来源:黄河生态网 发布时间:2004-09-23 14:49 浏览次数:次
为了黄河的健康生命,为了黄河的长治久安,几代治黄人费尽心血,不懈努力,针对黄河难治的症结,研究解决泥沙问题。总结历史的经验,曾经提出并采用了“拦、排、放、调、挖”等措施综合处理和利用泥沙的方略,为减少河道泥沙淤积发挥了较好作用;近几年,通过小浪底等大型水库的联合运用,人为控制流量进行调水调沙,也获得成功;最近学习李国英主任关于“构筑控制黄河粗泥沙的三道防线”的重要讲话,深受鼓舞和启发,进一步认识到多沙粗沙区作为重点治理区的重要性,其中关键是粗泥沙。“三道防线”的建设,对实现黄河“河床不抬高”是非常必要的。第一道防线,即多沙粗沙区的治理尤其重要,特别是控制粗泥沙,将其就地就近拦蓄改造利用,对于黄河下游河床不断抬高之恶化趋势的遏制以及对减轻小浪底蓄粗泄细和小北干流两滩淤粗排细的压力有至关重要的作用。因此,在全面推进多沙粗沙区治理的同时,重点突破窟野河、皇甫川、孤山川、秃尾河、“十大孔兑” 等多沙粗沙区治理,可从根本上解决主要产沙支流地区的泥沙问题。
一、多沙粗沙区坝库现状及问题。
截至2002年底,黄土高原地区的多沙粗沙区分布8.52万座大、中、小淤地坝 。平均每平方公里已超过一座坝,看起来打坝也不算少,但分布不均,南北相差很大。以吴堡为界,多沙粗沙区的分布是南少北多,而坝库的分布正相反,是南多北少,特别是北部约1. 2万平方公里的砒砂岩地区,粗沙更多、坝更少。即越是粗泥沙区,越需要多打坝拦沙,反而打坝越少,究其原因,有技术方面的问题,也有规划政策、认识、投资等方面的问题,都值得认真探讨。
为什么越是粗泥沙区坝越少呢,主要有以下几方面原因。一是坝库拦住的粗沙难以利用,当地群众对此没有积极性;二是该区人口稀少、居住分散、生活困难,地方财政紧张,国家补助性投资的工程,地方匹配和群众投劳都有难度;三是在纯砒砂岩地区奇缺粘土、砂卵石等筑坝材料,外运则千沟万壑,距离很远、造价太高;而以砒沙岩作为筑坝材料,又有诸多难题,如防渗、稳定许多技术问题没有解决;四是自然条件差、治理难度大、投资不足,效果不明显,政绩不突出,地方领导也没有积极性了。比如黄土高原第五期试点小流域项目,共20条小流域,本应大部分安排在水土流失严重的多沙粗沙地区,不断总结经验。但是相反,而是放在了水土流失较轻,自然条件较好,容易出政绩的地方,领导们也就有积极性了。比如陕西省的6条小流域其中五条放在关中地区;五是受传统思想、习惯势力、平均分配的影响,水土流失治理策略上的创新非常难。比如在突出重点治理的问题上,不管是全国的规划还是黄河的规划,无不以多沙粗沙区为治理的重点。水利部的领导几次谈到黄河水土保持工作时指出,老一辈治河泥沙专家经过艰苦的探索,早在上世纪80年代,已提出黄河下游河道淤积泥沙的主要产区是黄土高原的多沙粗沙区。20多年来,向窟野河等粗沙支流上项目很少,没有体现重点区集中治理。黄委也曾安排上中游局进行过几条粗沙河流以坝系建设为主的专项规划,如1987年我们搞的窟野河、秃尾河、孤山川等三条河规划,接着搞的县川河(1500平方公里)和十里长川(702平方公里)的坝库建设规划。我们扛着经纬仪、从沟口到沟头,选坝址,测断面,确定坝高,算出工程量,绘出h~v和h~s两条曲线,提出一个坝坝到位的实施规划。原意是以粗沙支流为单元,进行以坝库为主的集中治理,为黄河快速减沙,总结经验,宣传推广。但终因投资没落实,实际是分散在面上的投资没能集中使用,则实施规划也只是墙上挂挂了子。确实是说来容易,做来难。考虑投资时左右的平衡,上下的关系都得照顾,理由是手心手背都是肉,舍哪一家也舍不得。因此,治理投资撒胡椒面的弊端,仍然继续存在。集中投资,重点治理,快速减沙,总结经验,宣传推广自然没有兑现。
二、针对问题提出相应建议
凡技术上的问题仍然要靠科学试验来解决,比如多沙粗沙支流建设大型拦泥库的规划、设计问题,均需论证;特别是砒砂岩地区的筑坝技术难题(主要是防渗和稳定问题)还需组织继续研究攻关。而治理措施布局及投资政策等方面的问题则需要扩大宣传,把大家统一到“治河是流域机构的第一要务”的认识上来,要有强烈的粗沙意识,下定决心,停止撒胡椒面式的投资,集中力量打歼灭战,重点搞好几条粗沙支流的治理,以一个好的投资效果,赢得大家的理解和支持。
(一)在多沙粗沙区建坝,拦住满库的粗沙,难以利用的问题。对此需要进行科学研究,通过种植有关适应的植物,用物理和化学的手段来逐步改良土壤,提高其利用率,开始时国家应加大投资力度,全额投入,以调动群众建设坝库的积极性。同时要不断总结、宣传、推广群众在改造利用粗沙方面积累的经验。
(二)砒砂岩地区筑坝技术问题。在“九五”时曾经进行题为“砒砂岩筑坝技术研究”,进行了采样,颗分,防渗等物理力学实验,并在砒砂岩区结合一座治沟骨干工程的建设进行了砒砂岩筑坝试验。但是终因经费不足等原因,研究半途而止,没有取的满意成果。所以,在该区建设大型拦泥库至今还是一个空白,需要组织有关科研单位进行技术攻关。在砒砂岩地区也有少数小塘坝,都是一二十万方的小坝,拦洪以后,清水慢慢通过坝体、坝基、坝肩渗到下游,由于坝前水不深,形不成管涌,对坝体形不成什么损害。接着在坝的下游建设一个经过一定防渗处理的蓄水塘,把渗水蓄起后,提供人、畜的生活、生产用水,有时还提到坡梁上灌溉果、菜园,当地群众称“一坝一塘引水上梁”作为一条经验在宣传推广。至于用砒砂岩作为筑坝材料 ,建设1000万方以上的大型拦泥库的问题,我们曾经访问过内蒙古自治区水科院的老专家,他说建设大型拦泥库,确实存在技术问题,若来小水慢慢淤渗,估计问题不大,但是大水来了,高水头渗流时,大坝的稳定安全就可能受到威胁。
从内蒙古的东胜区往准葛尔旗方向走,沿途可以看到许多典型砒砂岩的景观,在已切割很厉害的断面上,一层层红白交替的泥岩、砂岩、砂页岩形成的砒砂岩地貌,远望十分壮观,人们形象的称其为五花肉。砒砂岩在平时干旱情况下,摸起来感觉还比较坚硬,但是一遇暴雨侵蚀,就立即变成稀泥糊状随洪水流失。在斜坡上,一次暴雨就可切割出许多窄深长的冲沟来,沟底下切和沟头前进的速度非常快,一次大雨沟底下切几米甚至十几米,沟头前进几十米甚至近百米。侵蚀模数在20000~40000吨/k㎡.a之间,而大多是粗泥沙。笔者曾经多次呼吁并给有关部门建议,将砒砂岩筑坝技术研究再立题,继续组织研究攻关。希望大家都关心和支持、参与这一研究,为砒砂岩地区坝系建设和难题技术攻关献计献策。
(三)关于国家投资不足的问题。笔者认为在这里加快沟壑坝系建设,能快速减少入黄泥沙。目前,该区域已建设了数十条小流域坝系,探索出了淤地坝大、中、小联合运用的成功模式。但是建设大量的骨干坝和大中型淤地坝,工程量大,所需投资多。而本区自然条件差,群众生活困难,地方财力也差。从多年的工程建设实践来看,这项工程不能单凭国家补助和群众自发的力量来完成,必须由国家认定作为治理黄河的重点开发项目,加大投资力度,组织力量进行建设。
(四)兴建大型拦泥库的问题。关于在黄河的一级支流的干流上,选择适当 位置兴建大型拦泥库。这个问题在上世纪六、七十年代就已提出来了,可以说已讨论了30多年了。在此期间,虽然也修建了一些大型拦泥库,但很快就淤积了,防洪库容不足并出现病险,被迫一而再,再二三的加固加高。比如泾河上游的巴家嘴、清水河上的长山头、延河上的王窑、无定河上游的新桥、旧城等。在六、七十年代,当时当地的情况是群众的温饱问题还没有解决,生活还很困难,国家的经济状况很不富裕。而无定河、窟野河等大支流的中游两岸比较宽阔的川台地上,有近百万亩的粮田及密集的村庄人口,若建大型拦泥库,必然淹没损失惨重,代价太高。所以,在当时的条件下大家争论的倾向性意见是不赞成大型拦泥库,而一致同意延伸到支毛沟里,建设中小淤地坝和控制3~5平方公里的治沟骨干工程,库容大多在100万方以内。从1986年国家水利部颁发了《水土保持治沟骨干工程暂行技术规范》,开始建设治沟骨干工程,目前共建成了1500多座治沟骨干工程,保护了成千上万的中小淤地坝群,也为黄河拦沙做出了贡献。20年后,现在的情况已发生了天翻地覆的变化,可谓今非昔比,社会在快速进步,国家的经济较前富裕多了,加之科技的发展,设计水平和施工技术的提高,推广水坠、定向爆破等新技术筑坝,在河流下游峡谷处等有条件的地方建设大型拦泥库已成为可能。比如在无定河、窟野河、秃尾河、孤山川等粗沙较多的支流的下游,多是土石山区峡谷地形,可设计为定向爆破堆石坝,上游不做防渗斜墙,大坝也无需建排洪设施,达到快速筑坝,蓄住洪水粗泥沙,清水和部分细泥沙可以从坝体慢慢溢渗下泄(需要论证其稳定性)。
(五)小水淤大水冲的问题。在一些多沙粗沙河流上,寻找适当位置兴建砌石或混凝土滚水坝,防止河槽继续下切,稳定和提高侵失基准点。比如在秃尾河中游的高家堡河段,我们1987年在那里进行流域水土保持规划时,看到河道里没有明显河槽,河床与两岸的川台农田基本齐平,有一天晚上发生了一场较大暴雨洪水,次日早晨起来到河边一看,一条新的河槽出现了,洪水拉出足有两三米深、五六米宽,延伸的很长的新河槽。当地老乡说,这样的现象过几年就发生一次,拉出的河槽过几年又不知不觉地淤积起来了,再遇上大水又拉下去了,就这样反复交替着。有时我们到河里观察水流情况,发现在清水的底部和河床表层接合处有一层蠕动的沙子在分秒不停地随水流前进着。正是这些平时不被人们注意很不起眼的沙子,分秒不停地随水流从上游搬运下来淤积在中、下游河床上。由于“小水淤大水冲”使河槽呈周期地不断冲淤升降变化不停。
当我们追踪调查到秃尾河的上游时,发现它的来沙形式与窟野河、孤山川等其它多沙粗沙支流不一样,它的大部分粗沙不是基岩产沙所致,而主要是刮大风搬运粗沙入河。实地踏勘所见,在秃尾河的上游右岸有10多万亩明沙,即流动沙丘,属于毛乌素沙漠的东沿,每刮西北风时,大量粗沙被搬运堆在几十里长的岸坡上,随着源源不断的风沙,河岸越堆越陡,有时是自然重力滑塌,有时是河水的淘刷使大量泥沙涌入河中,随水搬运到下游。因此看来,在下游建设拦泥库的同时,还要抓紧在上游几十里的明沙岸边营造防风固沙林、灌木林和种草,固定沙丘,阻止风沙入河,才能从根本上解决问题。
(六)十大孔兑的问题。内蒙古鄂尔多斯市以北的罕台川、毛不拉等十条直接入黄支流,当地称十大孔兑(孔兑即蒙语,是河沟的意思)。河床宽浅,河长较短,比降陡,汇流快,坡面植被少,侵蚀模数高,一遇大暴雨洪水往往形成高含沙水流很快涌入黄河,多次形成水下沙坝,堵塞黄河,造成严重水灾。十大孔兑最西边的毛不拉流域,1996年发生大洪水,高含沙水流很快涌入黄河,形成水下沙坝,堵塞黄河,雍高水位,淹没了对岸包钢的生活基地,造成严重损失;2002年6月5日又发生大洪水,使对岸巴盟乌拉特前旗的一段黄河大堤决口,冲淹了两个乡的几百间房屋和近万亩粮田,损失惨重。笔者曾被派遣在该流域进行建坝拦沙、栽种沙棘等水土保持调查研究,试图寻找以打坝拦沙为主的快速治理途径,结果不然。经过20多天的踏看认为这里不宜建坝,主要是受地形条件的限制,靠建坝来拦沙将是得不偿失的;在这里搞引洪漫地是比较适合的,可达到事半功倍的效果。实际这里的群众已自发的搞了一些引洪漫地,投资不多,效果较好,值得总结推广。
大家都知道,黄土高原多沙粗沙区是黄河下游河道淤积泥沙的主要产区。在现有资金投入有限的情况下,集中力量治理多沙粗沙区,尽量快速减少粗泥沙入黄,实为明智之举。因此,认真研究解决在粗沙区大力兴建沟壑坝系工程的有关技术问题,探讨在干支流上有条件的地方兴建大型拦泥库的可行性应是非常必要的。