调水调沙:重塑生命黄河


2006-11-02

  在60年人民治理黄河的实践中,调水调沙作为一项崭新的治河实践,是近几年来的事情。正因为其年轻和特有的生命力,黄河河道减淤有了更加光明的前景。

  作为一名普通记者和水利职工,有幸目睹了5次波澜壮阔的调水调沙过程,并用自己手中不太成熟的笔跟踪记录了所见所闻。回顾起来,历历在目,这篇文章算是把自己五年来采访、亲历及所发有关调水调沙稿件的一个归纳。

  人民治理黄河60年来,有许多值得记忆和书写的东西,调水调沙无疑是其中动人的一幕。


  如今,家住河南濮阳黄河滩区的村民面对中小洪水不用担惊受怕了。五年前,这里的情况可不是这样。

  包括濮阳黄河河段在内的黄河下游河道过流能力的提高只是黄河调水调沙成果的一个缩影,黄委确立的“维持黄河健康生命”治河新体系在实践中的创新成果之一。

  调水调沙向我们走来

  黄河水少沙多、水沙不平衡的特性决定了黄河治理开发与管理的难度和方向,解决黄河泥沙问题是多少代黄河人为之奋斗的目标。多少年来,有多少人为之耗尽心血,又有多少人望河兴叹,黄河治理开发与管理就在这样的艰难中不断曲折前行。

  进入上世纪90年代以来,黄河的问题愈演愈烈。随着枯水期的来临以及多方用水需求不断增加,河道输沙用水被大幅度挤占,河道淤积更加严重。让人意想不到的是到了1997年,黄河出现了创纪录的226天断流,断流河段蔓延到开封附近,河道长度706公里。

  濒危的母亲河就这样在焦急、盼望中拖着病体迈进新世纪的门槛。

  让人振奋的是,世纪之初,黄河治理开发与管理工作正经历着一个重大转折,即从传统治河到现代治河理念的嬗变。

  面对世界上最为复杂难治的河流,黄河水利委员会作为黄河的代言人,以时不我待的紧迫感,谋划着黄河健康生命的未来。新一届黄委党组审时度势,按照新时期人水和谐、可持续发展的理念,在不断传承以往经验的基础上,形成了一个“维持黄河健康生命”治河新体系。九项具体治河措施中的一条就是进行调水调沙。

  所谓调水调沙,就是在充分考虑黄河下游河道输沙能力的前提下,利用水库调节库容,对水沙进行有效的控制和调节,适时蓄存或泄流,调整天然水沙过程,使不适应的水沙过程尽可能协调,以便于输沙,从而减轻下游河道淤积,甚至达到冲刷或不淤的效果,实现下游河床不抬高的目标。

  2001年,随着黄河小浪底工程全面竣工,调水调沙又具备了试验所要求的足够库容的枢纽工程条件。至此,调水调沙试验所需的基本要素得到了满足。

  2002年,黄河调水调沙作为一项崭新的措施登上黄河治理开发与管理工作的舞台,迈进了公众的视野。

  “调”与不“调”两重天

  其实,无论是2002年的第一次调水调沙试验还是随后的2003、2004年调水调沙试验,都是在人们怀疑的目光中进行的。

  是啊,进行如此大规模的原型试验在黄河上还没有先例,一旦失败,将受到多方的指责,黄委当时面临着巨大的风险和压力。

  黄委毫不动摇地实施调水调沙,来自于内心的底气和不断的创新实践。“十五”期间,科技治河的劲风吹遍了万里黄河的每一个角落,黄河人正在努力推进黄河治理开发与管理的现代化进程,并取得了丰硕成果。“维持黄河健康生命”新体系建立,“三条黄河”建设方兴未艾,黄河人意气风发不断创新和探索……

  2002年7月4日,黄河人点燃了母亲河夏日的激情。上午九时,随着小浪底水库闸门的开启,数十米的水流从高空喷涌而下,巨大的声音回响在小浪底峡谷,激荡着世界。

  这就是基于小浪底单库运行的第一次黄河调水调沙试验。

  2003年,基于不同来源区水沙过程对接的第二次调水调沙试验。

  2004年,基于干流多库联合调度和人工扰动的第三次调水调沙试验。

  随着三次试验的顺利实施,试验同时也开启了人们眼里不同的调水调沙。艺术家看到了河流的壮美,社会学者看到了人水和谐的开端,水利专家看到了有效减少黄河泥沙淤积的希望,而黄河人则看到了河流健康生命的未来。

  黄河上一些薄弱的环节和基础设施也由此得到了完善和提高,调水调沙拓展了治黄科技的空间,催生出了一大批科研成果,“数字黄河”“模型黄河”“原型黄河”飞速发展,“三条黄河”建设相互促进、相得益彰,大大加快了黄河治理开发与管理现代化进程。

  三次调水调沙试验,水沙条件各不相同,目标及其采取措施也不相同,但基本涵盖了黄河调水调沙的不同类型,为以后由试验转向生产实践奠定了基础。

  2005年,黄河水利委员会正式宣布调水调沙试验正式转入生产运用,作为减少泥沙淤积的常规措施,将在生产实践中不断总结经验,逐步发展和完善这一黄河治理崭新技术,持之以恒地坚持下去。

  塑造异重流:
  调水调沙的点“睛”之笔

  五次波澜壮阔的调水调沙可谓精彩纷呈,而三次人工异重流成功塑造无疑是调水调沙最大的成果,标志着人们逐渐掌握并利用水库异重流规律,大大加深了对黄河水沙规律的认识。

  所谓异重流,是指两种密度相差不大但可以相混的流体因为密度的差异而发生的相对运动。在多沙河流水库中,当河道挟沙水流与库区清水相遇时,由于前者密度比后者大,在条件合适时,挟沙水流就会潜入清水底部继续向前运动。

  人们发现异重流发生的显著标志是在水库清水表面有明显的潜入点,潜入点的水流泥沙条件就是异重流的形成条件。

  异重流形成后要向坝前推动,需要有稳定的动力,既要有源源不断的后续异重流补充,同时,泥沙颗粒级配对异重流持续影响很大,在异重流形成后,较粗颗粒就地落淤,较细颗粒继续保持悬浮状态,充足的细沙含量是异重流持续运动的基本特征。

  通过多年的潜心研究,黄河人了解到异重流的形成与入库流量、含沙量、泥沙颗粒级配、潜入点断面特征、水库地形等因素有关。它对于减少水库泥沙,尤其是细颗粒泥沙的淤积,延长水库使用寿命具有重要作用。

  2004年,第三次调水调沙开始,主要目标之一就是人工塑造异重流。

  2005年,黄河调水调沙试验转入正式生产应用的第一年,黄河人第二次成功塑造异重流。

  2006年黄河调水调沙是第二次生产运用,并取得了河道排洪能力继续扩大,人工塑造异重流成功等的良好效果,又一次有力地证明了调水调沙作为处理黄河泥沙、恢复黄河健康生命的措施之一是确实有效的。

  五次调水调沙和三次人工塑造异重流,黄河人一直在不断探索着,努力着。巨大的责任,肩负的使命,才有了调水调沙等令人刮目相看的科技治河成果,沉浸其中,我们听到了黄河健康生命绵延不绝的涛声。

  调出人水和谐新路子

  从2002年开始的第一次调水调沙试验,作为维持黄河健康生命治河体系的实践奠基之一,开启了崭新的“调”的模式,调出了新的治黄实践,调出了减少黄河河道淤积的有效方法,更调出了人水和谐的新起点;为今后如何进行调水调沙作了成功探索,进一步完善了黄河治理开发与管理的综合措施。

  黄河调水调沙最直接的结果是初步疏通了母亲河的血脉。水文数据显示,数亿吨泥沙被送入大海,河道全线冲刷,黄河主河道过流能力增大了约2000立方米每秒,大河奔流的宏伟气势再现,一路高歌东去。调水调沙初步遏止了“二级悬河”恶化的不利形势,保障了黄河滩区人民在小洪水发生时能够安居乐业。

  同样由于调水调沙,黄河口湿地呈现勃勃生机,生态效益凸显。据专家测算,黄河口湿地以年均5万亩的速度在增长,成为世界上土地面积自然增长最快的保护区。随着湿地面积增加和淡水水位上涨,已濒临灭绝的黄河刀鱼、海猪等珍稀水生动物再次大量出现。东方白鹳、丹顶鹤等多种国家级珍稀鸟类出现在黄河口,使三角洲鸟类增加到280多种。

  如今,黄河调水调沙的观念已经深入人心,得到了沿黄政府和百姓的赞同。调水调沙不仅调出了黄委作为流域机构的权威,而且还调出了上下游、左右岸团结治水的良好局面。

  调水调沙实践还提醒人们:面对复杂的黄河,黄河水沙关系的协调,仅靠水沙调控是远远不够的,还应研究其他的办法和手段。现代治河新体系已是一项复杂而庞大的系统工程体系。黄河协调水沙关系的塑造,要靠一整套包括黄土高原水土保持、跨流域调水、黄河流域及相关地区水资源有效管理、黄河下游滩区放淤、“二级悬河”治理以及河口治理等在内的体系系统地完成。

  走向水沙和谐、人水和谐的路还需要不断的开拓和探索。

  五年的调水调沙,五年的风雨历程,新时期的黄河治理开发与管理工作仍在进行着不断的自我超越。

  为了世纪人水和谐的梦想,黄河人正意气风发地用全部的智慧和果敢的行动,去重塑一个生命黄河。
作者: 于迎涛
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