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黄河流域治理开发与展望

[db:作者]2021-02-25 06:52:40农业百科12人已围观

简介黄河流域治理开发与展望

  黄河流域治理开发与展望 : 黄河是中国第二大河,几千年来广大人民不断地与洪水灾害作斗争,并发展了灌溉、航运等事业。中华人民共和国成立后,制订黄河流域除害兴利综合利用规划,逐步完善黄河下游防洪工程体系,战胜了历年发生的洪水,修建众多的水利、水电工程,发挥了综合效益,为防止水土流失开展了大规模的水土保持工作。在研究洪水泥沙规律方面取得了进展。
流域概况黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓,流经青、川、甘、宁、蒙、晋、陕、豫、鲁等九省、自治区,在山东垦利县注入渤海,流程5400公里,流域面积75.2万平方公里。流域地势西高东低约可分为三级,西部青海高原海拔三四千米;中部为内蒙古高原和黄土高原,海拔多在一二千米;东部由黄河下游冲积平原和鲁中丘陵组成,海拔多为一百米以下。从河源到内蒙古的托克托为上游,流域面积36.8万平方公里,流程3460公里,落差3845米。兰州以上植被较好,雨雪较丰,水多沙少。托克托至河南桃花峪为中游,流域面积36.2万平方公里,流程1235公里,落差896米,两岸大部分是黄土高原,为黄河洪水泥沙主要来源区。桃花峪至河口为下游,流经华北大平原,流域面积2.2万平方公里。流程768公里落差89米,除山东平阴、长清一带傍山外,两岸修建了大堤,河道上宽下窄,最宽处约20公里,最窄处仅300米。泥沙淤积使河床高出两岸地面一般为3~5米,有的高出10米,为“地上河”。
流域内总人口8400万,耕地1.9亿亩;如包括与黄河下游关系密切的豫、鲁两省沿河地区在内则总人口为1.3亿人,总耕地2.7亿亩。农作物以粮、棉、油为主,上游有良好的牧场,入海口水产颇丰。沿黄河八个主要省、自治区(未包括四川省,下同)矿产资源丰富,煤炭、石油、铜、铁、铝等蕴藏量在全国占有重要地位。沿河有西宁、兰州、银川、包头、呼和浩特、太原、西安、洛阳、郑州、开封、济南等著名城市。铁路、公路与航空等交通比较发达。
流域属大陆性气候。气温西部与北部低,南部、东部高,年平均气温为-4℃~14℃。年降水量平均为478毫米,西北部约150毫米,南部达900毫米,6~10月降水量占全年65~85%,最大暴雨发生在7~8月。年平均水面蒸发量北部高达2000毫米,南部为800毫米。
花园口站1919~1974年实测的平均河川径流量为470亿立方米,如计入已引出的工农业用水等在内,则天然年径流量为560亿立方米。径流量的特点是:兰州以上来水较丰,径流模数每平方公里为14.6万立方米,几乎是全河的一倍。花园口汛期来水占全年60%,丰枯水年相差3.5倍,常出现连续几年偏枯,有些河段断流情况,时有发生。地下水资源尚无确切资料。水力资源较丰,全流域理论蕴藏量4000万千瓦,可开发装机容量为2800万千瓦,年发电量为1170亿度。其中干流装机容量占2500万千瓦,集中在龙羊峡以下的上中游河段。大部分地区水质良好,局部地区为苦水。80年代初,全河每日接纳废污水总量约500万吨。
黄河年输沙量约16亿吨,居世界大河之冠。泥沙主要来自黄土高原,它西起日月山,东迄太行山,南至秦岭,北抵阴山,面积约60万平方公里。其中水土流失面积有43万平方公里,这里雨暴、土松、坡陡、植被差,土壤侵蚀严重。年输沙模数在三门峡以上平均每平方公里为2480吨,年平均含沙量在干流兰州和托克托分别约为3和6公斤/米3,龙门和三门峡为30多公斤/米3;中游支流有高达300~500公斤/米3的。年输沙量集中在汛期7~10月,约占全年80%以上,实际上,这些沙量往往集中在一两次大洪水的过程中,从最大五天沙量占年输沙总量的比重看,龙门为33.2%,窟野河温家川站达75.2%。各年输沙量十分悬殊,三门峡最大年沙量为最小年沙量的8倍,泾河高达36.5倍。
黄河有水沙异源的特点,上游来水占全河一半以上,而来沙只占9%,三门峡以下来水约占10%,沙量不到2%,这两河段水多沙少;托克托至龙门来水占15%而沙量占55%以上,龙门至三门峡来水占21%,而沙量占34%。可见这两河段水少沙多。黄河年输沙量中粒径大于0.05毫米的粗沙约占25%,有80%粗沙来自托克托至龙门河段,粗沙支流多在陕北,以皇甫川最粗。
本流域洪、凌、旱、沙、碱、风、雹等灾害频繁。其中以下游的水灾和流域的旱灾最为严重。决溢影响范围,除河南、山东外,还波及冀、津、皖、苏四省市约25万平方公里,每次决口给人民带来深重的灾难,如1933年陕县洪峰22000米3/秒(花园口约20400米3/秒),下游决口几十处,豫、鲁、冀、苏四省五十多县一万多平方公里受灾,有三百多万灾民,财产损失达两亿多银元。1938年蒋介石企图阻止日军西进,掘开花园口南堤,黄水分多股直奔东南,据不完全统计,豫、皖、苏三省有44县市1200多万亩耕地被淹。
流域内局部地区旱灾几乎年年都有。而范围广、历时长、灾情特别严重的大旱也不断出现。1920年发生于晋、陕、冀、鲁、豫五省的大旱,受灾人口达2000万,死亡50万人。
1949年后,黄河进行了治理,抗洪能力逐步增强。下游历年伏秋大汛(包括1958年花园口洪峰22300米3/秒)均未决口,改变了过去不到6000米3/秒便会决溢成灾的状况。但随着河床不断淤高,洪灾威胁依然严重地存在。
治理成就中国历史上,关于防御黄河洪水和发展灌溉、航运等方面的记载是丰富的。
在远古的传说中就有与黄河洪水作斗争的内容。著名的有大禹治水。他采用以疏导为主的方法,即所谓“高高下下,疏川导滞”(《国语·国语下》),意思是利用水从高处向下流的自然规律,把壅塞阻滞的河水加以疏通分导(见大禹治水、禹疏九河)。
随后在防洪实践中创造了堤防,汉时堤身已高四、五丈(9~11米),一次筑堤曾长达千余里,泥沙淤高了河道,黎阳(今河南浚县境)一带“河高出民屋”,可见那时已是地上河。
比较全面综合论述治河的首先是西汉时的贾让。他提出的“治河三策”是:上策是把冀州的居民迁走,腾出一条宽阔的河道,在遮害亭处(今河南滑县西南)决口,把黄河改向北流;中策是在冀州多开几条渠道,可灌溉淤田和分洪;而加高培厚堤防则是下策。这是一篇著名的治河文献(见贾让治河三策)。
东汉王景采用了修堤、清障、疏导、防冲、分水等办法(见王景治河)。元代贾鲁治河采用的主要措施是疏、浚、塞(见贾鲁治河)。
明末潘季驯的治河方策及其实践对后世影响颇大。他是治黄史上“束水攻沙”方略的提出者和实践者,他创造性地把堤防工程分为遥堤、缕堤、格堤、月堤四种(见潘季驯治河、束水攻沙论)。清朝靳辅在陈璜协助下,采取了与潘季驯主张相仿的治河方略去治理黄河(见靳辅治河、陈璜)。
近代著名水利学者李仪祉提出了在黄河上中下游全面治理的方略。他指出在上中游要广修水利,植树造林,并建设拦洪水库,在下游要整治河槽做到淤滩刷槽和开辟减河使洪水有出路。他的主张突破了前人只重下游和防洪的框框,发展了治河思想。
灌溉事业历史悠久,原始农业时就已“负水浇稼”。到了战国,西门豹在当时黄河的支流漳河上建引漳十二渠,这是本流域较早的大型灌溉工程。随后流域内灌溉事业蓬勃开展,北至河套地区,南到汾渭平原,西起湟水,东达下游,大小灌区不可胜数。著名的有汉延、唐徕、郑国、枋口、成国、广济以及近代泾惠、渭惠等。除引水灌溉外,有引洪放淤,有利用河、渠落差修建水车、水磨、水碓等。20世纪40年代前还建成几处小水电站。有些渠道兼供西安、太原、洛阳等城市用水(见郑白渠、 汉延渠、 枋口堰、 唐徕渠、 成国渠、 广济渠、 后套八大渠、 关中八惠)。
黄河航运起源很早, 甲骨文中有“舟”字, 《史记·周本纪》叙述了距今三千年前,周武王伐纣时, 大批军队和战车在孟津渡过黄河, 可见当时水运已达相当规模。 后来不仅利用天然河道通航,还开挖了人工运河,并力求与其他水系连通, 盛极时可南通江淮、 北至京津。 历代航运与漕运紧密相连, 为东粮西运、南粮北调、 稳定政权、 繁荣经济, 起着重大作用(见鸿沟、汴渠、 京杭运河)。 直到近代黄河航运才逐渐衰落。
1949年后, 黄河的治理与开发揭开了新的一页。1954年10月编制完成《黄河综合利用规划技术经济报告》;规划方针是除害兴利,综合利用;总任务是制止水土流失和消除水旱灾害,并充分利用黄河水利资源来进行灌溉、发电和航运,以促进农业、工业和运输业的发展。
黄河治理开发工作,在防洪方面,在下游多次加高培厚大堤,整修了一系列险工。将秸料坝埽全部改为石料,开辟两处滞洪区和修建两处窄河道展宽工程,进行河道整治;在中游,建成了控制洪水有很大作用的三门峡水库和伊河陆浑水库,加上比较严密的防汛组织和广大军民的防守,抗洪能力有显著提高,从而战胜了黄河下游历年洪水,特别是经受了1958年与1982年等大洪水和1969、1970年等严重凌汛的考验,保卫了黄淮海大平原人民的生命财产和经济建设。黄河上游,在抗御历年的洪水凌汛中也取得了胜利。在干支流水利水电建设方面,至1980年底共建成干支流大中型水库174座。总库容317.8亿立方米,其中干流水利枢纽有7座。即刘家峡、盐锅峡、八盘峡、青铜峡、三盛公(即原定的渡口堂)、天桥、三门峡等。已建装机容量在500千瓦以上的水电站80处,共装机254.6万千瓦。还建成许多灌溉工程。有效灌溉面积由1949年近1200万亩增至6800多万亩。在水土保持方面,至1981年底累计初步治理水土流失面积7万平方公里, 占应治理面积的17%。并涌现了一批综合治理的先进典型。黄河水沙资源得到不同程度的利用,据1979年统计地面水利用率已达48.4%。还试验、推广引洪放淤、高含沙水流灌溉及用吸泥船挖泥放淤加固下游大堤等多种利用泥沙的措施。由于黄河的治理开发,促进了工农业生产发展和人民生活的改善。
为了贯彻除害兴利综合利用的方针,水利、水电、水土保持和农林部门,都曾分别先后进行大量的专题性、区域性、综合性的勘测、规划、设计和研究工作,提出了众多的成果,使黄河治理与规划得到充实和发展。由于黄河是世界著名的多沙河流,泥沙问题是治理黄河的症结,因此黄河泥沙问题已列为国家重点科学研究项目之一。通过三十多年的研究,取得了大量的成果,不少已应用于流域治理,如关于多泥沙河流上如何确保水库的有效库容问题,根据黄河来水来沙特点,选择峡谷型水库库区和相应的泄流排沙设施,特别是采用“蓄清排浑”的运用方式,即在汛期含沙量大时水库敞泄排沙,汛后含沙量小时则蓄水,可以保持水库的有效库容,用以发挥综合效益。这个方法已成功地运用于三门峡等水库、并取得显著效果。三门峡水库经过改建,增大了泄洪排沙能力。运用方式由“蓄水拦沙”改为“蓄清排浑”。从1973年11月至1981年10月8年来,库区淤积量不多,在一般年份能保持库区冲淤平衡,可维持较长时期的有效库容,发挥防洪、防凌,工农业供水及发电的效益;下游河道比建库前十年的年平均淤积有所减轻。
问题与展望 黄河治理开发状况还不能适应社会主义现代化建设的需要,存在着一些亟待解决的问题:①洪水威胁。当前对洪水泥沙尚未能有效控制,河床仍然淤积抬升,两岸1400公里大堤堤线长、基础差、隐患多,加之高悬于地面,防汛越来越困难。三门峡以上和以下都有可能发生特大洪水。如果发生在三门峡以下,即使充分利用三门峡水库控制,花园口洪峰仍将达46000米3/秒,远超过现有工程抗御22000米3/秒的能力,对此尚无可靠对策。就是发生较大洪水,也有失事危险。万一决口,对国家建设影响极大。②水土流失。已治理面积尚小、标准不高,加上还有毁坏林草、陡坡开荒等活动和在各种生产、生活建设中不注意保持水土,因此黄河输沙量未见减少。严重的土壤侵蚀既使黄土高原地区旱灾加剧,生态环境恶化,耕地日渐瘠薄,又使下游河道以每年约0.1米的速度淤高,洪水位随之上升,加剧河道冲淤变化及河势游荡,威胁华北平原安全。③水资源供需不平衡。黄河现有工程调节能力较低,河水含沙量高,需部分河水用于输沙入海,而一些地区水源短缺。随着国民经济的发展,用水要求将相应增长,加之水质受到污染,水资源供需关系将更为紧张。
通过三十多年的治理,尤其是三门峡水库的实践,认识到修建水库应尽量减少淹没损失,才符合我国人多地少、 良田更少的国情,对水土保持的治理速度和减沙效果的估计要留有充分的余地。为此,三门峡水库先是降低水位运用和改变运用方式,继而进行了两次成功的改建(见三门峡水利枢纽)。围绕治理黄河(包括三门峡水库)问题,国家曾多次召开学术讨论会,关心黄河的人士也提出许多主张和建议。对上游开发水电, 中游开展水土保持,下游加固堤防的看法是一致的,带有特色的意见主要有:①水土保持,要大力开展,特别是在中游多沙粗沙来源区采用特殊的政策,重点投资加以扶持,以加速全面综合治理的步伐。②在上中游利用水沙资源发展当地灌溉和改造沙漠等,使洪水泥沙全部利用,不再危害下游。③在中下游宽阔滩地或堤外背河洼地放淤,清水送回黄河,可减少河道淤积,背河地面淤高,又可变地上河为相对地下河。④在中游干流修建一批有足够调洪调沙能力的水库,控制下游洪水,减少河道淤积。⑤运用一些大型水库调节水沙,或高浓度调沙放淤,或拦粗沙排细沙,或人造洪峰冲沙等,使下游河道发生淤滩刷槽或多排水沙入海,减少淤积。⑥及早筹划新的地势较低的河道。以便将来黄河下游改走新道。⑦河口的延伸影响下游河道比降和加快河床升高,故要治理河口地区。⑧建议从中游一些控制性水库中,用管道或渠道或清浑分走不同河道等多种办法送沙入海。⑨主张在下游多口分流排沙,把泥沙分散在郑州以东、历史上的黄河大三角洲上。 ⑩调南方河流(如长江)的水, 增加黄河清水, 有利于下游冲沙。 还有认为在下游采用非工程防洪措施或充分发挥现有防洪设施作用, 不建新的防洪水库, 便可解决洪水问题。 上述建议, 主要是集中在如何处理洪水和泥沙问题上, 这些意见, 有些尚无足够的实践依据, 有的已在不断实施,但效果尚不明显,有的只能解决局部问题。 因此还需在今后治黄实践中继续深入研究, 才能找出更为完善的方案。
黄河治理开发的目标是除害兴利, 综合利用, 使黄河水沙资源在上中下游都有利于生产, 更好地为现代化建设服务。 主要的是在黄河干流上建设几座调节能力大、 综合作用强的大型骨干水库, 如已建的刘家峡和三门峡, 在建的龙羊峡, 拟建的黑山峡、龙门、小浪底等, 以便对全河水沙进行合理的调度, 发挥更大的经济效益。 要加速开发上中游丰富的水电资源, 成为国家的水电基地。 中下游要采取“上拦下排、两岸分滞”的方针, 进一步完善和加强防洪工程体系。中游修建必要的拦泥蓄洪工程, 减少进入下游的洪水泥沙,下游继续加高培厚堤防、 险工, 多方设法加大河道排沙入海的能力。 对超标准的洪水, 采取分洪滞洪的办法, 以减少损失,保存大局。 大力加强水土保持工作,开展群众性的蓄水保土、 用洪用沙活动, 制止增加水土流失的有害行为。全流域广泛开展水利水电建设;研究推广旱作农业和节水型工业,做到合理用水、节约用水;要保护水源,防止水质污染; 继续开展南水北调研究,以解决远景黄河水资源的不足。

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