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黄河安澜的今天和明天

科技大视野
2004-01-02 来源:光明日报 本报记者 金振蓉 我有话说

继上个世纪八九十年代以后,黄河屡屡发生的断流让人揪心,曾经那样奔腾咆哮、一泻千里的黄河,连维系自身流淌的水量都成了问题。人们真怕黄河总有一天变成又一条内陆河、季节河。

正当黄河多年“汛期无汛”,防汛就要进入历史教科书之际,2003年,一场黄河秋汛,持续两个月的降雨,造成黄河可下游9处漫滩,十几万人受灾,让人们又一次领教了黄河的桀骜不驯。

今天的黄河究竟河情如何?防断流和治洪水孰轻孰重?这些问题成为人们再次关注的热点。

老问题中又添新情况

水少沙多是黄河的老问题。黄河多年平均天然径流量为580亿立方米,仅相当于长江的1/17,而含沙量世界第一。这一特性造成了黄河下游河床不断抬升,大堤不断加高,形成地上悬河(如图1所示)。

黄河流域千百年来蕴育了中华民族的文明,黄河下游也早已成为中国的经济重地。近一二十年来,随着两岸工农业及社会经济各项事业的发展,各方面对水资源的需求不断增大,50年来,黄河对沿岸的供水增加了150%,黄河早已不堪重负。

据水利部黄河水利委员会主任李国英介绍,由于水量不断减少,黄河基本的生态用水得不到保障,河水在大堤内只形成了窄窄的水道,于是在过去“地上悬河”的基础上,现在局部又出现了大堤内河槽高于滩地的情况,形成“二级悬河”(如图2所示),近几年,这一情况变得越发严重。

“生产堤”:人水争地的结果

黄河的泥沙淤积和河床的逐年抬高始终是问题的症结所在。然而,现在黄河又面临着“生产堤”的新问题。

曾经是“三年两决口”的黄河,在新中国建立后的50多年里,实现了黄河大堤的安然无恙。正是由于这样的成就,使得全社会防洪这根“弦”有所松懈,几十年内,在河南、山东两省黄河大堤与河道间的滩区,现已居住着180万人,有耕地375万亩。滩区群众为了保护人口和耕地的安全,修建了“生产堤”,而“生产堤”一旦决溢,在“二级悬河”情况下,高水位的洪水横流就会直冲大堤,对大堤的安全造成严重影响。

按照专家的观点,“造成今年黄河下游水灾的水量根本称不上洪水”,只能称为“小水”,可为什么小水也能酿大灾?这其中,“生产堤”的存在是重要原因。“生产堤”经过长时间雨水冲泡以后,极易决溢,因此,经历了2003年黄河秋汛之后,“生产堤”是留存还是消除,再一次成为各方议论的焦点。

治理黄河的两难境地

对于如何处置2003年的黄河秋汛,存在着两种声音。

按照水利专家的观点,河流滩地是要过洪水的,洪水经过时的漫滩,有助于消除日益严峻的“二级悬河”形势,有利于形成多泥沙河流好的河道形态。相反的声音认为,许多百姓生产生活在滩区,不堵住生产堤决口,滩区百姓怎么办?洪水又不是年年来,滩区这么多土地不利用不是浪费吗?

黄河治理面临着两难境地。对于黄河,我们永远有“黄河涨上天怎么办”的忧虑。从黄河的长治久安来说,黄河应该利用难得的汛期洪水,加强对河道的冲刷,带走泥沙;从眼前来说,保住滩区群众生命财产安全也是大事。

黄河防汛总指挥部根据科学分析,综合考虑拦洪、减灾、减淤、洪水资源化等因素,决心要在防洪水灾害和利用洪水资源实行排沙、冲刷河道方面同时取得效果。

抗洪要兼顾眼前和长远

2003年黄河秋汛,雨量大,持续时间长。针对这一情况,黄河防汛总指挥部决心充分运用工程手段,进行一次综合目标调控的尝试。

为了降低洪峰流量,首次进行了三门峡、小浪底、陆浑和故县等干支流水库的联合调度,使花园口多次6000多个流量的洪峰被削为2500个,“四库联动”使数亿立方米的洪水成为名副其实的“小水”,有效地缓解了下游防洪压力。同时,这又是一次水沙的联合调度。即便是场“小水”,通过科学调度水沙关系,让水带沙的作用发挥到最大,也能起到对中下游河道的冲刷和减淤作用。据测定,在此次“调水调沙”试验中,共有1.2亿多吨的泥沙被输送入海。经过此次黄河秋汛,黄河下游河道普遍刷深30-40厘米,过流能力增大了100-400个流量,这对黄河来说,是一个喜讯,对实现黄河河床20年不抬升的规划也是一个极大鼓舞。

在2003年抗洪过程中,局部救灾和整体防洪的矛盾仍很突出。在这次抗洪中,2001年投入使用的小浪底水利枢纽发挥了决定性作用,但按照水利专家的意见,此次小浪底工程已是非常规调度使用:一方面,洪水持续不断发生,下游险情不断加重,要求小浪底水库多拦洪;另一方面,小浪底水库是新建土石坝,不能一次性蓄洪过快,否则坝体稳定将受到冲击;同时,高水位运用会加快水库淤积速度,缩短水库使用寿命。令人担忧的是,水库小水大用,今后真来了大水怎么办?专家认为只有将滩区群众全部撤出才是根本解决问题的途径。

长治久安还要靠科技

2003年黄河秋汛的水库调度可谓“精细”,上亿立方米库容的水库,水位调度精确到了厘米。而精细背后,有科学、准确、及时的水雨工情预测、预报做基础,有现代化决策系统做支持。

水文测报数据表明,秋汛期间,黄河防总对花园口下泄流量的控制误差不超过10%。这一切,与黄委会正在建设的“数字防汛”紧密相连。在黄河防总会商室,一条数字黄河展现在墙上,原型黄河上已经和正在发生的汛情、险情、灾情、河势工情以及上堤抢险人数、物料配备和消耗数量、抢险方法运用等情况,只要轻点鼠标就会一一呈现。虽然“数字防汛”系统在2003年黄河秋汛中发挥了重要作用,但黄委会主任李国英认为,“数字防汛”仅仅是“数字黄河”工程的第一步,今后要加快建设“数字黄河”工程,这是推进黄河治理开发与管理现代化的必由之路。

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