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构筑控制黄河粗泥沙"三道防线"

来源:黄河网 作者:李国英 发布时间:2004-08-18 08:09 浏览次数:


    黄河下游地上悬河泥沙淤积的治理要按“三道防线”开展工作。第一道防线是黄土高原,第二道防线是小北干流,第三道防线是小浪底水库,每道防线都要围绕对黄河下游“地上悬河”淤积最严重的粗泥沙做文章。

  黄土高原面积64万km2,有45.4万km2的水土流失区,其中7.86万km2为多沙粗沙区。然而,治理这7.86万km2,相对于国家投资强度而言仍明显偏大。这个面积相当于河南省地域面积的一半,分布在黄土高原千沟万壑之中,分散治理的效果特别对下游河道的减淤效果不明显,必须突出重点区域进行集中治理。怎么寻找重点区域?治理黄河还得从黄河“病情”入手,因此首先要搞清黄河下游河道淤积物中“贡献”最大的泥沙是哪一种,以此溯源来治理黄土高原。要时刻牢记治河是流域机构的第一要务,黄土高原水土流失治理工作要据此寻找治理的重点,确定对黄河下游河道淤积影响最严重的粗沙来源区,而且面积不能太大,从而集中力量进行治理。这就是说,在黄土高原水土流失区治理上,不能“眉毛胡子一把抓”,重点在粗沙来源区,应先行对其进行治理,而细沙来源区则可往后放。因此,对黄土高原水土流失区的治理可概括为“先粗后细”。

  黄河小北干流河道宽阔,地势低洼,其地理位置正好处于晋陕峡谷与干流三门峡、小浪底水库的连接部位,在这里处理黄河泥沙不仅有必然的要求(控制泥沙不要进入水库),而且具备客观的条件。因此,应将小北干流作为继黄土高原之后控制黄河泥沙的第二道防线。在这个防区内,对泥沙的处理主要是放淤。但放淤也不是什么沙都放,而是通过工程措施,借助水力自然分选,实现“淤粗排细”,即把对下游河道淤积影响最严重的粗泥沙沉淀在淤区,而把细泥沙回归黄河。

  小浪底水库处于控制黄河下游水沙的关键部位,可作为控制黄河下游河道泥沙的第三道防线。在其126.5亿m3的总库容中,拦沙库容75亿m3,可拦蓄泥沙100亿t。拦沙初期水库蓄水体相对较大,粗泥沙拦在库区,细泥沙通过异重流形式排出库外。在小浪底水库运用的后期,蓄水体相对较小,含沙水流进入后基本呈明流输沙状态,通过控制运用可实现“拦粗泄细”。

  上述三道防线,互为联系,构成控制黄河下游河道泥沙淤积的立体防御系统。

  要进一步研究黄河下游河道河床淤积物的泥沙颗粒级配。关于黄河下游河道河床淤积物的泥沙颗粒级配,以往的研究做了大量工作,积累了丰富的资料。过去分析粗沙情况,是以0.05mm为界限。现在不能停留在0.05mm上,应再分一个或几个等级,以0.05mm以上某个粒径级划分。0.05mm以上粗泥沙淤积了70~80%,应找到淤积比达到100%的粒径级,并且要逐河段进行分析。这是界定黄河中游粗泥沙集中来源区最重要的前提条件。

  在7.86万km2多沙粗沙区寻找粗泥沙相对集中区,仅用输沙模数方法,是不全面的。还要用0.05mm以上的粒径级来寻找、界定粗沙集中区,不能局限于原有成果,需要不断创新、进步,才能满足生产的需要。

  界定粗泥沙来源区,除借助各地貌单元全沙输沙模数、粗泥沙输沙模数勾绘等值线图方法外,还应辅以野外的地质调查、地貌调查、物探取样等方法。目前等值线所依据的水文站网测验资料不够全面、合理,有些重要地方甚至没有设立水文站和雨量站,存在空白点,因此更需要借助多种实地调查方法,全面分析研究下垫面条件,才能使粗沙区域得到准确界定。

  要把粗沙区落实到支流,以粗泥沙来源区确定重点治理支流。如何确定重点支流?在比选中可依据三个方面:一是首选来沙粒径,选较粗泥沙的支流,这是追求“质”。如初选了窟野河和秃尾河为多沙粗沙治理支流,若窟野河来沙粒径大于0.1mm的比例超过了秃尾河,就优先选择窟野河为粗沙治理重点;二是来沙粒径一样时比较输沙模数,这是追求“量”;三是来沙粒径、输沙模数都相同时,比较水土流失面积占河流流域面积的比例。在落实到具体支流后,要对每条支流分上下游、左右岸进行细化分区,治理区域选在粗沙集中部位,治理措施与其紧密挂钩。在缩小治理面积、突出治理重点之后,治理精度要相应提高。

  淤地坝建设的重点要与确定的粗沙相对集中区域(支流)挂钩。在确定重点支流后,还要修订淤地坝规划,即不同区域淤地坝的布局、规模应有所区别,在粗泥沙特别集中的支流要大幅度拦截泥沙,甚至不惜拦减所有水量。如某一条支流,如果产沙的100%为粒径大于0.1mm的粗沙,就可以连沙带水全部拦截;但有些支流,若产沙的20%为粒径大于0.1mm的粗沙,还有相当一部分的泥沙是粒径小于0.025mm的细沙,就不要采取与产沙100%为粗沙的支流相同的治理方式。

  多沙粗沙区,特别是粗沙区的水文站网布置要满足监测要求。对粗沙区水文站网要做出重点布置。陕北地区现在仍有不少雨量站、水文站空白点,要及时补充,否则连降雨等值线图都难以绘制。在设站工作中,优先在粗沙区域加密站点,以后再扩展到整个小北干流区域。

  黄河难治的症结是泥沙,其中关键还在粗泥沙。因此,在黄河治理中,要树立强烈的粗泥沙意识,以控制粗泥沙为中心安排各项有关工作,可以获得事半功倍的效果。

  总之,从现在起,应下大力气研究和建设控制粗泥沙的“三道防线”。

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