流域治理度
⑴ 黃河流域的環境問題以及綜合治理措施
黃河流域的環境問題主要是中游黃土高原的水土流失問題
水土流失綜合治理措施,進行小流域的綜合治理:
1-工程措施
打壩建庫,平整土地;修基本農田;抽、引水灌溉;這樣可以貯水攔沙,改善生產條件,合理利用水土;
2-生物措施
植樹種草,可以蓄水保土,實現多種經營;
3-農技措施
深耕改土,科學施肥;選育良種,地膜覆蓋;輪作套種等;可以蓄土保土,提高肥力,充分利用光熱。
⑵ 長江流域的綜合治理和開發情況是怎樣的
長江經濟帶整體開發不但重視長江中下游的開發開放,還加大上游地區的開發、開放和環境保護力度,充分利用上、中、下游流域的區位優勢條件,因地制宜的重點發展經濟。
具體來說,上游利用水能、礦產等自然資源優勢,主要發展生態經濟,如保持水土植被,發展利用水能的電力、礦產的開發,及生態旅遊和生態農業等;
中游利用勞動力、天然水道等優勢,重點發展航運水產和旅遊業等;
下游則利用技術、資金、人才和信息等方面的優勢,重點發展商貿、航運、金融等服務業。上游地區:開發任務:水能資源開發。從氣候、地勢、水系特徵等方面分析三峽水能資源豐富的原因:
氣候:巫峽以上的流域屬於亞熱帶季風氣候和高山氣候,有豐富的降水和冰雪融水
地勢:三峽位於我國地勢的第二、三級階梯的交界處,落差大
水系:長江上游有眾多源遠流長的支流,水系龐大。
長江三峽指長江幹流自重慶奉節白帝城至湖北宜昌南津關間193千米的河段。是瞿唐峽、巫峽、西陵峽的合稱。三峽險灘相間,兩岸懸崖絕壁,江流湍急,水力資源豐富,是世界最大的峽谷之一。
長江三峽地區和橫斷山區水能資源都豐富,為什麼目前把長江水能資源開發的最大工程放在長江三峽而不在人口相對稀少的橫斷山區建設?
自然因素:兩區域水能資源都很豐富且都處於山區,河谷狹窄,具備築壩條件。但橫斷山區地質構造更加復雜,地殼活動更為頻繁,而山峽地區地質相對穩定。三峽地區的築壩條件要優於橫斷山區。
社會經濟因素:(1)水電站建設的條件不同:三峽地區背靠大西南腹地,面對經濟比較發達的長江中下游地區,位於我國的西南和華中兩大區域,西部和中部兩大經濟地帶的結合部,處於我國大陸腹心位置,社會經濟條件及交通運輸條件較好。而橫斷山區處於我國經濟落後的西南地區,建壩的社會經濟條件和交通運輸條件較差(2)電力市場不同:三峽地區建水電站電力市場廣闊,輻射遠。而橫斷山區地處偏僻落後的西南地區,電力市場狹小。(3)水電站的綜合效益不同:橫斷山區建水電站的效益單一。而三峽地區建水電站具有巨大的綜合效益。
⑶ 河流治理與開發的經驗:加大流域開放度。是怎麼回事
流域的開發與環境治理,是一個龐大的綜合性工程,需要大量資金投入,依靠當地政府難以完成。加大流域開放程度,意思是可以吸納外地或外國資金,進行開發建設。
⑷ 在中國歷史上,在某種程度上是如何治理母親河黃河的
黃河作為華夏文明的母親河是當之無愧的,只不過這位母親的表現有時候像親娘,有時候像後媽而已
可是為啥自從北宋以後,歷代王朝的政治、經濟、文化中心非南即北,偏偏總躲著黃河流域這塊中原故土呢?這固然有這個地區過度開發、戰亂頻仍等原因,但另一個重要因素就是黃河不但越來越不給力,而且脾氣越來越壞。
黃河是中國第二大河,在世界大河排名中也能名列前茅。但這個“大”指的是河流的長度,其實意義並不是很大,而在對於河流來說非常重要的指標——比如流域面積、徑流量等方面,黃河給出的數據就非常拿不出手了。比如說世界上流域面積最大的河流是亞馬孫河,達到了705萬平方公里,長江也有180多萬平方公里,而在長度上與前二者相差不大的黃河,流域面積只有區區的75萬平方公里,可見這位母親養育兒女的能力有限;在徑流量方面,黃河別說拿到世界上去比較了,在國內江河中都進不了前五,可見這位母親的“乳汁”也嚴重匱乏。因為嚴重缺水,很久以來我國北方的經濟、民生發展就深受困擾,其實跟這條北方第一大河就有很大關系。
王景在後世名聲不顯,在史書上只能列入《循吏傳》,這是古代技術人才普遍的悲哀
不過黃河改道禍國殃民,不改道也不全是好事——黃河的含沙量太大,導致河道泥沙逐漸淤積、抬高,為了防止洪水漫堤人們只好不斷加高河堤,遂使黃河成為“地上河”。到了北宋時期,在山東、河南境內黃河已經到了“河勢高民屋殆逾丈矣,民苦久役,而終憂水患”(《宋史·卷九十一·志第四十四》)的地步,終於在慶歷八年(公元1048年)再次暴怒決口,這是黃河第三次大改道。
⑸ 在山區如何開展流域治理規劃
1 流域水環境和水生態情勢
隨著我國社會經濟的快速發展,流域水環境質量不斷下降,河流水質普遍下降,藍藻水華頻繁暴發,水污染事故時有發生,飲用水安全頻頻告急。嚴峻的水環境形勢和水安全危機,己經制約著我國社會經濟的可持續發展,威脅著人們的生存安全。
1.1 流域河流水污染狀況
2005年環境狀況公報顯示,我國七大水系的411個地表水監測斷面中,一半以上河段受到不同程度的污染,Ⅰ~Ⅲ類、Ⅳ~V類和劣V類水質的斷面比例分別為41%、32%和27%。其中,珠江、長江水質較好,遼河、淮河、黃河、松花江水質較差,海河污染嚴重。
1.2 流域湖泊富營養化突出
目前我國湖泊水體的富營養化嚴重,發展趨勢迅速。對全國200多個重點湖泊的監測分析表明,已達富營養化的湖泊佔65%,東部地區的湖泊已有80%處於不同程度的富營養化階段,許多湖泊成為超富營養型,超越在湖泊的自然演替過程中所能達到的營養水平。
1.3 城市水環境質量還在不斷下降
2005年環境狀況公報顯示,各大流域的主要污染河段均集中在城市河段,監測統計的5個城市內湖中,昆明湖(北京)和玄武湖(南京)為V類水質,西湖(杭州)、東湖(武漢)和大明湖(濟南)為劣V類水質。
1.4 飲用水水質得不到保障
2005年環境狀況公報顯示,全國110個環保重點城市中有20個城市的集中式飲用水水源地的水質達標率達不到50%;113 個環保重點城市月均監測取水總量為16.1 億噸,不達標水量為3.2 億噸,佔20%。2005年初有關調查顯示,調查范圍內的45個城市飲用水水源存在不同程度的有機物污染,其中部分有機物具有「致癌、致畸、致突變」毒性。
1.5 水污染事故時有發生
我國流域水污染事故屢屢發生,黃河流域1993年以來,發生較大的水污染事故40多起,而2005年吉林石化發生爆炸事故造成的松花江嚴重水污染事故、1990年7月和2007年5月太湖藍藻水華的大規模爆發事件,極大影響了人們的生活安全,造成了巨大的經濟損失,影響特別重大,引起人們的廣泛關注。
2 流域水循環過程和污染成因分析
流域是匯水和水體運動形成的特定區域,地表徑流和河流通道是流域物質輸移的主要特徵,水體運動是污染物轉移的主要載體,污染物從源頭到湖泊的主要途徑是流域河流系統,掌握流域水動力特性是流域水環境治理的關鍵,了解流域水循環過程和污染成因是流域水環境治理的基礎。
盡管我國 「973」計劃和「十五」期間通過重大水專項計劃針對湖泊富營養化發生過程和藍藻暴發機制、水源水質改善、面源污染控制和重污染湖泊生態重建等方面開展了研究,取得了科學和技術突破,為河湖水環境治理提供了重要科技支持。但缺乏對流域水循環過程和污染成因的系統分析,缺少從流域尺度對河湖污染控制的全面研究,沒有掌握流域營養物質發生和輸移過程與不同界面之間轉化調控機理,未能提出流域水環境治理的系統科學方案。
因此,應將流域水循環過程和污染成因分析作為重點基礎科學問題開展研究,查明流域點源和面源營養物質發生與入河規律,探討河流河網營養物質輸移過程,揭示陸域與水域、河流與湖泊、地表與地下不同界面之間營養物質的轉化機理,掌握流域水動力特性對流域污染物輸移轉化的影響規律,為建立具有我國特點的流域水環境綜合治理理論體系,保障流域生態環境安全和社會經濟發展提供科學依據。
3 水利工程的環境影響和生態效應
水利工程在社會經濟發展中發揮了巨大作用,保障了防洪排澇安全,提供了生活生產用水,改變了貧窮落後和靠天吃飯的局面。但傳統水利工程確實給生態和環境造成一定的負面影響,阻斷了水體自然流動,削弱了生態系統的綜合功能,惡化了局部水域環境質量。具體主要表現在:
(1) 河道順直化工程加快了行洪流速,增加了行洪流量,降低了受淹時間,提高了防洪安全,保障了身命財產,穩定了社會秩序;但同時改變了自然水系,單一了生態結構,減少了生物群落,縮短了滯流時間,削弱了凈污能力,降低了環境質量,導致了生態退化。
(2) 河道硬質化工程減少了水體滲漏,提高了水利用率,減較了邊坡沖刷,維護了堤防穩定,簡化了河湖管理;但投入了巨大資金,改變了自然系統,單一了河流功能,侵佔了濱水濕地,阻斷了水陸通道,滅絕了河流生境,削弱了凈污能力,降低了環境質量,破環了景觀結構,造成了生態退化。
(3) 流域系統水庫(湖泊)調控工程提高了水資源利用率,改善了局地氣候,保障了社會經濟快速發展,提升了人們生活水準,實現了豐枯水量調劑;但減少了河流基流生態水量,加劇了河道斷面萎縮,增加了污水排放總量,改變了農業灌排系統,提高了面源入河比例,加快了面源入河速度,惡化了下遊河泊水環境質量。
(4) 流域水系閘、壩、站控制工程調控了洪峰洪量過程,控制了水體隨意流動,提升了局部水域水位,改善了灌既用水條件,增加了水體停留時間,抑制了污染物輸移擴散,阻止了污染物易地轉移;但同時也攔截了水體自然流動,阻斷了水生生物傳輸,蓄積了水體污染物質,惡化了當地水環境質量,增加了水污染風險事故。
因此,必須深刻變革水利建設理念,充分和全面認識到水利工程的積極作用和負面效應,才能在經濟社會發展和生態環境保護的博弈中立於不敗之地,實現水利真正全面地為人類生存和發展服務。
4 水利部門在流域水環境治理中的地位和責任
(1) 水利工程式控制制著流域自然水體流動過程,掌控污染物輸移快慢和擴散區域,因此對流域水環境治理具有重要地位。
(2) 水利部門掌握水資源配額計劃,供水多少決定城市污水多少,灌水多少決定農田退水多少,以控制供給或節約用水來減少污染物排放是十分有效的科學途徑。
(3) 法律授予水利部門管理河湖水域的權力,限制向水域排污和優化排污口是法律賦予的責職。
(4) 為國家社會經濟可持續發展提供水資源是水利部門的基本責職,水量和水質是水資源同等重要的要素,水質保障是水利部門未來的主要任務。
(5) 水利部門必須通過流域坑、塘、溝、渠和河道系統,研發達標尾水和農田退水的水質凈化技術,解決排放標准與河湖水質標准差異的問題。
(6) 構建流域水生態系統良性循環的體系,水利部門具有重要作用,水利功能與生態功能的良好協同是流域健康生態系統的關鍵。
5 水利部門在流域水質改善中的關鍵性工作
5.1 流域水系和水環境綜合治理規劃
流域水系綜合治理規劃應在「完整連通、等級分明、形態調整、分級定位」的指導思想下,重點完成流域水系行洪體系規劃、流域水系截污凈化體系規劃、流域水系生態廊道範圍劃定、流域水系規劃水環境質量影響等方面內容。
流域水環境綜合治理規劃應在「污染負荷、水體功能、宏現控制、區域協調」的指導思想下,重點完成不同水文尺度條件下河流水動力特徵、流域水系河流允許納污能力、污染物容量總量控制、排放口優化布置與污染物削減方案等方面內容。
5.2 流域污染源綜合治理和系統截留
流域污染源綜合治理和系統截留應重點關註:(1) 節水減污型社會建設構想,(2) 達標尾水深度處理、輸導凈化和潛設排放技術,(3) 農業產業結構調整與生態布局,(4) 農田面污染源控制和削減技術,(5) 農業節水減污和農田退水循環利用,(6) 灌區溝渠排灌系統生態化建設,(7) 農村窪地坑塘系統濕地化建設,(8) 流域農村與城鎮協同控污系統。
5.3 流域河流綜合治理與水質改善技術
流域河流綜合治理與水質改善應在分析流域河流類型及特點(幾何尺度、時間尺度、發育程度、功能定位、區域位置、水動力特性、污染程度等)、河流水文及水動力特性、河流生態特性的基礎上,著力研發河道土質邊坡穩定和截污凈化、河道已建硬質護坡結構分析和生態修復、河道擬建硬質護坡生態建設、河道濱水帶恢復、河床基質生態系統構建、河道景觀廊道系統建設、河道生態流速和水位調控、重污染河道水質強化凈化技術、城市河道綜合治理與水質改善技術、流域不同尺度河道綜合治理與水質改善技術、不同水動力條件下水質凈化技術等關鍵技術。
5.4 流域水利工程的環境影響和生態效應
水利工程是流域水利事業的重要組成部分,閘、壩、堤防護坡、河道襯砌等水利工程在流域防洪、排澇、抗旱、發電、供水、漁業、航運等方面發揮了巨大作用。然而水利工程改變了原有的生態系統平衡,對水生態環境產生一定的影響,這些影響既有正面效應和也存在負面效應。正面效應通常有洪泄枯蓄、引水治污、水體流動、蓄渾放清等;負面效應最主要是破壞水體的自然循環,佔用了生態用水,降低水生態系統的凈化能力,破壞了水生生物的生境,造成水生態環境的惡化。流域水利工程的環境影響和生態效應的判定,應以流域水利工程類型和結構特點的分析為基礎。
如何減少水利工程對水生態環境的負面影響,增大正面效益是當今水利工作者面臨的重大問題之一。應重點研究典型水利工程對水生態系統凈污能力的影響規律及修復理論,探討典型水利工程對水生植物的脅迫機理以及水生植物的響應機制,分析工程在水生態系統中的環境功能,揭示典型水利工程引起自然水流結構變化和水生植被消亡所造成的水體凈污能力退化的規律,尋求水利工程與生態工程功能協同技術改善水環境和修復水生態系統。
5.5 流域水力調控技術
流域水力調控中應重點解決以下技術問題:(1) 調水改善水環境質量的關鍵問題和前提條件,(2) 調水水量的確定方法,(3) 水量增加和水體流動的環境效應,(4) 不同空間尺度跨流域調水工程,(5) 不同空間尺度流域內跨區域調水工程,(6) 不同時間尺度流域蓄洪濟枯工程,(7) 不同時空尺度調水的生態風險,(8) 平原河網水力調控和水體有序流動技術。
5.6 流域水環境系統模擬和管理
流域水環境系統模擬和管理主要包括:(1) 流域水量水質耦合模擬,(2) 不同水動力條件下流域控制斷面水質變化過程,(3) 流域水環境監控與預警系統,(4) 流域水環境管理體系,(5) 流域水環境風險應急預案。
6 太湖流域水環境綜合治理
6.1 太湖流域水系規劃
太湖流域具有完整水系系統,主要是由少部分山丘區自然匯水河道和大部分復雜河網所構成。長期以來,太湖流域水系規劃建設主要是從防洪和航運角度進行的,現在的流域水系對水環境保護和治理有重大影響,高密度河流為污染物輸移擴散提供了便捷的通道,增加了治理污染的復雜性和困難性。特別是方便的水資源取用帶來大量的污水排放量,甚至連排污口影響范圍和程度都難以識別認定。
6.2 太湖流域水功能區劃和污染物容量總量控制方案
太湖流域主要河流和湖泊已經劃定了明確的水功能區,制定了明確的水質保護目標。藉助於復雜的河網區水量和水質耦合模型,計算了河湖水域允許納污能力,確定了污染物容量總量控制方案,提出了污染物削減意見和對策措施。
太湖流域復雜河網及湖泊系統水量水質耦合模擬模型,模擬計算流域系統水動力和水質變化過程,制定了污染源治理、河湖水環境整治和流域系統水力調控方案。
6.3 太湖流域面污染源截留控制和去除示範研究
太湖流域與其它流域一樣,主要污染源有點污、面源和內源,由於雨水充分、農民生活水準高、農田產量大,產生面污染源的單位面積負荷遠大於其它流域。面污染源控制和治理直接關繫到太湖富營養化水平,也是我國流域水環境綜合治理中控源的重點和難點。
在國家「十五」 「863」項目的資助下,我們在西太湖宜興大浦鎮境內進行全面研究和技術開發。在流域的層面上,以區域源頭控制為根本,以系統生態截留為重點,以水系水力調控為突破,以溝渠河流凈化為依託,以流域生態整體修復為目標,實現「區域減源、系統截留、水系調控、水域凈化、生態修復」的流域水環境綜合治理總體戰略。構建了「面源污染源頭減量和截留、溝渠濕地和河道污染控制、河口區湖濱濕地生態修復」三級系統,實施後主要河道的水質明顯改善,示範區整體環境得到明顯改善,取得了顯著效果和可以廣泛推廣應用的技術。
6.4 引水改善水環境質量的關鍵問題
引水改善水環境質量是國內外最常見的方法,引水對污染物的稀釋容量將明顯提高,水動力條件改變加快了污染物的混合,將提高局部水域凈污能力,在我國現階段經濟條件和人們環境意識情況下,採用引水來改善局部水質是經濟的。引(調)水改善水質效果好,但倍受爭議:(1) 在水動力的作用下,水體污染物發生轉移,影響其它水域的水環境質量(污染轉移問題);(2) 水體流速加快,容易引起河床底泥浮懸,造成水體二次污染;(3) 引水使水流加快,導致污染物與河網區水生植物的接觸時間縮短,污染物的截留吸附量減少;(4) 引用大量的清潔水去稀釋污染,對水資源的優化配量和合理使用是不利的。而且關鍵性技術問題研究較少,很多問題無法解釋、內部機理尚不清楚、綜合效應難以評判。
目前,「引江濟太」、「引江濟巢」等重大工程正在規劃和准備實施之中,因此,必須對調水引流的關鍵性技術問題進行研究,更好地指導引水改善水環境質量工程的實施工作。太湖流域調水引流工程的必須要研究解決的主要內容和核心技術主要包括:(1) 平原河網區引水河流系統與原自然河網水系流量、水位和水質協同關系,(2) 引水水位頂托區域水流的水環境質量改善方法,(3) 引水河道水體推流、混合和受納水域污水雲團輸移規律,(4) 引水水動力條件變化引起的底泥沉浮規律,(5) 引水河道和受水區環境容量和凈污能力變化規律,(6) 引水引起水域生物交換的生態效應,(7) 受水區生態風險分析方法,(8) 區域水量水質聯合運行系統,(9) 輸水河道的污染控制系統,(10) 引水與防洪風險評估,(11) 輸水廊道生態修復原理。
6.5 引江濟太工程的總體戰略
(1) 近期:在污染源控制和治理尚未達到要求期間,通過應急調水迅速改善太湖局部區域和部分河網水環境質量。但應注意近期方案仍存在污染物轉移、部分河網區污染水體頂托等缺點。
(2) 遠期:在污染源控制和治理達到要求期間,通過引水或動力調水實現流域河網和湖泊水體有序流動,提高水體凈化能力和增加水環境容量,改變因水利工程閘壩阻斷而造成的水體滯流和水質惡化的狀況,確保河網和湖泊水體流動和水環境質量。
7 流域水環境綜合治理中需要解決的水利科學問題
流域水環境綜合治理中存在以下水利科學問題:(1) 流域河流、湖庫、濕地系統宏觀格局與支撐能力,(2) 河流縱橫形態的生態影響規律,(3) 流域不同尺度河流連通和生態基流維持,(4) 不同水動力條件下污染物輸移過程和生態效應,(5) 流域污染物容量總量控制和科學增容強凈,(6) 水資源生態配置與節水減污社會建設,(7) 農田溝渠生態化與生態型灌區建設,(8) 河道硬質化的生態效應及改進和修復技術,(9) 防洪堤壩安全穩定與生態化協同技術,(10) 水利工程與生態工程協同建設、運行和管理,(11) 河流水生植物修復對行洪能力影響規律及對策,(12) 調水引流和水力調控的科學原理與生態風險。
⑹ 為什麼要從整個流域角度考慮污染治理
【】河流污染是從一個斷面開始的。由於流體的 特性,污染物要從上游的一回個點(點源),隨著水流的遷答移擴散,會傳播到很多個斷面,形成污染點源的 連續,即使整個流域成為一個污染面源。所以對於污染治理來說,要綜合考慮河流中河段的自凈能力、污染物遷移轉化特性,進行全盤設計方案,才能更有效。
【】不然,就會產生「治理污染」的「按下葫蘆浮起瓢」的無效治理後果。
⑺ 請問黃河流域各個河段的水文特徵、突出的生態環境問題、治理措施是什麼要詳細原創,謝謝~
黃河上游長346公里,從河源至內蒙古自治區托克托(河口鎮),河流穿越青藏高原,流經峽谷,其間分布有20多個著名的峽谷。這里山高坡陡,落差大,蘊藏著豐富的水力資源。水多沙少、河水較清、流量均勻。黃河上游主要流經農牧交錯地帶(寧夏平原,河套平原),突出的環境問題是土地退化。治理措施是退耕還林還草,合理放牧。
黃河中游1234公里,從內蒙古自治區托克托縣的河口鎮到河南鄭州桃花峪(中學課本上一般以舊孟津作為黃河中下游分界點,此處是黃河水利委員會定的分界點)。該段河道的水文特徵:由於夏秋季多暴雨,沙源豐富,多水多沙,洪峰流量大,含沙量高,成為世界有名的多沙河流。河道淤積與侵蝕河段交互出現,峽谷與寬谷相間。黃土高原生態環境問題主要是水土流失。治理措施營造防護林體系。
黃河下游767公里,從河南鄭州桃花峪到山東墾利縣,由西向東流經華北平原。河道坡降小,水流平緩。加之河道寬淺散亂,泥沙淤積嚴重,河床逐漸升高,兩岸幾乎全靠大堤為屏障。河道灘面一般高出兩岸地面約2—5米,有的高達10米,是世界上著名的「懸河」。流經華北平原,地勢平坦,河道淤積嚴重,冬季水量少。措施,利用大水沖沙,流域合理調配,跨流域調水。突出的生態環境問題是土壤次生鹽鹼化,乾旱,風沙。合理開采地下水,跨流域調水,合理灌溉,營造防風固沙林
⑻ 已科學家的角度治理黃河水患
1.攔泥保土,有效地減少了入黃泥沙
黃土高原地區現有的11萬多座淤地壩已累計攔泥280億t。大量數據和事實表明,黃土高原地區淤地壩工程對黃河減沙和黃河下游的持續安瀾作出了巨大貢獻。
2.淤地造田,提高了糧食產量
現有的淤地壩已淤地30多萬hm2,壩地平均每公頃產量4500~6000kg,高的達13500kg,是坡耕地的6~10倍。山西省汾西縣康和溝流域,壩地面積占流域總耕地面積的28%,壩地糧食總產卻占該流域糧食總產量的65%。
3.促進水資源利用,解決農民生活生產用水
黃土高原地區已建成的淤地壩,解決了1000萬人口的飲水困難問題。同時,利用骨幹壩前期蓄水發展灌溉面積2.33萬hm2。
4.增加農民收入,發展農村經濟
黃土高原地區現有壩地每年僅糧食果品產值就達20多億元,增加農民收入2億元以上。
5.促進退耕,改善生態環境
據分析,0.07hm2壩地可促進0.4~0.67hm2的坡地退耕。現有30多萬hm2壩地除滿足溫飽需求外,還保證了退耕還林(草)。
6.利於區域防洪減災,保護下游生產安全
黃土高原地區現有骨幹壩可保護下游溝、川、台、壩地1.87萬hm2。
7.以壩代橋,改善交通條件
黃土高原地區壩路結合的淤地壩佔20%,相當於建設2萬余座鄉村公路橋。
現代化黃河治理方法全面實施
黃河水利委員會關於「模型黃河」的工程規劃日前已獲水利部正式批准,至此,現代化治黃方略「原型黃河」、「數字黃河」、「模型黃河」規劃已全部得到批復,進入全面實施階段。
按照「三條黃河」的現代治河思路,今後黃河治理將先通過對原型黃河現狀的分析,提出黃河治理決策的基本需求及物理參數,然後藉助現代化信息手段進行數學模擬,提出方向性方案,最後通過黃河模型反復進行實驗,為實際的黃河提供技術先進、經濟合理、安全有效的治理方案。
黃河水利科學研究院總工程師姚文藝:舉個例子來講,在這個工程的優化設計中,通過模型實驗研究如果是優化減少一道壩的話,可以直接減少工程投資二、三百萬人民幣,再一個,每年通過洪水預演,了解哪個地方可能出現險情,在防洪預案中可以把這個堤段險情作為防汛重點,把老百姓轉移出去。
據了解,在2003年汛期部署指揮黃河防汛中,已經首次實現了「三條黃河」的聯動,並在防汛過程中發揮了巨大的作用。按照「三條黃河」治理規劃,到2010年,將在黃河上形成較為完善的防洪減淤體系,確保標准內洪水防洪安全,使水資源得到有效管理,保證黃河在一般年份不斷流,使黃土高原面積達到12億平方公里,建成淤地壩16萬座,使入黃泥沙減少3億噸。
黃河治理方略
黃河對於中華民族的意義是包括長江在內的其它河流無法比擬的,她流經中國腹地,誕生了中華民族,炎黃子孫既得益於黃河與黃土的哺育而生息繁榮,又受害於黃河與黃土相伴造成的黃河下遊河道「善淤、善決、善徙」而治水不止。在中華民族生存發展史中,有很大的篇幅都與黃河治理有關。在歷朝歷代,治黃方略如何制訂均是我國安民的決策課題。倍受後人推崇的最早的治黃成功事例是傳說中的大禹治水。他改進了共工和鯀「 圍堵障水」的作法,採用「疏川導滯」之策,平息了水患。這一傳說,實際上是對先民治河的總結[1]。從周以後的文獻記載中,可證實防禦洪水的黃河大堤的雛形遠在春秋戰國時期以前即已存在。以後諸侯國家興起,可以組織更多的人力、物力,從一時一地出發,在大河兩側出現各自為政、甚至以鄰為壑的堤防。規模比較大的和比較長的就成為我國早期的長城了。文字記載十分確切的是在西漢漢哀帝即位之初賈讓提出的治河三策,是繼鯀、禹之後較早提出創見並且見於正史記載的重要治黃方略。賈讓當時面對的黃河下遊河道「河高出民屋」,已是「地上懸河」,堤防寬窄很不一致,布局更是混亂,所以他最不主張的下策是築堤治河。三策中的上策主張放棄舊有河道,人工改道北流。他認為「此功一立,河定民安,千載無患,故謂之一策。」中策主張開渠引水,分洪入漳。「此誠富國安民,興利除害,支數百歲,故謂之中策。」限於當時的社會經濟條件,賈讓三策均沒能認真實現。東漢王景的寬河行洪之策得到了大規模實施。他選定行河路線較優的線路,自滎陽東至千乘海口千餘里,修渠築堤,並利用沿河大澤進行放淤,取得了無重大改道變遷的成就,一直倍受後人贊賞。但是這種安瀾畢竟是相對的,大量的泥沙淤積,至少隋唐五代出現了泛濫決口,更不可能有「千年無恙」的史實。值得借鑒的是明朝潘季馴「束水攻沙」的治河理論與實踐。他主張南北兩岸「堅築堤防」,努力完善堤防系統,如用縷堤束水攻沙,用遙堤約束洪水泛濫,用格堤阻止灘區行洪並促進灘地落淤;為防禦大洪水,又修建滾水壩分泄水。並且在當時黃河南流的條件下,充分利用淮河之水,藉助洪澤湖的調節能力「蓄清刷黃」。潘季馴治河實現了由分流到合流,由治水到治沙兩個轉折,抓住黃河泥沙淤積這個根本問題,顯然這一點是很高明的。因此,在他之後的明、清治河舉措,多遵循他的治河原則。他的治河思想和方法甚至影響至今。但黃河河床仍繼續淤高,泥沙災害日益積累,以致於1855年發生了銅瓦廂決口改道的劇變。
黃河治理開發真正取得巨大進展是最近50年的事,黃河已開始變成為人們興利造福的河流。總結治黃成敗經驗和科學研究成果,認為採用「攔、排、放、調、挖,綜合治理」等措施,標本兼治,近遠結合,可以妥善解決泥沙問題;採取「上攔下排,兩岸分滯」的方針,可以有效地控制洪水。將兩者有機地結合起來,即形成一個防洪減淤的工程體系。顯而易見,如此治黃已將黃河作為一個整體來考慮治理對策,人們對黃河的研究與治理實踐進入了一個嶄新的階段。昔日千瘡百孔的黃河大堤,而今變成了宏偉的「水上長城」,成為海河與淮河的分水嶺,在人們的努力下,取得了連續52年伏秋大汛不決口的奇跡和綜合治理開發的豐碩成果,治黃成就舉世公認。然而黃河畢竟是世界上最難治理的河流,4000多年前的大禹治水以來,歷經多少前輩的治河實踐,一直未能改變黃河這條泥龍恣意游盪的脾氣。史書上清晰出現著2600多年裡黃河泛濫1500次、改道26次的記載。下游決口泛濫范圍,北抵津沽,南達江淮,縱橫25萬km2。頻繁的決口改道,給兩岸群眾帶來了深重的災害。而今,隨著黃河流域人口急劇增長,經濟建設迅速發展和人類活動強度大大增加,母親河的憂患仍在。由於沖沙入海的水量大大削減,下遊河床不斷淤積抬高,行洪能力大大減弱,高灘灘面漫水機遇已與1855年銅瓦廂決口前的情況接近,河道已趨於預警高度,懸河形勢極為嚴峻;嚴重威脅著下游兩岸人民生命財產的安全。另一方面,卻又生發出季節性斷流的災患,自1972年以來的27年中就有21年斷流,尤其90年代,年年出現斷流。影響到依靠黃河供水的城鄉生活和工農業生產用水,不僅直接造成重大經濟損失,還帶來了諸多的生態環境問題[2,3],如加重了河口地區土地鹽鹼化,河口濕地生態系統退化,生物多樣性減少,使黃河三角洲日漸貧瘠。黃河斷流、洪澇災害的環境惡化相互交加,黃河安瀾中隱伏著危機,治黃事業無比艱巨又任重道遠。特別是隨著國民經濟的發展和黃河的演變,對黃河治理和開發又提出了更高的要求,使治黃面臨著許多問題。如何使治黃事業更為符合客觀的自然規律和社會經濟規律,亟待於我們繼續探索和奮斗。本文在前人研究和實踐基礎上,就黃河的治理方略述一管見。
2 減少入黃沙量的治本之策
眾所周知,黃河難治的症結在於沙多,而沙多的原因是黃土高原地區嚴重的水土流失。該地區西為祁連山余脈,西北為賀蘭山,東至管涔山及太行山,北起陰山,南抵秦嶺,共有64萬km2,海拔1000~1500m,相對高差100~300m,這是世界上黃土覆蓋最深厚、黃土地形最典型的地區。特殊的邊界條件下,中游暴雨是黃土高原土壤強烈侵蝕以及水土嚴重流失的動力因素,「愈沖愈陡,愈陡愈沖」[4],使黃土高原被切割得支離破碎,溝壑縱橫,每年來自黃土丘陵溝壑區的泥沙達10億噸左右,土壤侵蝕模數可達20000t/(a·5km2),大量泥沙入黃,致使一些水庫湮廢失效,下遊河道不斷淤高,防洪壓力日趨加重。不少人認為,黃土高原歷史上曾經是植被良好的繁榮富庶之地,希望通過植樹種草,改變黃土高原的生態環境,從而達到根治黃河的目的。但是也應認識到,黃河塑造出的華北大平原是中華民族繁衍生息的中心地帶,黃河早在遠古時期就是一條多沙河流。《左傳》引用周詩:「俟河之清,人壽幾何!」表明更早的年代黃河已是相當渾濁,因為黃河沙多的自然現象應該比這句周詩要早得多。她所流經的中游地區,特別是現代界定的嚴重水土流失區中的大部分地區,自古即是自然條件極為嚴酷、水蝕風蝕最為嚴重的地區。這可以《詩經·小雅·十月之交》為證:「燁燁震電,不寧不令。百川沸騰,山冢萃崩。高岸為谷,深谷為陵」。該詩生動地描繪了2000多年前大暴雨後山洪暴發時黃土高原土壤強烈侵蝕的自然景觀。再如《禹貢》中所稱:「禹別九洲, 隨山浚川」,表明當時黃土高原地區土壤侵蝕已十分嚴重,大量泥沙入黃,使黃河下遊河道淤積日益嚴重,人們才會產生「隨山浚川」(亦即隨著山去導滯,疏浚上游的河道)的設想。原始的或常規的生產方式很難保證植物生長有良好的立地條件,「皮之不存,毛將焉附」,因此,也就難以達到具有一定覆蓋度的植被狀況[5]。無論如何,對古代黃河中游地區植被狀況的估計一定要考慮自然氣候的制約影響。《詩經·大雅·雲漢》描述了周宣王時大旱多年的情景:「旱既大甚,滌滌山川,旱魃為虐,如