中國水情分析研究報(bào)告
2012年第3期(總第164期)
水規(guī)總院水利規(guī)劃與戰(zhàn)略研究中心 2012年12月10日
黃河下游河道近10年的變化與前景展望
齊 璞 (教授)
(黃委會(huì)水科院,鄭州,郵編450003)
【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(yuǎn)意義。黃河上水庫的大量興建,水土保持與灌溉的發(fā)展,下墊面巨大的變化,洪水發(fā)生的機(jī)會(huì)與洪峰流量大幅度減小,為了保持和提高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(duì)黃河窄深河槽泄洪輸沙規(guī)律有了新認(rèn)識(shí),下游河道具有極強(qiáng)的泄洪輸沙能力、為黃河下游河道的治理指明方向。
三門峽水庫改建后“蓄清排渾”運(yùn)用的減淤作用已經(jīng)使花園口以上河道基本不淤。小浪底水庫投入運(yùn)用以后,下游河道均發(fā)生了沖刷,平灘流量迅速增大,水位全程降低1至2米,但是夾河灘以上河道依然寬淺散亂,急需進(jìn)行世界河流通用的雙岸整治,形成穩(wěn)定的窄深河槽;通過峽谷型的小浪底水庫泥沙多年調(diào)節(jié)優(yōu)化進(jìn)入下游的水沙組合,將泥沙調(diào)節(jié)到洪水期輸送,利用改造后新河槽輸沙入海,可以控制河槽不抬高,并大幅度增加水庫興利。
* * *
泥沙淤積是洪水在黃河下游危害的根源,千百年來人們都希望河床能不抬高。早在1955年,第一屆全國人民代表大會(huì)第二次會(huì)議就通過了《關(guān)于根治黃河水害和開發(fā)黃河水利的綜合規(guī)劃的決議》,曾以“節(jié)節(jié)蓄水、分段攔泥”的規(guī)劃原則,對(duì)黃河做了全面規(guī)劃,企圖使黃河變清,從根本上解決下游的洪水災(zāi)害。由于規(guī)劃不符合國情,三門峽水庫被迫進(jìn)行兩次改建,改“蓄水?dāng)r沙”為“滯洪排沙”運(yùn)用。但是,黃河泥沙問題沒有根本解決。
水利部針對(duì)21世紀(jì)黃河治理,提出“堤防不決口、河道不斷流、水質(zhì)不超標(biāo)、河床不抬高”宏觀治理目標(biāo)。其中最難的是河床不抬高。泥沙隨洪水而來,隨洪水而去是最好的歸宿。我們要改變傳統(tǒng)靠攔沙治理下游的思想,以調(diào)沙為主,充分利用洪水排沙入海為主的治河方略。
近年來對(duì)黃河下游河道泄洪輸沙規(guī)律有了新認(rèn)識(shí),黃河的治理也取得很大的進(jìn)展,進(jìn)入下游的水沙條件已發(fā)生巨大變化,防洪形勢(shì)已有新的發(fā)展,下游河道治理方向更加明確。其中近年對(duì)河道輸沙能力認(rèn)識(shí)的突破—窄深河槽具有很強(qiáng)的輸沙潛力和過洪能力,為實(shí)現(xiàn)河床不抬高提供了可能。
由于黃河長期多沙,且水沙組合不合理,小水挾沙過多,形成很陡的比降,有萬分之二到萬分之一,流速可以達(dá)到三到四每秒米,且在漲水期河床不斷沖刷,水深迅速增大,最大洪峰時(shí)河床最低,過流能力最大,與淮河泄洪河道比降三萬分之一;長江下游比降小于五萬分之一的情況不同。黃河要比淮河、長江下游河道陡。黃河下游花園口站河床高程為90幾米,長江武漢站的海拔高程只有20幾米。優(yōu)化來水來沙組合后,目前的河床比降利用洪水輸送泥沙入海是富富有余。
1、黃河下游河道近10年發(fā)生強(qiáng)烈沖刷、洪水位大幅度降低
小浪底水庫投入運(yùn)用以后,使得河南河道、山東河道都發(fā)生了沖刷[1]。從1999年10月至2009年10月,小浪底庫區(qū)淤積量為24億m3,表明水庫仍處于攔沙運(yùn)用初期。因近期入庫沙量明顯偏小,導(dǎo)致水庫實(shí)際淤積程度比原先預(yù)計(jì)的要輕。根據(jù)下游淤積大斷面測(cè)量成果計(jì)算,1999年11月~2009年10月黃河下游小浪底~利津河段共沖刷13.4億m3(合18億t),黃河下游年平均沖刷1.30億m3。高村以上沖刷總量為9.572億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%,河道過流面積增加了3000至4000m2;夾河灘~高村河段沖刷總量1.391億m3,占沖刷總量的10.7%,河道過流面積增加了1700 m2,高村~艾山?jīng)_刷量1.785億m3,占沖刷總量的13.7%,河道過流面積增加了800 m2;艾山~利津河段沖刷1.688億m3,占沖刷總量的12.9%,河道過流面積增加了600 m2。圖1給出的各河段過水面積的變化。
圖1 1999年10月~2009年10月各河段主槽斷面法沖淤面積(m2)
黃河9次調(diào)水造峰期共計(jì)沖刷3.4億t.占9年總沖刷量的28.5%。
小浪底水庫運(yùn)用后下游水位全程降低,與1999年汛后相比(見表1)2009年汛后同流量(2000m3/s)水位降低1.91~0.96米,水位下降幅度沿程變化同樣具有兩頭大,中間小的特點(diǎn),花園口、夾河灘、高村、流量(2000 m3/s)水位分別下降1.91米。1.85米,1.85米,艾山下降0.96米、利津下降1.23米。下游河道經(jīng)過9年沖刷,河道排洪能力得以恢復(fù),與小浪底水庫運(yùn)用前相比平灘流量增加了1000~2800 m3/s。2010年汛后下游各站平灘流量達(dá)到4000~6500 m3/s,其中花園口站最大、孫口站最小。
表1 小浪底水庫運(yùn)用以來(2000至2009年)下游河道同流量水位變化
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(dá)5300 m3/s,加上高1.2-2.5m生產(chǎn)堤的作用可過7000-9000m3/s,平灘流量最小的孫口河段也有4000 m3/s,加上高1.5-2.5m生產(chǎn)堤的作用也可過5000m3/s,目前艾山到利津河段平灘流量也達(dá)到4000-4300 m3/s。今后小浪底水庫還要進(jìn)行泥沙多年調(diào)節(jié),相機(jī)利用洪水排沙,河床還會(huì)向下沖刷,河段平灘流量還會(huì)增大。
2. 黃河中上游的治理已使下游的防洪形勢(shì)產(chǎn)生巨大變化
由于海河流域的治理,華北平原上的河流已經(jīng)相繼都變成干河,只偶爾才會(huì)有洪水下泄,黃河流域也屬干旱、半干旱地區(qū),中上游大量興建水庫,灌溉農(nóng)業(yè)與水土保持的發(fā)展,引起下墊面匯流的巨大變化,也使黃河實(shí)測(cè)洪水也大幅度減小。
黃河蘭州站的徑流量占黃河總水量的58%,1968年劉家峽水庫投入運(yùn)用,1986年龍羊峽水庫投入運(yùn)用,兩座水庫的聯(lián)合運(yùn)用及工農(nóng)業(yè)用水的增長,汛期進(jìn)入下游的水量大幅度減少。據(jù)1994年統(tǒng)計(jì),黃河干支流上已有的大中小型水利樞紐達(dá)600余座,總庫容達(dá)700億m3,超過黃河的年水量。僅龍羊峽、劉家峽、三門峽、小浪底四庫防洪庫容就達(dá)156.2億m3(相當(dāng)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6.77億m3和 6.98億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;若發(fā)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(fā)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,小浪底水庫投入運(yùn)用以來沒有出現(xiàn)大于5000 m3/s,洪水已經(jīng)得到有效控制,大洪水發(fā)生的機(jī)會(huì)大幅度減少。如花園口站從1950年至2008年歷年實(shí)測(cè)最大洪峰流量變化過程見圖2。
洪峰流量的大幅減小,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(yùn)用,削峰淤沙作用已代替天然洪水漫灘后滯洪,滯沙作用,洪水漫灘機(jī)會(huì)也會(huì)大量減少。
圖2 花園口站1950年至2008年實(shí)測(cè)最大洪峰流量變化
由龍羊峽、劉家峽水庫的聯(lián)合運(yùn)用后1987-1996與1950-1986年花園口站各級(jí)日均流量出現(xiàn)的天數(shù),自1987年龍羊峽水庫投入運(yùn)用以后花園口站沒有日均流量大于7000m3/S大洪水發(fā)生。而在1986年以前經(jīng)常會(huì)發(fā)生日均流量大于7000m3/S的漫灘洪水。
由于黃河干支流上水庫群的調(diào)節(jié)作用,及下墊面的變化對(duì)地表徑流的影響,今后的水沙將進(jìn)一步變化,使黃河下游洪水下泄機(jī)遇減少。不會(huì)經(jīng)常發(fā)生上世紀(jì)50,60年代的大洪水,利用此資料分析得出認(rèn)識(shí),如寬灘的滯洪堆沙作用,對(duì)今后黃河下游河道的演變與治理研究意義不大。
黃河治理結(jié)果使洪峰流量的大幅度的減小是不可逆轉(zhuǎn)的變化,今后黃河下游只要河床不抬高,洪水災(zāi)害不難解決。
3. 黃河窄深河槽具有強(qiáng)大輸沙泄洪潛力
3.1 巨大輸沙潛力
上世紀(jì)80年代,對(duì)黃河干支流不同河段的高含沙洪水的輸沙特性對(duì)比分析表明,窄深河槽是有利于高含沙洪水輸送,適宜輸送的含沙量是大于200kg/m3的高含沙水流(見圖3),而不是低含沙量[2]。造成高含沙洪水在黃河下游河道中嚴(yán)重淤積的原因(見圖4),及在輸送過程中產(chǎn)生異?,F(xiàn)象的根本原因是黃河下游高村以上河道河槽極為寬淺,不適合高洪水輸送。
圖3 垂線含沙量分布特性隨含沙量變化圖
圖4 黃河下游含沙量最高的五次洪水平均含沙量沿程變化
造成黃河窄深河道多來多排的原因:在低含沙水流時(shí)是因水流的流速達(dá)到1.8~2m/s,床面形態(tài)進(jìn)入高輸沙動(dòng)平整輸沙狀態(tài);對(duì)高含沙水流而言,是因?yàn)辄S河泥沙組成比較細(xì),因含沙量增高后使流體的黏性增大,粗顆粒泥沙易浮不易沉??衫寐鼘幑竭M(jìn)行水力計(jì)算,說明河床對(duì)水流的阻力并沒有增加。適宜輸送的是含沙量大于200kg/m3以上,800kg/m3以下的高含沙水流,而不是低含沙量水流 [2]。
黃河下游艾山以下河道比降萬分之一,表3給出的1973、1977年3場(chǎng)洪水的含沙量較高,艾山至利津河段的輸沙情況表明,在流量3000m3/s時(shí),最大含沙量200kg/m3時(shí),以水流中含沙濃度變化表示的河段排沙比在0.97~1.04間,表明上述洪水均可順利輸送而河床不淤。
表3 艾山至利津河段較高含沙洪水輸沙情況與河床沖淤情況
時(shí) 段
站名
Qmax
/m3·s-1
Qcp
/m3·s-1
Smax
/kg·m-3
Scp
/kg·m-3
河段含沙
濃度比
(S下/S上)
河床
沖淤面積/m2
Q=3000m3/s水位差(m)
73.8.30-9.8
9.1-10
艾山
3880
3010
246
145
1.04
-54.1
+0.46
利津
3680
2994
222
151
-174
-0.09
1977.7.9-8.5
7.10-16
艾山
5540
4490
218
121
1.02
-292
-0.02
利津
5280
4160
196
124
-168
+0.36
1977.8.8-1.4
8.9-15
艾山
4600
3100
243
147
0.97
+20.8
+0.15
利津
4100
2944
188
143
+62.4
-0.20
在水庫中也表現(xiàn)出黃河高含沙洪水輸移的高效輸沙特性。在1977年7、8月的兩場(chǎng)高含沙洪水,在三門峽水庫庫區(qū)水面寬600~800m,水庫嚴(yán)重壅水的情況下,壩前41.2km的范圍比降分別為0.27 和0.92 ,最粗的平均粒經(jīng)達(dá)0.105mm,d90達(dá)到o.35mm,兩場(chǎng)洪水的進(jìn)出庫的排沙比分別達(dá)到97%和99%,出庫的最大含沙量分別達(dá)到589 kg/m3和911kg/m3,詳見表4給出的有關(guān)資料。說明粗顆粒在高含沙水流中也可以順利輸送。
表4 三門峽水庫在1977年7、8月的兩場(chǎng)高含沙洪水排沙情況
時(shí)段
洪峰流量
/m3·s-1
平均流量
/m3·s-1
最大含沙量
/kg·m-3
平均含沙量/kg·m-3
d50
/mm
庫區(qū)
比降/
水庫
排沙比/%
庫區(qū)
沖淤量/億t
7月6-9日
13600
5069
616
391
0.04-0.05
0.27
97
0.200
8月3-9日
15400
3908
911
369
0.06-0.10
0.92
99
0.104
在窄深河槽中隨著流量的增大,河道輸沙特性由淤積變?yōu)闆_刷:形成艾山以下窄深河道“多來多排”的輸沙規(guī)律;高村以上寬淺河道“多來多排多淤”(見圖6):其中河槽發(fā)生“多來多排”,而灘地則產(chǎn)生“多來多淤”。黃河下游艾山以下河道實(shí)測(cè)洪水最大含沙量達(dá)到200 kg/m3。目前的山東河道在流量2000~3000m3/s,不僅可以輸送實(shí)測(cè)含沙量小于200 kg/m3的洪水,待含沙量增加到500~600kg/m3時(shí),會(huì)更有利于輸送。該段河道存在巨大的輸沙潛力[3]。
圖5 黃河下游沿程各河段輸沙能力沿程變化比較圖
3.2 極強(qiáng)的泄洪能力
造成窄深河槽過洪能力大的主要原因是河槽的過流能力與水深的高次方成正比。洪水泄洪能力的增加主要是靠河床沖刷,水深迅速增大來造成的[3]。
花園口站河道比降萬分之二,在1977年經(jīng)過7月和8月兩場(chǎng)高含沙洪水塑造后,8月8日實(shí)測(cè)河道主槽寬分別為467m和483m,相應(yīng)實(shí)測(cè)水深分別為5.4m和5.3m,平均流速分別為3.85 m/s和3.73m/s,流量分別達(dá)到8980m3/s和9540m3/s(見圖6)。由此可知,要保持主槽很大的過流能力,只有保持較大的水深,從而泄洪要求的河寬并不是很大。
圖6 花園口站歷年流量與河寬的關(guān)系變化圖
黃河下游艾山站河道比降萬分之一,在1958年7月21日、22日,在河寬分別為476m和468m,平均水深分別為8.9m和10.6m的條件下,下泄流量分別為12300m3/s和12500m3/s洪水;濼口水文站:在1958年7月22日、23日,主槽寬295m,平均水深分別為10.6m和13.1m的條件下,通過的洪峰流量分別達(dá)到10100m3/s和11100m3/s。
洪水流過沖積河床時(shí),隨著洪峰流量的上漲,在水位上升時(shí),河床不斷刷深,使得河道的過流能力迅速增加。高、低含沙洪水均是如此。其河床刷深對(duì)過洪能力的影響往往比水位抬升的影響大,甚至由于河床劇烈地刷深,使得洪水位不漲反而大幅度降低。形成窄深河槽隨著流量的增大,河床不斷被沖深,水位的漲勢(shì)趨緩機(jī)理,是因水深對(duì)泄流能力影響是高次方的作用結(jié)果。
由于底沙的運(yùn)動(dòng)狀況決定了河床的沖刷或淤積,其運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于洪水波的傳播速度[3];河流的調(diào)整,沒有因比降的沿程變緩而使水流的流速降低,往往是比降變緩,河寬減小,水深增加,從而使流速不變,甚至沿程增大,能維持維持河流縱向輸沙平衡, 因此洪水在河道長度達(dá)幾百公里、甚至上千公里,比降變化在萬分之六至萬分之零點(diǎn)六,相差甚至十倍的沖積河道中均可產(chǎn)生強(qiáng)烈沖刷,因此利用洪水排沙不必刻意攔粗排細(xì),說明“粗顆粒”泥沙在洪水中也能順利輸送。
4. 利用洪水排沙入海是黃河泥沙的主要出路
4.1 水庫多年調(diào)沙
三門峽水庫的改建成功,創(chuàng)造了在多沙河流上長期保持水庫有效庫容的范例。然而三門峽水庫的“蓄清排渾”運(yùn)用方式經(jīng)驗(yàn)有其局限性。其一是受潼關(guān)高程的限制,調(diào)沙庫容小,不能對(duì)黃河泥沙進(jìn)行多年調(diào)節(jié),每年汛期不得不降低水位運(yùn)用,往往使小水帶大沙進(jìn)入下游;其二是水位變幅小,不能產(chǎn)生強(qiáng)烈的溯源沖刷,難以維持長時(shí)段,高含沙量的出庫水沙條件,因而不能充分利用下游河道的輸沙能力。
“攔、排、調(diào)、放、挖”以調(diào)為核心的治河方略,也為下游形成窄深河槽提供了技術(shù)支撐。黃河的泥沙隨中游洪水而來,輸沙入海也要利用洪水。黃河洪水多,才來沙多,水庫排沙機(jī)會(huì)多,為利用洪水處理泥沙形成良性循環(huán)。
小浪底是峽谷型水庫,進(jìn)行泥沙多年調(diào)節(jié)運(yùn)用,會(huì)有更多的泥沙調(diào)節(jié)到洪水期輸送,遠(yuǎn)大于三門峽水庫的調(diào)節(jié)作用,為進(jìn)一步整治游蕩性河道創(chuàng)造了條件。
為充分利用下游河道在洪水期的輸沙潛力,主槽過流能力要大,洪水漫灘機(jī)會(huì)要少,盡量保持洪水的造床和輸沙入海的作用,將來黃河下游河道一般洪水不需要寬河削峰。
小浪底水庫調(diào)沙,利用洪水輸沙不僅有利于河口河段沖刷也利于河口治理,因高含沙洪水輸沙到河口地區(qū)可形成異重流使泥沙在更大海域堆積,減少河口淤積對(duì)上游河道的影響。河口流路的規(guī)劃應(yīng)使泥沙在更大范圍堆積,以便充分利用海洋動(dòng)力將泥沙盡量輸送至外海。
4.2 高含沙水流產(chǎn)生機(jī)理
在洪水期水庫主動(dòng)泄空,庫水位迅速大幅降低,隨著主槽強(qiáng)烈沖刷,河床高程降低,灘槽高差增大,土體荷重增加。隨之土體內(nèi)發(fā)生超孔隙水壓力,引發(fā)土體向主槽坍塌,為利用洪水排沙,高含沙水流形成創(chuàng)造了有利條件[4]。
小浪底水利樞紐的設(shè)計(jì)防洪庫容40.5億m3,相應(yīng)的防洪限制水位為254m。水庫調(diào)水調(diào)沙可控制在庫水位為200~254m進(jìn)行。衡量黃河水庫調(diào)水調(diào)沙運(yùn)用方式的優(yōu)劣主要標(biāo)準(zhǔn)有二條,其一是有多少泥沙能夠調(diào)到洪水期輸送,其二是有多少水量通過水庫的調(diào)節(jié)得到利用[5]。
由小浪底水庫分析計(jì)算結(jié)果可知,水庫的淤積量大于30億m3后,才能利用洪水沖刷排沙。小浪底庫區(qū)目前淤積量為24億m3,表明水庫仍處于攔沙運(yùn)用初期。相同的來水來沙條件,庫區(qū)淤積量小,水庫沖刷機(jī)會(huì)多,但沖刷效率低;當(dāng)首次起沖量大時(shí),庫區(qū)淤積量多,沖刷效率高,但沖刷機(jī)會(huì)少。同樣的來水條件和庫區(qū)泄空水位,水庫淤積量大時(shí),沖刷效率高,出庫的含沙量大。通過對(duì)小浪底水庫泥沙多年調(diào)節(jié)系列年的計(jì)算,可以使更多(70%-90%)的泥沙調(diào)節(jié)到洪水期輸送。
當(dāng)遇到長期枯水系列年,小浪底水庫無法利用天然洪水排沙時(shí),利用龍羊峽、劉家峽水庫的聯(lián)合調(diào)節(jié)一定水量沖刷小浪底水庫進(jìn)行排沙。使進(jìn)入下游的水沙為可供興利的小流量清水和挾帶泥沙的洪水。由于水庫主動(dòng)空庫泄洪排沙,淤土滑塌所形成的調(diào)沙庫容可以長期重復(fù)使用,為保證黃河下游河槽長期不淤創(chuàng)造了有利的來水來沙條件。
4.3 水庫調(diào)節(jié)綜合效益
經(jīng)過多年研究,當(dāng)小浪底水庫初期攔沙庫容淤滿后,通過小浪底水庫泥沙多年調(diào)節(jié),把泥沙調(diào)節(jié)到洪水時(shí)輸送,可以控制主槽不抬高,甚至下切。因?yàn)槊慨?dāng)發(fā)生高含沙量洪水時(shí),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(yùn)用下泄清水,淤滿攔沙庫容以后,進(jìn)行泥沙多年調(diào)節(jié),相機(jī)利用洪水排沙,這兩個(gè)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(jī)會(huì)少了,灘區(qū)人民的生活也就穩(wěn)定了,黃河泥沙與洪水問題可以得到根本解決。
方案計(jì)算結(jié)果表明[5],水庫的興利指標(biāo)大幅增加,輸沙用水大量節(jié)省,年平均輸沙用水量?jī)H為60億m3左右,節(jié)省2/3,且均安排在豐水年小浪底水庫無法調(diào)節(jié)利用的洪水期;多年平均發(fā)電量比目前汛期低水位運(yùn)用的初步設(shè)計(jì)年發(fā)電量要增加20%,年均發(fā)電量由50億度增加到60億度。同時(shí)有利于黃河水資源的合理利用,最大限度滿足華北地區(qū)工農(nóng)業(yè)用水的需求。
5. 形成窄深穩(wěn)定河道是防洪洪輸沙共同需要
黃河下游游蕩型河道,寬淺散亂。從防洪、高含沙量洪水輸沙來說都需要形成一個(gè)穩(wěn)定、窄深河槽。沈怡在評(píng)述各家治河主張時(shí)就明確指出:“因?yàn)榉N種病象由河無定槽而起,所以如果要治河,必須首先使河槽穩(wěn)定”,并說“無論何人來治河,都必須這樣做”。
只有穩(wěn)定主槽,形成窄深河槽才能保證防洪的安全;只有形成窄深河槽才能提高河道的輸沙能力,充分利用下游河道在洪水期的輸沙潛力多輸沙入海。把游蕩性河道改造成窄深、歸順、穩(wěn)定的高效排洪輸沙通道,既保護(hù)了灘區(qū),也提高了河道的輸沙能力,一舉兩得。治理目標(biāo)是形成窄槽寬灘,窄槽用于排洪輸沙,寬灘用于特大洪水時(shí)滯洪削峰。
游蕩性河道具有比降陡、河槽極為寬淺和不穩(wěn)定的特性,就像在比降陡的地形條件下沒有興建跌水的不穩(wěn)定渠道,河槽寬淺對(duì)水流約束作用差,河勢(shì)變化呈現(xiàn)隨機(jī)性。由于不同水沙條件下河槽形態(tài)的變化是相互制約,相互破壞的,如汛期變窄深,非汛期變寬淺、高含沙洪水塑造的窄深河槽,在其它水沙作用下遭到破壞,河道總是寬淺形態(tài)。無法通過自動(dòng)調(diào)整形成窄深河槽,為此游蕩性河道需進(jìn)行雙岸整治,形成多來多排的窄深高效輸沙排洪通道,為利用洪水排沙入海創(chuàng)造條件[6],并可有效控導(dǎo)河勢(shì),徹底解決游蕩河道河勢(shì)游蕩而產(chǎn)生的眾多防洪問題,為控制河床不抬高提供可能。
6.黃河下游治理前景展望
通過以上的治理,解決了河床不抬高問題,主槽過流能力增大,洪水漫灘機(jī)會(huì)減少,不僅防洪的大問題解除了,河道內(nèi)灘區(qū)的所有問題,也必將逐漸淡化。才能使黃河灘區(qū)人們與自然和諧相處,灘區(qū)189萬群眾得到解放,359萬畝耕地得到充分利用,體現(xiàn)了以人為本、科學(xué)發(fā)展觀對(duì)現(xiàn)今黃河下游河道治理的客觀要求。
今后:不管黃河水沙如何變化,都要經(jīng)過小浪底水庫調(diào)節(jié)進(jìn)入下游。暴雨多,洪水多,來沙多,水庫排沙機(jī)會(huì)多;降雨少,洪水小,來沙少時(shí),小浪底水庫無排沙條件,則蓄水?dāng)r沙運(yùn)用,調(diào)節(jié)徑流供水、發(fā)電興利。充分利用洪水排沙入海在黃河的治理中具有十分重要的戰(zhàn)略意義。不僅可以解決河床淤積問題,還可大量節(jié)省輸沙用水量,不必再從千里之遙的長江調(diào)水沖刷黃河下游泥沙,為國家節(jié)省大量建設(shè)資金。
黃河經(jīng)過今后若干年的治理開發(fā),可以從一條災(zāi)害頻繁的害河變?yōu)橐粭l效益巨大的利河。黃河泥沙問題得到根本性解決,黃河將發(fā)生巨變---洪水不再泛濫,黃河的水資源得也到充分利用。
我們40余年對(duì)利用高含沙水流特性排沙,使下游河道基本消除淤積的可行性進(jìn)行了認(rèn)真的研究,至今已形成一整套可行的治理方案,研究成果本應(yīng)引起有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)重視,然而總是使我失望,希望未來能有志士仁人完成我未盡的歷史任務(wù)。
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