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黄河下游调水调沙效能与对策探析

2011-04-12孙其龙王哲嵘朱一飞

黄河水利职业技术学院学报 2011年2期
关键词:主槽调水淤积

孙其龙,王哲嵘,朱一飞

(黄河水利职业技术学院,河南 开封 475004)

0 引言

黄河是中华民族的母亲河,她孕育了中华文明,用其乳汁浇灌两岸大地,哺育了炎黄子孙。 由于黄河历史上经常泛滥, 形成悬河。 为治理黄河,自2001 年,黄河水利委员会在利用黄河有限的水资源保障流域和沿黄地区经济社会发展的同时,坚持调水调沙。 3 次的实验和以后6 次的生产运行调水调沙,在维护黄河健康生命中产生了明显的成效。 调水调沙不仅使下游主河槽得到了冲刷,提高了行洪能力,而且还减少了库区淤积,改善了生态环境,在社会上引起了积极的反响。

1 调水调沙的成效

1.1 黄河下游主槽得以全线冲刷

黄河下游的主要特征是善淤善徒,主槽淤积越高,冲决徒变的可能性亦越大。 而9 次调水调沙的最大收获就是使下游的主河槽得到了全线的冲刷。调出库区的总沙量为2.19 亿t, 输送入海的总沙量为5.75 亿t, 其中冲刷下游主河槽的总沙量达3.56亿t。 由此看来,利用水库的水流和落差进行人工调度冲水冲沙,其作用和价值是十分巨大的。

1.2 黄河下游行洪能力和过沙能力普遍提高

调水调沙的另一个显著成效就是,黄河下游主槽的行洪能力和排沙能力普遍提高。2001 年调水调沙之前,下游主槽最小过流能力为1 800 m3/s,到2009 年,已恢复到3 880 m3/s,主槽河底普遍刷深达1.5 m,“小洪水大险性”的状态初步得到改善,下游滩区的老百姓的心态也得以平和。

1.3 为小浪底及其他水库排沙减淤、延长寿命探索了有效途径

黄河中游的众多水库,都承担“截沙、拦沙、排沙”的重要功能。 但是,水库淤积的泥沙如何正常排放,以使水库不因来沙而淤积,这是设计者和建成后的管理者思考和面对的一个实际问题。 如果水库中的泥沙排不出或排出量很少,长此以往,泥沙越积越多,水库的使用寿命将缩短。 小浪底、万家寨已建成近10 年,故县陆浑水库建设近30 年,这些水库都面临减少淤积的问题。 而9 次调水调沙证明,可以通过水库调度或几个水库联合调度来降低水位和排沙,以减少水库淤积。 这样,不仅增强了这些水库运用的灵活性和对水沙的调控能力,也为这些水库使用寿命的延长探索了新的有效途径。

1.4 改善了河口生态,增加了湿地面积

由于20 世纪黄河的多次断流, 造成了黄河入海口湿地萎缩的局面。 通过9 次调水调沙,不但保障了黄河在新世纪不断流,将大量的泥沙送入大海,而且使黄河入海口的生态环境得到了不断改观。2009 年,黄河下游湿地核心区水面积增加3 480 hm2,入海口水面面积增加2 920hm2,地下水位抬高0.15 m。同时,植物繁茂,众多两栖动物和鸟类回归,呈现了人与自然和谐相处的新景观。

2 调水调沙的启示

调水调沙是在前人治黄的基础上,第一次完整地利用众多水库基础设施和现代技术手段的生产运行。 它的成功,体现了人类适应自然、利用自然的行为能力,也体现了“人与自然和谐相处”的精神。它给予我们的启示有以下4 点。

2.1 治理黄河要抓住主要矛盾及矛盾的主要方面

就目前而言, 黄河的主要矛盾是洪水泛滥,而造成洪水泛滥的主要问题是沙多,水沙关系不协调,通俗地说,是水体中含沙量过高。 这一矛盾造成黄河“多来多排多淤”、“善淤善徒”,致使堤越建越高、人越住越高、“悬河”越来越悬。 自2001 年实施的调水调沙,正是抓住了治黄防洪的主要矛盾,并更深一层地抓住了解决泥沙问题这一主要矛盾的主要方面。 通过调度水库的水流和区间来水,利用水流落差所产生的冲力,将库区淤沙和河床淤沙冲入下游,输送入海。 既保证了堤防不决口、洪水不泛滥,又减少了主槽河床的淤积,减轻了数百年来“悬河”咄咄逼人态势,确实是创新之举。

2.2 治理黄河的理论和方略要创新

历史上治黄方略纷呈, 治黄理论不断出现,有的束之高阁,有的局部实践,有的难以实施。 而目前实施的调水调沙,既传承了历史上治理黄河的成功经验和理论,又与时俱进,实施了大胆创新,升华了治黄理论。 今天,黄河人能够借鉴前人“来水攻沙”和“以水攻沙”的理论和经验,准确地利用了现代的基础设施和技术条件,大胆地试、大胆地闯,为治黄探索了新途径,不能不说在传承中有发展、在弘扬中有升华、在实践中有创新。

2.3 要开辟黄河泥沙入海的新途径

1997 年,当时的国家计委和水利部通过了《黄河治理开发规划纲要》,明确提出采用“上拦下排,两岸分滞” 治河思路,采用“拦、排、放、调、挖” 处理泥沙的基本思路。 通过一系列水利枢纽的兴建和调水调沙的实施,对黄河泥沙的“拦、排、放、调”已得到了基本实现。 挖沙也在下游部分地段及河口地区视情开展。 这样看来,调水调沙已经基本可以解决处理泥沙5 字方针中的4 个重大问题。 因而,在治理黄河工作中,只要坚持调水调沙,同时加强其他方面的综合治理(如上游加强植被、中游全面实施水土保持、下游依靠黄河广阔的滩地放淤),黄河泥沙淤积的态势定能得到缓解,从而为黄河岁岁安澜提供坚实的基础。

2.4 要正确运用现代化的手段

黄河调水调沙的成功经验告诉我们,在新的历史条件下,治理黄河一定要运用高新技术,建设现代化的基础设施,提升调度能力和管理水平。 若仍沿袭过去人海战术的老作法,思想观念仍停留在“治黄难,难于上青天”,“黄水清,除非日头西边升”观念上,黄河就难以得到有效的治理,长治久安就难以实现。 当然,彻底治理好黄河必须经过一个长期的、复杂的、艰巨的历史过程。 因此,必须充分掌握和利用现代的技术条件,以现代化的基础设施和装备为依据,克难攻坚,才能把握黄河的运行规律,实现由“必然”到自由的“飞跃”。

3 治黄的对策及建议

实现黄河长治久安,是中华民族千百年来的期盼。 为达此目的,根据调水调沙的成功经验,现提出以下对策及建议。

3.1 继续坚持推进和发展调水调沙

实践证明,调水调沙具有成本低、减沙多、送沙入海快、取得实际成效高等特点。 在目前的条件下,尚没有其他攻沙入海手段能与之相提并论,已有的放淤和挖沙只是辅助和补充手段。 因此,要认真总结这一工作,推进和发展这一工作,以达到年年进行、年年收效之目的。

3.2 全面开展黄河下游治理

黄河下游关系到黄淮海区1 亿人口(特别是滩区189.5 万人口)的生命财产安全和经济社会的发展。对滩区的189.5 万人,迁移难度大,机会成本高。 因此,下游的治理,既是长期的目标,又是紧迫的任务。 建议在下游全面开展标准化堤防建设,同时进行河道整治和“二级悬河”以及入海口治理。 在189.5万人口居住的滩区,应按蓄滞洪区管理办法,尽快实施政策补偿措施,并加强安全区建设。

3.3 在黄土高原实施多沙区拦沙工程建设

黄土高原洪水冲下来的粗泥沙是造成黄河下游淤积的重要原因。 为此,开展黄土高原特别是多沙粗沙区的水土流失综合防治,是减少入黄泥沙的根本措施,必须常抓不懈、全面推进,突出重点、稳步发展。 多沙粗沙区面积7.86 万km2,仅占黄土高原地区水土流失面积的17.4%,但年均输沙量却占全河同期总沙量的62.8%。 因此,黄土高原的水土流失治理应按“先粗后细”的原则,突出多沙粗沙区尤其是粗泥沙集中来源区1.88 万km2的治理。

3.4 从战略上思考建设南水北调西线工程

随着经济社会的进一步发展和用水量的持续增加,在全面节水的情况下,黄河上中游地区缺水将达110 亿m3。南水北调西线工程从源头补水,可以从根本上解决黄河水源不足问题,可解决流域经济社会发展所需之紧迫问题。 同时,南水北调西线工程和东中线工程的建设运行,将实现我国东西南北的水资源优化配置,使调水调沙能正常进行,黄河“泥沙”、“悬河”问题得到有效解决,黄河岁岁安澜的局面将得以实现。

4 结语

总之,黄河调水调沙是在现代化技术条件下,充分利用工程设施和调度手段,通过水流的冲击,将水库泥沙和河床的淤积适时地送入大海的有效办法。它可以减少库区的淤积,增大主槽的行洪能力,维护黄河的健康生命。

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