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原标题:黄河下游“人沙赛跑”仍在继续

图片来源:视觉中国

7月26日,位于陕北的黄河支流无定河发生超历史洪水,4500立方米每秒的洪峰挟沙量高达980公斤每立方米。灌入绥德县城的洪水退去后,部分路段淤沙竟厚达1米。次日,支流洪水叠加,黄河形成1号洪峰。

7月28日10时,洪峰演进至小北干流合阳段时,高含沙洪水对河床剧烈冲刷,将河底泥土大块大块掀起,形成罕见的“揭河底”现象。7月28日下午,洪水进入小浪底水库后,高含沙水流潜入清水下前行,形成“异重流”奇观。

采访中,《瞭望》新闻周刊记者了解到,自2000年小浪底水库投入运用以来,通过拦沙和调水调沙,黄河下游河道累计冲刷泥沙28亿多吨,“悬河”没再长高,黄河下游进入难得的冲淤平衡期。但今年黄河1号洪水所演绎的“水沙变奏”却发出警讯:虽然入黄泥沙锐减,黄河水沙调控体系建设已取得初步成效,但黄土高原输沙规律未变,黄河下游持续数千年的“人沙赛跑”远未到散场时。

黄河涨上天怎么样呢?

“河水洋洋、北流活活。”在春秋以前,黄河在下游沿大禹故道处于漫流状态。春秋时,各诸侯国开始筑堤阻水,从而使黄河由地下河向地上悬河演变。到西汉初,就有了“河高出民屋”的记载。

公元7年,贾让应诏给西汉哀帝上书,对频繁决溢的黄河提出治理之策,这就是著名的“贾让三策”,最早全面阐述了黄河治理思想,对后世影响巨大。上策为人工改道,不与水争地,使黄河“宽缓而不迫”;中策是开渠分流,分杀水怒,并引黄灌溉;下策是被动加高增厚堤防,但“劳费无已,数逢其害,后患无穷。”

受生产力、人口增长等多种条件局限,历代治河大都采取了筑堤束水之策,从而使“人沙赛跑”旷日持久。由于泥沙淤积,黄河下游河床每年升高约10厘米,河床每当淤高到一定程度,河水就漫出河槽另寻出路,进而发生决口和改道,如此循环往复,而“善淤、善决、善徒”也成了黄河一大特性。据统计,新中国成立前2500多年间,黄河下游发生大的改道26次,决口1594次。

1952年,毛泽东主席视察黄河时,就曾发出这样的疑问:“黄河涨上天怎么样呢?”为了确保下游安澜,新中国成立后,先后4次加高培厚黄河大堤,目前大堤平均高度达10米,所用土方可以垒13座万里长城。但岁岁安澜中,“悬河”之危并未解除。目前,黄河下游河床普遍高于两岸地面4~6米,其中比新乡市地面高出20米,比开封市地面高出13米。

近30年来,随着沿黄地区用水增加,进入黄河下游冲沙水量减少,黄河主河槽淤积加重,“悬河之中又长出一条悬河”。目前,黄河下游大部分河段出现“二级悬河”,其形态为:“槽高、滩低、堤根洼”:

河槽外高于滩面2~3米,内呈“浅碟状”,而滩面又高于背河地面4~6米,即使发生中小洪水,主槽也难以容纳,在横比降大于纵比降几倍乃至十几倍的不利河道条件下,必然造成重大河势变化,出现横河、斜河,增大了大堤“冲决”和“溃决”的危险。

塑造协调的水沙关系

2002年7月4日,随着小浪底水库3个排沙洞闸门陆续打开,浊黄色的水流如巨龙般喷涌而出,在空中划出优美的弧线后落入河道,世界水利史上规模最大、持续时间最长的调水调沙自此拉开大幕。到2015年,经过19次调水调沙,累计将下游河道中9.66亿吨淤沙送入大海。同时,黄河河槽也刷深下切2米多,最小过流能力由1800立方米每秒提高到4200立方米每秒。

黄河难治,重在泥沙,根在水少沙多、水沙关系不协调。据测算,黄河水量56%来自兰州以上,而90%的泥沙却来自中游河口镇至三门峡区间,全年60%的水量和80%的沙量来自汛期,汛期又主要集中来自几场暴雨洪水。能不能用人工手段打破时间差和空间差,重新组合水沙,变不平衡为相适应,进而实现下游河道冲淤平衡呢?

治黄专家告诉《瞭望》新闻周刊记者,调水调沙,就是通过人工手段调度水库蓄水,制造洪峰,调整天然水沙过程,改变不平衡的水沙关系,冲刷清洗下游河道,减轻河道淤积。随着小浪底水库的建成运用,这一产生于20世纪40年代,成型于80年代,运用自然法则改变黄河泥沙分配布局的创举,终于有了实践的条件。

从高空俯瞰黄河,在晋陕峡谷出口处,突现一泓碧波,像一颗巨大的蓝宝石,这就是小浪底水库。这座总库容达126.5亿立方米的“超级水库”,就像一颗年轻而强健的心脏,给古老的黄河带来了新的平衡与活力。在19次调水调沙中,这张水沙调控的“王牌”被用得异常出彩,形成多个经典战例。

2003年8月26日至9月8日,短短14天内,黄河中游主要支流泾河、渭河、洛河、伊河等相继发生9场洪水。小浪底上游的泾河、渭河洪水含沙量大,而在小浪底下游入黄的洛河、伊河基本上是清水。“调配时间、空间差,让清水背沙袋”。通过运用小浪底水库,先拦蓄泾河、渭河高含沙洪水,待伊河、洛河清水入黄时再把高含沙洪水放出来,人工调配清浊,起到了减淤效果。

在随后的几次调水调沙中,黄河水利委员会对万家寨、三门峡、小浪底三座水库实施联合调度,在1000多公里河段上,演出了人造洪峰“大接力”的大剧,不仅冲刷了下游河道,还通过人工塑造异重流,清理了小浪底水库部分库尾淤沙。

建国后一段时间,治沙的发力点主要在“拦”字上。1960年,“万里黄河第一坝”三门峡水库投入运用,由于对黄河水沙规律认识不清,采取了“蓄水拦沙”的运用模式。仅一年半时间水库就淤积了15亿吨泥沙,还在渭河入黄口形成“拦门沙”,回水倒灌关中平原。

从1962年到1973年,三门峡水库绝大部分时间处在敞泄状态,但对治黄核心工程——水库运用方式的探索却没有停息,最终找到了“蓄清排浑”的运用方式,解开了多泥沙河流水库淤积难题,也为调水调沙打牢了技术根基。

站在小浪底坝上,万顷碧波尽收眼底。在减淤方面“以拦为基、以调为用”的小浪底水库库容126.5亿立方米,其中75亿立方米是用来拦沙的,能保证黄河下游河道至少20年不淤积抬高;剩下的库容,在非汛期蓄清水,汛期排浑水,通过冲淤平衡保持长期使用,并保持调水调沙运用。

完善水沙调控体系

从河南孟津到濮阳高村460多公里长的黄河河道,被称为“豆腐腰”。历史上,黄河三分之二的决口和改道发生在这里。《瞭望》新闻周刊记者沿河寻访时发现,这一带叫“口”的地名特多,花园口、柳园口、赵口……每一个“口”,都存留着历史上决口伤痛的记忆。

在这么短的赛道上,面对晋陕峡谷中养精蓄锐、积蓄巨大势能的对手,简单地拦堵,绝无胜机。要想改变这一劣势,就得在黄河上建设完善的水沙调控体系,变被动短跑为接力长跑,并最终赢得比赛。

虽然黄河干流上目前已有水库28座,但大部分都集中在上游,以发电为主要功能;在黄河中下游,能进行水沙综合调节运用的枢纽只有小浪底水库。按目前设计的水沙条件预估,拦沙库容淤满后,小浪底将变身为河道型水库,51亿立方米长期库容中,仅有10亿立方米库容可以用来调水调沙。届时,黄河下游河道将重回淤积状态,“人沙赛跑”经过中场休息后将继续开启,通过小浪底拦沙和调水调沙得到的较好河道形态又将逐步趋于恶化。

新世纪以来,黄土高原生态建设取得重大成就,入黄泥沙锐减。但中国科学院院士刘昌明等专家指出,黄河流域的水热条件决定了黄土高原植被恢复不会无限制发展。目前黄河中游植被状况与水沙条件基本达到相对平衡,植被恢复效应趋于稳定,拦沙效应距“天花板”已不远。还有一些专家指出,黄土高原强烈的水土流失发生在距今25万年至30万年前,进一步加剧在距今5万年前,远远早于人类频繁活动时期,仅靠水土保持,无法根本解决黄河泥沙问题。

专家向《瞭望》新闻周刊记者指出,黄河水沙关系不协调是流域性的,并非某一点、某一河段,要将其调节到协调,单一工程完不成任务,需要水沙调控体系来完成。

在国务院通过的《黄河流域综合规划》中,黄河水沙调控体系中主体除了干流已建成的龙羊峡、刘家峡、三门峡、小浪底水库,还规划在上中游修建黑山峡、碛口、古贤三座调节性水库,再与干流、支流其他控制性水库互为补充,才能共同构建完善的黄河水沙调控体系。

专家指出,在小浪底水库拦沙库容淤满前,应在黄河干流再兴建一座控制性水库,与小浪底联合进行水沙调控,以便在有限的库容和水量条件下发挥最大的减淤效果。经多方论证,适时启动古贤水库建设已成为共识。

古贤水库位于山西吉县和陕西宜川县交界处,总库容可达134.6亿立方米,其中拦沙库容可达93.6亿立方米,可控制主要淤积在下游河道中的直径大于0.05毫米粗沙的80%。在设计水沙条件下,与小浪底水库联合运用60年,可减少下游河道淤积量79亿吨。

本世纪初,治黄专家在黄河中游禹门口至潼关河段,找到了一个可淤积泥沙100亿吨的“大泥盆”。禹门口至潼关河段俗称黄河小北干流,河道总面积1100平方公里,其中滩地面积为682平方公里,多为人烟稀少、荆棘丛生的盐碱地,是一个“天然泥盆”。从2004年起,黄河水利委员会连续三年在小北干流河段进行“放淤”试验,成功地将400多万吨粗泥沙淤积在黄河沿岸的盐碱滩里。

专家最后向本刊记者表示,如果这一河段没有大型控制工程,仅靠无坝放淤,吃掉100亿吨泥沙目标根本无法实现。而古贤水库建成后,可人工塑造适合放淤的水沙过程,从而开辟出一个为下游河道减淤的全新战场。

来源:新华社《瞭望》新闻周刊

原标题:黄河“人沙赛跑”几时休

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来源:嘉兴在线—嘉兴日报    作者:摄影 记者 冯玉坤    编辑:李源    责任编辑:胡金波
 
 
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