水利工程論文-拓深河床 加道分洪 分季蓄排.doc

水利工程論文-拓深河床加道分洪分季蓄排摘要：要實現(xiàn)治黃的新目標，應研究和利用黃河的自然規(guī)律，從實際出發(fā)去落實治黃方針。本文從自然辯證法的系統(tǒng)觀點，提出了實現(xiàn)治黃目標的“拓深河床，加道分洪，分季蓄排”措施，并設想了用爆破法、調水壩法治河床抬高，向淮河與海河流域分洪防大堤決口，用季節(jié)性的活動式水壩治黃河斷流等四種具體的方案，以實現(xiàn)“堤防不決口，河道不斷流，河床不抬高”的目標關鍵詞：治黃目標河床分洪水壩一、前言“堤防不決口，河道不斷流，河床不抬高”這三個新的治黃目標，對治黃工作指出了明確的方向，針對黃河多沙、水量欠缺不均、下游為“懸河”這一特殊情況，這又是一個艱巨的任務。因此，要按照治河方針，結合實際去實施，以確保目標的實現(xiàn)。這三個治黃目標，是一個對立統(tǒng)一的關系，這里對黃河水的控制，量的問題成為關鍵：多則決口，少則斷流；流量大帶來沙多，流量小沖力小，都可能使河床抬高。目前在“寬河固堤”、“上攔下排”、“調水調沙”、“水土保持”和“鞏固下游堤防，整治河道，治理河口，建設防洪工程體系，以提高排洪、排沙能力”等治河方針和治黃方略指引下，已取得了相應成效，確保了人民治黃以來50多年伏秋大汛不決口，但隨著時光的變遷，對治黃方針的實施，在鞏固已實施項目的基礎上，需結合實際進行深入細化，拓寬思路，這里筆者提出“拓深河床，加道分洪，分季蓄排”這一設想治理措施，供專家參考。二、實現(xiàn)“河床不抬高，堤防不決口”的措施“水到渠成”這一成語，直意為水流到、溝渠自然就形成了。在水利工程中是否可理解為，水力有其自然的力量，在一般情況下，它有其不可阻擋之勢。對黃河之水，在記載中河道變遷、大小決徙達一千五六百次，較大多數(shù)集中在下游，也印證了此理。因此，治水治河，要遵循自然規(guī)律，化解水力，使其能千條江河歸大海，有其存放或流去的地方。1、拓深河床的設想在現(xiàn)有的治黃工作中，固堤、滯洪工程對防汛起到一定的作用。但如前述，由于黃河的泥沙特性，雖然在大的方面控制了河流方向，但下游河床在逐步升高，減少了過流量，增大了大堤決口的危險性。因此筆者認為，大堤不可能無止境修高，在現(xiàn)有基礎上拓深河床，是對應修大堤效果的另一個更長久之計。對此有人工挖深和河水沖深之別，雖說各有其特點，但從長遠考慮，應以后者為主，一是利用了水力的自然力量，二是大海的存沙量是龐大的。探討沖深河床方法，屬于治黃的深化，單說修堤可以說是“水來土掩”，這是一從古老落后生產(chǎn)力到現(xiàn)代先進生產(chǎn)力時代都一直沿用的方法，但存在質的變化，因此，對黃河的治理，能控制河流方向，也必定能控制河床的抬高，隨著科學技術的發(fā)展和人們對自然規(guī)律的認識，一定能夠另辟蹊徑，能夠實現(xiàn)使黃河水按設計要求沖深河床，輸沙入海，防洪減災。這里根據(jù)筆者粗淺認識，設想兩種方法用以降低河床，沖沙入海：“活動組合式調水壩，間歇沖淤沖沙入?！薄ⅰ氨扑蓜雍哟?，洪水攜泥沙入?！?，其基本思路、設想效果、依據(jù)、實施方案、相關問題等，見設想方案1、2。2、加道分洪的設想黃河水雖然說受上中游所修大壩控制，對下游來說，小浪底大壩能防千年一遇洪水，但小浪底以下還有不受控的入黃支流，再者專家也警告，對黃河小浪底工程對下游防洪的作用，不要抱一勞永逸的幻想。做好黃河防洪工作，根據(jù)下游防洪工程和河勢的現(xiàn)狀，一是如前所述做好黃河河道疏浚，提高過水量，二是在發(fā)揮現(xiàn)有滯洪區(qū)作用的基礎上，做好對特大洪水的無害分洪（否則必決堤無疑），也就是在現(xiàn)有工程上加修分洪通道，做到按計劃分流，不讓黃河自然隨機決口。這對于滯洪區(qū)以上到鄭州的河段，意義更為重大。分洪作法的基本依據(jù)，就是借鑒黃河歷史決口，奪海河、淮河入海的事實和根據(jù)黃河下游為地上懸河的特點以及具有現(xiàn)代通訊技術發(fā)達、計算機技術高速處理數(shù)據(jù)等技術的支持。設想方法為“連淮河連海河，建廣域分洪系統(tǒng)”。對該方法的認識需注意的是僅用于“分洪”，對生態(tài)各方面影響是短暫的。具體方案，見設想方案3。三、實現(xiàn)河道不斷流的措施-分季蓄排的設想黃河下游斷流主要是枯水季節(jié)沒有充裕水源，在這方面有專家學者提出調水方案，這是從根本上解決斷流的好方法，但在另一方面，從黃河本身的情況考慮，從黃河“旱澇不均”的角度去考慮，人工控制流量，達到“細水長流”的效果，也是一種解決黃河斷流的方法。水源的建造就是修水庫，但黃河在下游為平原河流，在河道上修筑水利樞紐會影響防洪，這已經(jīng)被實踐所證實；在河流外修筑大水庫，經(jīng)濟損失大，也是得不償失。因此，利用黃河兩岸大堤間距較大，河道本身有一定的貯水量，在河道上修筑若干季節(jié)性攔水壩，在豐水期架起攔水壩，貯存一定的水量供枯水期調用，在汛期將攔水壩拆除，以保證洪水通過。攔水壩是季節(jié)性的，在建筑材料和建筑方法上，要不同于一般的水壩，要便于拆裝，如橡膠等。以此，設想了“用候鳥式水壩，治季節(jié)性斷流”的方法，詳情見設想方案4。四、具體設想方案設想方案1：活動組合式調水壩，間歇沖淤沖沙入海治理目標“河床不抬高，堤防不決口”1基本思路11黃河河床隨大堤的升高而自然淤高，但黃河大堤不可能無止境增高。12黃河改道，會產(chǎn)生新的低河床，但目前黃河下游經(jīng)濟已較發(fā)達，改道位置難定。再者除改道后的經(jīng)濟損失外，原防洪設施報廢。13用活動組合式調水壩，對所控制河槽在有利時機沖刷，降低河床高度，拓寬河槽寬度，增大過水量。在沖淤過程中，已沖刷的河床不產(chǎn)生新的淤積，克服了固定調水壩下游有淤積的現(xiàn)象。2設想效果在主河槽上布置活動式調水壩（如橡膠壩、玻璃鋼壩等），隨要求調整不同方向上的水流量，利用水的沖力沖走淤沙，形成較寬、較穩(wěn)定的深河槽，增大河道過水量；并利用高含沙量洪水能塑造窄深河槽，利用洪水期來保持窄深河槽，以利于高含沙洪水的長距離輸送。為汛期洪水通過形成順暢河道。3基本依據(jù)31控導工程可使河水沿控導方向流動，沖刷形成新河槽，但隨著新河槽的形成，控導調水壩下游的河槽產(chǎn)生了淤積，主河槽保持基本相同寬度（所知崔家控導工程有此現(xiàn)象）。保持要沖刷河槽在沖刷一邊時，另一邊不成死水區(qū)，不產(chǎn)生新淤積。32非土石壩（如橡膠壩）可以任意升降調整。33保持窄深河槽有利于高含沙洪水輸送。4實施方案41在設計的主河槽位置，設置組合式調水壩，每節(jié)壩體10m左右，每節(jié)壩體可繞一端向下游成不同的角度旋轉（可經(jīng)計算定于固定角度，如：一次變30度），各節(jié)首尾相連方向，延向下游，與主沖河槽一致。首尾相接時與一般調水壩相同；每節(jié)壩體迎水面，可設計為利于水力集中沖刷河床的曲面。42三種沖淤方式：A、壩首、壩中與壩尾可以集中向一端調水（集中沖刷一岸淤沙）。B、可分主沖區(qū)與副沖區(qū)，兩者沖沙方向不同，主沖區(qū)攔水量大，副沖區(qū)攔水量小，副沖區(qū)用以保證主沖區(qū)調水過程中，其下首背水面不成死水，減少其淤積量。C、也可根據(jù)情況形成扇面過水狀態(tài)。43沿下游河道根據(jù)河勢，每10km左右建一處（或依河勢定）調水壩，形成接力式，經(jīng)強力調水后使河水沿直線河道走，形成固定河槽。另外，在固定調水壩之間，可利用挖泥船（國家“百船工程”現(xiàn)已經(jīng)為大江河疏浚建造成若干艘并使用），拖動并安置游動式活動調水壩，作局部重點沖刷。44為滿足形成窄深河槽，又要加大過流量，根據(jù)情況可布成樞紐狀，形成多條河槽，