生态规划
黄河调水调沙
治黄史上的重要里程碑
7月21日凌晨4时,我国在黄河首次进行的调水调沙试验进入到第18天,整个黄河下游河道的流量已经恢复到调水调沙试验前的初始状态。这标志着黄河首次调水调沙试验人工调节水沙全部入海,同时标志着黄河首次调水调沙试验的关键阶段告一段落。
中华民族母亲河黄河是中国第二长河,也是世界上含沙量最大的河流。“黄河九曲万里沙”,每年携带16亿吨泥沙进入下游,这不仅使人“跳进黄河洗不清 ”,更为严重的是,下游河床以年均10厘米的速度抬升,形成800公里长的“地上悬河”。
为对付河床升高,新中国成立以来,黄河大堤已加高4次,平均高度达10米。然而,大堤加得越高,水头也越高,水压增大,防洪风险也会越大。目前,黄河下游河床平均高出两岸地面4-6米。
2001年建成的小浪底水利枢纽,使中国水利专家们调水调沙的大胆设想成为可能。
这次试验,通过小浪底水库调控水沙,变水沙不平衡为水沙平衡,形成有利于河床冲刷的水势,为小浪底水库今后长期运用和下游河道减淤提供科学的数据,从而实现“河床不抬高”的治黄目标。
黄河调水调沙是一项极为复杂的系统工程。科技人员通过测算,人工调控小浪底水库中处于不同位置的排沙孔、明流孔和暗流孔,合理调整它们的开关顺序及次数,使下泄水流形成一定水沙比例,且符合下游河道的输沙规律。据了解,在这次调水调沙试验中,小浪底水库共有3条泻洪明渠和3个排沙洞提闸放水,从中喷涌而出的黄河水,形成巨大的“人造洪峰”,一路卷起中下游河床沉积的大量泥沙,直奔黄海。调水调沙还需要充分预测水库蓄水、河道来水、未来天气预报等情况,并考虑到从小浪底坝下至入海口近千公里河床冲刷、淤积、工程出险等因素,均需要进行大量科学的分析计算和各方的积极配合。
为做好黄河调水调沙试验,水利部黄河水利委员会科学调度,在不影响两岸用水的情况下,使小浪底水库蓄水达43亿立方米,为试验提供了可靠的保证。本次试验范围包括自小浪底水库至山东入海口的900多公里河段,在900多公里的河道上设立固定淤积测验断面161个。山东、河南两省为此关闭了所有引黄闸门,避免水量损失;并组织了数千名堤防职工,做好料物、抢险等准备工作,以应付突发险情。山东还拆除了河道上40多座浮桥,以保证水流畅通和测量数据的准确。
黄河水利委员会主任李国英说,黄河调水调沙试验是世界水利史上迄今规模最大的人工调控泥沙原型试验,是传统治黄走向现代治黄的重要里程碑。
“三条黄河”
实现高新技术一体化
7月19日,在河南省郑州市北郊的黄河模型大厅,黄河小浪底库区模型开始放水,模拟此前进行的黄河调水调沙过程,进行对比实验。10台电脑根据不同的数字模型同时演练黄河调水调沙试验的全过程,在电脑屏幕上,“数字黄河”滚滚流动。在大厅里,“模型黄河”尽收眼底。长210米的小浪底库区河段模型按1∶ 300的比例尺仿制出库区以上63公里的黄河河段,按相似的水沙条件,复演出小浪底水库的调水调沙过程,工作人员正在忙碌地测量流速、含沙量、水位、断面形态等数据。黄河调水调沙冲刷河道模拟试验,是在缩小了600倍的模型河道上进行的,这里的“黄河”只一步就能跨过去。
至此,“三条黄河”即“原型黄河”、“模型黄河”、“数字黄河”实现了联动。
“原型黄河”就是自然界中真实的黄河;“数字黄河”是借助现代信息技术构建的数字化虚拟平台,即“装在计算机里的黄河”;“模型黄河”则是以相似性原理为依据,按照一定比例缩小的黄河模型,也就是“实验室里的黄河”。
“原型黄河”调水调沙试验开始后,“模型黄河”与之进行同步试验;“数字黄河”利用遥测、遥感、卫星技术和数字模型等科技手段在调水调沙期间进行降雨预报、洪水预报和水库调度,同时搜集水量分配、冲淤变化、洪水演进等方面的数据信息并进行即时分析研究。水利专家将“三条黄河”取得的实验数据进行合成分析,从而掌握实现水沙平衡的内在规律,找出黄河下游不淤积的临界流量和临界时间。
近些年来,治黄人一直在探索通过人工手段塑造一种理想的水沙关系。而“ 三条黄河”联动,实现了高新技术的一体化,使治黄人的夙愿变为现实。
“新规划”
系统阐述治黄“重点”
黄河又是一条桀骜不驯的“苍龙”,其周期性的泛滥、决口和改道,历来被视为中华民族的心腹之患。从先秦到国民党统治时期的2500多年内,黄河下游共决溢1500多次,大的改道26次。频繁的决口改道,给两岸群众带来了深重的灾难。由于生产力发展水平和社会制度的制约,在漫长的历史时期,两岸人民盼望黄河除害兴利的美好愿望难以实现。
新中国成立以后,党和国家领导人对黄河治理开发十分关注,多次亲临黄河视察。1952年,毛泽东同志视察黄河,并发出“要把黄河的事情办好”的号召。邓小平同志也曾多次考察黄河。1999年6月21日,江泽民同志在郑州主持召开黄河治理开发工作座谈会。他在讲话中指出,进一步把黄河的事情办好,让古老的黄河焕发青春,更好地为中华民族造福。
50多年来,我国对黄河进行了卓有成效的治理开发:黄河流域已修建了3000 多座水库,总库容已相当于黄河的年径流总量,黄河水资源的利用率已达60%;黄河下游1300公里的大堤普遍加高加固3次,据统计,黄河大堤共完成13.8亿立方米土石,相当于造起13座万里长城;黄河流域水土流失面积的五分之二得到治理。
新中国成立后,我们对治黄思想的认识到达一个新高度。史前的鲧用“堵” 的方法治黄,遭到失败;大禹改用“疏”的办法,获得成功。如今的治黄人大多认识到,随着时代的发展,治黄再也无法简单地用“堵”和“疏”加以解决,它已成为一个将自然环境、技术科学和经济社会紧密联系在一起的庞大而复杂的系统工程。
日前,国务院批复了《黄河近期重点治理开发规划》。据了解,这是人民治黄以来国家正式通过的第二个整体治黄规划。此前的1955年,全国人大一届二次会议通过《关于根治黄河水害和开发黄河水利的综合规划》。
治黄“新规划”要求,用10年的时间,初步建成黄河防洪减淤体系,基本控制洪水泥沙,确保防御花园口水文站洪峰流量22000立方米/秒堤防不决口,基本控制游荡性河道河势;相对稳定入海流路;上中游干流重点防洪河段的防洪工程达到设计标准。通过长期不懈地努力,到本世纪中叶,建成完善的黄河防洪减淤体系,有效控制黄河洪水泥沙,谋求黄河长治久安,形成节水型社会,实现南水北调西线工程向黄河流域调水170亿立方米左右,供需矛盾基本解决;黄河流域地表水水质恢复良好状态。黄河流域适宜治理的水土流失区基本得到治理,平均每年减少入黄泥沙达到8亿吨,生态环境实现良性循环。
另外,“新规划”还从水资源统一调度、治理黄河水污染和水土流失等方面确立了新的治黄开发目标。在水利界有个形象的说法,“千吨黄河水只值一瓶矿泉水”。日前国务院批复的《黄河近期重点治理开发规划》中,提出建立合理的水价形成机制,将有望杜绝“千吨黄河水只值一瓶矿泉水”现象。
在中华儿女的心目中,黄河不仅仅是一条河流,更是一个民族不朽的灵魂,黄河之水已经融入到每位中华儿女的血脉之中。我们期盼着,中华民族的母亲河得到更好的治理开发。