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user: 4. 黄河的治理方向和亟需研究的主要问题 4.1. 黄河中上游的开发治理 黄河中上游的开发治理要从全河的角度考虑，首要的是调节洪水、减少进入河道的泥沙。按照规划继续完成干支流梯级水利枢纽工程的修建，充分开发利用水能资源，完善径流泥沙调控体系，保障全河防洪(防凌)安全。并有利于河道平衡输沙 [ 8 ] 、引水、生态环境和航运。大力发展节水灌溉技术，增大河道中的基流、不但可以增加梯级电站的发电量和保证出力 [ 9 ] [ 10 ] ，而且对于保护生态环境、水产养殖、航运以及两岸引水等多方面都是有益的。中上游流域黄土高原的治理，要以绿水青山就是金山银山的理念为指导，大力发展和加强水土保持工作，在林草种植、修建梯田等地貌地形修复改造工作中完善创新，使林草地和梯田遇中小雨能保水保土，并给暴雨和大暴雨产生的径流安排稳定的出路，沟道的淤地坝要布置相应的泄流设施，保持排洪系统畅通。长远的目标是把黄土高原建设成既有利于改善生态环境，发展生产，又能经受风雨作用，地表保持相对稳定的下垫面，其流入黄河的泥沙量，要与黄河下游河道的输沙能力及维持河口地区海岸线的稳定相适应。把黄河中上游流域建设成绿水青山，就有利于全河(特别是黄河下游滩区)变成金山银山。 4.2. 黄河下游的治理方向 前述分析表明，由于中上游黄土高原长期水土保持工作的成效，流域下垫面已发生巨大变化，暴雨所产生的沙量显著减少，在新时代，国家实施绿色发展的进程中，下垫面的地形和植被肯定是向好的方向变化，产沙量是由减少到基本稳定的变化趋势。大量水土流失的情况只能在特大暴雨的异常气候条件下发生，而且产沙量也会比过去减少很多。因此，早期观测的水沙资料已不再具有可重观的性质，必须按照下垫面的变化进行修正 [ 4 ] [ 11 ] ，修正后的水沙资料系列，会更接近未来实际发生的水沙情况，才能作为河道治理规划、工程设计和管理运用的依据 [ 6 ] [ 12 ] 。1999年10月小浪底水库建成投入运用后，黄河下游河道即由持续淤积转变为持续冲刷，其发展趋势是冲刷量逐渐减少至达到准平衡状态。此后，即随来水来沙的多少，河床发生冲淤交替变化，持续淤积的现象不会再发生。由于三门峡、小浪底和伊河陆浑、洛河故县、沁河河口村诸水库的建成联合运用，黄河下游的洪水基本得到控制。再加上黄土高原水土保持工作的进一步发展，未来进入黄河下游的泥沙将变成基本可控的状态，在洪水、泥沙均达到可控制的情况下，黄河下游河道已进入可以根治(效益充分发挥，灾害可以防治)的新时代，今后的治理方向，要从主要保障黄河大堤防洪安全转向全面根治，通过采取各种治河措施，结合水库群调节水沙，可以实现控导河势，稳定主槽，满足泄洪要求，缩窄河宽，增大水深，平衡输沙，保证两岸自流引水，不但要全年不断流，而且要增大基流流量，保护湿地、水产养殖和生态环境，争取在非冰冻期均能通航。按照防御10，000 m 3 /s洪水修建生产堤，不但可以确保黄河大堤的防洪安全，而且可以把滩区的防洪标准提高到百年一遇，从而改善滩区190万居民的生产生活条件。黄河下游的洪水主要来自河口镇至龙门，龙门至三门峡和三门峡至花园口三个地区，以三门峡为界，分为上大洪水，下大洪水和上下较大洪水 [ 13 ] ，见表6。 Table 6 Compose of flood peak discharge and flood volume for larger flood of all kinds on the Huayuankou station (Units: discharge: m3/s; flood volume: 100 million m3 洪水类型 洪水年份 花园口 三门峡 三门峡 洪峰流量 12日洪量 洪峰流量 相应洪水流量 12日洪量 上大洪水 1933 20，400 100.5 22，000 91.90 下大洪水 1954 15，000 76.98 4460 36.12 1958 22，300 88.85 6520 50.79 1982 15，300 65.25 4710 28.01 上下较大洪水 1957 13，000 66.30 5700 43.10 表6. 花园口站各类较大洪水的峰量组成(单位：流量m 3 /s；洪量 亿m 3 ) 三花间干支流已建成三门峡，小浪底，陆浑，故县和河口村5座水库，总库容为253.64亿m 3 ，其中干流水库的有效库容为111.45亿m 3 ，大于1933年三门峡12 d洪量91.90亿m 3 和花园口12 d洪量100.50亿m 3 ，通过水库调节，可以控制下泄流量 [ 12 ] 。黄河下游的防洪主要是防御小浪底至花园口之间的洪水。从1919年有实测资料以来，三花间共发生过3次(1954年，1958年，1982年)较大洪水 [ 13 ] ，其地区组成见表7。 Table 7 Areas compose for larger flood of space in Sanmenxia-huayuanko 年份 区间 洪峰流量 5d洪量 亿/m 3 5d平均流量/m 3 /s 12d洪量亿/m 3 12d平均流量/m 3 /s 1954 三花间 12，240 24.00 5556 40.55 3911 小花间 10，900 18.78 4347 31.90 3077 三小间 1340 5.22 1208 8.65 834 表7. 三花间较大洪水的地区组成 Continued 三小间的洪峰流量可以由小浪底水库拦蓄，小花间产生的洪峰流量分别为10，900 m 3 /s、10，000 m 3 /s和8500 m 3 /s。小花间洪水来自伊洛沁河和小花间黄河干流，伊河陆浑水库，洛河故县水库和沁河河口村水库共控制流域面积18，085 km 2 ，占小花间流域面积35，881 km 2 的50.4%。充分发挥陆浑、故县、河口村3水库(均系1965年以后建成运用)的削峰调节作用，把1954年，1958年的洪峰流量调控到9000 m 3 /s以下是可能的，这表明从1919到2018年共100年所发生的洪水都可以保障滩区的防洪安全 [ 12 ] ，因此。建议把“稳定主槽，调水调沙，宽河固堤，政策补偿”的治河方略修改为“稳定主槽，平衡输沙，关注滩区、两岸引水、生态环境、航运和滞洪区”。近年开始建设的泾河东庄水库和即将在北干流建设的古贤水库、磧口水库、共有拦沙库容200多亿m 3 ，可拦沙超过300亿t，有效库容82亿m 3 ，可进一步增大拦调洪水和泥沙的能力。 4.3. 亟需研究的主要问题 1) 黄河防洪、枢纽工程的规划设计和管理运用、水土保持措施、以及河床演变和治理等多方面均与气象因素有密切关系，黄河流域的气侯变化、长中短期天气预报需要不断加强研究。 2) 研究提高中短期天气预报的准确性，对枢纽工程的管理运用有一定价值，由于进入黄河的泥沙大量减少，水库因排沙而降低库水位的要求更灵活，可以研究在汛期的某些时段，根据天气预报，在确保防洪安全的前提下，高于汛限水位运行，可增加兴利效益。 3) 研究完善防御大暴雨的水土保持措施。 4) 黄河下游河道的防洪主要是防御小花区间的洪水，为了减少花园口的洪峰流量，保障黄河大堤和生产堤的防洪安全，修建桃花峪水库是一个能够满足要求的方案，但又带来两个问题，一是库区损失大，麻烦多；二是使用的几率极小。因此，最好是利用现代先进技术，从以下几方面研究措施： a) 计算小花间1954年、1958年洪峰流量10，900 m 3 /s、10，000 m 3 /s中，陆浑、故县、河口村3水库以上流域占比的数量，可由该3水库调控削减为多少洪峰流量； b) 研究减少减缓小陆故河花区间流域暴雨产流、汇流的各种措施(生物措施和工程措施等)，以及人工干预暴雨降落地区的方法； c) 研究提高小花间流域发生特大暴雨的中期天气预报，以便提前采取防御措施； d) 研究提高小花间流域发生大暴雨的短期预报的精度，建立小花间流域暴雨产流、汇流及在花园口出现洪峰流量的数值和时间的快速测报系统，以及浑陆、故县、河口村、三门峡、小浪底五水库联合调度运用的决策支持系统； e) 研究花园口发生超过10，000 m 3 /s洪水的分洪预案，在保障全河防洪安全的前提下，损失最小。 5) 研究塑造黄河下游的河床形态。要实现稳定主槽、维护两岸自流引水等兴利目标，必须固定基本流路，塑造一个合适的纵剖面、平面和横断面形态，需研究以下问题： a) 研究制订规划治导线，作为全河平面控制的依据，以协调上下游，左右岸的关系和河势衔接； b) 研究选择有利的纵剖面形态，控制在冲刷造床过程中实现并长期保持，以满足两岸自流引水的要求； c) 根据纵比降的沿程变化，按照平衡输沙 [ 8 ] 的要求研究选择各河段的整治河宽； d) 按照枯水期通航的要求，研究选择枯水河槽的流路和宽度，并布置相应的潜水丁坝加以控制。 6) 黄河下游河道的整治工程。黄河下游河道的基本特征是上宽下窄，纵比降上陡下平，河床组成上粗下细，洪峰流量上大下小，峰型上尖下缓，含沙量上大下小，河床沿程淤积。高村以上为游荡型河道，陶城铺以下为工程控制的微弯型河道。由于人民治黄后修建了大量控导工程，以及对险工的加固和延修，西霞院至桃花峪和高村至陶城铺两河段也初步成为工程控制的弯曲型河段，河势变化小。过去黄河治理，由于各种条件的限制，防护工程多在旱滩施工，坝头根基浅，须要通过抢险来加深根基，为便于抢护，一般都采取“以坝护湾，以湾导流”的形式，布置控导工程，形成两岸锯齿型河湾对应衔接的流路。坝头附近水流紊乱。如今要按照根治黄河的要求，把黄河下游河道整治成长期稳定，顺畅的弯曲型河道，不但要确保黄河大堤的防洪安全，而且要缩小河宽，冲深河槽，减少河岸对行洪排沙的阻力，提高滩区的防洪标准。因此，今后布置护湾工程要从丁坝群组成的锯齿形逐步摸索改为平顺形，以减少阻力，增大河槽的行洪排沙能力。国家实施创新驱动发展战略，要研究把各种新材料、新结构、新技术、新理念应用于治理黄河的途径，近些年已开始采用管柱筑坝，一次做到要求的基础深度，不需要通过迎流抢险来加深基础，这将有利于修建平顺型防护工程。为了枯水期通航，又不影响汛期泄洪，需要布置潜水丁坝，缩窄枯水河槽，以增加水深，适用于黄河下游细沙河床的潜水丁坝是一项新的研究课题。