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黄河治理方略

朱 河 清领 理 方 额张红武, 张俊华, 姚文艺(朱委会黄河水利科学研究院)概要: 治黄方略为我国历代安民的决策课题。本文针对“水少沙多”这两点黄河难治的症结,认为增加进黄沙量的治本之策为使用现代工程措施,将黄土高原水土相当严重萎缩区整治成错落有致的比较平原,转变其风化地理环境。同时明确提出了与外流域调水融合的综合治理方略,把黄河下游河道作为淮河及汉江上游洪水的入海地下通道,减少黄河过洪能力,小浪底水库也可乘机排沙入海。关键词: 黄河; 管理方略; 泥沙基金项目:国家自然科学基金和水利部牵头资助项目(59890200)作者简介:张红武(1958-),男,河南省淮阳人,黄河水利科学研究院副院长。1 章节  黄河对于中华民族的意义是还包括长江在内的其它河流无法比拟的,她流经中国腹地,问世了中华民族,炎黄子孙既归功于黄河与黄土的哺育而生息兴旺,又受害者于黄河与黄土伴导致的黄河下游河道“贤淤积、善决、善徙”而水利好比。在中华民族存活发展史中,有相当大的篇幅都与黄河管理有关。在历朝历代,治黄方略如何制定皆是我国安民的决策课题。备受后人尊崇的最先的治黄顺利事例是传说中的大禹治水。他改良了共工和鲧“ 驱离障水”的作法,使用“疏川导滞”之策,平息了水患。这一传说,实质上是对先民治河的总结[1]。从周以后的文献记述中,可证实防卫洪水的黄河大堤的雏形远在春秋战国时期以前即已不存在。以后诸侯国家蓬勃发展,可以的组织更好的人力、物力,从一时间一地抵达,在大河两侧经常出现各自为政、甚至以邻为壑的堤防。规模较为大的和较为宽的就沦为我国早期的长城了。文字记述十分清楚的是在西汉汉哀帝继位之初贾让明确提出的治河三策,是继鲧、禹之后较早于明确提出前瞻性并且载于正史记述的最重要治黄方略。贾让当时面临的黄河下游河道“河高达民屋”,已是“地上悬河”,堤防相间很不完全一致,布局堪称恐慌,所以他最不主张的下策是堤防治河。三策中的上策主张退出旧有河道,人工淤塞北流。他指出“此功一立,河定民安,千载无患,故谓之一策。”中策主张开渠堰,分洪入漳。“此贤富国安民,兴利除害,支数百岁,故谓之中策。”仅限于当时的社会经济条件,贾让三策皆未能严肃构建。东汉王景的长河行洪之策获得了大规模实行。他指定行河路线较优的线路,自荥阳东至千乘海口千余里,修渠堤防,并利用沿河大泽展开放淤,获得了无根本性淤塞变迁的成就,仍然备受后人赞许。但是这种安澜却是是比较的,大量的泥沙淤积,最少隋唐五代经常出现了洪水泛滥决口,更加不有可能有“千年无恙”的史实。

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有一点糅合的是明朝潘季驯“束水攻沙”的治河理论与实践中。他主张南北两岸“坚筑堤防”,希望完备堤防系统,如用缕堤束水攻沙,用遥堤约束洪水泛滥,用格堤制止滩区行洪并增进滩地堕淤积;为防卫大洪水,又修筑滚水坝分泄洪。并且在当时黄河南流的条件下,充分利用淮河之水,利用洪泽湖的调节能力“蓄清刷朱”。潘季驯治河构建了由分流到合流,由水利到治沙两个巨变,逃跑黄河泥沙淤积这个显然问题,似乎这一点是很高明的。因此,在他之后的清、清治河措施,多遵循他的治河原则。他的治河思想和方法甚至影响至今。但黄河河床仍之后淤高,泥沙灾害日益累积,实在太1855年再次发生了铜瓦厢决口淤塞的剧变。  黄河管理研发确实获得极大进展是最近50年的事,黄河已开始变为为人们兴利教化的河流。总结治黄胜败经验和科学研究成果,指出使用“拦阻、分列、敲、徵、凿,综合治理”等措施,标本兼治,将近近融合,可以彻底解决泥沙问题;采行“上逃离现场分列,两岸分滞”的方针,可以有效地掌控洪水。将两者有机地融合一起,即构成一个防洪减淤的工程体系。显而易见,如此治黄已将黄河作为一个整体来考虑到管理对策,人们对黄河的研究与管理实践中转入了一个崭新的阶段。昔日千疮百孔的黄河大堤,而今变为了宏大的“水上长城”,沦为海河与淮河的分水岭,在人们的希望下,获得了倒数52年伏秋大汛不决口的奇迹和综合治理研发的丰硕成果,治黄成就举世公认。然而黄河却是是世界上最无以管理的河流,4000多年前的大禹治水以来,几经多少前辈的治河实践中,仍然没能转变黄河这条泥龙肆意闲逛的脾气。史书上明晰经常出现着2600多年里黄河洪水泛滥1500次、淤塞26次的记述。下游决口洪水泛滥范围,北返津沽,南约江淮,交错25万km2。频密的决口淤塞,给两岸群众带给了愤恨的灾害。而今,随着黄河流域人口急遽快速增长,经济建设很快发展和人类活动强度大大增加,母亲河的忧患仍在。由于冲沙入海的水量大大缩减,下游河床大大淤积压低,行洪能力大大弱化,高滩滩面漫水机遇已与1855年铜瓦厢决口前的情况相似,河道已渐趋预警高度,悬河形势十分不利;严重威胁着下游两岸人民生命财产的安全性。另一方面,却又生子收到季节性断流的灾患,自1972年以来的27年中就有21年断流,特别是在90年代,年年经常出现断流。影响到依赖黄河供水的城乡生活和工农业生产用水,不仅必要导致根本性经济损失,还带给了诸多的生态环境问题[2,3],如减轻了河口地区土地盐碱化,河口湿地生态系统发育,生物多样性增加,使黄河三角洲日益肥沃。黄河断流、洪涝灾害的环境好转互相遇,黄河安澜中隐伏着危机,治黄事业无比艰难又任重道远。尤其是随着国民经济的发展和黄河的演进,对黄河管理和研发又明确提出了更高的拒绝,使治黄面对着许多问题。如何使治黄事业更加合乎客观的自然规律和社会经济规律,亟需于我们之后探寻和努力奋斗。本文在前人研究和实践中基础上,就黄河的管理方略述一管见。2 增加进黄沙量的治本之策众所周知,黄河难治的症结在于沙多,而沙多的原因是黄土高原地区相当严重的水土流失。该地区西为祁连山余脉,西北为贺兰山,东至管涔山及太行山,北起阴山,南返秦岭,共计64万km2,海拔1000~1500m,比较高差100~300m,这是世界上黄土覆盖面积最很深、黄土地形最典型的地区。类似的边界条件下,中游暴雨是黄土高原土壤反感风化以及水土相当严重萎缩的动力因素,“愈多冲愈多陡峭,愈多陡愈冲”[4],使黄土高原被切割成得支离破碎,沟壑纵横,每年来自黄土丘陵沟壑区的泥沙约10亿吨左右,土壤侵蚀模数平均20000t/(a·5km2),大量泥沙进黄,导致一些水库湮废过热,下游河道大大淤高,防洪压力日益减轻。不少人指出,黄土高原历史上曾多次是植被较好的兴旺富饶之地,期望通过植树种草,转变黄土高原的生态环境,从而超过根治黄河的目的。但是也不应认识到,黄河塑造出的华北大平原是中华民族繁衍生息的中心地带,黄河早于在远古时期就是一条多沙河流。《左传》提到周诗:“俟河之清,人寿几何!”指出早的年代黄河已是非常混浊,因为黄河沙多的自然现象应当比这句周诗要早于得多。她所流经的中游地区,尤其是现代界定的相当严重水土流失区中的大部分地区,自古以来即是大自然条件十分严苛、水蚀风蚀尤为相当严重的地区。这可以《诗经·小雅·十月之交》为证:“烨烨震电,不宁不令其。百川凝结,山冢萃亡。高岸为谷,深谷为陵”。该诗生动地刻画了2000多年前大暴雨后山洪暴发时黄土高原土壤反感风化的自然景观。再行如《禹贡》中所称之为:“禹别九洲, 随山浚川”,指出当时黄土高原地区土壤侵蚀已十分相当严重,大量泥沙进黄,使黄河下游河道淤积日益严重,人们才不会产生“随山浚川”(亦即随着山去导滞,筑堤上游的河道)的设想。完整的或常规的生产方式很难确保植物生长有较好的立地条件,“皮之不存,毛将焉附”,因此,也就难以达到具备一定覆盖度的植被状况[5]。无论如何,对古代黄河中游地区植被状况的估算一定要考虑到大自然气候的制约影响。《诗经·大雅·云汉》叙述了周宣王时大旱多年的情景:“涝既大颇,涤涤山川,旱魃为虐,如NFDA4如焚”。也就是说大地涝得好象起火燃烧,山川干涸。似乎如此旱季的气候之下,很难不存在较好的植被。我们指出,对于黄土高原地区的水土保持,必需跑出传统框框,使用现代工程措施,如修建控制性拦阻沙工程、淤泥坝系及适当的挡土墙,逆沟壑为平地;也还包括人工定向炸开等措施,使一座座高耸的峁峁梁梁填满沟壑,逆坡地为比较平原。同时,相结合适当的生物措施。这些措施把经多年管理如今仅有占到黄土高原地区总面积大约20%、而进黄泥沙却占到总入黄沙量80%左右的水土相当严重萎缩区,改建成一片片错落有致的比较平原[6]。在这种丧失了风化地理环境的“平原”之上,水土流失被遏止,该地貌类型区进黄泥沙可增加70~80%(实质上进黄泥沙不有可能也不必须增加100%,否则将不会使下游河道遭到较强的冲刷,尤其是给河口三角洲地区带给相当大困难)。  只有从最基本的流域单元应从,通过工程措施转变水土相当严重萎缩区的风化地理环境,才是黄河治本之策,而且这决非很幸之后才有可能构建的事情,只要立刻动手,具体方法实行,10多年足矣。在这些不具备修养水源条件的人造“黄土平原”上,再行采取相应的生物措施,不远处的将来就难于构建“再生山川秀美的西北地区”的宏伟目标。从现有的技术经济条件来说,这几乎是不切实际的。面向21世纪我国经济发展向西部战略转移,从社会与生态环境协商的角度谈,这也是十分必要的。3 与外流域调水融合的综合治理方略  据传我国上古之时,“汤汤洪水方割,荡荡怀山襄陵,浩浩滔天”。然而,历经沧桑,黄河近代水资源日益匮乏,其水量仅有占到全国河川径流量的2%,大量资料指出,水较少是黄河下游河床大大淤积增高的主要动力因素,也是黄河难治的另一症结。模型试验找到,洪水机遇增加是黄河下游近些年河床衰退、过洪能力很低的主要原因[7]。从水资源角度谈,黄河是惟一流经旱季缺水的西北、华北地区的一条源远流长的大河,流域内地域辽阔,环境多样,土地与矿藏非常丰富,因水资源匮乏而制约着发展,因此黄河管理不仅要考虑到防洪,而且还要考虑到水资源问题。花园口以上多年平均值径流深77mm,相对于全国平均值径流深276mm的28%,黄河下游地区水资源相当严重紧缺科长期性、区域性、资源性缺水,因此,减轻黄河下游水资源供需矛盾的根本措施是开源,即从外流域调水济黄,修编黄河有效地水资源量,这是适应环境发展的长年战略措施。为此可利用黄河以南所处的良好地理位置,基本上沿南水北调中线方案线路,自汉江丹江口水库复,沿途把汉江、淮河上游可引之水经河南南阳、平顶山、许昌等地,在郑州以西桃花峪上游(如孤柏嘴附近)自流引进黄河,并利用东平湖和中环线的桃花峪水利工程加以调节。尔后,通过现有的下游引黄工程,还包括引黄济津、引黄进冀(现有的共产主义引黄工程和位山引黄进冀工程供水能力早已相当大)、引黄济训工程,向河南、山东、河北涉及地区供水,顾及南水北调中线、东线方案的调水起到。从而减低黄河水供需压力,超过解决问题下游断流、确保输沙用水量、提高下游河道淤积状况之目的。如果调水规模有确保,不但能减轻河北有关地区用水紧绷局面,还可再行通过河北水系的局部调整接济京津,符合原中线南水北调方案对京津的供水拒绝。

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在此前提下,黄河流域来水可主要考虑到本流域中上游用水,适当减轻了黄河中上游水资源紧缺的有利局面。并且小浪底水库可按照“高水高用”的原则,照相机调水北上。  从丹江口水库调水进黄,沿途干渠不应与淮河流域的河流和集水区域平交,与该流域的防洪体系结合,构成“串联水库”,除充分发挥适当的供水起到外,特别是在淮河、汉江流域的暴雨期,还将产生其他极大的社会经济效益。其一,通过优化调度,将淮河、汉江流域无法忍受的洪量调到黄河,把黄河下游河道作为淮河上游各大支流的洪水入海地下通道,淮河、汉江的防洪压力欲深感减低。其二,徵洪水进黄,可冲刷黄河下游河道,不断扩大主槽断面面积,提升过洪能力,增加下游河道淤积。赵业安等专家的研究结果[8]及我们积极开展的模型试验资料[7]指出,黄河下游有“大水养大沙”及“大水出好河”的规律,水少沙多是黄河下游河道淤积的根本原因,且水沙配上不相适应是导致黄河下游河道淤积压低的又一主要原因。因此[9],只有徵洪水进黄,使流量与含沙量相适应,“大水养大沙”时,才能获得最差的输沙减淤效果。其三,小浪底水库的库容,是充分发挥综合利用效益的确保[10],小浪底水库可借分洪调水之机集中于排沙,利用大水排沙入海,适当减少了水库十分宝贵的库容。增大了水库调节能力,极大地提高水库的综合利用效益。  总之,如此调水对黄河防洪减淤乃至整个黄河管理都能产生极大效益,同时对提高黄河下游尤其是三角洲地区的生态环境具备最重要意义。大量泥沙堆海造陆,不断扩大河口三角洲国土面积,并不利于当地海上石油变成陆地铁矿,其意义颇为深远影响。  为填补汉江下游枯水期用水,可修筑谓之江济汉工程,即从荆江沙市附近自高而下向汉江下游开渠调水,为节省渠道长度,并便于调蓄,谓之江济汉工程可经过长湖。可行性选在沙洋镇以下作为进汉江江口,进江口坐落于规划梯级之一的兴隆枢纽上游,以便于调节。荆江年均径流量大且较平稳,汛期宽约半年之幸,故堰补汉是有确保的,同时洪水期还可减轻荆江防洪压力。4 结语  管理黄河方略必需针对“水少沙多”这一症结展开科学制定。为使黄土高原地区进黄沙量大大减少,不应使用现代工程措施,将水土相当严重萎缩区整治成一片片错落有致的比较平原,转变其风化地理环境。这一治本之策毫无疑问是行之有效的。  为减轻黄河流域尤其是下游地区水资源供需矛盾,应向汉江、淮河上游调水进黄,冲沙减淤,提高生态环境,顾及南水北调中线、东线工程的供水起到,并通过黄河以南包含的“串联水库”的调度,把黄河下游河道作为淮河及汉江上游洪水的入海地下通道,不断扩大黄河下游河道过洪断面,同时将小浪底水库乘机所排泥沙运送入海,提升该水库的综合效益。  本文明确提出的治黄方略,不仅把黄河作为一个整体来研究管理对策,而且还把邻近流域作为一个系统加以考虑到,防洪与用水问题等统筹兼顾,最大限度构建黄淮海平原的水资源优化调配。参考文献[1]谢鉴衡,赵文林。黄河泥沙问题的历史和现状。黄河泥沙。赵文林主编。黄河水利出版社,1996.[2]张俊华,张红武,陈书奎等。黄河下游断流影响、原因及对策。闻:中国水利水电工程技术进展。邵维文主编。北京: 海洋出版社,1999.[3]姚文艺,赵业安等。黄河下游河道断流兼及。水科学进展,1999,(2).[4]谢家泽。关于黄河下游管理问题。谢家泽文集。北京:中国科学技术出版社,1995.[5]张红武。黄河问题的对策。科学时报,1999.3.24.[6]张红武,张俊华,姚文艺。根治黄河不是梦幻。科技日报, 1997.[7]张红武,江恩惠等。黄河高含沙洪水模型的相近律。郑州:河南科学技术出版社,1994.[8]赵业安,潘贤娣等。黄河下游河道冲淤积情况及基本规律。闻:黄河水利研究所科学研究论文集。(第一集,泥沙·水土保持). 河南科学技术出版社,1989.[9]赵业安,潘贤娣。泥沙研究在黄河管理研发中的战略地位。黄河泥沙。赵文林主编。 黄河水利出版社,1996.[10]张俊华,张红武。小浪底库区泥沙淤积及下游减淤起到研究。闻:中国水利水电工程技术进展。邵维文主编。北京: 海洋出版社,1999.