黄河泥沙处理对策的发展、实践与认识
王开荣, 李文学, 郑春梅
(黄河水利科学研究院)
摘要:在简略概括分析黄河水沙基本特点及变化趋势的基础上,就黄河泥沙各项处理对策的 提出背景、实践结果以及存在问题进行了较全面的回顾总结。黄河泥沙处理是个长期、复杂、艰巨的工作,只有综 合规划、统筹考虑,在大力开展水土保持综合治理的同时,建立水沙调控体系并优化调度,合理处理利用水沙,才能充分发挥“拦、排、调、放、挖”综合治理体系的主体效应。
关键词:黄河泥沙; 处理; 实践; 认识
1 黄河水沙基本特点及变化趋势
1.1 黄河水沙基本特点[1,2]
1.1.1 水少沙多,含沙量高
黄河是世界罕有的多沙河流,实测年平均水量464亿m3,沙量15.6亿t,平均含沙量33.6 kg/m3,年沙量和含沙量是中国各大江河之首。黄河的水量不及长江的1/20,沙量却是长江的3倍。像黄河这样沙量大、水量少、含沙量高的河流,在世界大江大河中是罕见的。
1.1.2 水沙异源,分布不均
黄河流域自然地理条件差别较大,水沙来源地区分布非常不均。水量主要来自河口镇以上,占总水量的54%,而且是清水,该地区来沙量仅占到总来沙量的9%;沙量主要来自河口镇~龙门区间,来沙量占到55%,来水量仅占14%。
黄河上游的水量主要来自贵德以上。而产沙集中在中游的黄土丘陵沟壑区,黄河的泥沙和粗泥沙总量中,约有3/4集中在11和10万km2区域,其中一半又分别来自5和3.8万km2区域。
1.1.3 水沙年际变化大,年内分配不均匀
黄河水沙存在丰、枯水年交替出现,年际变化大的特点,如花园口站实测水沙量变化过程出现了1922~1932年11年和1969~1974年连续6年的枯水系列。由于暴雨落区的不同来水并不完全与来沙同步,出现各种丰、平、枯水沙年组合。水沙量年际间差别较大,年水量最大最 小的比值约为3.1~3.4,年沙量最大最小的比值约为4~10。
水沙在年内分配也不均匀,主要集中在汛期(7~10月),汛期水量占年水量的60%左右,汛期沙量占年沙量的85%以上,集中程度更甚于水量。同时又主要集中在暴雨洪水期,往往5~10天的沙量可占年沙量的50%~90%,支流沙量的集中程度又甚于干流。高度集中的泥 沙形成高含沙量洪水。
1.2 水沙变化趋势
1.2.1 水量稳定减少,水资源日趋紧张
近十几年来,黄河水量持续减少,1986年以来水量比多年平均减少30%以上。水量减少是流域气候变化和人类活动的影响共同造成的。随着黄河流域的开发治理,用水量在不断增加,现已达年均260多亿m3,占到黄河天然径流量560亿m3的近一半。今后对黄河用水量的需求将继续增加,据估计,到2010年黄河缺水量将达到40亿m3,2030年和2050年均分别达到150和230亿m3。因此即使气候条件恢复正常,黄河水资源日趋紧张的趋势仍不可避免。
1.2.2 沙量减少并不稳定,出现两极分化趋势
黄河沙量伴随着水量减少,1986年以来沙量减少近40%。一方面由于近期大暴雨较少,另一方面上中游水利水保综合治理措施起到减沙作用。但治理措施在暴雨条件下作用甚微,因此沙量减少并不稳定,在一般降雨年份水量减少较大,而在发生高强度大暴雨的年份出现高含沙量洪水,沙量仍很大,出现两极分化趋势。
2 黄河泥沙处理方略
针对黄河泥沙的处理问题,古往今来,不少专家学者都曾探索和提出过不同的方略。新中国成立后,随着对黄河泥沙问题认识的逐步深入和泥沙处理工程实践的不断发展,泥沙处理的方略也在不断深化和完善,按其发展过程大体可分为以下几个阶段。
2.1“蓄水拦沙”对策
建国以后,在下游采取“宽河固堤”方针、保证防洪安全的同时,积极进行了根治黄河的研究和探索。这一时期治黄思想从着重于送水沙入海,转变为将水沙拦截在中上游,提出“除害兴利、蓄水拦沙”,以“达到综合性开发目的”的治河方略〔3〕。依据这一方针,计划在黄河的干流上修筑二三十个大水库大电站;在较大的支流上,修筑五六百个中型水库;在小支流及大沟壑里修筑两三万个小水库;同时用农、林、牧、水结合的政策进行水土保持。把大小河流和沟壑变为衔接的阶梯的蓄水和拦沙库,同时利用水发展林草,利用林草和水库调节气候,分散水流,把泥沙拦在西北,使黄河由浊流变清流,使水害变水利。按此指导思想编制的《关于根治黄河水害和开发黄河水利的综合规划》,在1955年全国一届人大二次会议上获得批准通过。
王开荣, 李文学, 郑春梅
(黄河水利科学研究院)
摘要:在简略概括分析黄河水沙基本特点及变化趋势的基础上,就黄河泥沙各项处理对策的 提出背景、实践结果以及存在问题进行了较全面的回顾总结。黄河泥沙处理是个长期、复杂、艰巨的工作,只有综 合规划、统筹考虑,在大力开展水土保持综合治理的同时,建立水沙调控体系并优化调度,合理处理利用水沙,才能充分发挥“拦、排、调、放、挖”综合治理体系的主体效应。
关键词:黄河泥沙; 处理; 实践; 认识
1 黄河水沙基本特点及变化趋势
1.1 黄河水沙基本特点[1,2]
1.1.1 水少沙多,含沙量高
黄河是世界罕有的多沙河流,实测年平均水量464亿m3,沙量15.6亿t,平均含沙量33.6 kg/m3,年沙量和含沙量是中国各大江河之首。黄河的水量不及长江的1/20,沙量却是长江的3倍。像黄河这样沙量大、水量少、含沙量高的河流,在世界大江大河中是罕见的。
1.1.2 水沙异源,分布不均
黄河流域自然地理条件差别较大,水沙来源地区分布非常不均。水量主要来自河口镇以上,占总水量的54%,而且是清水,该地区来沙量仅占到总来沙量的9%;沙量主要来自河口镇~龙门区间,来沙量占到55%,来水量仅占14%。
黄河上游的水量主要来自贵德以上。而产沙集中在中游的黄土丘陵沟壑区,黄河的泥沙和粗泥沙总量中,约有3/4集中在11和10万km2区域,其中一半又分别来自5和3.8万km2区域。
1.1.3 水沙年际变化大,年内分配不均匀
黄河水沙存在丰、枯水年交替出现,年际变化大的特点,如花园口站实测水沙量变化过程出现了1922~1932年11年和1969~1974年连续6年的枯水系列。由于暴雨落区的不同来水并不完全与来沙同步,出现各种丰、平、枯水沙年组合。水沙量年际间差别较大,年水量最大最 小的比值约为3.1~3.4,年沙量最大最小的比值约为4~10。
水沙在年内分配也不均匀,主要集中在汛期(7~10月),汛期水量占年水量的60%左右,汛期沙量占年沙量的85%以上,集中程度更甚于水量。同时又主要集中在暴雨洪水期,往往5~10天的沙量可占年沙量的50%~90%,支流沙量的集中程度又甚于干流。高度集中的泥 沙形成高含沙量洪水。
1.2 水沙变化趋势
1.2.1 水量稳定减少,水资源日趋紧张
近十几年来,黄河水量持续减少,1986年以来水量比多年平均减少30%以上。水量减少是流域气候变化和人类活动的影响共同造成的。随着黄河流域的开发治理,用水量在不断增加,现已达年均260多亿m3,占到黄河天然径流量560亿m3的近一半。今后对黄河用水量的需求将继续增加,据估计,到2010年黄河缺水量将达到40亿m3,2030年和2050年均分别达到150和230亿m3。因此即使气候条件恢复正常,黄河水资源日趋紧张的趋势仍不可避免。
1.2.2 沙量减少并不稳定,出现两极分化趋势
黄河沙量伴随着水量减少,1986年以来沙量减少近40%。一方面由于近期大暴雨较少,另一方面上中游水利水保综合治理措施起到减沙作用。但治理措施在暴雨条件下作用甚微,因此沙量减少并不稳定,在一般降雨年份水量减少较大,而在发生高强度大暴雨的年份出现高含沙量洪水,沙量仍很大,出现两极分化趋势。
2 黄河泥沙处理方略
针对黄河泥沙的处理问题,古往今来,不少专家学者都曾探索和提出过不同的方略。新中国成立后,随着对黄河泥沙问题认识的逐步深入和泥沙处理工程实践的不断发展,泥沙处理的方略也在不断深化和完善,按其发展过程大体可分为以下几个阶段。
2.1“蓄水拦沙”对策
建国以后,在下游采取“宽河固堤”方针、保证防洪安全的同时,积极进行了根治黄河的研究和探索。这一时期治黄思想从着重于送水沙入海,转变为将水沙拦截在中上游,提出“除害兴利、蓄水拦沙”,以“达到综合性开发目的”的治河方略〔3〕。依据这一方针,计划在黄河的干流上修筑二三十个大水库大电站;在较大的支流上,修筑五六百个中型水库;在小支流及大沟壑里修筑两三万个小水库;同时用农、林、牧、水结合的政策进行水土保持。把大小河流和沟壑变为衔接的阶梯的蓄水和拦沙库,同时利用水发展林草,利用林草和水库调节气候,分散水流,把泥沙拦在西北,使黄河由浊流变清流,使水害变水利。按此指导思想编制的《关于根治黄河水害和开发黄河水利的综合规划》,在1955年全国一届人大二次会议上获得批准通过。