原创:黄河要告别“地上河”了?22年输沙入海32.5亿吨,下游变深3.1米
原標題:黃河要告別“地上河”了?22年輸沙入海32.5億噸,下游變深3.1米
“治黃百難,唯沙為首”。
黃河作為我國的第二大河流,它的流量還不到長江的十分之一,但是對我們造成的禍患,卻遠遠超過長江。
因此治理黃河,防止水患,已經成為了各朝代的頭等大事,然而就在最近這幾十年的時間中,黃河的河道,卻忽然下降了3.1米,頗有失去“地上河”的意味。
這究竟是怎么回事?我國使用了什么手段,竟然終結了這個長達上千年的難題?
究竟如何治水
中國自古以來都一直高度重視黃河治理,不僅因為它關系到中原地區數千萬人的生計,也因為它關系到古代中央王朝的穩固。
如果不能有效治理黃河,中原經濟文明很難持續發展,正因為如此,歷代君主都極為重視黃河水患,并采取各種措施治理黃河。
例如建立專門的河務機構,加強河道治理,組織民眾修筑堤防,防洪減災,開鑿新的河道,改變河道走向等,可以說,黃河治理是中華民族共同努力的結果。
早在戰國時代,治理黃河的記載就存在于《尚書·禹貢》,歷代君主深知黃河水患的嚴重性,紛紛采取措施治理黃河,漢朝時期,黃河頻繁決堤,種種修筑的堤壩仿佛毫無作用。
據記載,東漢明帝時,大臣王景重新為黃河開鑿河道,使其暢通入海,此后八百多年黃河未再泛濫,被稱為“安流期”,王景的這次治理,可謂古代治理黃河最成功的一次。
其他朝代治理黃河多是修建堤壩,效果難以維持多久,例如漢武帝治理過黃河堵決堤,結果沒幾年又被沖毀。
到了上世紀七十年代,每年秋后都有萬人大軍在河灘生活,日夜治河,然而到了汛期,洪水仍舊泛濫。
后來一些水文專家提出將黃河改為直線河道,加快水流速度,增加攜沙能力,這樣河套平原的泥沙可直送中下游。
但問題是下游地勢平緩,本就水流緩慢,這樣反而導致下游泥沙淤積更嚴重,潰堤風險大增。
還有專家提出在黃河南側十公里處修建堤壩,用河底泥沙建成,待淤積后成為帶狀平地,但是這些方法最終都沒能奏效。
黃河水為什么要治?
黃河自古以來就以泥沙淤積而變成地上河著稱,這給中下游地區的人民生活帶來了巨大的災害,為了治理黃河的泥沙淤積問題,歷代都采取了各種措施,但收效甚微。
早在4000多年前,大禹就深刻認識到黃河泛濫的嚴重性,組織民眾對黃河進行治理,根據推測,大禹選擇在黃河進入黃土高原的積石山一帶進行治理。
因為這里黃土容易崩塌進入河中,也較易于進行疏通,大禹帶領萬人挖掘溝渠,疏導多余的河水,防止泛濫發生,經過長期努力,終于基本治理了黃河泛濫,遏制了水患。
此后數千年間,黃河泛濫頻發,決堤引發洪災達1500多次,歷代建造高大堤壩,想要遏制洪水泛濫,但這只是治標不治本,反而導致河床不斷抬高,形成“地上河”。
以河南開封為例,黃河河床比城市還高出10米之多,這不僅無法根本遏制泛濫,還增加了堤防潰壩的風險。
黃河每年攜帶的泥沙高達16億噸,只有大約12億噸流入海口,其他的全部沉積在下游,如果想挖除這些泥沙,需要調動大量機械設備和人力物力。
就拿天鯤號這類重型吸沙船來說,其最大年吸沙量還不到1億噸,要清除所有泥沙時間太久不說,新的泥沙也會源源不斷地從上游帶來,僅憑機械設備無法從根本上解決問題。
那黃河問題真的無法解決了嗎?實際不然!
“束流沖砂”,黃河告別地上河?
為解決這個頑疾,近代以來人們提出并實踐了許多治理方案,其中“束流沖砂”的做法尤為有效。
“束流沖砂”的基本原理是將黃河水流集中在特定河段,形成高速泄洪,利用水流的強大沖刷力快速沖刷河床底部的泥沙。
與此配套的是,在洪水期間通過收窄河道暫時增加河道的水量,進一步增強沖刷效果,這種方法可以在短時間內大幅降低河床高度,增強黃河的泄洪能力。
明初著名水利專家潘季馴就曾提出這一設想,但由于當時技術條件所限難以實施。
直到20世紀下半葉,隨著一系列水壩的建設,黃河流域的水資源逐步得到控制,“束流沖砂”這一夢想才得以實現。
2001年,位于黃河最后一個峽谷出口的小浪底水庫建成,成為黃河水量調控的“主心骨”,小浪底水庫容量高達約126億立方米,幾乎可以控制黃河全部的沙量和九成以上的水量。
在小浪底水庫的調水配合下,黃河下游河道進行爆破、機械清淤等治理,疏通河道,確保水流暢通,與此同時,還對河岸進行加固,防止水流侵蝕兩岸造成泥沙淤積。
在汛期來臨前,小浪底水庫會提前蓄水,然后適時打開水閘形成人工調配的洪水,這些洪水沖刷力強,可以帶動大量淤積在水庫和河道中的泥沙快速流向下游。
為達到“束流沖砂”的效果,還要控制好水庫放水的時機和放水量,使水庫放水與下游河道淤積情況相匹配,發揮最大的沖刷作用。
小浪底水庫放水后,三門峽等其他水庫也會配合放水,形成推波助瀾效應,確保水流連續不斷地沖刷河床泥沙。
據統計數據,在2002年與2009年這七年時間中,黃河下游某河段的流量在調水調沙的作用下,最小過流能力已經從原來的每秒1500立方米每秒提升到了每秒3880立方米每秒。
結果河床大幅下降,河道的泄洪輸沙能力明顯增加,經過幾十年的科學調度,黃河每年可以清除的泥沙量約達1.5億噸,黃河河床總體下降了3.1米,部分河段淤積問題明顯緩解。
可以說,“束流沖砂”是百年來治理黃河最有效的辦法之一,它極大緩解了黃河下游河道的淤積壓力,使黃河的防洪標準和過河能力都得到提高。
正是依靠這種科學的水利工程手段,黃河流域治理才走上了正確道路,解決了河床抬高的頑疾,對保障流域安全發揮著重要作用。
當然,要從根本上解決黃河問題,還需要進一步推進上游地區的水土保持工作,減少泥沙流入河道。
具體來說,可以繼續在黃土高原實施大規模植樹造林,增加植被覆蓋率,有效減緩水土流失。
同時開展黃土坡改造、溝壑治理等措施,扎實推進水土流失治理,此外,還要加強農業水土資源的合理利用,最大限度保護水土資源。
只有這樣,才能更加全面系統地治理黃河,防止上游泥沙源源不斷地流入河道。
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總結
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