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关于黄河长治久安的思考

2001-08-06 来源:光明日报 李国英 我有话说


治理黄河历来是中华民族治国兴邦的大事。实现黄河的长治久安既是当今经济社会发展和人民安居乐业的需要,也是无数治黄工作者梦寐以求的夙愿。

新中国成立50年来,在党中央、国务院的领导下,人民治黄取得了巨大成就,在保障人民生命财产安全、促进社会进步和经济发展、改善生态环境的同时,取得直接经济效益约13200亿元。下游防洪取得了连续53年伏秋大汛不决口的安澜局面。初步形成了“上拦下排,两岸分滞”的下游防洪工程体系,加强了防洪非工程措施建设,提高了黄河下游抗御洪水灾害的能力,扭转了历史上频繁决口改道的险恶局面,保障了黄淮海大平原的防洪安全和稳定发展。水资源开发利用为经济建设、社会发展作出了重大贡献。黄河干流已建、在建的12座水利枢纽和水电站,总库容563亿立方米,发电装机容量900万千瓦,年平均发电量336亿千瓦时。兴建了众多的支流水库及大量的灌溉、供水工程,开发利用地下水资源,灌溉面积由1950年的1200万亩发展到目前的1.1亿亩(其中流域外0.37亿亩),在约占全流域耕地面积46%的灌溉面积上生产了70%的粮食和大部分经济作物;解决了农村2727万人的饮水困难;为流域内外50多座大中城市和中原、胜利油田提供了水源保障。水土保持改善了部分地区农业生产条件和生态环境,减少了入黄泥沙。水土流失初步综合治理面积累计达到17.13万平方公里,其中建成治沟骨干工程1077座,淤地坝10万座,塘坝、涝池、水窖等小型蓄水保土工程300多万处,兴修基本农田8900万亩,综合治理营造林草11.2万平方公里。现有治理措施平均每年增产粮食40多亿公斤,解决了1000多万人温饱问题,在一定程度上遏制了水土流失和荒漠化的发展。二十世纪七十年代以来,水利水保措施年均减少入黄泥沙3亿吨左右。

黄河是一条闻名世界、复杂难治的河流,许多规律性的东西我们还没有完全掌握,黄河的洪水威胁依然是我国的心腹之患;黄河泥沙的淤积和河床的逐年抬高始终是黄河问题的症结所在。进入二十一世纪,黄河上又出现了很多新情况、新问题,尤其是随着人口的增长、经济的快速发展,黄河水资源供需矛盾日益尖锐,断流成为黄河面临的新热点。由断流以及社会发展所带来的污染超标和生态环境问题也更加突出,由此对国家经济社会可持续发展构成了严重威胁。

因此,要实现黄河的长治久安,就必须围绕四个方面,实现四项治理目标,这就是:围绕洪水威胁,确保堤防不决口;围绕水资源紧缺问题,保证河道不断流;围绕生态环境不断恶化的问题,实现污染不超标;围绕泥沙淤积问题,确保河床不再抬高。并针对这四个具体治理目标,寻找相应的根治对策。

一、保证堤防不决口,是黄河安全的首要标准。要坚决克服因小浪底工程建成生效而产生的麻痹思想和侥幸心理

进入21世纪后,小浪底水库将建成投入运用,小浪底水库运用后,将会对黄河下游的防洪发挥极其重要的作用。但并非说下游防洪就没有任何问题了。

小浪底至花园口区间还有2.7万平方公里无工程控制区,这个区域尽管不大,却是黄河上的一个特大暴雨区,此区域百年一遇设计洪水洪峰流量为12900立方米/秒,考虑该区间以上来水经三门峡、小浪底、陆浑、故县四座水库联合调节运用后,花园口百年一遇洪峰流量仍达15700立方米/秒,且预见期短,对堤防仍有较大威胁。对此必须有清醒的认识。2000年7月,河南延津县一天24小时最大降雨量达494毫米。按照气象部门设定,24小时最大降雨量超过50毫米就是暴雨;超过100毫米,就是大暴雨;超过200毫米,就是特大暴雨。发生在延津县的这场暴雨,若再往西偏移100公里,就是小浪底水库控制不住的小花间。无独有偶,2000年发生在淮河流域河南颍河上游的一场降雨,比延津的降雨量还要大,离小花间也只有100多公里。如果这种暴雨稍向西移动下到小花区间,就会造成花园口断面发生超过10000立方米/秒流量的洪水,黄河下游滩区179万人口375万亩耕地将是一片汪洋。

应该说,2000年的7月,黄河与大水失之交臂,擦肩而过。2001年5月,黄委、海委的气象、水文专家在山西大同召开气象、水文长期预报会商会,预报6到9月份黄河流域三门峡以下降雨偏多,兰州以上正常,其他地域偏少。三门峡以下降雨偏多,这正是我们担心的三花区间、小花区间。

堤防工程存在许多薄弱环节,河道整治工程标准低、不完善。黄河下游两岸大堤是在历代民埝的基础上不断加高培修而成的,基础条件复杂,堤身多为沙质土,历史上决口口门多,存在许多险点隐患。截至2000年底,黄河下游大堤有340公里堤段高度不够,398公里堤段没有达到抗渗设计要求,还有部分重大险点没有处理;大部分河道整治工程标准低、根石不足,有323处急需加高改建和加固根石,在299公里宽河段还缺少河道整治工程,河势尚未得到有效控制,中常洪水时极易出现“横河”、“斜河”,大洪水时可能出现“滚河”,堤防易发生溃决和冲决。建设标准堤防和淤筑相对地下河的任务还很艰巨。现行河道整治工程随着河道冲淤变化需要不断加高或加固根石。

黄河滩区和东平湖滞洪区安全建设需进一步加强。小浪底水库运用初期,预计山东陶城铺以上河段平滩流量将由3000立方米/秒逐步恢复到6000立方米/秒左右,漫滩几率减少到3~5年一遇;陶城铺以下河段平滩流量也将由现状的不足3000立方米/秒提高到4000立方米/秒左右。虽然平滩流量增加,漫滩几率减小,但洪水威胁依然存在。小浪底水库建成后,东平湖滞洪区依然是确保山东艾山以下河段防洪安全的关键工程,但围坝基础质量差,渗水十分严重,退水不畅,湖区内11.6万人的临时迁安和避水工程很不完善。

针对黄河洪水威胁,为确保大堤不决口,必须做好两个方面的事情,一是要搞清楚黄河大堤可能的决口形式;二是要针对可能出现的决口形式制定相应的对策。

黄河大堤的形成是在春秋时代,从公元前602年到1938年的2540年间,两岸大堤有543年发生了决口,有些年份是数次决口,共造成决口1590次,这就是人们经常讲的“三年两决口”。这么多的决口可归纳为五种形式:一是漫决,就是河道的洪水、特大洪水超出了堤防的高程,从堤顶漫水并冲垮大堤;二是冲决,就是河势的游荡摆动,出现了横河、斜河,主流直冲大堤,造成堤防坍塌,抢护不及时而决口;三是溃决,由于堤防的质量不行,大堤偎水后,发生管涌、渗透、漏洞、坍塌,抢护不及时而决口。这三种形式都出现在伏秋大汛期。第四种形式是凌汛决口,黄河从低纬度流向高纬度,封河时下游先封,开河时上游先开,如果开河时冰凌卡塞,极易形成冰坝,壅高水位而漫堤,或者大堤偎水后发生管涌而造成决口;第五种形式是人为决口。

在这五种决口形式中,如今人为的决口可以不考虑。发生卡塞或冰坝引发凌汛决口的因素很多,总结起来有三个重要因素:第一是不利的地形条件,第二是动力因素,第三是热力因素。三门峡水库建成后,经过防凌的运用实践证明,水库是解决下游凌汛问题最重要、最有效的手段之一,加上小浪底水库2001年年底进行防凌运用,可以对黄河下游产生凌汛的动力因素和热力因素进行控制,就可以解决黄河下游的凌汛问题。

因此,确保黄河大堤不决口,主要是解决防伏秋大汛期的漫决、冲决和溃决问题。

对于漫决,小浪底工程建成后,这个问题基本可以得到解决,但仍有四件事情必须做。第一件事情是,还有340公里的堤段满足不了花园口22000立方米/秒的设防流量要求,应尽快将其加高到设计标准高度。第二件事情是,做好东平湖滞洪区的建设和运用工作。小浪底水库投入运用以后,与三门峡、陆浑、故县水库联合调度,花园口千年洪水可以由建库前的42100立方米/秒,削减为22600立方米/秒,接近了我们大堤22000立方米/秒的设防流量。百年一遇洪水,花园口的洪峰流量,虽然可以由建库前的29200立方米/秒削减为15700立方米/秒,但对山东河段来说压力仍然非常大。1982年黄河花园口发生15300立方米/秒洪水,东平湖分洪后,至今淤沙问题没有解决。为确保山东黄河大堤不漫决,东平湖问题要提上议事日程。除了加强工程建设外,还要按照国务院2000年5月颁布的《蓄滞洪区运用补偿暂行办法》,结合黄河滞洪淤沙的特点,编制东平湖滞洪区运用的补偿办法报告。第三件事情是,做好洪水的预报和三门峡、陆浑、小浪底、故县水库的联合调度。2.7万平方公里的小花区间在百年一遇的洪水发生时,本身要产生12900立方米/秒的流量,如果预报不准,下游防洪就很难决策,为延长洪水的预见期,小花间必须从监测云团开始。小花区间就在黄河下游滩区的头顶上,所以及时准确的水文预报对防汛工作来说至关重要,同时要考虑水库的联合调度。第四件事情是,积极支持沁河河口村水库上马。目前小浪底以下,伊河有陆浑水库,洛河有故县水库,唯独沁河上没有水库控制,如果沁河河口村水库建成,就可以有效控制沁河的洪水。

防止冲决将是今后一个时期黄河防汛最重要的任务之一。为此必须做好四个方面工作:第一,加大河道整治工程建设力度。河道整治工程要在科学规划的基础上进行修建,而且还要做好长期作战的准备。第二,进行滩区治理。特别要注意消除串沟,防止出现串沟引流直冲大堤的态势。第三,破除生产堤,严禁修复生产堤。第四,加强滩区安全建设,保护滩区人民的生命财产安全,按照统一规划抓紧修造必要的村台和撤退道路,尽快建设预警预报系统。要建设一个基于地理信息系统的洪水演进和风险决策支持系统,为地方政府的迁安救护提供科学、具体的意见。我们现有的科技手段,必须应用到生产上,要狠抓科技成果的应用,使之尽快转化为生产力。

堤防溃决主要是由于大堤堤身隐患所致。研究黄河的历史,我们可以知道,公元1128年以前,黄河走的是现行河道的北侧,经过天津入渤海。公元1128年到公元1855年期间,黄河走的是现行河道的南侧,经淮河流域入黄海。一直到1855年铜瓦厢决口以后,黄河才走现行河道,进入渤海。黄河现行河道从东坝头以上到郑州这一段河道,是明清故道,至今已经500多年。从东坝头以东到河口这段河道,1855年决口以后,一直处在漫流状态,没有人修这段堤防,直到1877年,在漫流了22年之后,官方才在民埝的基础上修建了这段堤防。这些堤防质量先天不足,又历时较长,情况比较复杂。所以要防止溃决,应做好四个方面的事情:一是尽快将抗渗能力不能满足设计要求的398公里堤段进行加固,使之满足设计要求。二是继续淤背固堤,使黄河下游形成相对地下河。三是继续进行压力灌浆,消除堤防隐患。四是在特殊堤段,实施堤身或堤基的垂直防渗。

二、确保河道不断流,是经济社会可持续发展对黄河长治久安提出的新要求

黄河多年平均河川径流量580亿立方米,约占全国河川径流量的2%;地下水可开采量110亿立方米。黄河作为我国西北、华北地区重要的供水水源,承担着本流域和下游引黄灌区占全国15%耕地面积、12%人口及50多座大中城市的供水任务,同时还要向流域外部分地区远距离调水,供水任务十分繁重。据分析,近10年实际缺水为25~50亿立方米,若充分考虑满足生态系统用水要求,黄河缺水则会更多。缺水的具体表现为下游断流逐年加剧。从1972年至1998年的27年中,有21年下游出现断流,累计达1050天。特别是进入二十世纪九十年代,几乎年年断流,且历时增加、河段延长。1997年情况最为严重,距河口最近的利津水文站全年断流达226天,断流河段曾上延至河南开封附近。断流不仅造成局部地区生活、生产供水困难,而且使输沙用水减少,主河槽淤积严重,增加了防洪的难度和洪水威胁;断流还造成河口地区生态系统恶化,生物多样性受到威胁。

导致黄河下游断流的原因是多方面的。总体看,黄河水资源贫乏,尤其是二十世纪九十年代来水偏枯是造成断流的根本原因,1986年~1997年,黄河流域花园口站以上地区降水较多年均值偏少6.7%,天然年径流较多年均值减少11%;流域内外国民经济用水量的急剧增加是造成断流的决定因素,二十世纪五十年代国民经济用水年均耗用河川径流量122亿立方米,而到九十年代,年均耗用河川径流量已达307亿立方米(其中流域外耗用106亿立方米);流域水资源缺乏有效的统一管理手段、部分地区超额用水且浪费严重等则更加剧了由缺水向断流的演变。

随着黄河流域经济的发展和人口的增长,水资源供需矛盾将会越来越突出,因此,为确保二十一世纪我国经济社会可持续发展战略目标的最终实施,在黄河长治久安的各项目标中,必须加强对黄河水资源的管理与配置,统筹考虑城乡生活、生态环境保护与建设和国民经济各行业用水,把确保黄河不再断流,作为重中之重。

如何才能保证河道不断流?至少有五个手段:第一是行政手段,第二是经济手段,第三是工程手段,第四是科学技术手段,第五是法律手段。

第一,行政手段。2000年黄河不断流,黑河分水成功,塔里木河调水,还有引黄济津4亿水,四个乐章,唱得非常好,特别是大旱之年实现了黄河不断流,震动了全世界。朱镕基总理专门批示,黄河不断流是一曲绿色的颂歌。但是,在这个问题上很大程度靠的还是行政手段。行政手段是中国社会主义制度优越性的体现,但目前还不完善,需要与其他行政工作联动。首先,流域各省(区)的用水情况要与取水许可证发放联系起来;其次,国家要将各省(区)执行用水指标与批准省(区)水资源工程联系起来。总之,要有相配套的各种措施。

第二,经济手段。国内外经验证明,经济手段是节约用水的重要手段。没有合理的水价,节约用水就是一句空话。在一些发达国家,工业用水正在减少,很大程度上是有合理的水价。如美国西部工业用水水价提高5倍,用水量减少50倍;居民用水水价提高1倍,用水量减少25%。2000年宁夏回族自治区提高了水价,自流灌区引水水价从原来的1方水6厘钱提高到1.2分;固海扬水工程从1方水5分钱提高到8分钱;盐环定扬水灌区由1方水5分钱提高到1毛钱。水价调整的效果非常明显,当年宁夏就节水4.29亿方。内蒙古河套灌区2000年由于提高了水价,节水达2.02亿立方米。由于水价提高,整个宁蒙灌区共节水6.31亿立方米。这些说明经济手段对于节约用水,调节水资源,控制黄河断流效果显著。2000年国家计委批准了新的黄河下游水价标准,下一步除了进一步把水价落实到位外,还要继续利用提高水价这个经济杠杆来调节用水,促进节约用水。同时要开展黄河水权、水市场、征收黄河水资源费等问题的研究工作,最终实现黄河水资源的优化配置和不再断流的治理目标。

第三,工程手段。工程手段可以说是确保黄河不断流的杀手锏,如果没有小浪底水库,黄河下游的94个涵闸也不是由流域机构直接控制,将很难保证黄河不再断流。如果能在靠近河口的地方修建一个水库,而且管理权属于流域机构,就可以有效调节黄河河口的流量,大幅度提高确保河道不断流的安全系数。按照这个思路,在目前工程情况下,可以考虑充分发挥东平湖在水资源综合利用方面的战略作用。也就是说,在非灌溉期可以利用东平湖水库进行必要的蓄水,等到下游快断流的时候,再调节东平湖的水,来控制不断流。为此要积极开展这方面的研究工作,并对东平湖防洪、滞洪、蓄水及其相互关系进行深入研究。

第四,科技手段。要建立一个现代化的径流调节分配管理系统,来确保河口地区不断流。目前的水量调度工作仍然缺乏足够的科技手段支持。随着现代科技的飞速发展,科技手段将在确保不断流方面发挥重要作用。对于某一灌区墒情、旱情、雨情的分析计算要靠科技手段,在若干个闸门之间,根据各地墒情要做出科学精确的水量分配,同样也要靠科技手段。必须用科技手段确定每个闸门的开启度、引水量及到下一个闸门的传递时间等指标,必须建立一个科学的演进和调度系统。国际上有非常先进、完善的河流径流调度的GIS和MIS管理系统,黄河水资源管理调度必须跟上国际发展水平。

第五,法律手段。将来解决黄河不断流的问题要上升到法律高度。对超计划用水的行为进行法律制约,依法办事。目前正在拟议的《黄河法》、《黄河水资源管理和保护条例》,将包括规范超用水量的法律条款。

以上五种手段都是保证黄河下游不断流不可缺少的。但是,随着经济社会的不断发展,即使采用了这五个手段,也不能排除黄河断流的可能性,当节水的潜力用尽时,从长远考虑,还要靠外流域的调水来解决黄河不断流的问题。

三、保证污染不超标,同样应该成为黄河安全的重要标志

水体污染是环境污染中最为严重的污染之一,越来越严重的河流污染对人类生存环境造成了严重危害,已经成为水危机的重要原因,引起了世界各国的高度重视,人们已经充分认识到水污染正逐渐成为威胁水安全的重要因素。1997年国家环保局公布了我国七大流域水污染环境公报,其中,黄河污染的河段占测验河段的比例在七大流域中排第二位。上个世纪80年代,黄河流域接纳的污水是20多亿吨,90年代是42亿吨,预计到2010年,这个数字要增加到65亿吨。来水量在减少,排污量却一直在增加,污径比在增大。1999年初,黄河潼关以下河段发生了历史上范围最大、程度最重、持续时间最长的严重水污染,造成了一些城市供水困难,给人民的生产和生活带来严重威胁。水质恶化不仅直接影响人民生活和身体健康,而且大大加剧了水资源的紧缺程度。

中国现有的管理体制叫“环保部门不下水,水利部门不上岸”。这种体制,如何保证污染不超标,确实存在许多困难和问题,流域机构至少可以在三个方面有所作为:第一个方面,作为流域机构的水资源保护部门,完全有职责和能力,根据黄河来水量,提出流域内每个省(区)允许的最大排污总量。第二个方面,在省界断面进行排污量的实际监测,对超标行为通过媒体予以曝光,通过社会舆论加强监督。第三个方面,加强法律手段。在《黄河法》、《黄河水资源管理和保护条例》里要纳入有关防治水资源污染的内容,运用法律手段对污染行为进行制裁。

四、确保河床不抬高,是黄河实现长治久安的重要标志

黄河下游防洪形势的严峻性,在于泥沙大量淤积河道,河床不断抬高。目前现行河道滩面高出背河地面4~6米,局部河段高出10米以上。进行综合治理,大力开展水土保持,是减轻土壤侵蚀和减少入黄泥沙的根本措施,但需要经过几代人长期不懈的艰苦奋斗才能达到显著的效果;利用中游水库拦沙,减淤效果显著,但拦沙期毕竟有限。因此,悬河的严峻形势将长期存在。

为确保黄河下游河床不再抬高的治理目标,应主要从以下四个方面入手。

一是要千方百计减少入黄泥沙,特别要加强7.86万平方公里的多沙粗沙区治理。黄河的泥沙来自64万平方公里的黄土高原,其中45.4万平方公里是水土流失区。我们目前的国力还没有能力对这45.4万平方公里进行全面的覆盖和治理,必须突出重点,即7.86万平方公里的多沙粗沙区,虽然仅占黄河中游面积的23%,却占整个中游地区输沙量的70%、粗颗粒泥沙的77%,是水土保持的重点,要集中资金、技术、人力,加强7.86万平方公里多沙粗沙区的治理,绝不能撒胡椒面。在治理措施上,建议首先要搞工程措施,就是坝系建设,把有限的钱花到刀刃上。因为根据统计,从上个世纪70年代以来,水土保持减少入黄泥沙年均3亿吨,水库、淤地坝的作用占了90%,其他措施仅占10%。

二是加快中游水沙调控体系的建设。这项工作主要是发挥碛口、古贤、三门峡和小浪底自上而下几个骨干水库的调节作用。小浪底75.5亿立方米的堆沙库容,相当于减少黄河下游77亿吨的泥沙淤积量,可以保证黄河下游20年河床不抬高。小浪底水库投入运用之后,还需要接力上一个水库,选择古贤还是碛口,判别标准是看哪个工程对黄河下游泥沙不淤积、河床不抬高的贡献大。工程上马的时间,也以该工程进入水沙调控体系对黄河下游泥沙不淤积、河床不抬高的贡献最大为标准。发电、灌溉的指标,相对于黄河的长治久安来说是次要的。

三是搞好河口地区的治理,实现顺畅的排洪通道和排沙通道。河口地区多年平均淤积8亿吨,增加土地5万亩,造成河口不断向海洋延伸,形成溯源淤积;因此,要将河口的治理纳入河床不抬高的治理体系中,实行人工控制,并争取形成溯源冲刷的局面。这些要深入研究,在如何处理河口治理过程中存在的除害与兴利的矛盾问题上,我们的首要目标是河床不抬高,实现黄河的长治久安,在这个前提下,兼顾经济效益。

四是适时开展调水冲沙或增水调沙实践。黄河的长治久安是我们国家长期追求的一个目标。没有水,几大水库形成的水沙调控体系就发挥不了作用。水从何而来?从长远看,随着国力的进一步增强,在南水北调工程中必然要考虑为黄河冲沙的问题。现在就要考虑增水冲沙的前瞻性研究问题。调水调沙是黄委多少代人、多少年梦寐以求的治黄手段。从传说中的大禹疏川导滞到东汉时期的王景宽河行洪,再到明代潘季驯束水攻沙,直至近代治河的先驱李仪祉先生,提出了黄河的治理要上、中、下游结合,治本治标相结合,工程措施和非工程措施相结合等一套完整的综合治黄方略。但是由于他们所处时代的局限性,不可能实现其宏伟的治黄主张。一代河官王化云,有很多很好的治黄思想,其中一条是他很看中黄河中游的水库建设。在即将离开人世的时候,他说,小浪底不上马,我死不瞑目。王化云在谈到小浪底水库作用时,多次谈到了他的调水调沙设想。

几十年来,黄委的一大批治黄专家提出了许多调水调沙的文献;在小浪底水库上马之前,编制了一套完整的水库可行性研究报告,其中用大量的篇幅论述了调水调沙的问题。调水调沙的实践,在国内没有搞过,在国际上也没有先例。黄河的治理将以调水调沙为标志,进入到一个崭新的历史时期。小浪底水库的建成为调水调沙创造了条件。这是一项依靠高科技的治黄手段。小浪底水库运用前30年是蓄水拦沙期,真正意义上的调水调沙要经过这一阶段之后,经过第二阶段,即汛期的逐步抬高期,拦粗排细期,再经过淤滩刷槽期,大约30年之后,靠51亿立方米长期有效库容的10.5亿立方米调节库容,对天然水沙过程进行人为调节,那才真正是水沙联调。通过调水调沙,按照下游河床最优含沙量比例,让它发挥水流的最大挟沙能力,把沙输送到海里。

在新的历史条件下,只要我们拓宽黄河治理开发的视野和思路,解放思想,实事求是,就一定能把黄河的事情办好,实现黄河的长治久安,为中华民族造福。

 

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