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文檔簡介

1、附件2 再次建議論證黃河下游治理更合理的方案齊璞(2010年3月8-9日在北京規劃院黃河下游灘區綜合治理規劃審查會上發言)提要:黃河的泥沙隨洪水而來,利用洪水輸沙入海在下游治理上又具有長遠意義。黃河上水庫的大量興建,流域水庫群的運用,水土保持與灌溉的發展,下墊面巨大的變化,洪水發生的機會與洪峰流量大幅度減小,為了保持洪水的造床和輸沙入海的能力,不再需要寬河削峰。近年來對黃河窄深河槽泄洪輸沙規律有了新認識,下游河道具有極強的泄洪輸沙能力、刷槽和淤灘沒有必然的聯系,為黃河下游河道的治理指明方向。在目前條件下,生產堤的存在是必要的。三門峽水庫改建后“蓄清排渾”運用的減淤作用已經使花園口以上河道基本不

2、淤,溫、孟灘區已經成為小浪底水庫的移民區。小浪底水庫投入運用十年,全下游河道均發生了強烈地沖刷,河道總沖刷量已達17億t,2000m3,高村以上河段平灘流量增大到大于5300m3/s,再加上生產堤的作用,可以使灘地在一般洪水不受淹,但河道依然寬淺散亂,急需采用世界河流通用的整治方法雙岸整治,形成穩定的窄深河槽;通過小浪底水庫泥沙多年調節,將泥沙調節到洪水期輸送,可以控制主槽不抬高。主槽過流能力增大了,漫灘機會減少了,生產堤存廢爭論自然淡化,灘區問題就能得到合理的解決。現在推薦的寬河治理,灘區堆沙方案沒有考慮小浪底水庫投入運用以后黃河下游出現的新情況,不能反映黃河治理前景。* * *近年來對黃河

3、下游河道泄洪輸沙規律有了新認識,黃河的治理也取得很大的進展,進入下游的水沙條件已發生巨大變化,防洪形勢已有新的發展,下游河道治理方向更加明確。黃河下游河道治理近年引起各方面的關注。高季章等認為下游河道治理已進入寬河道與窄河道相結合、綜合治理灘區,逐步向窄河道發展的時期1;以莊景林為代表的河務科技人員2,根據多年的治河實踐,認為破除生產堤一水一麥的政策早已脫離現實;溫善章等人從社會發展,經濟效益等多方面分析后,提出的窄河固堤的思想2;錢正英院士在2006年查勘了黃河下游灘區后3,指出關鍵是要超脫“寬河固堤”的傳統格局,大幅度縮窄大堤間距,在整治工程后興建新的防洪堤,現在的大堤作為第二道防線,以解

4、決灘區181萬人的生存和發展問題。在2008年水利部科技委和民盟中央組織的黃河下游灘區治理討論會上,幾乎所有的代表都認為生產堤現在破不了,但對今后治理方略的認識存在嚴重分岐。有些代表認為從灘區存在的問題、當今以人為本的國策與黃河今后治理前景及歷史的發展規律分析應采用“窄河固堤”,如索麗生認為從歷史發展規律和社會經濟發展綜合需求看,由寬河向窄河發展可能是必然趨勢; 有些代表則主張寬河,今后要利用灘區政策補償來推動破除生產堤。近年來,水利部黨組提出“堤防不決口、河道不斷流、水質不超標、河床不抬高”的黃河治理總體目標。 潘家錚院士在2009年提出了治黃大業要從近期治理走向長治久安的建議4,最終黃河下

5、游河道要實現河道輸沙平衡,河床不抬高的長遠目標。所有這些為我們確定了黃河下游治理的方向,規劃中采取的工程措施應與治理的總目標一致,是我們衡量規劃合理與否的原則。黃河下游灘區治理問題,不是一個孤立的問題,牽涉到黃河整個上中下游的治理,矛盾的焦點反映在下游灘區。造成問題的根本原因是河槽不斷的淤積,河床逐年的抬高,平灘流量不斷的減小,洪水經常漫灘。“寬河固堤”與“窄河固堤”都是寬河,把大堤的間距縮窄到3至5km,過水河槽仍是寬淺的,無法穩定河勢與提高河道輸沙能力。因此在中游水庫利用洪水排沙,優化下游來水來沙條件后,形成一個穩定窄深的河槽,加大河道泄洪排沙能力,控制河槽淤積,增大平灘流量,進一步減少漫

6、灘機遇,可從根本上解決灘區問題。對黃河下游灘區綜合治理規劃報告5,利用灘區堆沙為主導的治理方案提出以下意見:1.寬河與窄河治理戰略研究應重新論證理由是其一,進入黃河下游的水沙條件沒有優化,充分利用洪水排沙,小于2000m3/s的挾沙量占31%,小水挾沙量大,河槽淤積必然嚴重。其二是,黃河水沙與下游河道已發生重大變化,過去論證的寬河與窄河都是寬河,窄河的大堤距也有3-5km,遠大于利用洪水排沙河槽不淤的河寬幾百米。在目前的情況下推薦寬河治理方案不合理,應論證窄槽寬灘方案:窄槽用于輸水輸沙,寬灘用于大洪水時滯洪削峰,形成順暢的排洪河道。 2. 黃河洪水發生的機會大幅度減少不可逆轉黃河的泥沙隨中游洪

7、水而來,輸沙入海也要利用洪水。因此,研究黃河洪水的變化及發展趨勢對黃河的治理十分重要。華北地區的河流相繼都變成干河,只偶爾才有洪水下泄,黃河流域也屬半干旱地區,水庫大量興建與水土保持、灌溉的發展,已使黃河實測洪水大幅度減小。據熊貴樞、丁六一等1994年統計,黃河干支流上已有的大中小型水利樞紐達600余座6,總庫容達700億m33(相當黃河千年一遇洪水12天的總量)。在主要支流上也興建許多大型水庫,如伊河陸渾、洛河故縣水庫,防洪庫容分別為億m3和億m3。千年一遇洪水花園口站洪峰流量由42300m3/s降為22500m3/s;百年一遇洪水的洪峰流量由29200 m3/s降為15700 m3/s;若

8、發生1958年的22300m3/s洪水花園口站洪峰流量將降為9620 m3/s;自1982年發生15300m3/s大洪水以來近30年來花園口站洪峰流量沒有大于8100m3/s,洪水已經得到有效控制,大洪水發生的機會大幅度減少。如花園口站從1950年至2008年歷年實測最大洪峰流量變化過程見圖1。 圖1 花園口站歷年實測最大洪峰流量變化 黃河蘭州站的徑流量占黃河總水量的58%,龍羊峽(1986年運用)、劉家峽(1968年運用)等水庫的聯合運用及工農業用水的增長,汛期進入下游的水量大幅度減少。洪峰流量的減小,洪水造床作用減弱,水少沙多的矛盾更加突出。水庫的防洪運用,削峰淤沙作用已代替天然洪水漫灘后

9、滯洪,滯沙作用,洪水漫灘機會也會大量減少。本次灘區規劃設計洪水采用五年一遇8000 m3/s,十年一遇洪水12000 m3/s,顯然偏大。洪水發生的機會大幅度減少是不可逆轉的,但黃河進入下游的水沙條件可通過小浪底水庫泥沙多年調節,相機利用洪水排沙優化,為利用窄深河槽極強的泄洪能力創造了條件。3.規劃報告中利用灘區堆沙值得商討黃河今后水沙發生的變化,使得應用上世紀50,60年代的洪水資料分析得出認識,對今后黃河下游河道的演變研究及治理意義不大。黃河干支流上已有的龍羊峽、劉家峽等大型水利樞紐,為了興利要多年調節,使豐水年的水量大幅度減小,一般洪水的洪峰、洪量也變小。水庫的防洪運用,消峰淤沙作用已代

10、替天然洪水漫灘后滯洪,滯沙作用,洪水漫灘機會也會大量減少,利用灘區堆沙既不合理也不可行,處理黃河下游泥沙的途徑是充分利用洪水輸沙入海。由于黃河干支流上水庫群的調節作用,及下墊面的變化對地表徑流的影響,使黃河下游洪水發生的機遇減少,泥沙集中在中小流量輸送。由圖2給出龍羊峽、劉家峽水庫的聯合運用后1987-1996與1950-1986年花園口站各級日均流量出現的天數,自1987年龍羊峽水庫投入運用以后,花園口站沒有日均流量大于7000m3/S大洪水發生。而在1986年以前經常會發生日均流量大于7000m3/S的漫灘洪水,經常出現的是流量小于5000m3/S的洪水(與規劃報告5給出的數據基本一致,見

11、p40表4.1-2)。 小浪底水庫泥沙多年調節,可以使更多的泥沙調節到中常洪水期輸送,洪水漫灘機會少,灘區堆沙必然落空。4. 二級懸河產生原因與生產堤的存廢從表1給出的最高洪水位與最小平灘流量對應關系可以看出,洪水位最高,平灘流量最小,同時發生。如發生最高洪水位的1973年、1992年、1996年相應汛前的平灘流量均很小。圖2 圖2 花園口站1950-1986年與1987-1996年各級流量出現的天數比較表1 小水淤積造成歷史最高洪水位與最小平灘流量年.月.日流量(m3/s)502092108100108001530062607860水位(m)含沙量(kg/m3)450535468095341

12、26歷史最高否最高最高最高汛初3000(m3/s)水位1000(m3/s)平灘流量(m3/s)3500550060006000600040003500其實生產堤的存在不是產生二級懸河的主要原因2。造成二級懸河的根本原因是在形成游蕩性河道小水挾沙過多,不利水沙條件沒有根本改變之前,在游蕩河段興建了大量的控導工程,控制了主流的擺動范圍。這樣雖對當時的防洪起了重要作用,但也控制了小水挾帶泥沙的堆積范圍,改變了游蕩性河道依靠主流自由擺動平衡灘槽高差的演變規律,使主河槽持續淤積,造成主槽高于灘地的二級懸河,沒有生產堤的存在也會形成2000分之一橫比降的二級懸河。關于生產堤存在的利弊,由于刷槽和淤灘沒有必

13、然的聯系9。近年來研究表明,主河槽的沖刷主要發生在漲水期,在落水期不管含沙量大小,均處于淤積狀態,這是由于底沙的運動速度小于洪水波的傳播速度造成的。黃河上水庫的大量興建,流域水庫群的運用,水土保持與灌溉的發展,下墊面巨大的變化,洪水發生的機會與洪峰流量大幅度減小,已使漫灘機會大減,為了保持洪水的造床和輸沙入海的能力,不再需要寬河削峰。生產堤存在不論對黃河輸沙和灘區人們的生產,生活都是有利的,沒有必要再破除生產堤10。破除生產堤,一水一麥政策早已脫離現實,是治標不治本。今后要控制小水淤積河槽,利用水庫進行泥沙多年調節,充分利用洪水排沙人海。5. 小浪底水庫運用后增大主槽的過洪能力,解放灘區是可能

14、的泥沙淤積是黃河下游洪水危害的根本原因,也是產生二級懸河及灘區等諸多問題的原因,若洪水不漫灘便可得到妥善解決。三門峽水庫改建后“蓄清排渾”運用的減淤作用已經使花園口以上河道基本不淤,溫、孟灘區已經成為小浪底水庫的移民區。小浪底水庫投入運用以后,由于黃委會運用得比較好,使得河南河道、山東河道都發生了沖刷。從1999年10月至2008年10月,小浪底庫區淤積量為24億m3,m3(合17億t),與規劃報告5給出的數據基本一致(見p56表4.3-4,4.3-5,4.3-6),詳見表2 給出小浪底水庫運用以來下游河道斷面法沖淤量與圖3給出的各河段過水面積的變化16。表2 小浪底水庫運用以來黃河下游斷面法

15、運用年沖淤量(億m3)年份花園口以上花-夾夾-高高-艾艾-利利津以上200020012002200320042005200620072008合計m3。m3,占沖刷總量的74。特別是夾河灘以上河段沖刷量,占沖刷總量的64,河道過流量面積增加了3000至4000m2;m3,占沖刷總量的9.1,河道過流量面積增加了1700 m2,m3,占沖刷總量的10,河道過流量面積增加了800 m2;m3,占沖刷總量的13.2,河道過流量面積增加了600 m2。黃河9次調水調沙期共計沖刷3.4億t.占總沖刷量的28。圖2 1999年10月2008年10月各河段主槽斷面法沖淤面積(m2)小浪底水庫運用后下游水位沿程

16、降低,與1999年汛后相比(見表3)2009年汛后同流量(2000m3/s)水位降低1.910.96米,水位下降幅度沿程變化同樣具有兩頭上大,中間小的特點,花園口、夾河灘、高村、流量(2000 m3/s)水位分別下降。,艾山下降、利津下降。下游河道經過9年沖刷,河道排洪能力得以恢復,與小浪底水庫運用前相比平灘流量增加了9002800 m3/s。2009年汛后下游各站平灘流量達到38506500 m3/s,其中花園口站最大、孫口站最小。表3 小浪底水庫運用以來(2000至2009年)下游河道河床沖淤變化類 別花園口夾河灘高村孫口艾山利津2000m3/s水位差(m)2000年平灘流量(m3/s)3

17、700330025002500300031002009年平灘流量(m3/s)650060005300400040004300平灘流量增加值(m3/s)280027002500150010001200目前花園口站以上河段平灘流量大于7000m3/s, 夾河灘站以上河段平灘流量大于6000m3/s,高村站以上平灘流量達5000 m3生產堤的作用可過7000-9000m3/s,平灘流量最小的孫口河段也有4000 m3生產堤的作用也可過5000m3/s,目前艾山到利津河段平灘流量也達到4000-4300 m3/s。今后小浪底水庫還要進行調水調沙,河段平灘流量還會增大。黃河的泥沙隨中游洪水而來,輸沙入海

18、也要利用洪水。當小浪底水庫初期欄沙庫淤滿后,通過小浪底水庫泥沙多年調節7 ,把泥沙調節到流量大于3000 m3/s 洪水時輸送,下游寬河道按3000 m3/s排沙不淤設計整治河寬,則可以控制主槽不抬高,甚至下切。因為每當發生高含沙量洪水時,主河槽都是沖的,洪水存在“漲沖落淤”的輸沙特性。小浪底水庫初期運用下泄清水,淤滿調沙庫容以后,進行泥沙多年調節,相機利用洪水排沙,這兩個組合起來,有可能使下游河床不抬高。如果黃河不抬高,或者平灘流量逐漸增大,漫灘機會少了,灘區人民的生活也就穩定了,黃河泥沙與洪水問題可以得到根本解決。6. 穩定主槽是當前首要任務,既解決諸多防洪問題又提高河道輸沙能力黃河下游游

19、蕩性河道,由于它寬淺散亂。從增加河道排洪能力與控導河勢出發,都希望縮窄河槽、增加槽深,增加河道的輸沙能力,減少洪水時寬淺河段淤積量,防止清水沖刷灘地坍塌,河槽展寬,降低清水沖刷的危害。形成有利排洪、輸沙、控導河勢的窄深、穩定、歸順排洪輸沙通道,為此在游蕩段應進行雙岸同時整治8、15。從有利于排洪輸沙需求出發,應按洪水河勢,因地制宜,因勢利導的原則規劃流路;針對游蕩性河槽極為寬淺,在河床比降陡、床沙組成為粉細沙,極易沖刷的特性條件下必須雙岸整治;為了節省投資,應盡量利用己有工程。(我同意水利部防辦主任張志彤等的意見)目前黃河下游河道不是一條自然的寬河,居住189萬人,359萬畝耕地,生產堤的存在

20、與不能破除, 黃河下游河道已變成了“窄河”13。在治河理論上講:首先是刷槽和淤灘沒有必然的聯系,不漫灘洪水會造成更強烈的沖刷;從防洪上講:今后黃河也沒有那么多大洪水需要漫灘削峰;從增大和保持洪水的造床和輸沙入海的能力上講:也不再需要寬河削峰。所有這些都為黃河下游治理指明了方向。規劃報告給出的逐步破除生產堤的一方案是逃離現實,認識落后;二方案是現實的,因為生產堤破除不了,不合法也變成合法;三方案分區滯洪,滯沙是有明顯的優點,可防止洪水走一路淹一路。因此應區分黃河下游不同河段的不同情況,采用一、二、三方案結合,形成合理可行新方案。黃河下游的治理若能解放黃河下游大部分灘區,則可節省灘區安全建設的絕大

21、部分投資,灘區堆沙、移民都不是方向,也沒有必要把幾十萬灘區群眾搬到大堤外。因此要補充論證增大主槽的過洪能力,解放灘區方案的可行性。參考文獻1 高季章,胡春宏等,論黃河下游河道的改造與“二級懸河”的治理,中國水利水電科學研究院,2004年2黃河水利委員會編,黃河下游二級懸河的成因及治理對策,黃河水利出版社,2003年5月,鄭卅:(317-320)(218-225)3 錢正英院士在黃河下游治理座談會上的講話,水規總院水利規劃與戰略研究中心 ,2006年第12期(總第133期)4潘家錚,治黃工作可以考慮從近期治理走向長治久安,人民黃河,2010(1)5黃河勘測規劃設計公司,黃河下游灘區綜合治理規劃,2

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