水利工程論文-根治黃河的對策摘要：在系統(tǒng)評述現(xiàn)代治黃方略基礎(chǔ)上，把江、淮、河、海四流域作為一個系統(tǒng)考慮，針對“水少、沙多”這兩點(diǎn)黃河難治的癥結(jié)，確定治黃對策為：（1）采用現(xiàn)代工程措施，將中游水土嚴(yán)重流失區(qū)改造成錯落有致的相對平原，以大大減少入海沙量；（2）從漢江、淮河上游調(diào)水入黃，沖沙減淤，解決黃河下游水資源供需矛盾，改善河口地區(qū)生態(tài)環(huán)境。若如此，根治黃河將非夢幻。關(guān)鍵詞：黃河對策黃河流域是中華文明的主要發(fā)祥地，但由于地理和環(huán)境的原因，黃河又是世界上含沙量最大、地上懸河河段最長的河流。從先秦時期到民國年間的2500多年時間里，黃河共泛濫1500多次，改道26次，給兩岸人民的生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大的損失。自人民治黃以來，創(chuàng)造了黃河連續(xù)55a伏秋大汛不決口的歷史奇跡和綜合開發(fā)的豐碩成果，治黃成就舉世公認(rèn)。然而，黃河畢竟是世界上最難治理的河流，目前展現(xiàn)我們面前的是：上游源頭不斷萎縮；中游土地沙化、水土流失日益嚴(yán)重；下游河床仍不斷淤積抬高、懸河形勢更為嚴(yán)峻；整個流域水資源供需矛盾愈加突出。有關(guān)部門在“21世紀(jì)黃河防洪形勢和對策”中，針對性地提出了系統(tǒng)的治黃方略，包括“以下游大堤加培和河道整治工程為重點(diǎn)，盡快完善黃河下游防洪工程體系，合理調(diào)度小浪底水庫，充分發(fā)揮其防洪、防凌、減淤作用；堅(jiān)持不懈地搞好黃土高原的水土保持，有效減少入黃泥沙，適時修建磧口、古賢水利樞紐”等重要措施，但其目標(biāo)也僅僅是“使黃河下游現(xiàn)行河道再行河100a左右。”正因?yàn)辄S河的難治，不少人視黃河為“中國的憂患”。其實(shí)，就目前科技水平和國力狀況，我們完全可以根治黃河。本文擬在綜述和評價現(xiàn)代有代表性的治黃方略的基礎(chǔ)上，提出根治黃河的對策。1現(xiàn)代治黃方略述評1.1人工改道方案由于黃河下游嚴(yán)重淤積，歷史上平均每隔100多年就自然改道1次。大堤不可能無限修高，自然決口不如人工改道，于是有人提出了黃河的人工改道方案。方案之一是開辟新河，西起京廣鐵路橋附近，經(jīng)封丘、長垣，東至禹城、惠民，由套兒河口東流入海。河長580km，比京廣鐵路橋以下現(xiàn)河道縮短100km左右。方案之二是平行北移黃河方案，又稱三堤兩河方案，在黃河下游北岸大堤之北再筑一條大堤，從而形成的新河道，在夾河灘以下縮短約80km，可與現(xiàn)河道交替使用。細(xì)觀黃河流域地圖，自然能萌生在黃河上中游也實(shí)施人工改道的設(shè)想。自20多年前曾有學(xué)者向筆者提及此方案后，經(jīng)常有人提此建議。例如文獻(xiàn)提出的分流工程，即以黃河上游的劉家峽水庫作為分流點(diǎn)，其中上分流仍然是黃河干流，其水量受到控制，主要保證寧夏平原、河套平原等地區(qū)工農(nóng)業(yè)對水的基本需求。上分流在河口鎮(zhèn)處斷流。下分流從分流點(diǎn)處直接?xùn)|流，通過隧道注入渭河上游，再借助渭河與黃河干流相連。這類方案試圖使黃河干流不再輸送黃土高原溝壑區(qū)和黃土丘陵溝壑區(qū)的泥沙。黃河人工改道的策略自古就有人提及，即使不討論上中游的改道設(shè)想，僅黃河下游的改道，工程量就十分巨大，牽涉面廣，未知因素太多，對區(qū)域環(huán)境，氣候的影響風(fēng)險太大，特別是在現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)、人口密集的情況下，改道之議更難以得到理解。1.2放淤及淤背方案黃河細(xì)沙淤泥肥好，結(jié)合引黃河水淤地，發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)并處理泥沙無疑是一件一舉兩得的幸事。歷史上北宋的王安石曾放黃淤地，20世紀(jì)50年代也實(shí)行過放淤造田的方案，但都因土壤鹽堿化問題未能取得成功。曾有人提出放淤稻改，從農(nóng)業(yè)著手達(dá)到治黃目的，最終導(dǎo)致喝光吃凈的后果。分流淤沙方案也有類似效果，總結(jié)山東河段及河口三角洲群眾放淤改土的經(jīng)驗(yàn)，曾有放淤治河的多種方案。不過應(yīng)該想到，若在河道內(nèi)放淤，縮小過洪斷面，影響防洪；在河道外放淤，尾水難歸大河，水資源浪費(fèi)較嚴(yán)重，多數(shù)情況下還可能增加引水口下游的河道淤積等問題，都需要進(jìn)一步研究。幾十年來一直在黃河下游大量進(jìn)行著引黃淤背工作。且借助水力吹填和機(jī)械化施工，將黃河泥沙淤筑在大堤兩側(cè)（主要在背河一側(cè)），形成高于河道的人工崗嶺，淤筑成相對地下河，潰決改道之虞可以避免。不過，該方案工程量巨大，眾多跨河建筑物也必須不斷改建，尤其是到了一定程度，現(xiàn)有入黃的洛河、沁河、汶河、金堤河和山東左岸山區(qū)河流的出路，更是難以解決。此外環(huán)境問題也是十分棘手的。1.3河道整治方案歷代治河專家都想通過“束水攻沙”、“穩(wěn)定中水河槽”，達(dá)到治理黃河下游河道的目的。目前多通過河道整治方案，因勢利導(dǎo)，借助修建丁壩等控導(dǎo)工程，所謂“以壩護(hù)灣”、“以灣導(dǎo)溜”進(jìn)行護(hù)灘刷槽，形成穩(wěn)定的河槽，降低洪水水位，使中小洪水不漫灘，從而可用較少的水輸送更多的泥沙。由于國家對黃河治理愈加重視，上中下游河段都大力實(shí)施河道整治工程。不過對于黃河這條水沙及河床邊界條件都十分復(fù)雜的河流，在泥沙尚未得到有效控制的前提下，河道整治工程很難“以靜制動，以不變應(yīng)萬變”。模型試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在超飽和高含沙狀態(tài)下，大量泥沙堆積，主槽過流能力銳減，大洪水時河道整治工程很難控導(dǎo)河勢，嚴(yán)重時還會出現(xiàn)主流上灘的所謂“滾河”現(xiàn)象。因而，對于治黃來講，河道整治僅為治標(biāo)之策。1.4挖河疏浚方案近年來有關(guān)部門借鑒國外疏浚航道的事例，提出挖河主張。黃河治理開發(fā)規(guī)劃綱要中也已把挖沙疏浚作為一項(xiàng)重要的治黃措施。實(shí)際上，該措施在黃河上曾多次運(yùn)用。如果把此作為輔助性措施，在有堆存泥沙空間的情況下是有一定作用的。但是黃河泥沙挖不勝挖，大規(guī)模挖沙治河，必定事倍功半，甚至半途而廢。作用最明顯的可能是在河口區(qū)挖沙，但是由于控制流速與輸沙能力的主要是水面比降，海平面不變，其作用也是有限的。關(guān)鍵是通過諸如挖通攔門沙之類的措施，降低河口侵蝕基準(zhǔn)面。如果在下游河道中間選擇某河段進(jìn)行開挖，筆者1996年開展的模型試驗(yàn)表明，挖沙后淤積反而加重，使原本能排到下游的泥沙在所挖河段紛紛落淤，說明在侵蝕基點(diǎn)不可能降低太多的條件下，挖沙疏浚對減輕河道的淤積作用是很有限的（挖沙所減少的泥沙量相當(dāng)于被原應(yīng)下排入海的泥沙所置換）。1.5攔沙措施黃河中游黃土高原12.95104km2的多沙粗沙區(qū)占入黃泥沙總量的80，攔截這部分泥沙是黃河的治本之策。建國以來，我國在黃河干流上修建了龍羊峽、劉家峽、三門峽等多座高壩大庫，小浪底水庫也已投入使用。高壩大庫能迅速地控制入黃泥沙，無疑是最易見成效的應(yīng)急措施。但干支流壩庫容畢竟有限，而上游來沙無限，此舉終非治本之策。黃土高原歷史上群眾就有打壩淤地的傳統(tǒng)。在黃土高原以小流域?yàn)橹卫韱卧?，修建溝道壩系工程，就地?cái)r蓄水沙，淤成的壩地水土肥沃，成為當(dāng)?shù)刂匾霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地。該方法具有投資少、當(dāng)年見效、群眾積極性高等優(yōu)點(diǎn)。目前應(yīng)對壩系穩(wěn)定和優(yōu)化規(guī)劃等理論進(jìn)行深入的研究，對當(dāng)?shù)厝罕姷拇驂谓?jīng)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)總結(jié)，加強(qiáng)統(tǒng)一規(guī)劃和領(lǐng)導(dǎo)工作。1.6調(diào)水調(diào)沙方案早在20世紀(jì)60年代有關(guān)專家就提出了調(diào)水調(diào)沙治理黃河的新方略。即利用水庫調(diào)節(jié)水沙工程，充分發(fā)揮水流對下游河道的沖沙減淤作用。根據(jù)已有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和研究成果，水庫調(diào)水調(diào)沙包括蓄清排渾、留粗排細(xì)、控制泄量、人造洪峰等形式，試圖將河道泥沙直沖入海。據(jù)估算，要輸出這部分泥沙，每年得消耗2224km3黃河水。但由于黃河水資源嚴(yán)重短缺，憑借自身的徑流量進(jìn)行調(diào)水調(diào)沙是難以解決問題的。在已經(jīng)實(shí)施的各種治黃措施中，只有“攔、排、調(diào)”最為有效，這三者又是相互聯(lián)系、缺一不可的。只有“調(diào)”好水沙，才能有效地“攔”和“排”；沒有“攔”和“排”，水沙也就無從“調(diào)”起。要解決黃河全流域的防洪問題，緩解水資源供需矛盾，改善生態(tài)環(huán)境，最必