黃河調水調沙工程

黃河調水調沙工程是現代化技術條件下，利用工程設施和調度手段治理黃河水患的重要舉措。

基本介紹

• 中文名：黃河調水調沙工程
• 正文：黃河調水調沙工程指南
• 過流能力：1800立方米每秒
• 提高到：3500立方米每秒
• 主要地點：小浪底水庫

簡介摺疊

黃河是中華民族的母親河，她孕育了燦爛的華夏文明。黃河泥沙造就了廣袤的黃淮海平原，又用其乳汁澆灌兩岸大地，哺育了炎黃子孫。但是，黃河又性格乖戾，下游因泥沙淤積而成為“地上懸河”，洪水泛濫給人民帶來深重的災難。

從2001年開始，水利部黃河水利委員會在利用黃河有限的水資源保障流域和沿黃地區經濟社會發展的同時，堅持8年調水調沙，成效巨大，社會反響強烈。

意義摺疊

調水調沙，就是在現代化技術條件下，利用工程設施和調度手段，通過水流的衝擊，將水庫的泥沙和河床的淤沙適時送入大海，從而減少庫區和河床的淤積，增大主槽的行洪能力。水利部黃河水利委員會（簡稱黃委）實施這一方略始自新世紀之初，而“以水沖沙”理論和方略的提出卻源遠流長。只是因為受制於當時生產力水平等因素，這一正確的認識難以實施，只能束之高閣。

治黃百難，唯沙為首。黃河區別於其他江河的一個最大特點，就是沙多水少、水沙關係不協調。黃河多年平均年徑流量580億立方米，但輸沙量卻達16億噸。它是世界上含泥沙最多的河流。早在先秦時代，黃河就被稱為“濁河”，漢時更有“一石水而六斗泥”之說。

黃河雖然泥沙最多，但並非全河皆多、全線皆多。其上游水體較清，中游由於黃土高原的洪水沖刷，導致泥沙俱下、水體渾濁；而下游容易淤積，造成河床抬高。倘一決口，必然泛濫成災。黃河下游洪水災害成為中華民族的心腹之患。據史料記載，公元前602年至1938年的2540年間，黃河下游決口泛濫年份為543年，決口達1590次，改道26次，平均三年兩決口，百年一改道，洪水淹沒波及範圍南至江淮，北至天津，面積達25萬平方公里，給人民帶來深重的災難。因此，歷史上有“黃河難以讀懂”之說。毛澤東同志曾經講過：“可以藐視一切，但是不能藐視黃河”，他強調“要把黃河的事情辦好”。

在漫長的治黃歷史上，先人們在艱難地探索黃河運行規律中，逐步了解了黃河“害在下游、病在中游、根在泥沙”的問題，深切地體會到：治黃百難，唯沙為首。

為了除害興利，歷代勞動人民，特別是先賢們對如何治理黃河作出了種種努力，曾產生過多種多樣的治黃理論和治黃方略。從遠古時代對黃河實施“疏川導滯”到戰國時期“寬立堤防”，從漢時的“賈讓三策”（上策是人工改道、不與水爭，中策是黃河窄段分流、分水殺怒，下策是在原有的河道上加固堤防）到宋代的興築遙堤，無不閃耀著中華民族智慧的光芒。特別是明末潘季馴提出的“束水攻沙”、清代靳輔和陳璜的“以水攻沙”理論和採取的實施方案，都取得了一定的成效。到了近代，李儀祉、張含英、恩格思（德國水利專家）等人，又對黃河治理提出了許多有價值的見解和主張。新中國成立後，王化雲等專家都主張對黃河實行上中下游綜合治理。在下游“寬灘窄槽”，寬灘用於滯洪、削峰和淤灘刷槽，窄槽則指固定中水河槽，提高河床水流泄洪挾沙輸沙能力。1986年5月，他又概括地提出“攔、用、調、排”四字治河方略，其中“調”就是調水調沙。歷史先賢們的思想理論有的得到了一定的實踐和發揮，並取得了一定效果，但有的思想理論卻難以轉化為舉措。

黃河多個水利樞紐的興建和“三條黃河”體系的建立，為傳承和實踐治黃歷史理論提供了基礎條件。雖然先賢們對治黃的規律有一定的認識，其舉措也在局部得到體現，但與治理好黃河的目標相距甚遠。也只有在新中國優越的社會主義制度和逐步掌握現代化技術的條件下，正確的治黃方略才能得到推進。

新中國一成立，黨和國家就把治理黃河作為一件應興應革的大事。1955年7月31日，一屆人大二次會議通過了《關於根治黃河水害和開發黃河水利的綜合規劃的決議》，提出治黃以全流域為主，強調除害興利並舉，突出綜合利用，並明確對水和沙要加以控制利用。之後，在黃河幹流上修建了一系列攔河壩和水庫，並在甘、陝、晉大規模地開展水土保持。特別是小浪底、萬家寨水庫的建成，使黃河的水資源調度和水沙的控制有了重要的工程基礎。

但是，黃河需要調輸的沙量很大。如何實現水源的時空對接，合理地使水沙搭配並通過調度使水流將所挾帶的泥沙輸送入海，同時不在下游淤積，這是一個必須解決的問題。否則，水庫建得再多，沒有科學的調度，泥沙還會淤積在庫區。三門峽水庫在興建之後就發生過這樣的嚴重問題。為了科學地調度多個水庫的水源使之挾沙入海，從2002年起，黃委探索建立了原型黃河、數字黃河、模型黃河“三條黃河”體系，旨在將以信息化為核心的高新技術深入運用於治黃領域。原型黃河就是需要面對的自然界中實實在在的黃河；數字黃河則是“原型黃河”的虛擬對照體，把黃河“裝進”計算機，藉助現代化以及傳統手段採集基礎數據，對全流域及相關地區的自然、經濟、社會等要素構建一體化的數字集中平台和虛擬環境，以系統的軟體和數學模型對黃河治理開發的各種方案進行模擬、分析和研究，為決策提供科學性、合理性和預見性支持；模型黃河，就是把原型黃河按比例濃縮在一個實驗室中，對原型黃河所反映的自然現象進行反演、模擬和試驗，以揭示黃河內在規律。實踐證明，“三條黃河”體系的建立，為調水調沙提供了現代化的視角和手段。

做法摺疊

經過8年調水調沙實踐，黃委探索出了適應黃河各種水情、沙情的調度模式，逐漸形成了一套系統的做法，既保證了黃河安瀾，又實現了黃河不斷流，維持黃河健康生命的重大成效。

三條黃河聯動，開展科學實驗。黃河徑流主要來自四個區域，即黃河上游蘭州以上區間，黃河中遊河口鎮至龍門區間，龍門至三門峽區間和三門峽至花園口區間。在中游乾支流上建有5座大型水庫，即萬家寨、三門峽、小浪底、故縣和陸渾水庫。調水調沙就是要對河道區間來水和五座水庫蓄水進行調度，人工塑造有利於下游輸沙、河道沖刷和水庫減淤的過程。調水調沙的科學性、時效性很強，風險不可低估。為此，他們實施“三條黃河”聯動，認真進行科學的模擬和實驗。

依據河勢、水情和沙情，他們選擇了三種可能出現的情況開展了三次實驗。第一次是單庫調度實驗，即利用小浪底水庫進行調水調沙實驗。首先利用黃河實體模型和數學模型進行模擬和虛擬實驗，在充分認識並掌握了一定規律後，2002年7月4日，第一次運用小浪底水庫單庫進行調水調沙，歷時11天，取得了預期的成果。

第二次是小浪底水庫上游發生洪水，下游伊洛河、沁河也發生洪水，實施不同來源區水沙對接調度的實驗。他們在2002年9月6日利用小浪底水庫、陸渾水庫和故縣水庫進行水流對接調水調沙，歷時12天。在調度過程中，實現既排出小浪底水庫的庫區泥沙，又使小浪底至花園口“清水”不空載運行，同時使黃河下遊河道達到不淤積的目的，取得“一箭三雕”的效果。

第三次是利用萬家寨、三門峽和小浪底三座骨幹水庫聯合調水調沙的實驗。他們在2003年6月19日實施調水調沙，歷時24天。這次實施的調水調沙也取得了成功，積累了在上下游無洪水情況下照樣可以調水調沙的重要經驗，填補了調水調沙類型中的一項空白，使黃河可以在常見氣象及水情條件下，都可以持之以恆地調水調沙。

轉化實驗成果，持續調水調沙。在三次調水調沙實驗取得成功並把握了一定調度規律的基礎上，黃委將三次實驗、三種類型年份、三種調度運行方式分別運用到以後的調水調沙生產運行中，使之成為水庫調度常態。從2005年起，年年實施，年年運作，又進行了6次調水調沙。2005年，根據小浪底上下游無洪水的情勢，實施了以小浪底為主，萬家寨、三門峽和小浪底聯合調度的方案，即第三種模式方案；2006年、2007年汛前、2008年、2009年也實施了第三種模式方案；2007年汛期實施的是上游來洪水、下游也發生洪水，運用小浪底和陸渾、故縣水庫對接的調度方案，即第二種模式方案。這6次調水調沙同樣取得了成功。

成效摺疊

調水調沙三次實驗和六次生產運行，對維護黃河健康生命產生了明顯的成效。

黃河下游主槽得到全線沖刷。黃河下游的主要特徵是善淤善徙，9次調水調沙的最大收穫，就是使下游的主河槽得到了全線沖刷。調出庫區的總沙量為2.19億噸，輸送入海的總沙量為5.75億噸，其中沖刷掉下游主河槽的總沙量達3.56億噸，調水調沙的作用和價值非常顯著。

黃河下遊行洪能力和過沙能力普遍提高，河槽形態得到調整。2002年調水調沙前，下游主槽最小過流能力為1800立方米每秒，到2009年，已經恢復到3880立方米每秒，主槽河底普遍刷深達1.5米。“小洪水高水位”“小洪水大險情”的狀況初步得到改善，下游灘區的老百姓安心了。

為小浪底及其他水庫排沙減淤、延長壽命探索了有效途徑。黃河中游的眾多水庫，都承擔“截沙、攔沙、排沙”的重要使命。但是，如果水庫中泥沙長期排不出或排出量很少，水庫的使用壽命將縮短。建成近10年的小浪底、萬家寨水庫，建成近30年的陸渾、故縣水庫，都面臨減少淤積的問題。而9次調水調沙證明，可以通過水庫單庫調度或幾個水庫聯合調度，通過水流的衝擊調沙出庫以減少水庫淤積，為這些水庫使用壽命的延長探索了新的有效途徑。

改善了河口生態，增加了濕地面積。濕地是地球的腎臟，是人類生存環境的重要要素。上世紀黃河的多次斷流，造成了黃河入海口濕地萎縮。通過9次調水調沙，不僅保障了黃河在新世紀不斷流，並將大量的泥沙送入大海，而且，黃河入海口近幾年生態系統不斷改觀。2009年濕地核心區水面面積增加5.22萬畝，入海口水面面積增加4.37萬畝，地下水水位抬高0.15米。同時植物繁茂，眾多兩棲動物和鳥類回歸，呈現了人與自然和諧相處的新景觀。

在調水調沙工作中，黃委廣大幹部職工面臨著局部灘地被淹沒導致一些人不理解等巨大的壓力，但他們堅持追求科學真理的信念，堅定治好黃河的決心。黃委在每次調水調沙中都組織上萬名水文、勘測、管理等專家、技術人員以及幹部職工沿途把守，團結奮鬥，精心實施，探索規律。這正是黃委幹部職工認真貫徹落實科學發展觀和中央有關治黃方針，實事求是開展治黃並以人為本、注重民生的生動體現。

據黃河水利委員會提供的數據顯示，自2002年始，黃河小浪底水庫已連續實施了13次汛前調水調沙。經過10年的“沖澡、淨身”，黃河累計入海總沙量達7.62億噸，河道下游主槽河底高程平均被沖刷降低2.03米左右，主槽最小過流能力由2002年汛前的1800立方米恢復到2011年的4100立方米每秒，取得明顯的經濟效益和社會效益。

成功的啟示摺疊

調水調沙是在前人治黃的基礎上，第一次完整地利用眾多水庫基礎設施和現代技術手段的生產運行，既體現了“人與自然和諧相處”，又體現了人在自然面前不能消極無為，必須適應自然、利用自然的行為能力。它給我們的啟示有幾點：

治理黃河，必須抓住主要矛盾及矛盾的主要方面。黃河的主要矛盾是洪泛，而造成洪泛的主要問題是沙多、水沙關係不協調，因而造成黃河“多來多排多淤”、“善淤善徙”。黃委實施的調水調沙，則是抓住了治黃重在防洪的主要矛盾，更深入一層抓住了防洪在於解決泥沙的主要矛盾的主要方面。通過調水調沙，將庫區淤沙和河床淤沙沖入下游，輸送入海，既保證了堤防不決口、洪水不泛濫，又減少了主槽河床的淤積，減輕了數百年來“懸河”的逼人態勢。

升華了先賢們的治黃理論，豐富了治黃方略。2015年黃委實施的調水調沙，應該說是傳承了先賢們治理黃河的成功經驗和理論，並站在先賢巨人的肩膀上向治黃偉業高端攀登，但又與時俱進，實施了大膽的創新，升華了先賢的理論。比如，“束水攻沙”和“以水攻沙”，無不以建堤束水以洪水沖刷為主，倘若黃河無洪水，這一方略難以為繼。今天，黃河人能夠借鑑先人的理論和經驗，準確地利用現代化的基礎設施和技術條件，大膽地試，大膽地闖，為治黃探索了新途徑。

開闢了黃河泥沙入海的新途徑，輔以其他的綜合措施，黃河歲歲安瀾有望變成現實。1997年，當時的國家計委和水利部批准通過了《黃河治理開發規劃綱要》。此綱要在黃河防洪減淤上，明確地提出了處理洪水“上攔下排，兩岸分滯”，處理泥沙“攔、排、放、調、挖”的基本思路。通過一系列水利樞紐的興建和調水調沙的實施，實際上，對黃河泥沙攔（主要水庫攔截）、排、放和調（主要以水庫水源和洪水調度以及放淤），已經得到了基本的解決。挖沙，也只能是在下游部分地段及河口地區視情況開展這項工作。調水調沙已經基本可以解決處理泥沙五字方針中的四個重大問題，承擔了減淤減沙的主要工作量。因而，在治理黃河工作中，只要堅持調水調沙，同時加強其他方面的綜合治理，黃河泥沙淤積的態勢定能得到緩解，將為保障黃河防洪安全進而實現黃河的歲歲安瀾提供堅實的基礎。

以科學發展觀為指導，正確運用現代化的手段，是新的歷史條件下治理黃河的根本方向。黃河調水調沙的成功給我們另一個重要啟示：在新的歷史條件下，治理黃河一定要運用現代化的高新技術，建設現代化的基礎設施，武裝現代化的設備，提升現代化的調度能力和管理水平。當然，徹底治理好黃河必須經過一個長期的、複雜的、艱巨的歷史過程，既不能信奉“速勝論”，也不能固守“宿命論”。必須刻苦攻關，不斷創新，把握黃河運行規律，實現由“必然”到“自由”的飛躍。

對策和建議摺疊

實現黃河長治久安，是中華民族千百年來的期盼。為達此目標，還需要付出艱苦努力：

要繼續堅持推進和發展調水調沙。實踐證明，調水調沙具有成本低、減沙多、送沙入海快、取得實際成效高等特點。在當前的條件下，尚沒有其他攻沙入海手段與之相提並論，已有的放淤和挖沙只是輔助和補充。因此，要認真總結、推進和發展這一工作，以達年年進行，年年收效。為支持這一工作的開展，建議財政部和科技部等有關部門建立調水調沙專項資金，並加強對調水調沙的配沙技術開展科研攻關，深化這一重大課題的研究。同時，要構建完善的黃河調水調沙體系，儘早立項開工建設古賢水利樞紐。

要全面地開展黃河下游治理。黃河下游關係到黃淮海區1億人口的生命財產安全和經濟社會的發展，特別是灘區還有189.5萬人口。建議在下游全面開展標準化堤防建設，同時進行河道整治和“二級懸河”以及入海口治理。在灘區則應按蓄滯洪區管理辦法，儘快實施國家政策補償措施，並加強安全區建設，努力使這一帶的貧困民眾儘快脫貧致富奔小康。

在黃土高原積極實施多沙粗沙區攔沙工程建設。開展黃土高原特別是多沙粗沙區的水土流失綜合防治，是減少入黃泥沙的根本措施，必須常抓不懈、全面推進、突出重點、穩步開展。多沙粗沙區面積7.86萬平方公里，僅占黃土高原地區水土流失面積的17.4%，但年均輸沙量卻占全河同期總沙量的62.8%。黃土高原的水土流失治理要按“先粗後細”的原則，突出多沙粗沙區尤其是粗泥沙集中來源區1.88萬平方公里的治理，由國家單獨立項建設多沙粗沙區攔沙工程，以有效減少入黃粗泥沙。

同時，應該從戰略上思考建設南水北調西線工程。建議國家發改委、水利部要繼續深入開展南水北調西線工程前期工作的研究，以盼未來上馬，把中國建成“四橫三縱”的水資源大環循格局。

採用人工擾沙技術

所謂“人工擾沙”，即藉助河水已有的勢能，輔以人工擾動河床土質，促進河床泥沙啟動，實現河床下切、輸沙入海。簡單地說，就是通過攪動讓河底淤沙上浮，使其與自然水流一起下泄，從而達到清淤輸沙的目的。第三次調水調沙試驗共設3個擾沙點，分別位於小浪底庫尾、河南范縣李橋河段、山東梁山縣小路口河段。

黃河2012年汛前調水調沙6月19日開始運行，歷時約20天，黃河防總聯合調度萬家寨、三門峽、小浪底水庫共同實施，期間控制花園口站最大流量每秒4000立方米左右。據介紹，此次調水調沙將本著安全可控、平穩有序的原則。期間，黃河防總將密切關注天氣形勢變化，及時滾動分析水雨情，確保調水調沙順利進行，確保各水庫度汛安全。