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黃河要告別「地上河」了?22年輸沙入海32.5億噸,下遊變深3.1米

2024-01-14推薦

圖文|青梅侃史

編輯|青梅侃史

眾所周知,黃河作為我們偉大的母親河,可在過去的幾千年裏,百姓在受益於黃河養育的同時,也深受其害。

據相關數據統計,在20世紀60年代以前,因黃河決堤引發的洪災達到了1500次。 可以說,黃河流域的發展史,簡直就是一部與洪水抗爭的生存史。

而解決黃河的懸河問題,更是困擾了各界專家幾十年甚至上百年,為了解決這個問題,一些專家終於找到了最有效的辦法,也就是調水調沙沖刷河床。

黃河之所以成為懸河,關鍵在於大量泥沙從上遊沖刷而下,在中下遊沈積。 單純依靠堤壩很難遏制洪水,也無法根治淤積。為治理黃河,中國歷代采取了多種措施。

早在4000多年前,大禹就曾對黃河進行治理。根據推測,大禹治水可能是從黃河進入黃土高原的積石山開始的。

因為這裏是黃土最容易崩塌進入河中,也最易於疏通的地方。他組織民眾挖掘溝渠,疏導河水,防止泛濫。 透過不懈努力,終於治理了黃河的泛濫,使人民免受水災之苦。

此後數千年間,黃河泛濫頻繁,決堤引發洪災高達1500多次。歷代治黃都采取挖掘溝渠、堆築堤壩等傳統的治理方式。

為防洪泛濫,人們在河道兩岸修建了高大的堤壩,但這只是治標不治本。堤壩越高,河床也越高,從而形成「地上河」。

據統計,黃河每年攜帶泥沙約16億噸,其中12億噸流入海口,4億噸沈積在下遊河床。 如今河南開封黃河河床比城市還高出10米。這樣不僅無法根本遏制泛濫,還增加了堤防潰壩的危險性。

可能有人會說,難道就不能把沙挖走嗎。首先,這個工作量十分龐大,就拿天鯤號這樣的重器來說,每年大概都挖取5000多萬立方米,按照一立方米濕泥沙1.6~1.7噸進行換算,最大年挖沙量也僅為8935.2萬噸。

也就是說,如果想要將下遊泥沙全部挖走,需要排程四艘天鯤號同時運作,並且還需要一年時間。但大家有沒有想過,黃河下遊每年都會有4億噸新的泥沙。

另外,黃河內的泥沙大多數都沒有什麽實用價值,畢竟他們無法作用於農業用地,也不適合工業建築材料。

試想一下,哪怕能把泥沙挖出來,又要運到哪裏呢?再者就是這種想法治標不治本,所以解決這個問題難度相當大。

直到20世紀50年代開始,中國對黃河展開了新的科學治理。一是進行調水調沙,透過改變上遊的調水方式,沖刷河床沈積,疏通河道,清除淤積。

二是在黃土高原開展大規模的植樹造林,增加植被覆蓋,減少水土流失入河。三是開展北部綠化改良和黃土坡移山填溝等措施,減少泥沙入河。透過這些措施,黃河泥沙淤積問題得到顯著緩解。

不僅如此,黃河上的水壩建設對黃河調水調沙工作發揮著關鍵作用。2001年小浪底水庫的建成使用,使這項工作真正走上了正軌。

要知道,小浪底水庫位於黃河幹流的最後一個峽谷出口處,它控制著黃河流域91%的水量和幾乎全部的泥沙。 小浪底水庫就像一道巨大的水閘,可以按需調節放行洪水和泥沙的比例。

調水調沙的第一步,就是在洪水季節適時開啟小浪底等水庫的閘門,形成人工調配的洪水。這些精心調控的洪水沖擊力很強,可以帶動大量淤積在水庫和河道中的泥沙快速流向下遊。

與上遊水庫的調水配合,下遊河道也進行了全面的治理。采用爆破、機械清淤等各種手段疏通河道,清除河床和兩岸的淤積泥沙,防止其阻塞水流。

同時,透過修建河岸護坡、種植固岸植被等水利工程措施加固河岸,防止泥沙侵蝕兩岸,減輕泥沙淤積對河道的損害。

然而,使這項工作得以成功的最關鍵一招,要數「束水沖沙」了。這一招的具體做法是,在河道的特定範圍內集中水流,形成高速的人工泄洪, 用水流的強大沖刷力沖擊河床底部的泥沙,迫使大量泥沙下移或懸浮,然後被水流帶離河道。

這種方法可以有效地快速降低河床高度,極大地增加黃河的洪水過境能力和泄洪通道。要實作「束水沖沙」,還需要配合逐步收窄河道,在洪水期間暫時性增大河道的水量。

其實,這一思路早在明朝時就由治黃專家潘季馴提出,但當時的物質技術條件不足,難以實踐。如今,依托小浪底等新建水庫的調水作用,這一招終於可以系統實施。正如沖洗馬桶時集中水流產生強力虹吸作用,黃河也開始采用類似的辦法疏浚河道。

據相關數據顯示,黃河下遊某河段的流量在調水調沙的作用下,從原來的1500立方米/秒提升到了5000立方米/秒,導致河床大幅下降,河道的泄洪輸沙能力也相應增加。

經過22年的持續科學排程,每年黃河可以清除的泥沙量約達到1.5億噸,相當於黃河年平均輸沙量的十分之一。

這使黃河河床總體下降了3.1米,部份河段的淤積問題得到明顯緩解。可以說,調水調沙的實施為治理當代黃河走上了正確的道路,解決了這條母親河多年來「河床擡高」的頑疾。

值得一提的是,「束流沖砂」被認為是百年來治理黃河最有效的辦法之一。 它不僅極大緩解了下遊河道的淤積壓力,也使黃河的防洪標準和過河能力都得到了提升。

在三門峽水利樞紐給予的水量緩沖條件下,這項沖砂辦法預計還將持續進行較長時間,讓黃河的河床越來越深,過河能力也將隨之不斷增強。

未來幾年內,黃河下遊淤積問題有望基本得到控制。與三門峽水利樞紐的協同效應是這個歷史性突破的關鍵所在。兩大流域的聯動調控,啟示我們要從更宏觀的視角謀劃水利工程,這是應對未來挑戰的重要途徑。

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