个基本概念，即水力半径（或宽深比）和坡降。以此看长江和黄河，那就是长江的水力半径大（即R大，或窄深）但坡降小（即S小），而黄河的水力半径小（即R小，或宽浅），但坡降大。在一定条件下，R和S具有一种稳定的反比关系，或近似地说R和S的乘积是一个常数。例如，在郑州附近到河口的距离约700公里，郑州的枯水时节水面高程是90多米；相比而言，长江大通水文站的枯水水位不到十米，它到海口的距离有600多公里，两者坡降相差十倍左右，而两者的宽深比也相差十倍左右（黄河为20多，长江为二点几，距河口700公里处）。这种稳定的反比关系，说明了一种在不断变化中的一种不变性，它是刻划河流特征的最本质的现象。为什么会有这种不变性和上述现象，这个问题我们将在下文中予以剖析。
（二）水流与河床的相互关系
在水流与河床相互制约相互促进的过程中起决定作用的是水流，即说挟沙水流是矛盾的主要方面。水流与河床的相互关系，在河流干流河道的发展过程中，可以从许多方面得到验证。
长江干流之所以能保持一个渲泄数万个流量的过水断面，主要是它有足够的水量，尤其是有足够大的造床流量。常常可以看见长江干流的河床中，到处都有广大的边滩或沙洲。这些边滩与沙洲有时出现位移现象，有时会出没无常。这些现象都表现了水流与河床矛盾发展的本质。在两次造床之间的过程里，或因河床有剩余断面，或因河势发生变化而主流摆动时，在这种情况下，水流将携带的部分泥沙堆积或分布在不同河段中，这就是我们所看到的边滩沙洲变化的原因，也是现象与本质的关系的反映。
在研究水位与流量的关系中，曾发现有时实测成果不尽相同，即水位与流量的关系不成固定的相互关系，研究证明，在最大洪峰经过时，某些河段的河床可以刷深10~20米，因此，河床是经常处于一种大小不同的变化之中。当然，这种变化也有一定的幅度和规律。这就是说，在最大冲刷与最大的淤积之间有一个冲淤相对平衡的断面，这种冲淤相对平衡的产生，是由流域的气象规律所决定的。因为，定期频繁出现集中降雨造成洪峰，使河床保持足够的过水断面，也就是我们在概念中所说的与造床流量相适应的过水断面，而造床流量就是水流作为水沙矛盾的主要矛盾方面的具体表现。
在水流与河床的相互关系中，经常发生的现象是河弯凹岸的水流冲刷岸段不断崩坍，而相应的凸岸边滩不断淤高，使河床向横向发展。河流的这种弯曲状态是水流与河床相互制约关系最典型的实例。在一般情况下，即河床的边界条件，泥沙特性比较均匀，且没有局部难冲土层的影响，河流弯段就会因冲刷崩塌向横向发展。由此增大了河弯的导流作用，因而它的一下弯段的凹岸的迎流顶冲作用增大了，其横向发展趋势也就加大了。如果一条河流的上下游两个相邻弯段的凹岸都继续向横向发展，增加了河流的横向摆幅，那么这条河必在一定地理位置上延长其长度，从而使其坡降（S）相应变缓，也就会使这条河流失去其固有的平衡关系。但由于造床流量的作用，在较大洪水时，每一个弯段的主流线远离岸边，冲刷顶点下移，从而限制了河流的横向摆幅。横向摆幅增大和冲刷顶点下移这两个规律产生了相互制约的作用。这种相互制约的作用保持了坡降因素在内的河流正常状态。这也是一种在不平衡的运动中各种因素之间达到动态平衡的规律。这种现象也说明了造床流量对河流特征具有重要的作用。
由于河流弯段冲刷顶点的不断下移，其发展结果是使各弯段走向反面，即原来的凹岸变凸岸，原来的凸岸变凹岸，在弯段的不断发展过程中，尤其是凸变凹的过程中，凸岸的边滩冲向下游，也是河床中大量淤积物下移的规律，这种现象人们都是经常可以看到的，所谓"一弯变，弯弯变，""30年河东，30年河西"就是这一河势变迁规律的概括。在河道整治的过程中，我们可以利用河势变化走向反面的这种规律，来改造现有不利的河势，以符合我们的整治要求。
河流学还认为，在正常发展的弯道中，水流顶冲位置具有随流量变化而上下移动的特性，即低水顶冲位置上移，高水顶冲位置下移，因此，高水顶冲位置一般在弯顶以下，低水顶冲位置一般在弯顶附近或稍上。因此，河道的洪枯水流量变幅增大，则弯道内顶冲位置上下移动的幅度也相应增大，河弯不能朝较固定的弯曲方向发展，不易出现弯曲半径较小的弯道。相反，洪枯水流量变幅减小，则易出现弯道半径较小的弯道，河床愈加蜿蜒曲折。
在水流与河床相互作用的过程中，水流起主导作用，但河床对水流的反作用也是非常重要的，因为在水流不断冲刷和改变河床的过程中，河床对水流的反作用表现为直接影响和改变水流的流速场和引起环流、回流等副流的出现。还由于河岸边壁粘度不同而直接影响水流的紊动强度，从而改变水流运动中能量损失的程度。在一定意义和某一短暂时刻里，河岸对水流也会起主导作用。从整个弯道来说，水流被导向下一个反向弯道时，弯道的凹岸是暂时起了主导作用；所谓水流与河床相互作用过程中水流起主导作用的意义，在于这些弯道最后还是被水流不断地加以改变，并形成与之相适应的河床形态。
水流起主导作用，主要是通过主流线的作用来体现的，而弯道对主流线的形成不起重要作用。弯道主流线的特性和作用，规定了一般弯道发展过程中冲淤部位变化是凹岸崩坍，凸岸淤积，弯道顶点不断下移，当弯道弯曲半径过小，与主流线不相适应时，在一定条件下发生撇弯切滩现象，而当弯道过度发展形成河环狭颈时，则又可能发生裁湾。弯道内主流线变化而形成横向环流，在上述弯道演变过程中的作用则是次要的。
河流学的研究表明，流量过程对河床形态有深刻影响，反映流量过程的洪峰变差系数、相对流量变幅，与流域自然因子之间有着密切的关系，正是通过流量过程，流域因子对不同自然带河流的河床形态的形成起着一定的控制作用。
在我国不同自然带的河流如长江、黄河、汉江、渭河、潮白河等，河床宽深比与洪峰变差系数有一种正相关的关系，而宽深比除了随着洪峰变差系数的增大而增大，还随相对流量变幅的增大而增大。在流量相同的情况下，半干旱地区的河宽最大（如黄河），半湿润地区河流的河宽次之，湿润地区河流河宽最小（如长江）。
来沙条件是河床宽深比形成的重要因子。在某种特定的情况下，年平均悬移质含沙量越大，则河床宽深比也越大。例如就同一条平原冲积河流而言，由于沿程淤积的发生，随着含沙量沿程变小，河床断面也有变得窄深的趋势。我国北方的河流大多为多沙河流，南方河流的含沙量则要小得多。因此，南方河流的河床形态一般比北方河流的要窄深得多。河床宽深比与输沙构成有着密切的关系。一般认为，如相对于悬移质输沙量而言，河流所挟运的推移质较多，则其断面将较为宽浅。就悬移质的输沙构成而言，当来自流域的床沙质泥沙来量较多时，河流所塑造的断面将较为宽浅。即床沙质与冲泻质之比愈大，则河床形态愈为宽浅。
对于冲积性河流而言，其河床发育于自身的冲积物之中，因而其边界物质组成反映了这种沉积物时的水流与泥沙条件。而这种水沙条件是依赖于流域自然地理因子的，故冲积河流的河床边界物质组成特征也与流域因子有密切的关系。河床宽深比取决于河岸物质与河底物质抗冲性的对比关系。粉砂部分与粘土部分具有不同的性质，前者位于起动切力与泥沙粒径关系曲线的最低值处，后者发生运动所需要的起动切力要大得多。我国北方河流流域中黄土广布，由于黄土是以粉砂为主的物质组成，使这些河流的河床特别是河岸组成物质中粉砂含量极高，而粘土含量相对较低。
在湿热地区，化学风化十分强烈，使岩石中的原生矿物比较彻底地分解，产生大量的次生粘土矿物，因而风化壳中粘土含量较高。研究表明，粘土含量确实在很大程度取决于气候条件，即在气候比较湿热的地区，河流泥沙中含有较高的粘土成份。我国处于半干旱区的北方河流，河岸中的粘土含量较低，因而河流横断面形态较为宽浅，而处于湿润地区的南方河流，河岸中的粘土含量较高。因而河床形态较为窄深。
从另一方面看，随着流域干燥程度的增加，河床变的宽浅，即冲积河流的河床宽深比与流域平均降水量有着密切关系。通过对于河流来水来沙特征的作用，植被因子可以进而影响河床形态。在森林茂密的流域，侵蚀程度较低，河流含沙量亦低，洪峰涨落速度、相对流量变幅与洪峰变差系数都较小；且植被有利于化学风化进行，使土壤中的粘土含量增多，因而可以形成较为窄深的横断面形态。植被因子的直接作用则在于生长在河岸上的树木可以增加河岸物质的抗冲性能，同时河漫滩上茂密的植被还可使漫滩水流的流速大为减缓，有利于细粒粘土物质的落淤，从而增加了河岸物质中的粘土含量，这些因素都使得河床横断面形态较为窄深。
对于我国半干旱地区的河流而言，随着流量的增加，河宽增加的速率很快，水深和流速增加的速率很慢；而对于湿润地区的河流而言，河宽增加的速率就慢得多，而水深和流速增加的速率则快得多。这说明气候背景不同的河流，其断面河床形态关系调整的方式是不同的，当流量增大时，半干旱地区的河流主要是通过增加河宽来做满足行洪要求的，而湿润区的河流则主要通过增加水深与流速来满足行洪要求。
当河流由山区进入平原后，流经地壳的下沉地区，泥沙沿程堆积，含沙量沿程减少，泥沙粒径沿程变细，河床边界物质中的粘性成分也沿程增加。适应于这些变化，河床将进行自我调整，使自身横断面形态和比降甚至于河型都沿程发生变化。
研究表明：在流量相同时，半干旱地区河流的河床比降要比半湿润地区和湿润地区的河流大。这是因为半干旱地区为我国流域侵蚀产沙的高值区，黄土在这一地区的广泛分布更大大强化了这一高值区，这一地区又是径流深的低值区，河流流量远比流域面积相同的湿润和半湿润地区的河流为小，故这一地区的河流相对负载较重，必须塑造成比降较大的河床方能达成输沙平衡。因为在相同流量下，只有比降较大时，才能使单位河长上的能耗率较大，这样才能保证含沙量较高的水流顺利下行。
另外，在一条河流还处于未达到稳定坡降的过渡阶段时，其坡降变化具有暂时性，有一个调整过程，其中的影响因素很复杂；例如，长江城陵矶以下河段的坡降大，是不正常的，这是过渡阶段不稳定的表现。
（三）水流与泥沙
总结一下上面所说的内容：由于物理、化学、气候、地质和生物的作用，河流河床物质有一个规律，即降水量越大的地方，土壤的粘性就越大，土壤的胶结程度就越高，这样在水流的作用和冲刷下，河流就越是窄深，坡降就越小；而降水量越小的地方，土壤的颗粒就松散，粘性越小，土壤的胶结程度就越低，这样在水流的冲刷作用下，河流就越是宽浅，而坡降就越大。这就是R和S反比关系的成因。
从另一方面看，泥沙的特性是由地质、地理和气候条件决定的，每个地区，每个河流，每个河段，从河源到河口，地质、地理和气候条件都有不同。也就是同一条河流在不同河段的泥沙条件也有不同，从而使得河床的R也有不同。水沙矛盾也有不同的表现形式。水流冲刷河床，使之坡降产生变化，当坡降过大时，水流就要改变它，使河流变得弯曲，而在河道的凹岸冲刷最深，使河床下切，在下切过程中延长了河道，使坡降变缓，同时又把凹岸的泥沙搬运到凸岸；在凹岸不断后退，凸岸不断淤长的过程中出现较大的造床流量时，会出现裁湾，切滩，撇湾等现象，这又使得河道缩短，坡降变大，如此等等，这是一个反复过程。也就是R和S对于同一河流的某一河段而言，它也是一种动态的平衡和调整关系。它是在水流与泥沙的相互矛盾中实现的。
水流对于泥沙而言，是既冲刷它，带走它，也丢下它。在水流的作用下，泥沙也有自己的平衡规律，什么地方的泥沙多了，水流带不动了，就丢下它，形成洲、滩，当泥沙不够了，水流就刷深河床，造成崩岸，或者由河流的无数条小支流为干流的水流补充所需挟带的泥沙。
另外，在河流的不同河段，对泥沙有个沿程分选和调整作用，总的来说，越到河流的下游，泥沙颗粒越细。即泥沙从山谷上游而来时，在水流的作用下，在沿程中它有几种变化，一是自己把自己磨细了，即推移质变成了悬移质，最后悬移质变成最细的颗粒了；另一个是粗颗粒沉到底下去了，细颗粒浮到上面去了，被水流带走了；再一个就是在沉降地段不断地沉积淤积成河谷两侧的冲积平原。因此，河流的泥沙有一个自我平衡的规律。当来水量条件变化不大时，来沙量也就不会有很大的变化。例如长江100~200年的泥沙量变化很稳定，就在4~5亿多吨。而某一河段的泥沙通过量绝大部分是这一河段附近几十公里乃至上百公里的支流冲刷而来，而不是从较遥远的上游的支流而来的。例如三峡或葛洲坝断面的泥沙通过量每年就是4~5亿吨，其绝大部分是在川东三峡峡谷两侧冲泻而来。如果把金沙江、岷江、嘉陵江，大渡河等上游的泥沙都加起来，这个数字要比4~5亿吨大十几倍，如果它们都下来，三峡根本就装不下。实际上，这些泥沙绝大部分都是在上游这些支流附近的河段自己解决了。
当泥沙和水流、河床发生矛盾的时候，河流会在自己的动态平衡和调整中予以解决。留下多少，留在什么地方，带走多少，带到什么地方，它有自己的平衡和调整规律，这不是由你的想像和主观主义所能决定的。河流的泥沙服从河流学的规律，我们要做的就是利用这种规律来达到我们的目的，即让泥沙留在我们需要的地方，或离开我们不需要的地方。当我们懂得河流学和水沙的矛盾，就可以帮助河流减少泥沙对它的阻碍。
而我们有一些泥沙专家却不是这样，他们只是研究描述泥沙的颗粒大小组成等，但很少研究或不知道如何处理水库或河道中的泥沙。例如修建葛洲坝时，我们有一些很有名的泥沙专家主张在那里单修一个排沙闸，这说明他们不懂得河流学及河流泥沙运动的规律。实际上，泥沙是顺着河流走的，它服从河流的总规律，因此，根本不需要修专门的排沙闸，而是水流怎么走，泥沙就怎么走。当然，在做具体的工程时，我们要根据这个总的原则，即泥沙随水流走的特点，对其作具体的处理。
当河流到了河口，水流与泥沙的矛盾形式发生了很大变化，这里有了海流、潮汐这样一种新形式的水流作用。在河口，由于水流又冲下面又冲上面，它在那里一天数变，冲来冲去，流量又很大，因此，泥沙在那里来回晃荡，河床难以胶结。这时河床已基本不能约束水流了，如何处理水流与泥沙的矛盾，将需要另作专门讨论了。
另外，这里要提一下糙率（N），由于在河流的不同河段中，糙率相对稳定，因此在研究某一河段以及不同河流的总情况时，常可把它当作已知的某个常数来对待。
（四）人工对河流的影响
综上所述，河流辩证法的总则是：水流（含泥沙）冲刷河床、塑造河床（含泥沙），河床又反过来约束水流，改变河势；水与沙或说水流与河床这一矛盾的统一体就是河流内部的基本矛盾关系，而水流则是这一矛盾统一体的主要方面。从定性上说，R和S的稳定反比关系，反映了水流与河床矛盾的定性性质；从定量上说，R和S的乘积近似地等于一个常数，反映了水流与河床矛盾的定量特征。清楚地认识它、掌握它，就能从宏观上把握河流运动规律的总则，即在河流不断地运动变化过程中，有哪些关系或性质没有发生基本的改变，或是处于一种动态的平衡或稳定之中。这样我们就能在顺应河流规律的条件下，去能动地改造河流、达到我们所期望的目的。
由此可见，修建大坝只是水利科学中的一个部分，而远远不是水利科学的全部。因此，大坝专家，通常不是水利专家，他只是水利科学一个方面的专家，而要治理河流，仅仅懂得修建大坝是远远不够的，必须懂得河流学、水利学。
美国多年来在水利学上没有突破修建大坝这个范畴，他们是从20世纪30年代的罗斯福新政时期开始修建大坝的，但至今他们的水利学仍然停留在修筑大坝的阶段，即土木工程加水力组概念，只有量的进展，没有质的提高。河流学的问题比搞一个水工建筑物要复杂得多；就此而言，修建三峡没有修建葛洲坝复杂，而修建葛洲坝没有治理一条平原河流复杂。这从解放以后我们修成了很多大坝，但至今治黄、治淮仍未成功，便可看出来。又如，在修葛洲坝之前，国际国内没有解决底流消能的气蚀问题。高坝专家不了解河流学，但可以运用鼻坎挑流处理高坝消能问题；但葛洲坝是一座低水头、大流量的矮坝，不可能用鼻坎挑流的消能方式，而我们通过对河流学的认识，用加大底流消力池水深的办法，即通过加大过水断面（即增大了R）减缓了流速，不仅解决了矮坝的消能问题而且解决了气蚀问题。
根据我的亲身经历，也可以说明这一点。三峡我研究了十年，完成了初步设计，达到可以领导施工的程度；葛洲坝我研究了20多年，才达到相同的程度；而河流学的问题，我研究了50年，直至最近，才取得了初步的突破。在这里R和S的关系是一个核心问题，你必须懂得窄深河流和宽浅河流的差别，它们的河床物质的粘性和胶结强度，以及洪水的特点，要求河床有什么样的断面，才知道如何运用河流自身的能量去怎样达到比较窄深。这些都是河流学的基本内容。
当然大坝也很复杂，尽管如此，它也只是水力学的一个部分，而远远不是水利学的全部，而很多大坝专家并不懂得河流学，在碰到大坝修建在具有平原河流学特征的河段时，他们往往就会碰到难以解决的问题，而束手无策。
自然河流在有了大坝以后就使河流受到我们的控制，但这种控制又是相对的。当你违反了河流规律的时候，这种控制又是很短暂的，甚至会失败。未改建的三门峡水库和前期葛洲坝的工程建设都说明了这一点。在我接手葛洲坝工程之后，不断有所谓的水利学家和航运专家说，葛洲坝修建之后一定会碍航。而我们根据对葛洲坝和三峡河段窄深特性的认识、它的断面情况即R的特点、水量的变化情况等等这些河流学方面的正确认识，做出了一个比较稳健的判断，即它的坡降（S）是有较大的剩余的，而实际上，我们并没有做什么精确的测量和水工模型实验。我们根据河流学的理论，就知道葛洲坝、三峡的坝该修多高，如何调度洪水，从而使水库长期使用，泥沙进出平衡，从而有把握地说："葛洲坝不会淤积，不会碍航。"我对他们说："你们可以在国内外找专家做模型试验，而如果有模型证明葛洲坝工程碍航，那就是这个模型错了！"为什么我这么有把握？因为我们掌握了河流学的基本理论，知道怎样调度洪水和调整泥沙的运动。
在这点上，美国的水利专家要比我们的一些专家认识得更深刻。美国陆军工程兵团的总工看了葛洲坝之后，就说：你们建成了葛洲坝工程之后，就能够修成世界上任何复杂的水利工程，包括三峡工程在内。
从长江两岸的堤防工程看，一千多年来，它一般说来都是成功的。但在治水指导思想方面，或是治水工程的战略布置方面，过去也有过许多错误。但长江两岸修筑堤防围垸，逐渐缩窄江面宽度，对于束水攻沙，刷深河床，增加干流河道水流对泥沙的携带能力，对于改造长江，使长江既有足够的断面渲泄大量洪水，又能成为航运条件优越的黄金水道，从总的来说，都是非常有利的。
与长江的情况相反，黄河二千多年来的经验证明，在洪水威胁最大的河段，两个大堤间的堤距相对地说越大越好，黄河在郑州附近到山东境内的位山，北岸有遥堤，南岸有东平湖黄泛区，远离黄河主流，在这个地区内经常发生洪水漫滩，在农业上采取一水一麦，在解放前多年都是农业丰收地区，南岸的东平湖因有黄水泛滥，也是农业丰收区；但南岸其他地方从郑州到东平湖，及其他某些河段只有临河堤，没有遥堤，洪水威胁就比有遥堤的河段大的多，生产条件也远不如有遥堤的地区或泛滥区。由于过去受技术条件的限制，黄河用遥堤的办法不仅是正确的，而且是一种创举。历史上有的治黄专家主张束水攻沙，事实上没有成功，对黄河来说也是不正确的。这不只是由于黄河泥沙多，含沙量特别大，还由于黄河两岸土壤松散，河岸胶结程度差，不能抵御大流速水流的冲刷，如果用束水攻沙办法，必须做大量的护岸工程，这种作法在封建王朝作不到，就是在今天也是没必要的。
作为对今后的治河指导方针来看，R和S的关系也可给我们很多启示。先说长江。从大的方面看，长江中下游平原河流段的治理，基本上是两个方面的问题，一个是沙市至武穴期间的刷深河道和上荆江的主泓南移，一个是武穴以下的堵支并汊，形成相对稳定的单一河槽。武汉枯水时约13米，九江一带的湖口约十米，如果在武穴一带使河床下切二米左右，可使武汉一带洪水位下降一米左右，多增加泄洪量一万多个。城陵矶至武汉，主要是洪湖一带，通过缩窄漫流河道，可使河床下切一至数米，这就增大了R，从而使坡降变缓，扩大了过洪量，能这么做的一个基本判断是这一带还有剩余坡降。例如上荆江与以往相比被淤高了十多米，现在通过主泓南移，利用长江的动能，使其向下刷深十米左右，应该没有什么问题。这样三峡下来的超额洪水，包括千年一遇的洪水，就都过得去了，险在荆江的问题也就不复存在。
武穴以下，主要是安徽河道的堵支并汊问题，可以这样来分析。一些水利专家总是说双汊河道可以多过洪，但从R和S的反比关系来看，双汊河道的断面相对宽浅，也就是R小，这样坡降必然增大，反而使过洪量变小，武汉港口的治理问题也是如此。堵支并汊，利用长江动能，刷深河道，使河道变的相对窄深，这样R就大了，从而坡降变缓，过洪量反而增大。另外，单一河槽容易控制，有利于通过工程河段的建设，控导河势，减少河流向不利于我们所期望的方向摆动，这样沿河的岸线资源便可以得到更好的开发和利用。宜昌以下不建梯级，就可把河道疏浚得很深。我们只有懂得了河流的规律，河流才能听我们的话。总的来说，通过堵支并汊，束窄河道，增大了水力半径后就可以利用河流自身的力量，自下而上进行溯源侵蚀，它就自已刷深了自已。在长江流域，多年来群众在没有技术专家指导下的作法一般说来是有利的，这是群众的实践证明了的经验。
再说黄河。黄河的坡降为什么大？因为它的河床是宽浅型的，要解决这个问题，仅靠在一些地方挖深是不行的，这样做是违反河流规律的，结果将适得其反。在刚解放时，黄河5000~10000个流量还过得去。2003年秋天只有2700个流量，就搞得那么紧张，有十几万人无家可归。这是为什么？从1949年到现在50多年了，黄河没有决口，从短期看，这似乎是个好事，但它的代价也很大。也就是说，这50多年了，由于它没有决口，三门峡以下必然淤高，因为它要在河口延长的情况下，维持自已固有的坡降。而黄河的河岸物质非常松散，很难做到全部窄深化。因此，要想从根本上解决黄河的问题，需要从两个层次上来反思。
首先，要解决治黄的指导思想。黄河流经我国的干旱和半干旱地区，它的水沙是最宝贵的资源。这500多亿方水对于沿岸广大地区目前乃至今后的经济发展已经不足，但有一些人却仍千方百计地耗巨资、做工程，把这些宝贵的水沙资源尽量多地送到海里去。这里就不能不对自然主义进行批评，应该看到自然主义对于我们水利建设的干扰非常厉害。所谓自然主义说穿了就是一种类人猿的生态观。在治黄问题上，它的表现是：在我们的祖先类人猿时代，黄河是滔滔入海的，因此，我们现在也应该让黄河滔滔入海，只有这样才算保护了生态。这里我们要反问一句：难道华北大地田成方、林成网就不是一种更好的生态么！由此看来，应在黄河沿岸地区就地充分利用水沙资源，这样黄河三门峡以下河道淤积的根源就被消除了。因为水下来的少了，泥沙也就下不来了。
后看淮河，淮河流域原是我国最富庶的地区。自黄河夺淮以后，这里变成了小雨小灾，大雨大灾之地，至今这个局面没有从根本上改观，问题的症结在哪里呢？就是一句话：即历来的治淮指导思想从不敢设想在一定的条件下恢复淮河的窄深河床。淮河本身是窄深型河流，但自黄河夺淮以后，它的中游河道盱眙以下被抬高了8~9米，这对一条窄深型河流来说是一个致命伤，根治淮河的关键就是要想办法在盱眙以下恢复它原有的窄深型河床，并使河湖分家，这样就可利用河流溯源侵蚀的力量，自盱眙以上逐步涮深干流河道，然后各个支流便可相机自行疏浚。如此，整个治淮工作才能走上治本的正确轨道。
