黄河治理方案范例6篇

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黄河治理方案

黄河治理方案范文1

【论文关键词】荒地排河;现状;问题;治理;实施方案

1河道概况及存在的问题

1.1河道概况

1.1.1河道现状。荒地排河开挖于1970年,位于独流减河以北,起自石化泵站(乙烯泵站),沿独流减河左堤北侧,经大港发电厂,穿津歧公路,在大港发电厂循环河北侧,东至挡潮闸入海,全长16.7 km,负责独流减河以北、北环路及上高路以南、八米河以东、海滨大道以西范围内的排水。排水范围内主要有天津石化公司、100万t乙烯、油建公司、大港发电厂、新泉海水淡化公司、古林街、石化园区、开发区、生活区、港东新城,正在建设的南港轻纺园,排水面积61.39 km2。

1.1.2水利设施情况。现有六米河、十米河、城排明渠、板桥河4条河道汇入荒地排河;沿河座落石化泵站(16 m3/s)、大乙烯排水泵站(13.8 m3/s)、十米河泵站(16 m3/s)、城排泵站(6 m3/s),4座泵站的排水能力为51.8 m3/s。南港轻纺园的雨水、污水的排水规划正在编制,如果不开辟新的入海河道,其雨水、污水只能入荒地排河。

1.1.3历年治理情况。荒地排河从开挖至今,对解决该区域的排水问题发挥了很大作用。近几年来,虽然先后建设了大港发电厂节制闸、海口挡潮闸,并对险堤段和入海口淤积进行了治理,但河道治理与大港经济社会的发展相比仍较为滞后。

1.2存在的问题

1.2.1设计断面小,排水标准低。原河道负责排除荒地、农田的积水,排水采取自流形式,设计标准低,排水时间长[1-2]。

1.2.2地权与河道管理分置,年久失修。该河上段占地属津南区,由三角地指挥部管理,长3.3 km;中段占地属大港管理,长6.47 km;下段占地属塘沽,由盐场管理,长5.43 km。由于种种原因,3个行政区没有对河道实施有效管理,造成堤防及沿河水利设施破烂不堪。

1.2.3淤积严重,排水不畅。由于水土流失和海潮挟带泥沙沉积的影响,河道的淤积深度在1.5~2.5 m之间;另外,汛期多发位时,河道水位被潮水顶托持高不下,水位抬高,雨水不但不能入海,反而会造成漫溢,淹泡临河低洼的区域。

1.2.4排水面积加大,增加了排水压力。由于沿河企业、园区、城区的快速建设,使地面截留、渗漏减少,而企业的外排水标准高,导致排水量大幅增加[3-4]。

2治理的必要性、目标及规模

2.1治理的必要性

2.1.1城区排水的需要。天津石化100万t乙烯、南港轻纺园、陆港橡胶等一批大项目相继落户大港,东部城区建设正在加速,原先的农田、荒地、坑塘,正在快速转变为工业园区和现代化城市。由于用地性质改变,排水标准也应相应提高。初步测算,荒地排河的流量达到70 m3/s时,才能满足排水要求,而现状荒地排河的最大排水能力只有10 m3/s,远远满足不了城区发展对排水的要求。大港城区附近另一条入海河道是独流减河。独流减河全长68 km,是大清河主要入海河道,担负着保卫天津市区防洪安全、渲泄大清河洪水入海的重要任务,大港段河道还担负着引黄济津和南水北调的引水任务,排水压力比较大。

根据有关规定和河道上下游的实际情况,大港城区及企业的雨水不能向独流减河排水。一是独流减河水质要求。根据天津市人民政府津政函[2008]9号《关于对海河流域天津市水功能区划的批复》的要求,万家码头至十里横河段日常期间2010年应达到ⅴ类水水质目标(饮用水输水期间2010年应达到ⅲ类水水质目标),十里横河至南北腰闸段2010年应达ⅴ类水水质目标。由于各单位排水不能保证达到ⅲ类或ⅴ类水质要求,因此向独流减河排水不符合天津市水功能区划的要求。同时,该段河道是引黄济津和南水北调的重要引水河道,一旦入独流减河的水质影响引水水质,不但影响市区居民的引水安全,而且将产生极其不好的政治影响。二是独流减河汛期行洪要求。独流减河负责大清河水系的泄洪,遇有上游洪水经独流减河泄洪时,设在独流减河左堤的口门必须封堵,避免发生险情,以确保天津市区安全。三是对沿河企业单位的影响:①对大港油田和北京地下储气库的影响。自大港电厂南北腰闸建成后,为保证大港电厂安全生产(水位要求、水中无杂物),除上游洪水下泄外,北腰闸不允许开启。因此,排入独流减河的水无法入海,只能囤积在河道内,抬高河道水位,造成漫滩现象,直接影响大港油田油井和北京地下储气库的正常生产。②对大港发电厂的影响。由于大港发电厂机组按海水冷却设计,冷却水中若有大量的污水对机组的腐蚀非常严重,不利于机组设备的正常运行。③对沿河生产单位的影响。沿河自然养殖户较多,苇地鱼池数千公顷,若排水造成污染,养殖户索赔损失,引起群众上访事件,引发社会不稳定。因此,荒地排河成为大港城区雨水排外的唯一河道,具有保证城区排水安全的重要意义。

2.1.2水环境治理的需要。当前,滨海新区快速发展,城市面貌日新月异,而荒地排河做为城区外围唯一的入海河道,河道的水环境与城市发展不协调。因此,必须对荒地排河进行综合治理。

2.2治理目标

完善设施,提高功能,确保区域排水安全;推进水环境治理,创造良好的水生态环境,实现人水和谐[5]。

2.3治理规模

2.3.1工程任务。全面治理荒地排河石化泵站(大乙烯泵站)至入海口16.7 km河道。

2.3.2治理规模。根据企业排沥标准及各排水口入河流量,兼顾长远发展,进行分段设计:①十米河以上段工程治理规模:石化泵站排水流量16 m3/s,乙烯泵站排水流量13.8 m3/s,河道排水流量按30 m3/s考虑。②十米河至板桥河段工程治理规模:十米河以上排水流量30 m3/s,十米河泵站排水流量16 m3/s(正常运行12 m3/s),城排泵站排水流量6 m3/s,该段排水流量按50 m3/s考虑。③t型河口至挡潮闸段工程治理规模:t型河口以上河段排水流量50 m3/s,板桥河汇入排水流量20 m3/s,该段排水流量按70 m3/s考虑。

3工程实施方案

3.1设计依据

工程等级和排沥标准参照《水利水电工程等级划分及洪水标准》(sl252-2000),荒地排河治理工程按ⅳ等工程进行治理。遵循的主要规范、标准及文件有:《堤防工程设计规范》(gb50286-98)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(sl252-2000)《天津市大港区河道综合治理工程项目建议书》。基本资料来源是2008年12月实测带状地形图和纵横断面图地面附着物调查成果。

3.2河道纵向布置

(1)石化泵站(乙烯泵站)至电厂铁路涵洞(0+000~6+820)段:按现状河道的走向进行布置。

(2)铁路涵洞至板桥河(6+820~8+450)段:按新挖河道进行考虑。

(3)t型河口至挡潮闸(8+450~15+200)段:按现状河道的走向进行布置。

(4)挡潮闸以下2 km段:按现状河道走向进行布置。

3.3横断面设计

(1)石化泵站至城排泵站(0+000~3+800):长3 800 m,按规划部门的要求,河道南侧预留10 m宽用地,北侧预留60 m宽用地,采用矩形断面,河道上口宽45 m,占地宽55 m。

(2)城排泵站至电厂铁路涵洞(3+800~6+820):长3 020 m,该段地形较为宽阔,采用宽浅式断面,河道上口宽80 m,占地宽110 m。

(3)电厂铁路涵洞至板桥河(6+820~8+450):长1 630 m,南侧为电厂住宅楼,北侧是建国村住宅区,建议采用矩形断面,河道上口宽60 m,占地宽80 m。

(4)t型河口至油田桁架(8+450~9+770):长1 320 m,河道向西侧扩挖,采用宽浅式断面,河道上口宽75 m,占地宽100 m。

(5)油田桁架至挡潮闸(9+770~15+200):长5 530 m,河道向北侧扩挖,采用宽浅式断面,河道上口宽95 m,占地宽110 m。

(6)挡潮闸到入海口(15+200~17+200):长2 000 m,以清淤疏浚为主。

3.4建筑物改造

沿途建筑物改造17处,其中:铁路方涵5处,需扩建3处,改建为桥1处,拆除1处;扩建节制闸2处;扩建导虹1处;左右堤需新建闸涵7处;新建交通桥1处、桁架1处。

3.5管道切改

需要切改管道19处、89条。其中沿河管道20条,跨越河道管道64条,穿越河道管道 5条。

3.6工程占地

工程共计占地140.08 hm2,其中利用原河道37.96 hm2,新增占地102.12 hm2。石化泵站至城排泵站共占地2.75 hm2,新增乙烯项目部0.21 hm2,新增津南区1.29 hm2;城排泵站至电厂铁路涵洞共占地18.15 hm2,新增津南区11.55 hm2;电厂铁路涵洞至板桥河共占地33.22 hm2,新增大港24.16 hm2;t型河口至油田桁架共占地13.04 hm2,新增占地13.04 hm2,古林街上古林村、建国村12.19 hm2,大港电厂0.85 hm2;油田桁架至挡潮闸共占地13.19 hm2,新增建国村9.23 hm2;挡潮闸至入海口共占地59.73 hm2,新增塘沽42.64 hm2。

3.7工程投资估算

3.7.1主要工程量。河道治理:清淤土方92.47万m3,挖土方78.96万m3,浆砌石21.46万m3,砼1.08万m3,复堤土方65.04万m3。建筑物改造:沿途建筑物共17处,其中:铁路方涵5处,需扩建3处,改建为桥1处,拆除1处;扩建节制闸2处;扩建导虹1处;左右堤需新建闸涵7处;新建交通桥1处、桁架1处。管道切改19处、89条。

3.7.2投资估算。工程总投资约6.08亿元,其中,河道扩挖、堤防加固1.35亿元,建筑物改造0.47亿元,管道切改0.44亿元,地上物赔偿0.11亿元,工程占地2.95亿元(新增占地1 02.12 hm2),绿化、景观0.32亿元,临时工程0.15亿元,独立费用0.29亿元(设计费0.04亿,建设管理费0.05亿,预备费0.20亿)。

3.7.3工程治理计划。分2期实施:一期工程投资4.85亿元,主要实施河道清淤、扩挖、筑堤,管线切改,建筑物改造,土地占用赔偿。二期工程投资1.23亿元,主要实施堤防护砌、绿化及景观建设。

3.8实施计划及投资匹配

按照谁受益谁出资的原则,根据区域内各单位排水面积占总面积的比例进行资金分配筹集,按排水面积计算,各单位需投入的资金情况在工程实施前另行计算统计。

4效益与管理

4.1效益

荒地排河治理工程实施后,可以带来多方面的效益,主要有以下几点:为各大企业的排水提供可靠的保障;完善原排水系统的功能,有效提高排水能力,最大程度减少洪涝灾害带来的损失;保持生活生产的正常秩序,维护社会和谐稳定;打造宜居的城市水生态环境,达到绿化、美化、环保的目的,实现人水和谐。

4.2工程管理

治理工程完工后,由大港水务局按照《天津市河道管理条例》的规定统一管理,并做好日常维护,以保持河道的设计排水能力;依法行政,严格控制排水口门,确保排水安全。

参考文献

[1] 周兵.试论淮河流域污染治理的对策及其改进[j].北京电力高等专科学校学报:自然科学版,2010,27(5):194-195.

[2] 李明生,肖仲凯,董小涛.石化行业排污口设置论证报告特点与对策[j].黑龙江水利科技,2010(2):7-8.

黄河治理方案范文2

黄河是中华民族的母亲之河,黄河的治理开发,历来是中华民族安民兴邦的大事。进入新世纪以来,经济社会的发展对黄河的治理开发提出了更高的要求,治黄工作仍面临一些难题亟待解决。首先是河床淤积、萎缩加剧,过洪能力急剧下降,洪水威胁依然严重; 其次是水资源供需矛盾尖锐,大量生态用水被挤占; 三是水土流失尚未得到有效遏制; 四是水质污染日趋严重,河口生态环境恶化。

数字化黄河

面对黄河的现状,为实现新世纪黄河治理开发与管理的目标,必须运用先进的水利和信息技术,升级改造传统的黄河治理开发与管理手段,提升治黄业务的科技含量和管理水平。为此,2001年7月,黄河水利委员会(简称黄委)正式提出建设“数字黄河”工程。

什么是“数字黄河”呢?“数字黄河”就是借助全数字摄影测量、遥测、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)等现代化手段及传统手段采集基础数据,通过微波、超短波、光缆、卫星等快捷传输方式,将黄河流域及其地区的自然、经济、社会等要素构建为一体化的数字集成平台和虚拟环境。在这一平台和环境中,以功能强大的系统软件和数字模型对黄河治理开发和管理的各种方案进行模拟、分析和研究,并在可视化的条件下提供决策支持,增强决策的科学性和预见性。

简单地说,“数字黄河”就是原型黄河的虚拟对照体。即通过全数字化数据库平台的构建,建立黄河流域及其相关地区的数字化研究环境,采用数学模型对黄河治理开发和管理的各种方案进行模拟、分析和研究。

通过实施“数字黄河”工程,全面提升了治黄决策的科技水平和决策的预见性、准确性。“数字黄河”工程按规划建成后,形成从空间、地面、地下的全方位的对水文气象、水资源、洪水演进、河势变化、流域生态等的监测系统网络,以及面向应用的专业数学模型和数字仿真模拟系统。“数字黄河”工程以丰富真实的数据为基础、以正确科学的数学模型为核心,有力地支持了治黄决策的科学性和准确性。

工程的必要性

在黄河治理开发中,工程积累了丰富的基础资料和数据资料,开发了许多应用软件。通过“数字黄河”工程的实施,对数据资源进行了统一规划和建设,充分整合了现有数据资源,完善通信和计算机网络,避免了重复开发和资源浪费。

黄河管理与决策对时效性要求非常高,“数字黄河”工程充分利用遥测、遥感、地理信息系统等高新技术改造了传统的信息采集、传输和处理手段,为科学决策赢得了宝贵的时间,大大提高了管理与决策的时效性。

受地理环境和技术手段的限制,黄河上大多数信息采集只能依靠人工进行,特别是在上游交通不便、经济不发达的地区。通过“数字黄河”工程的建设,增加的自动监测、遥测、卫星和航空遥感等现代化信息采集手段,建立自动化数据处理分析系统,扩展信息的类别和采集频度, 增强了对黄河管理与决策的宏观把握能力。

黄河治理方案范文3

论文关键词:河道整治;“二级悬河”;黄河口治理;泥沙;水资源;黄河下游

黄河治理特别是黄河下游的治理,历来是中华民族兴国安邦的大事。新

1 必须把握未来水沙变化规律

研究某条冲积河流的演变规律时,首先应搞清来水来沙条件,因为来水来沙条件是塑造河床边界的主要因素。黄河下游河道的河型及其河相关系乃至悬河态势,主要是历史上来水来沙条件形成的。上段宽阔的河漫滩及下段堤距不大的窄河段,基本上能适应当时的水沙条件。

1986年以来,随着黄河上、中游治理开发的进行,下游来水来沙条件发生了变化,来水持续偏枯,大洪水发生几率减小。洪峰流量也显著降低。现在所讲的千年一遇洪水的洪峰流量,是在一定的假定条件下分析出来的,对目前的工程设计有一定借鉴意义,但这方面的论证毕竟不够严密,主要应该把伊河、洛河夹滩地区的滞洪作用及上游工程的影响研究清楚。否则,未来黄河下游防洪及河道整治工作很难在科学的水沙条件下开展。

笔者认为,黄河下游稀遇洪水的洪峰流量可能有所减小,防洪标准也不应过高。世界各国防洪多以实际发生过的历史最大洪水或百年一遇洪水作为防御标准。水利行业以外的人士根据国外的方法,常常对黄河堤防防洪标准及我国常用的洪水频率分析方法提出质疑,认为确定百年一遇洪水流量要有千年的样本,千年一遇洪水流量应有万年的样本。实际上没有那么长的水文资料,确定几百年以上一遇洪水的洪峰流量值,难免受人为影响。但必须承认,未来黄河下游治理所对应的泄洪流量的趋势是减小的。按照水沙条件决定河道边界的认识思路,上游大洪水的洪峰流量减小了,下游自然不需要那么宽的河道,否则,边界条件与水沙条件不相适应,用目前宽河道的堤防直接防洪,必然会出现众多问题,平面上、剖面上都会出现畸形图案,让人们治理的思路也难以清晰,甚至会自相矛盾。例如,一方面主张破除生产堤,甚至对河道整治措施也有怨言,目的不外乎是希望增大洪水的漫滩几率,加强滩槽水沙交换;另一方面又希望通过小浪底水库的调水调沙运用,给下游一个所谓的“有利”水沙条件,减小漫滩几率,显然这两方面存在着矛盾。

从另一个角度讲,人们根据当年三门峡水库运用初期下游河道冲刷的实测资料,大都认为小浪底水库在拦沙期对黄河下游减淤作用巨大。小浪底工程投入运用几年来,在水库已累计淤积泥沙10多亿m的条件下,下游仅冲刷3亿多t(人海泥沙仅1亿t左右),而且还经常出现上冲下淤的不利局面。究其原因,主要是近几年遇到了偏枯的来水条件(来水量只相当于原设计入库水量的一半,年均来沙量仅有3亿多t)。显然,如何用好小浪底水库这张黄河下游治理的“王牌”。其前提是必须研究清楚黄河未来水沙的变化规律。

2 黄河下游治理要重视解决水资源不足的问题

黄河下游地区水资源严重短缺,属长期性、区域性、资源性缺水,缓解黄河下游水资源供需矛盾的根本措施是从外流域调水济黄。为增加来水量,需要同淮河流域甚至汉江流域的河流相沟通,尤其是在淮河流域、汉江流域的暴雨期,可将淮河流域、汉江流域无法承受的洪水调入黄河,把黄河下游河道作为淮河及汉江上游各大支流洪水的入海通道。只有将其他流域的灾害水变成黄河下游河道的冲沙、灌溉及生态环境用水,小浪底水库在调水调沙运用时才会有更多的余地和更好的效果,也才能通过现有的下游引黄工程,包括引黄济津、引黄入冀、引黄济青工程,向河南、山东、河北等相关地区供水。此外,还可进一步通过河北水系的局部调整接济京津,最大限度实现黄淮海平原的水资源优化配置,把所替代出的输沙用水量再加以分配,尽量考虑黄河中、上游用水,缓解水资源短缺局面,使黄河上、中游地区植被建设维持基本的生态用水量。这类措施对于黄河治理效果最佳,应作为主攻方向,否则,10年甚至20年后,黄河下游的状况将仍旧难以改观。

3 加大宽河道整治力度,重点研究“二级悬河”治理对策

黄河下游河道上宽下窄,其中宽河段堤距较宽,最宽达24km,河势游荡多变,经过多年整治,主流摆动幅度大大减小。然而,由于近20年洪水漫滩几率小,泥沙淤槽不淤滩,一些河段“二级悬河”发展迅速,使不少河段“槽高、滩低、堤根洼”的现象更加突出,对两岸防洪的威胁急剧加大。因此,“二级悬河”成因、危害及治理对策应是黄河下游治理的主攻方向。建议在调查“二级悬河”分布部位及分析其形成过程的基础上,通过河工动床模型试验和数学模型计算等手段,预测其演变趋势,判定各级洪水可能发生滚河或顺堤行洪的危害状况,制定相应治理对策。

河道整治是宽河段治理的有效措施之一,需要抓紧整治黄河下游游荡型宽浅河道,尽快建成理想的泄洪输沙通道。河道整治工程还是防洪和防治畸形河势的前沿阵地,只有把这项工作做好,才能减轻大堤的直接压力,防止发生横河、斜河、滚河。2002年7月习城滩万寨渠堤冲决,并经串沟直接逼近大堤,这实际上与河势下挫、工程控导不力有关,如果河道整治工程配套,就可避免这一险情的发生。

所谓的“二级悬河”,实际上是超饱和挟沙水流在已成为悬河的宽河段上,沿固定流路长期造床的必然结果。人们在游荡型多沙河流模型试验中发现,只要滩地空间足够大,即使没有生产堤和护滩工程,在某一时段内也能形成槽底高于滩面平均高程的悬河,若堤外地面低于堤内河床高程,此时即相当于“二级悬河”。这说明在黄河下游上段这种宽河条件下,滩地不可能产生均匀的淤积,即使不修生产堤,不建河道整治工程,由于自然堤逐渐形成(造成滩唇高仰)的原因,大堤内侧的堤河也会存在,堤根还会低洼。

非游荡型模型小河试验表明,超饱和挟沙水流致使滩槽高差减小的速率较大,表面上看流路较稳定,但随着主槽河床抬高,水流逐渐漫溢,出现滩唇和滩地横比降。当槽底比滩面高到一定程度时,即形成了严重的“二级悬河”局面。滩地逐渐出现串沟,又逐渐夺溜改河,最后主河还是“滚”过去了。在黄河下游窄河段也存在这种可能,例如,在山东长清顾小庄一桃园段,黄河溜势往东北方向急转,1958年及1976年洪水期在桃园附近都曾发生过裁弯取直、河势改变的险象。近20年来该河段主槽淤高了2~3m,滩地淤积很少,滩唇普遍高于洼槽2~3m,形成了更为不利的局面,目前的设计洪水位比1958年及1976年最高洪水位高出3m左右。以此为依据,赵业安等专家预测,一旦发生8000~10000m/s的大洪水,洪水很可能撇弯走直,在顾小庄一桃园之间改道,顺着洼槽直冲长清归德镇、长清区城区一带及玉符河右岸睦里闸一北店子大堤,致使部分滩区发生毁灭性灾害,并危及上下游河段的河势变化及防洪安全,进而威胁到济南市新市区的开发。

笔者进行的清水造床第一组试验,选用密度略大于1t/m的塑料沙铺成河床边界,河床可动性强,易形成游荡型小河;只是由于挟沙水流没有处于超饱和状态,因此河床未出现严重堆积,没有形成“二级悬河”。第四组试验与上述第一个组次试验的水沙及河床边界条件相同,只是加上了河道整治工程和一些生产堤。试验结果表明,河道整治工程及生产堤的修建,加快了“二级悬河”的形成速率,同时加重了“悬”的程度。这时小的河槽摆动虽然少了,但又可能不断孕育着大的摆动、大的灾害。

人们最关注东明、长垣等几个“二级悬河”局面严重的河段是否会出现滚河,所以在两岸修了不少防护工程。实际上,在中、上游泥沙尚未得到有效控制的前提下,“二级悬河”的范围会不断扩大,程度也会逐渐加重,造成危害的可能性也将加大,引起的灾情将越来越重,易出险情特别是易滚河的河段也会增多,例如在东坝头以上河段也会出现滚河现象。1996年笔者进行花园口一东坝头河段小浪底水库正常运用后的河势变化预报试验时,曾采用了包括高含沙水流过程的水沙系列。模型中花园口河段淤积严重,主河高程比老滩还高,试验中出现过部分水流在双井工程上首进入支流的不利局面,甚至流量在10000m/s左右时,大河曾从双井工程下首分流进入原阳高滩,最后全部夺溜滚河。多年前这一试验结果说明,这一河段的河势已相当严峻。

“二级悬河”的根治必须同黄土高原的治理及从相关流域调水结合起来,即运用工程手段,改变多沙来源区的侵蚀基准面,拦减泥沙。黄委正大规模修建淤地坝,这是一个机遇。实际上,如果修建“石埂梯田”,也能长期有效地保持水土,中东地区数千年前修筑的这类梯田,现在还发挥着作用。20年前笔者曾设想,如能把黄河下游数万名修防人员抽调一半到中游搞水土保持工作,那么下游治理的压力可能自然减轻;体制上的变化,又会促使本来准备堆放在下游的大量石料上移到黄土高原,减沙入黄效果将会提高,下游河道的危险局面也将必然改观。应该承认,如何通过机构调整把节省出的大量人员划拨到黄河上中游管理局,大规模建设水土保持工程,专治黄河多沙这个症结,也是值得研究的。

4 黄河下游宽河道边界应有新的布局

谈“二级悬河”成因时,涉及宽河段这个边界条件。宽河段内广大的滩区,既是行洪区,又是滩区181万群众生活生产的家园,同时也为“二级悬河”的形成提供了空间。鉴于滩区民众完全迁出和完全破除生产堤既不现实,也没必要,并且水沙条件难以在短时间内有根本改善,因此“二级悬河”的治理措施必须在改善宽河道边界条件上做文章。

黄河下游河道治理的图形应该与未来洪水相适应,目前大堤堤距太宽,但又不可能废弃,因此在大堤上还要有目的地修建防护工程,确保万无一失。两岸大堤相当于历史上的遥堤,应成为后方防线;生产堤需要在原基础上对易受主流顶冲部位加以改造,同时使两岸生产堤保持必要的行洪、滞洪宽度。新的生产堤与控导工程相结合,与行洪相适应,可减小生产堤被冲决的可能性,因而该堤一般不需要裹护,而且在有些地方还要预留分洪口,让洪水上滩,以便在滞洪的同时不断淤滩。控导工程与生产堤共同构成了第一道防线,生产堤实际上相当于历史上的缕堤,堤距5km左右,已给大洪水留有足够的空间。由于有控导工程约束河势,因此第一道防线的安全性是历史上的缕堤难以相比的。

因控导工程需要经常防护,故在大堤与控导工程之间需要修路。若将该路的修建标准提高一些,迎水面加以护坡,或在路两旁特别是上游种植一些与水流相适应的灌木,同李殿魁设想的“软约束”类似,这种可用于防汛抢险的路相当于历史上的格堤。滩上的村庄与大堤连接的地方也要修建起格堤作用的道路。有了格堤后就可以有计划地淤滩治滩,遇到超标准洪水时又可分洪、滞洪,使各方面运作的空间增大。

滩地的居民完全搬到黄河大堤以外给国家造成的压力巨大,而且会给群众的生产生活带来新的问题,可行性较差。在这种情况下,应从新的管理体制或模式上下工夫,走可持续发展的道路。例如村台建设,不能不断改建,房屋建筑应制订出“与时俱进”的方案,创造出适应滩面不断淤高的新结构,要研究出专门的框架结构的房屋,一方面可不断加高,另一方面洪水上滩时又可避水。整体来讲,要对宽河道平面形态和滩区房屋结构加以改善,使其既能适应流量越来越小的中常洪水,又能在大洪水到来之时确保黄河安澜和滩区群众安全,走“弹性治河”之路。

5 黄河口治理可采取“输,挖、分"并举的方案

对黄河口治理方案应加强研究,笔者认为要围绕3个字做文章,即“输”、“挖”、“分”。

(1)“输”,就是束水攻沙,输沙人海。首先要加强河道整治工程建设,这样可起到束水攻沙的作用,同时要认识到,黄河河口地区来水有限且不断减少,如果不强调借用河口海洋动力,河口会不断延伸、摆动。李殿魁提出的“三约束”理论,特别是巧用海洋动力这一点,对黄河口治理十分重要。数学模型计算发现,人海后泥沙迅速淤积且主要堆积在海岸两侧,只有充分利用河口海洋动力,把刚淤积在近岸的泥沙不断地掀起并输运人海,才可能长期保持河口稳定。近海区束水攻沙要靠特殊的工程控导,若按照李殿魁的双导堤布局思路,以何富荣水力插板技术为依托,也许可以通过科学攻关,找出一个影响拦门沙形成过程和减弱拦门沙的途径。不难想像,双导堤深入海内越远,受海洋动力的作用就越强。

(2)“挖”,主要是挖沙疏浚。挖沙可以抑制河床抬高,稳定深槽流路,也可以消减拦门沙,甚至降低侵蚀基准面。但是要解决堆沙空间,并选出好的挖沙措施。目前河口地区有大量的平原水库,既然建有平原水库,那么在两岸就可以建平原沙库,利用这个空间把挖出来的泥沙储存起来。挖沙疏浚措施中应首选水力冲填的方法,再结合山东黄河河务局研制成功的“汇流集浆器组合系统”,就可远距离输送高含沙水流,这种方案不仅输沙效率高,而且对生态环境的影响较小。同时,把泥沙输送到两岸平原沙库中,相对提高了地面高程,土地盐碱化程度可随之减轻;细颗粒泥沙的增加,也增强了土壤肥力,对当地农业发展有实际意义。

(3)“分”,就是分洪。多年的河口治理实践表明,黄河可以保持独流人海的局面,但对于稀遇洪水,应利用原钓口河流路进行分洪,解决防洪和其他相关问题。目前西河口10000m/s流量相应水位不超过12m,但该标准是在当时的特定历史条件下给出的,目前来看,其约束条件并不十分确切、科学。实际上,出现10000m/s洪水流量的几率很小,且通过分洪(而不是改道)的途径同样能满足西河口相应水位不超过12m的要求。

黄河治理方案范文4

<黄河是怎样变化的>读后感

黄河是我国的第二长河. 干流全长5464公里,流域面积75.24万平方公里.也是世界上含沙量最大的河流,每年都有4亿吨泥沙淤积在河床中,致使河床每年平均增高10厘米,极易造成水灾.为什么黄河有这么多的沙子呢?我迷惑不解的翻到了<黄河是怎样变化的>这篇课文.

这篇课文主要讲了黄河变化的过程,变化的原因及其治理的方案,告诉人们要保护大自然,保护环境,否则就会受到大自然的惩罚.

黄河在数千年到数万年前自然条件是很好的,可是人们为了吃上饭就开垦荒地,越多垦荒,泥沙也就越来越多.

读了这篇文章,我觉得应该多种树,不能让水土流失,也应该保护这条伟大的母亲河!

黄河治理方案范文5

穿黄工程用的两台盾构机,是德国制造的,全国只有两台,每台一亿元人民币。盾构机从黄河北岸的竖井下去,在河床底下三四十米深处,每天往南掘进十几米。它就像一台电动剃须刀,巨大的刀片在前面掘进,刮下泥沙,通过竖井输送出来。“随着盾构机身上的‘黄河号’三个字逐渐没入隧洞,人群里发出一阵阵‘进去了,进去了’的庆贺声……”一家水利媒体记者兴奋地写道。

7月9日,河南省省长李成玉也到南水北调中线工程安阳段和温县穿黄工程施工现场,察看工程进度。据该项工程建设的权威人士透露,全部开工准备其实早就做好了,业主等着中央电视台来现场直播。但央视6月份一直忙于10周年庆典,拖来拖去,就拖到了7月8日。

权威人士透露,穿黄掘进的风险很大,如果盾构机到底下不转了怎么办?刀片被孤石或古树卡住了怎么办?隧洞渗水坍塌了怎么办?地下几十米的压力很大,一旦封不住,就是灭顶之灾。

所以,为了保证现场直播万无一失,7月8日开工前,施工单位已经把盾构机提前钻进去,调试好了。

穿黄,咽喉工程

南水北调的中线总干渠看起来挺长,1400多公里,但绝大部分修的都是明渠,直白说就叫“挖河”。时代大修水利,农民们年年都挖河,没什么稀奇的,真正工程量大、技术难度大的,一是丹江口水库大坝加高,二是穿黄工程。

穿黄工程,顾名思义,是总干渠要穿越黄河。从地理位置上说,穿黄是咽喉,从技术难度上说也是咽喉。干渠要穿过宽阔的黄河河床,还要对黄河河势影响最小,要保证100年不渗漏、不坍塌,不怕地震,不怕洪水凌汛等,一年四季水流平稳、通畅,如果黄河是一条规规矩矩、清清白白的河,这也不难做到。但黄河是一条万年古河,河面上浊浪翻滚,河床下沉淀着数不清的古木孤石,而且从小浪底以下,黄河就变成了游荡型的河流,即所谓“30年河东,30年河西”。

黄河的河势在郑州附近变化尤为剧烈,它为穿黄工程带来两个难题:一是选址在哪里,才能够相对稳定,不至于等你辛苦建好“穿黄工程”,黄河却跑一边儿玩去了?二是修建什么样的穿黄设施,才能从安全性、经济性、技术可行性等方面占优?

先说第二项。关于穿黄设施,长江委设计院和黄委会设计院各拿了一套方案。黄委会设计院的方案是“渡槽”,一槽飞架南北,天堑变通途,而且还“可以为郑州增添亮丽的标志性景观”。2003年,河南省政府积极向国家有关部门递交报告,建议选用“渡槽”方案。

但一年后,水利部组织的院士、专家们相中的却是长江委设计院设计的“隧洞”方案,这让黄委会设计院的专家们有些难堪。盖因黄委会设计院常年研究黄河,不仅对黄河河势了如指掌,对水利工程对黄河的影响研究经验也更丰富,有人笑曰:“在黄河里建的工程,黄委会设计院的方案都没能通过,他们自己都感到很没面子。”

“隧洞”方案的优势,据长江委设计院院长钮新强介绍说,从技术角度讲,穿黄工程用的盾构技术较为成熟,从经济性考虑,地下方案所需要投资也相对少一些。另外,隧洞从河底穿越,对黄河河势的影响也最小,本身受凌汛、风化风湿、气温变化等影响也较小。万一发生地震,建筑物越高,越容易受影响,而隧洞在地下对

走出武汉长江水利委员会设计院的办公室,站在丹江口水库大坝喷涌而出的泄洪巨流前,耳听得穿黄工程施工现场的隆隆机器声,记者的脚步踏在中线工程的关键点上,并深入工程背后地方省份的利益考量之中。抗震是有利的。

但钮新强强调说:“我们两个设计院实际上是一个共同的团队,具体分工上有所侧重,长江设计院侧重隧道,黄委会设计院侧重渡桥。两个方案有一个技术经济结论之后,两个单位一起进行技术论证,最后的论证报告是两家共同完成的。”

而对于穿黄工程的选址,根据工程的总体布署,总干渠只能在邙山头至汜水河一带二三十公里范围内穿越黄河。在这个范围内,勘探人员钻了600多个洞,还钻出来一段千年古木,最后选定在郑州以西约30公里处,孤柏山湾李村附近,在黄河地下23米至32米处开掘隧洞。

“穿黄隧洞”简单地说,就是在黄河底下23米以下处,打两个直径7米、长4公里多的通道。如此规模的隧洞,国内外很多地方都修建过,但那都是过车的,而这却是过水的,十几米水头的高压水穿越而过,每秒钟最少要通过265立方米水量,这在国际上还是第一次。

长江委设计院院长钮新强说,接下来,在盾构穿越黄河的整个过程中,可能还会碰到各种各样的技术难点。整个穿黄工程预计2010年完工。

河南的动静

河南省上下盼南水北调盼得最久,也最热烈。跟位于武汉的长江委一样,位于郑州的黄委会也已研究了几十年的“南水北调”。最早引发“南水北调”构想的那句“南方水多,北方水少,如有可能,借一点来是可以的”,就是在1952年视察黄河时说的。河南省水利厅有位老厅长,在任上经常接待从北京来河南考察南水北调的人马,有一天,他叹息说“来考察南水北调的人,喝我们的酒都喝多少缸了,南水北调还不见影儿……”

南水北调中线工程一开,河南省从政府到老百姓,都踊跃支持,一来河南是个缺水的省份,像新乡市的人均水资源只有308立方米,为全国水平的1/7,南水北调对新乡的第一个好处,就是每年能带来4亿立方米的优质水。南水北调的水源地丹江口水库,名义上是河南与湖北共有,实际上河南用得很少。

中线工程名义上是“调水进京”,实际上,河南才是受水面积最大的省。中线工程一开,河南省一口气要开39处口门,划了42座受水城市,连离总干渠很远的周口、漯河等城市也划上了。从陶岔到北京的总干渠全长1277公里,河南境内就占了731公里;中线一期调水量95亿立方米,北京只用10亿立方米,而河南要用37.69亿立方米。

同时,这也是一个宝贵的引资机会。中线一期主体工程静态总投资1367亿元,在河南省内的投资就达670亿元。河南境内最先开工的安阳段,总投资21亿元,工期3年,根据安阳水利局局长江子蔚的计算:每年将拉动GDP增加约6.3亿元,拉动一般财政预算增加3700万元,税收增加7700多万元。安阳段总干渠建设需要钢筋28万多吨,水泥35万吨,石材130万吨,工程每年可供近2万人就业……

新乡段长77.7公里,在河南境内是最长的一段,预计投资超过60亿元。就是当地领导出去招商引资,也很难引来这么大的项目。无怪乎新乡段开工建设动员大会之际,新乡市大街小巷飘扬着“支持南水北调工程,促进新乡经济发展”、“搞好

南水北调工程,加快中原崛起步伐”的标语,警车跑到高速路口迎接会议代表。会议组织者请来了国务院南水北调办的副主任、中线局的局长、河南省委副书记和副省长等贵宾。大会开始前,豫剧女演员在小乐队伴奏下,演唱了歌曲《祖国的大建设一日千里》。

而总干渠郑州段的投资将达102亿元。穿黄工程概算投资31.37亿元,用一位桥梁专家的话说,一个穿黄工程的投资,就超过目前整个黄河上所有大桥的投资总和了。

湖北的考量

南水北调中线的引水方案本来有两个,一是从长江引水,二是从丹江口引水。湖北省政府积极支持从丹江口引水。汉江是长江以北最大的支流,丹江口以上为上游,丹江口以下为中下游。南水北调引了丹江口的水,对汉江中下游流域会有诸多不利,为什么湖北省还如此积极呢?

汉江的脾气是陡涨陡落,历史上三年两溃,是长江支流中洪水灾害最严重的一条,所以解放后政府即修建了丹江口大坝,加上兴建杜家台等分蓄洪区,综合运用才可抵御20年一遇的洪水。

2005年10月,汉江流域发生1983年以来的最大秋汛,杜家台不得不分洪,转移3万民众。分洪区运用一次,国家要花上亿甚至几十、上百亿,农民地也淹了,家也要搬走,等洪水落了再搬回来。虽然有国家补贴,也沾不了多少光。而且,因为始终有洪水威胁,整个汉江中下游地区不敢建工厂,搞建设,产业结构以农业为主,工业所占比重仅为40%,远远低于全省平均水平。

中线北段,明年4月向北京供水

南水北调中线的最初规划是,丹江口一湾清水2008年北京。2006年8月,黄委会主任李国英在国新办的新闻会上说:估计在2008年,中线调水进入北京不成问题。50天后,国务院南水北调办举行了“加快南水北调中线京石段应急供水工程建设动员会”,会议透露:中线总干渠预计到20lO年才能全线建成供水,为确保2008奥运会的顺利开展和首都供水安全,国务院领导要求对北京市应急供水的几个方案进行再论证。国家发改委在反复比较了小浪底、万家寨调水等方案的基础上,认为加快建设京石段应急供水工程是最现实的,因此,本次会议正式明确京石段工程2007年底建设完成,先期利用河北省4座水库,实现2008年向北京应急供水的目标。

河北省副省长宋恩华在动员会上说,河北是南水北调受水区七省市中最为缺水的省份,“雀我省自身极度缺水的情况下,我们还要作出新的贡献”。因此,省里多次建议中央通过京石段应急供水工程建设对河北给予投资倾斜,并得到了国家发改委的支持。

据最新消息,京石段工程预计将在2008年3月完工,4月具备通水条件。届时北京将从河北4座水库调水3~4亿立方米.承担北京市10%的供水任务。

中线总干渠离水源地最远的一段最早建成,并且穷帮穷地供起水来,颇有些“两棵苦瓜一根藤,穷不帮穷谁照应”的意味。预计2010年中线总干渠全线通水后,京石段还将通过西黑山口门连接天津干渠向天津市分水;向河北省石家庄、保定、廊坊、衡水等城市供水。

其实,1958年丹江口大坝兴建时,设计蓄水位就是现在要达到的170米。只是由于3年自然灾害,国家钱紧,只建到157米就停下了。如今大坝桩基还在,正在加高的水库大坝,即是在此桩基上继续往上砌。

那么,不靠南水北调,湖北省自己加高丹江口大坝行不行呢?该省一位水利专家告诉记者,其实光大坝加高也没什么,顶多20多个亿,但丹江口大坝加高须移民32.8万人,移民费用至少是240亿,这些移民中有一半是河南人,湖北省的财政自然顾虑重重。

所以,2003年11月以来,湖北省政府专门向中央行文,支持大坝按正常蓄水位170米高程加高,省调水办等部门将力争“170方案”摆在各项工作之首。在此期间,湖北省政府曾向国家提出调水之后的补偿问题,但是由于担心影响“170方案”上马,很快又不提了。最后,经过一年论证,国家确定按“170方案”加高丹江口大坝,湖北省调水办在有关材料里写道:“这标志着我省根本利益得到了维护,我省经济、社会的长远发展有了较好的基础……加坝调水方案是历届省委、省政府艰苦努力的结果,确实来之不易。”

南水北调中线工程对湖北省的直接影响,是丹江口库区的淹没损失和汉江中下游干流供水区的水量损失。

中线水源公司总工程师张小厅告诉记者:汉江的水本身消耗不大,94%都从汉口进入了长江,长江也不缺汉江这点水。丹江口大坝加高后,总库容可以达到339个亿,南水北调只用95个亿,影响不算大。

丹江口库区85%以上面积为山丘区,坡陡沟深,1958年,丹江口水库建设时,采用的是“靠后移民”的形式,山民们越移越往深山去,毁林开荒,破坏植被,自身生活也更贫苦。此次丹江口大坝加高,政府采取“开发式移民”方式,把部分农民移到经济发达的地方,或利用国家移民资金在山区改造山地,移民的生产生活将一并得到妥善安置。

张小厅告诉记者,丹江口市政府也非常支持,一来工程能为丹江口市带来资金等好处,二来这项工程迟早要上马,一天不上马,当地就不能搞建设,经济就发展不起来,库区百姓连新房也不能盖。工程上马了,国家给补偿,对当地经济发展也有好处。

丹江口是个小小的县级市,市区十来万人口,不通火车。一个本地出租车司机告诉记者:“南水北调的好处,可能就是有利于我们招商引资吧。丹江口位置太偏,很多人不知道在哪里,现在一搞南水北调,知名度大大提升,都有人叫我们‘水都’了。”

黄河治理方案范文6

黄河多年平均年径流量580亿立方米,河道内生态环境低限需水量210亿立方米,相应黄河可供国民经济耗用河川径流为370亿立方米,并按此水量分配到有关省、自治区(参见表2-2,黄河可供水量分配方案)。

随着沿黄地区工农业生产的不断发展,耗用黄河水量大量增加。据1988-1992年用水统计,黄河供水地区年均引用黄河河川径流量395亿立方米,耗用水量307亿立方米,黄河河川径流耗水率已达53%,与国内外大江大河相比,水资源利用程度属较高水平。

黄河作为我国北方地区最大的供水水源,以其占全国河川径流2%的有限水资源,承担着全国耕地面积的15%、全国人口的12%及50多座大中城市的供水任务,同时还有向外流域部分地区的调水任务。黄河供水范围和供水人口,已经超过了黄河水资源的承受能力,必然导致供需失衡。下游河段频繁断流是黄河水资源供需失衡的集中表现。

黄河水少沙多,下游河床不断淤积,“悬河”的危险程度加剧,黄河汛期的大洪水,仍然是中华民族的心腹之患,而非汛期缺水会造成大面积的干旱灾害。汛期防洪与非汛期干旱形势都很严峻。这说明,对于防洪与抗旱,既要求雨绸缎,防患于未然,保证安全渡汛,又要设法补充黄河水资源的不足。由于黄河水资源供不应求,已产生一系列社会、经济与环境问题,且日趋严重。据预测黄河流域和相关地区,正常年份2030年缺水150亿立方米左右,枯水年份缺水则更为严重。

黄河上中游的青、甘、宁、蒙、陕、晋六省、自治区,地域辽阔,矿产资源丰富,只要有水,发展工业和农林牧渔业的潜力很大。水资源具有不可替代的特性,因此解决缺水问题必须开源节流。在黄河流域大力发展节水具有一定的潜力,然而也是有限度的,根本出路在于借助外来水源。长江多年平均径流量9600亿立方米,为黄河的16倍。调引长江的部分水入黄河,以丰补歉,是解决黄河缺水的根本途径,也是西部开发,解决西北干旱缺水的重要举措,从改善资源配置来说,西线调水势在必行,而且是一项十分艰巨而又必需的战略任务。

(二)前期工作简要回顾

早在1952年,黄河水利委员会(以下简称黄委会)就组织查勘了从通天河引水入黄河的路线。1958—1961年,黄委会组织了1000多人次到西部地区进行查勘,范围东至四川盆地西部边缘,西达黄河长江源头,南抵云南石鼓,北抵祁连山,约115万平方千米,归纳提出过四条可供进一步比较研究的自流引水线路:

①由金沙江玉树附近引水至积石山附近的贾曲入黄河,简称玉—积线。

①由金沙江恶巴附近引水至甘肃境内的洮河,简称恶—洮线。

①由金沙江翁水河口引水到甘肃定西大营梁,简称翁—定线。

④由金沙江石鼓引水入渭河,简称石—渭线。

与此同时,还组织了中国西部南水北调引水地区综合考察队,有工程地质、矿产地质、地貌、动物、水生动物、工业、农牧业、交通运输等专业700多人参加,对整个调水区的自然条件、自然资源、经济状况进行调查,还为引水渠道作了渗漏试验。

通过这3年多的研究,外业工作完成了大量的地形测量、地质测绘、线路和大型建筑物地址查勘,并取得大量的自然环境和社会经济资料。到1962年各项外业工作基本结束,内业资料整理工作延续了若干年。

从现在北方缺水的情况看,当时对西部水资源的南丰北缺的宏观估计是正确的,开展南水北调的研究工作是有远见卓识的,当时提出的西部调水总体布局框架,从宏观上控制了调水的范围和供水的区域,为以后分期开发规划奠定了基础,当时大范围的调水研究初步了解了工程技术上的难度和存在的问题,为以后进行工程方案的研究提供了有益的经验。

1978年以后,黄委会又组织多次西线调水查勘,并对1958-1961年的西部调水方案和研究工作进行了认真的分析,认为:

①通过以往大量的工作,对西部调水已有一个宏观全面的认识,提出的总体布局框架有较好的控制作用。

②调水量和工程规模应有一个适当的限度。

③西北地区缺水是一个不断增长的过程,与之相适应,调水工程也应由小到大,分期开发,逐步扩展。

因此,在原西部调水的大范围、大工程规模、大调水量的总体布局框架下,缩小研究范围,从距黄河较近,调水量适宜、相对工程难度较小的通天河、雅砻江、大渡河调水,初步规划,从通天河调水100亿立方米、雅砻江调水50亿立方米,大渡河调水50亿立方米,三条河年最大调水量200亿立方米。

有关部门和专家们肯定了这个思路。1987年7月国家计委决定将西线调水超前期规划研究列入“七五”、“八五”计划,经过10年时间,黄委会于1996年完成了超前期规划研究工作,1996年下半年开始进行规划阶段的工作,可望于2000年完成南水北调西线工程规划报告,并提出先期工程开发方案。

(三)调水区概况

调水地区位于青藏高原东南部,在青海省玉树、果洛和四川省甘孜、阿坝四个藏族自治州境内。巴颜喀拉山是调水的长江水系河段与黄河相应河段的分水岭,引水坝址、输水线路和动力电站布置在巴颜喀拉山两侧。巴颜喀拉山以北的黄河地势,从海拔高度3400米上升到海拔高度4600米,巴颜喀拉山以南的地势,雅砻江地势高,其右侧通天河地势低,其左侧大渡河地势更低,海拔为2900-4200米,山南长江水系河床高程低于山北相应黄河河床高程80~450米。

这个地区年内气候无四季之分,称作冬半年(11月至次年4月)和夏半年(5月至10月),冬季长而寒冷,夏季短而凉爽,多年平均气温-4.9~3.3℃。一般平均气温随高度增加而减少的比值为每百米0.7℃,在其它条件相同时,纬度偏北1度,年均气温降低1.2℃。太阳辐射强,日照时间2500~2700小时,太阳能资源丰富。

在海拔3000~4500米的地区,地面气压大都在600~700百帕之间,相当于海平面气压的60%左右,空气中的含氧量相当于海平面的72%~60%,大约海拔上升1000米,含氧量减少10%。

降水量由北向南、由西向东逐渐增加。南部年降水量为600毫米,往北至巴颜喀拉山南麓为500毫米,东部大渡河河源为700毫米,往西至通天河一带为500毫米。年蒸发量在1000毫米以上。

人烟稀少,平均每平方千米2人,最少的为每平方千米0.4人。交通不便,目前对外交通主要依靠川—青、川—藏、青—藏公路。州县之间有公路相通,部分县乡之间有支线公路。总之,调水地区,气候寒冷,含氧量不足,人烟稀少,交通不便,经济文化处于落后状态,水资源利用程度很低,水资源开发的潜力很大。岩体岩性,主要为三迭系浅变质砂岩、板岩,较坚硬,所以地质上既有修建调水工程的有利条件,也有不利条件。

(四)调水工程初步方案

青藏高原基础资料比较缺乏,为了摸清调水区地形、地质等各方面情况,勘察队员历尽千辛万苦,在高寒缺氧,气候多变的情况下,克服难以想像的困难,为西线工程做出巨大奉献和牺牲,经过10年超前期规划研究工作,完成了雅砻江、通天河、大渡河调水区大量的勘测工作。包括各种比例尺的航空摄影图、地形图、工程地质图、地质遥感图、区域地质调查、区域地质构造调查、地震基本烈度复核等各项工作。与此同时,还完成各类规划研究报告上百份。这些基础工作相当一部分填补了这个地区的空白,不仅为西线调水工程提供了资料,而且对长江、黄河上游的治理开发,乃至西部大开发准备了相关基础资料。

1.基本认识和思路

巴颜喀拉山是黄河、长江的分水岭。分水岭以北,为黄河河源区,低山丘陵,河谷宽阔,谷坡平缓。分水岭以南,自西向东有通天河、雅砻江和大渡河及其支流,降水量较黄河水系大,地形切割较深,以峡谷河道为主,通天河、雅砻江和大渡河上游河段的河床高程较相应黄河河床高程低80~450米,欲调长江水入黄河,需要建坝壅高水位,开凿隧洞穿过巴颜喀拉山。10多年来,对调水工程作了多种方案的考察研究和比选,认识不断深化,思路得到拓展。

(1)可调水量与海拔高度相关按多年平均水量,通天河124亿立方米,雅砻江604亿立方米,大渡河470亿立方米,三条河总水量1198亿立方米,从水资源的总量看,调水量还可大大增加,但若考虑到海拔高度,情况就大不相同了。根据地形特点,引水坝址越向下游移动,海拔高度越低,距离黄河越远,可调水量越大,则工程规模越大;反之,引水坝址越往上游移动,距离黄河越近,虽然工程规模较小,但可调水量越小。因此,只有把引水坝址设于适当的海拔高度,以使工程规模适当,可调水量适宜,同时调水对下游的影响也保持在一定限度内。

经研究通天河、雅砻江的引水河段海拔高度在3500米、3600米以上,大渡河海拔高度在2900米以上,在此高度范围内,三条河共有径流量243亿立方米。因此,三条河的可调水量在200亿立方米以内比较适宜。

(2)输水线路从以明渠为主转变为以隧洞为主过去,研究输水线路时,根据当时的技术条件,多采用绕山开渠的办法,这样不仅使输水线路增长,而且还存在一些特殊的技术问题,从现在川藏、青藏公路的运行情况看,每当夏季雨水集中时,有些地段经常塌方,线路多处中断,而一条宽几十米的水渠,不要说修建的难度,就是维护正常通水,其难度亦很大,由于塌方,还可能造成渠道破坏。因此,在青藏高原多数地段不宜采用明渠,原因为:

①调水区地质构造、断裂发育,展布方向多与河谷走向一致,顺河谷修建大明渠,整体稳定性差,易造成整体垮塌。

②调水区谷狭坡陡,岩层多呈高倾角近直立状,分布有季节性冻土、滑塌体、泥石流,在潜水作用和地震、冻融破坏下,明渠易遭到局部破坏,影响正常运行。

③在半山开挖很宽的明渠,因山势较陡,需要很高的边坡,工程量浩大,施工艰难。

④工程处于高海拔、寒冷地区,明渠容易结冰,影响引水,大明渠发生局部破坏时,清理维修困难。

近几十年来,国内外长隧洞施工技术发展很快。国外已建成10千米以上隧洞95条,瑞典建成80千米长的输水隧洞,芬兰赫尔辛基供水隧洞长120千米,秘鲁在海拔3000~4000米的地区建成总长约90千米的马赫斯输水隧洞,英法海底隧洞长38千米。国内已建成引大入秦输水隧洞总长75千米,正在建设的万家寨供水工程隧洞总长200多千米。经分析比较,结合青藏高原的特点,认为采用掘进机开凿西线长隧洞技术上是可行的,输水线路遂以明渠为主转变为以隧洞为主。

(3)倾向于自流调水,但不放弃抽水方式在调水工程方案的研究中,过去认为打长隧洞几乎是不可能的,因而只考虑抽水方式以尽量缩短穿越巴颜喀拉山的隧洞长度。隧洞技术的发展,开凿长隧洞的可行性增强了,又分别考虑了自流和抽水两种调水方式,自流方式的难点是隧洞长,优点是输水建筑物比较单一,运行管理有利,同时隧洞有利于冬季保温,避开了地表冻融作用和不良地质现象的影响,再者深埋长隧洞抗震性强,据有关资料统计分析,地表的地震烈度随深度的增加而衰减,大体上每深50~100米衰减0.5度。抽水方式的主要难点是抽水泵站的电源不好解决,因为调水区没有电网,再者抽水方式输水设施复杂分散,建设和运行管理都比较困难,其优点是可缩短穿越分水岭的隧洞长度,引水枢纽的坝高选择也有较大机动。根据青藏高原的实际情况,按目前的认识,倾向于自流方式,但随着经济发展和将来电力状况的改善,一旦电源容易解决,抽水方式的优势也是十分明显的,也应加以研究。

2.调水工程代表性方案

在多方案的比选中,现列出代表性的三个抽水线路方案和三个自流线路方案。

(1)抽水线路方案

①通天河治家—多曲抽水线路。简称治—多线。治家坝址,海拔3990米,坝高190米,总库容238亿立方米。自治家水库引水,引水期8个月,年调水量90亿立方米,在黄河支流多曲4440米处入黄河。建两级泵站,扬程447米,装机252万千瓦,年用电量124.6亿千瓦时。线路总长108千米,其中隧洞长104千米。该线调水多,工程地质条件较好,但所处海拔高,建设及运用条件较差。

②雅砻江长须—达日河抽水线路。简称长—达线。长须坝址,海拔3795米,坝高155米,总库容74亿立方米。自长须水库引水,引水期8个月,年调水量40亿立方米,在黄河支流达日河4280米处入黄河。建两级泵站,总扬程426米,装机121万千瓦,年用电54.6亿千瓦时。线路总长59千米,其中隧洞长57千米。该线建坝较低,需要的动力负荷相对较小,线路处于稳定区内,但可调水量较少。

③大渡河斜尔尕—贾曲抽水线路。简称斜一贾线。斜尔尕坝址,海拔2920米,坝高252米,总库容46亿立方米。自斜尔尕水库引水,引水期10个月,年调水量50亿立方米,在黄河支流贾曲3470米处入黄河。建三级泵站;总扬程428米,装机容量138万千瓦,年用电量69亿千瓦时。线路总长61千米,其中隧洞长48千米。该线路工程地质条件较好,海拔低,气候环境好,对施工建设及管理运行较为有利。

以上抽水电源,现阶段宜采取自建电站的方案,有水电和火电两种类型:

①建水电站。黄河龙羊峡以上河段,河道长1677千米,平均比降1.21‰。在该河段布置了14座梯级工程,总装机容量730万千瓦,其中库容大于20亿立方米的有5座。该河段梯级距离调水工程较近,可减少供电线路长度,库区淹没损失少,有适于筑坝的优良坝址作抽水供电电源。

②建火电站。根据现有资料分析,火电厂可选择在距离调水区较近,又临近大煤矿的甘肃靖远、平凉和宁夏灵武。这些地区煤炭资源丰富,除满足本地区生产发展需求外,仍具备兴建电厂发电外送的潜力。

(2)自流线路方案

①通天河同加—雅砻江—黄河自流线路。简称同—雅—黄线。同加坝址,海拔3860米,坝高302米,总库容324亿立方米。自同加水库引水,年径流量108亿立方米,引水期10个月,年调水量100亿立方米,先调水入雅砻江长须库内,称同—雅段;再通过长须水库调水入黄河,称雅—黄段。线路总长289千米,其中同—雅段长158千米,雅—黄段长131千米,全线均为隧洞。该线可调水量多,避开了地形地质差的地段,有利于施工分段掘进,工程建设条件好。但调水必须建立在雅警江工程先期开发的基础上,整体工程规模较大。

②雅砻江长须—恰给弄自流线路。简称长—恰线。长须坝址,海拔3795米,坝高165米,总库容94亿立方米。自长须水库引水,年径流量47.6亿立方米,引水期10个月,年调水量40亿立方米,在黄河恰给弄3880米处入黄河,线路总长131千米,全为隧洞。该线充分利用地形上邻近黄河的最低处,有效地降低了坝高,可调水量适宜,线路大部分处于地质稳定和基本稳定区。

③雅砻江、大渡河支流达曲—贾曲自流线路。简称达—贾线。在雅砻江干流与黄河支流贾曲间有六条自西北流向东南的支流,即雅砻江支流达曲、泥曲、大渡河支流色曲、杜柯河、麻尔曲、阿柯河。从海拔高度3600米处的达曲引水,输水线路自流穿过这些支流,调水50亿立方米,到海拔高度3445米的贾曲入黄河。

综上所述,三条抽水线路共调水180亿立方米,三条自流线路共调水190亿立方米。各方案的投资匡算,采用1995年价格水平,静态投资,三条抽水线路为1076亿元;三条自流线路为1579亿元。抽水线路投资较少,但运行费用高,而自流线路一次性投资大一些,但运行费用较低。

3.先期开发方案和分步实施

根据青藏高原高海拔、寒冷缺氧的特点,先期开发方案和分步实施,应以3条自流线路为代表。

(1)先期开发方案本着分期分河流开发,由小到大,由易到难,由近到远,由低海拔到高海拔,由低坝到高坝的规划思路,达—贾线自流方案中可先调靠近黄河的阿柯河、麻尔曲、杜柯河三条支流的水量30亿立方米,称作起步工程,作为先期开发方案,匡算静态投资200亿元左右。起步工程隧洞长157千米,自然分为六段,最长段55千米,有利于施工时增加施工断面,加快工程进度。调水线路的自然分段为整个调水工程的分步实施和方便工程管理奠定了基础。从最靠近黄河的一条支流阿柯河开始兴建,可建一段发挥一段效益。

起步工程在三条支流上建坝,坝高分别为67米、112米、94米,坝址经初步地质勘察和钻探表明,坝段河谷狭窄,两岸山坡完整,比较稳定。岸坡生长灌木,植被较好。河床主要是砾石,覆盖层厚度10米左右。两岸为砂板岩互层,未发现大的断裂。附近有天然建材,地质条件适宜建坝。

起步工程的引水方式为自流,由于调水工程区远离现有的大型电站,避免了采用抽水方式建立配套大型电站的困难。起步工程地处海拔3500米左右,该处生长有树木,有农田,含氧量相对较高,适宜于人类活动,对工程施工、运行、管理都较有利。从起步工程向西延伸,可再调水20亿立方米,逐步开发,适应黄河缺水的需要。

通过起步工程;可以比较全面和深入地掌握高海拔地区复杂地质条件下的大坝、长隧洞等水工建筑物的工程设计施工特点和要求,为后续工程提供解决各类复杂施工问题的经验和方案,为工程的投资估算和成本控制提供必要的基础资料和管理经验,从而为西线工程的全面展开,提供科学、合理和可行的决策依据。

(2)工程初步分期全面实施西线工程所需投资规模巨大,结合西北地区经济发展的需水量,西线工程建设应按照统一规划、适时适量、分步实施、及早通水的原则展开。大体上可以将三条自流线路调水190亿立方米方案,划分为近期、中期、远期三期工程。

第一期工程,即近期工程,大渡河支流起步工程调水30亿立方米。第二期工程,即中期工程,完成达—贾自流线路达曲、泥曲调水20亿立方米,再完成长—恰自流线路调水40亿立方米,共调水90亿立方米入黄河。第三期工程,即远期工程,通天河调水100亿立方米。

(五)调水的不利影响和效益

1.调水对调出区的影响

既要考虑适应黄河上中游地区经济发展面临严重缺水的形势,又要充分研究调水对调出地区的影响。从通天河年调水100亿立方米,占通天河多年平均径流量的81%,占金沙江渡口以上年径流量的17.5%。从雅砻江年调水40亿立方米,占雅砻江年径流量的7.5%。从大渡河年调水50亿立方米,占大渡河年径流量的10.5%。三条河年最大可调水量190亿立方米,占长江干流李庄站(宜宾下游)年径流量的8%,宜昌站年径流量的4%。由于径流量减少,调水会产生某些不利影响,调水对局部河段的漂木有一定的影响,对工农业用水和航运基本无影响,对生态环境方面未发现重大的不利因素,主要的不利影响是三条河及下游长江干流上水电站的发电出力和电能将有所损失。

2.调水入黄河后的效益

从治黄与调水相结合的角度看,西线调水有其特点:

①调水工程地处海拔2900~4200米,地广人稀,兴建大型水库,淹没损失很少,社会问题相对较小。

②黄河上游有龙羊峡等大型水库,对调来的水进行调蓄,可充分发挥调水的作用。

③调水通过黄河梯级电站,可以多发电。

④依托黄河现有河道,居高临下,供水范围大,有利于供水区水利体系的形成。

⑤调水190亿立米,使黄河多年平均年径流量增加约1/3,增加黄河可供水量约1/2,可解决黄河断流问题,可充分发挥调蓄工程对下游输沙减淤的作用,有利于防洪和河道整治。

⑥调取源头水,水质良好,可改善黄河水质。

西线调水的社会效益和环境效益更为显著,可推动西北地区丰富资源的开发,加快西北地区的经济发展,缩小东西部差距,对于民族团结和社会稳定,促进全国经济发展具有重要战略意义。可增加植被面积,遏制水土流失和土地沙化,改善生产、生活环境,促进西北地区生态环境的良性循环。