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淺談黃河下游河床抬高的原因及治理措施

2009-03-09   來源:蘭考黃河河務局    熱度:   收藏   發表評論 0

  摘要:本文簡要闡述了黃河下游河床抬高的原因,分析了河床抬高的危害性,提出了“河床不抬高”的六項措施:首先采取水土保持措施來減少黃河中游粗泥沙的入黃量;其次是適時進行調水調沙,沖涮河道,減小河道淤積;第三在中游適宜地點修建高壩大庫,攔蓄、調節洪水泥沙;第四是大力開展下游河道整治工程和疏竣工程:第五是設法減緩河口延伸的速率;第六是合理開發應用黃河泥沙資源,將黃河泥沙變害為利。

  關鍵詞:河床抬高  黃河泥沙  治理措施

  “河床不抬高”是治黃工作者長期以來的愿望,水利部原部長汪恕誠首先將其作為治黃的目標明確提出來,黃委李國英主任更將其作為黃河實現長治久安的重要標志。

  “河床不抬高”應是指主河槽不抬高,至于灘地的適當淤積抬高則有利于主槽的穩定,即“灘高槽穩”,是有益的。

  1.河床抬高的原因

  長期以來,黃河下游河床不斷抬高是由于黃河水少沙多,水沙不平衡,導致黃河下游河床嚴重淤積,逐年抬高的,主要原因有三:①中游地區嚴重的水土流失;②河口淤積延伸,河道增長;③下游河道尤其是東壩頭至高村游蕩型河段和高村至陶城鋪“駝峰”河段輸沙不暢。其中中游嚴重的水土流失是最根本的原因,河口的淤積延伸和下游的游蕩河型都是由中游長期的嚴重水土流失所造成的。

  2.河床抬高的危害

  由于來水來沙條件和歷史條件的不同,黃河下游河床的抬高加劇是從三門峽水庫修建后的20世紀60年代開始發展起來的。截止目前,黃河下游不同河段河床抬高的發展程度有所不同,最為嚴重的河段為東壩頭至陶城鋪河段。

  東壩頭至高村河段長66km,左岸平灘水位高于臨堤灘面0.52-2.98m,平均高差1.96m,灘面平均寬約5.5km,灘地橫比降平均值為5.15,明顯大于河道縱比降;右岸平灘水位一般高于臨堤灘面0.62-4.34m,平均高差2.09m,灘面平均寬約4.85km,灘地橫比降平均值為5.84,也明顯大于河道縱比降。該河段兩岸河床抬高形勢最為嚴重,部分斷面甚至主槽河底高程也已高出臨堤灘面高程。

  高村至陶城鋪河段長165km,左岸平灘水位高于臨堤灘面1.08-3.43m,平均高差達2.17m,灘面平均寬約4.2km,灘地橫比降平均值達9.8,明顯大于河道縱比降;右岸平灘水位一般高于臨堤灘面0.84-2.78m,平均高差2.15m,灘面平均寬約2.86km,灘地橫比降平均值為10.39,也明顯大于河道縱比降。該河段兩岸灘面較窄,橫比降較大,河床抬高形勢也非常嚴重。

  從以上情況可見,由于黃河下游河床的嚴重淤積,逐年抬高,不僅導致黃河下游二級懸河形勢的不利局面進一步加劇,并使黃河下游河道在中常洪水下,形成橫河、斜河和順堤行洪的危害性逐漸加大,進一步增大了洪水對兩岸的威脅,防汛形勢日趨嚴峻的不利局面。

  3.實現河床不抬高的治理措施

  要實現“河床不抬高”的目標,就要從根本上解決下游河道的泥沙淤積問題。這首先在于采取水土保持措施來減少黃河中游粗泥沙的入黃量;其次是適時進行調水調沙,沖涮河道,減小河道淤積;第三在中游適宜地點修建高壩大庫,攔蓄、調節洪水泥沙;第四是大力開展下游河道整治工程和疏竣工程:第五是設法減緩河口延伸的速率;第六是合理開發應用黃河泥沙資源,使黃河泥沙達到變害為利的作用。

  3.1大力推進水土保持工程,減少泥沙入黃

  黃河中游多沙粗沙區是造成黃河下游河道淤積的主要泥沙來源區,加強多沙粗沙來源區治理,這是實現“河床不抬高”的治本之策,應成為今后工作的重點。這一地區地形破碎,坡陡溝深,暴雨集中,水土流失極為嚴重,治理標準低,治理任務十分艱巨。實踐表明,水土保持是減少入黃泥沙的根本措施之一,加強黃土高原地區淤壩地建設,植樹造林,采取工程、生物和耕作等綜合措施,做到水土流而不失,減少泥沙入黃,減少由于水土流失造成的黃河下游河道淤積,取得人民治黃的根本性勝利。

  3.2適時進行調水調沙,沖涮河道,減小河道淤積

  2002年以來,通過對小浪底水庫調水調沙的8次試驗和應用,有效減少了小浪底水庫和下游河道的泥沙淤積。特別是2004年6月,在利用中游水庫聯合調度,塑造人工異重流,形成連續的泄流動力對小浪底水庫的淤積泥沙進行沖刷的同時,黃河又進行了基于人工擾動方式,借助自然力量更大尺度的擴大河道沖刷量,增加入海洪水的挾沙含量,從而最大限度地實現減淤沖沙的目的。從調水調沙試驗效果來看,調水調沙對下游河道主槽減淤效果是明顯的,能夠塑造協調的水沙關系,主槽的過流能力由1800m3/s迅速提高到4100m3/s,有利于輸沙入海,減輕黃河下游河道的淤積甚至沖刷下游河道。適時進行調水調沙,對黃河下游河道輸沙減淤、減緩河道淤積抬升是十分必要的。

  3.3加快建設水沙調控體系

  水土保持工作在短期內不能湊效,在中游適宜地點修建高壩大庫,攔蓄、調節洪水泥沙就成了實現“河床不抬高”的顯著有效措施。故此,我們應積極汲取小浪底水庫調水調沙的應用經驗,結合已修建的龍羊峽、劉家峽、三門峽、小浪底等水庫,抓緊時間續建大柳樹、古賢、磧口三座高壩大庫,從而逐漸形成黃河干流水沙多年調控體系,有了這樣的水沙多年調控體系,就可以人為的制造必要的洪峰,塑造下游主河槽,這也是下游河道的急需。

  3.4 大力開展下游河道整治工程和疏竣工程

  由于河槽寬淺河段輸沙能力低,是造成目前高含沙洪水在黃河下游嚴重淤積的主要原因。同時河槽寬淺無法約束洪水期河勢的突然變化,常造成平工出險,險工脫流,形成十分被動的局面。因此,從減淤與防洪河道整治上考慮,都需要把寬淺游蕩河段治理成具有窄槽寬灘的規順河道。為此,要盡快完成下游河道治理,尤其是東壩頭至高村游蕩型河段和高村至陶城鋪駝峰型河段的治理。

  河道治理包括兩方面的內容,即主槽整治和灘區治理。主槽整治的任務是改變現行河道狀況,將寬淺、散亂、多變的游蕩河型整治成為窄深、穩定、單一的彎曲河型,得到一條穩定、高效的輸水輸沙通道,提高河道輸沙能力。主槽整治已經進行多年,整治工程絕大部分已經布點,取得了比較明顯的效果,今后首先要將尚未布點的整治工程進行布點,進而調整、補充、完善全河段的整治工程,盡快完成主槽整治任務。從長遠看,應以主槽整治工程為節點,修筑防洪堤,解放下游寬河道內的廣大灘區,現大堤作為二級防線保留。

  灘區治理是河道治理的重要組成部分。灘區在現階段還有漫水的可能,縱橫串溝可能造成河勢的不利變化,也有可能發生堤河。治河必要治灘,治灘要結合灘區水利建設,擬具淤灘計劃,大力進行淤灘、淤串、淤堤河、淤坑溏的措施,徹底改變“槽高、灘低、堤根洼”的局面,從而達到淤灘刷槽的目的,維護灘區人民群眾的生命財產安全,促進灘區經濟發展。

  3.4 穩步實施河口整治工程

  整治河口,疏浚入海流路,盡可能排沙入深海。泥沙填海造陸、河道延長,直接造成河床的抬升。黃河下游長時期以來,一直未能形成相對平衡,而表現為淤積,其主要原因就在于河口的不斷淤積延伸。減緩河口的延伸速率首先要適應黃河河口目前水沙條件下不斷淤積、延伸、擺動、改道等循環演變的規律,有計劃地就近安排入海流路,適當擴大河口三角洲的改道范圍,盡量延長河口大循環的年限;其次是采取挖河疏浚等措施,設法加大輸往外海的沙量。

  3.5合理開發利用黃河泥沙,變害為利

  黃河難治,癥結在泥沙。黃河泥沙已經成為威脅黃河防洪安全的心腹之患,制約黃河長治久安、脈搏健康跳動的瓶頸問題。合理開發利用黃河泥沙在治理黃河中有可觀的社會、經濟、環境等效益。

  隨著國家政策的變化,黃河灘外磚瓦窯場在國家要求“禁實”過程中逐步被拆除。磚瓦窯場利用的泥沙主要是亞粘土或稱聯合土,基本上不使用純粘土或純沙土,黃河灘區一般情況是層沙層淤,這對生產磚瓦原料的采運較為有利。為滿足市場需要,尤其是為了滿足群眾建房市場的需求,在黃河灘區興建磚瓦窯廠生產粘土實心磚或粘土空心磚還有一定的市場。灘區磚瓦窯以20門窯為例,一年要用土3萬m3。在不影響黃河河道整治工程的情況下,現蘭考黃河灘區建磚瓦窯廠可利用面積約有50km2,若按建設一座磚瓦窯廠需用灘地0.2km2計算,灘區內可修建磚瓦窯廠200余座,年利用黃河泥沙可達600萬m3,隨著遠期建筑市場的穩定,年利用泥沙量可穩定在400萬m3左右。

  由以上情況可見,合理利用黃河河道中挖出的泥沙代替建筑材料,發展第三產業,可有效利用黃河泥沙,減少天然資源的破壞,保護大量農田不受侵害,減緩河道淤積抬升的速度,達到變黃河泥沙有害的一面為有利的一面,為人類造福。


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