水利工程论文-拓深河床 加道分洪 分季蓄排.doc

水利工程论文-拓深河床加道分洪分季蓄排摘要：要实现治黄的新目标，应研究和利用黄河的自然规律，从实际出发去落实治黄方针。本文从自然辩证法的系统观点，提出了实现治黄目标的“拓深河床，加道分洪，分季蓄排”措施，并设想了用爆破法、调水坝法治河床抬高，向淮河与海河流域分洪防大堤决口，用季节性的活动式水坝治黄河断流等四种具体的方案，以实现“堤防不决口，河道不断流，河床不抬高”的目标关键词：治黄目标河床分洪水坝一、前言“堤防不决口，河道不断流，河床不抬高”这三个新的治黄目标，对治黄工作指出了明确的方向，针对黄河多沙、水量欠缺不均、下游为“悬河”这一特殊情况，这又是一个艰巨的任务。因此，要按照治河方针，结合实际去实施，以确保目标的实现。这三个治黄目标，是一个对立统一的关系，这里对黄河水的控制，量的问题成为关键：多则决口，少则断流；流量大带来沙多，流量小冲力小，都可能使河床抬高。目前在“宽河固堤”、“上拦下排”、“调水调沙”、“水土保持”和“巩固下游堤防，整治河道，治理河口，建设防洪工程体系，以提高排洪、排沙能力”等治河方针和治黄方略指引下，已取得了相应成效，确保了人民治黄以来50多年伏秋大汛不决口，但随着时光的变迁，对治黄方针的实施，在巩固已实施项目的基础上，需结合实际进行深入细化，拓宽思路，这里笔者提出“拓深河床，加道分洪，分季蓄排”这一设想治理措施，供专家参考。二、实现“河床不抬高，堤防不决口”的措施“水到渠成”这一成语，直意为水流到、沟渠自然就形成了。在水利工程中是否可理解为，水力有其自然的力量，在一般情况下，它有其不可阻挡之势。对黄河之水，在记载中河道变迁、大小决徙达一千五六百次，较大多数集中在下游，也印证了此理。因此，治水治河，要遵循自然规律，化解水力，使其能千条江河归大海，有其存放或流去的地方。1、拓深河床的设想在现有的治黄工作中，固堤、滞洪工程对防汛起到一定的作用。但如前述，由于黄河的泥沙特性，虽然在大的方面控制了河流方向，但下游河床在逐步升高，减少了过流量，增大了大堤决口的危险性。因此笔者认为，大堤不可能无止境修高，在现有基础上拓深河床，是对应修大堤效果的另一个更长久之计。对此有人工挖深和河水冲深之别，虽说各有其特点，但从长远考虑，应以后者为主，一是利用了水力的自然力量，二是大海的存沙量是庞大的。探讨冲深河床方法，属于治黄的深化，单说修堤可以说是“水来土掩”，这是一从古老落后生产力到现代先进生产力时代都一直沿用的方法，但存在质的变化，因此，对黄河的治理，能控制河流方向，也必定能控制河床的抬高，随着科学技术的发展和人们对自然规律的认识，一定能够另辟蹊径，能够实现使黄河水按设计要求冲深河床，输沙入海，防洪减灾。这里根据笔者粗浅认识，设想两种方法用以降低河床，冲沙入海：“活动组合式调水坝，间歇冲淤冲沙入海”、“爆破松动河床，洪水携泥沙入海”，其基本思路、设想效果、依据、实施方案、相关问题等，见设想方案1、2。2、加道分洪的设想黄河水虽然说受上中游所修大坝控制，对下游来说，小浪底大坝能防千年一遇洪水，但小浪底以下还有不受控的入黄支流，再者专家也警告，对黄河小浪底工程对下游防洪的作用，不要抱一劳永逸的幻想。做好黄河防洪工作，根据下游防洪工程和河势的现状，一是如前所述做好黄河河道疏浚，提高过水量，二是在发挥现有滞洪区作用的基础上，做好对特大洪水的无害分洪（否则必决堤无疑），也就是在现有工程上加修分洪通道，做到按计划分流，不让黄河自然随机决口。这对于滞洪区以上到郑州的河段，意义更为重大。分洪作法的基本依据，就是借鉴黄河历史决口，夺海河、淮河入海的事实和根据黄河下游为地上悬河的特点以及具有现代通讯技术发达、计算机技术高速处理数据等技术的支持。设想方法为“连淮河连海河，建广域分洪系统”。对该方法的认识需注意的是仅用于“分洪”，对生态各方面影响是短暂的。具体方案，见设想方案3。三、实现河道不断流的措施-分季蓄排的设想黄河下游断流主要是枯水季节没有充裕水源，在这方面有专家学者提出调水方案，这是从根本上解决断流的好方法，但在另一方面，从黄河本身的情况考虑，从黄河“旱涝不均”的角度去考虑，人工控制流量，达到“细水长流”的效果，也是一种解决黄河断流的方法。水源的建造就是修水库，但黄河在下游为平原河流，在河道上修筑水利枢纽会影响防洪，这已经被实践所证实；在河流外修筑大水库，经济损失大，也是得不偿失。因此，利用黄河两岸大堤间距较大，河道本身有一定的贮水量，在河道上修筑若干季节性拦水坝，在丰水期架起拦水坝，贮存一定的水量供枯水期调用，在汛期将拦水坝拆除，以保证洪水通过。拦水坝是季节性的，在建筑材料和建筑方法上，要不同于一般的水坝，要便于拆装，如橡胶等。以此，设想了“用候鸟式水坝，治季节性断流”的方法，详情见设想方案4。四、具体设想方案设想方案1：活动组合式调水坝，间歇冲淤冲沙入海治理目标“河床不抬高，堤防不决口”1基本思路11黄河河床随大堤的升高而自然淤高，但黄河大堤不可能无止境增高。12黄河改道，会产生新的低河床，但目前黄河下游经济已较发达，改道位置难定。再者除改道后的经济损失外，原防洪设施报废。13用活动组合式调水坝，对所控制河槽在有利时机冲刷，降低河床高度，拓宽河槽宽度，增大过水量。在冲淤过程中，已冲刷的河床不产生新的淤积，克服了固定调水坝下游有淤积的现象。2设想效果在主河槽上布置活动式调水坝（如橡胶坝、玻璃钢坝等），随要求调整不同方向上的水流量，利用水的冲力冲走淤沙，形成较宽、较稳定的深河槽，增大河道过水量；并利用高含沙量洪水能塑造窄深河槽，利用洪水期来保持窄深河槽，以利于高含沙洪水的长距离输送。为汛期洪水通过形成顺畅河道。3基本依据31控导工程可使河水沿控导方向流动，冲刷形成新河槽，但随着新河槽的形成，控导调水坝下游的河槽产生了淤积，主河槽保持基本相同宽度（所知崔家控导工程有此现象）。保持要冲刷河槽在冲刷一边时，另一边不成死水区，不产生新淤积。32非土石坝（如橡胶坝）可以任意升降调整。33保持窄深河槽有利于高含沙洪水输送。4实施方案41在设计的主河槽位置，设置组合式调水坝，每节坝体10m左右，每节坝体可绕一端向下游成不同的角度旋转（可经计算定于固定角度，如：一次变30度），各节首尾相连方向，延向下游，与主冲河槽一致。首尾相接时与一般调水坝相同；每节坝体迎水面，可设计为利于水力集中冲刷河床的曲面。42三种冲淤方式：A、坝首、坝中与坝尾可以集中向一端调水（集中冲刷一岸淤沙）。B、可分主冲区与副冲区，两者冲沙方向不同，主冲区拦水量大，副冲区拦水量小，副冲区用以保证主冲区调水过程中，其下首背水面不成死水，减少其淤积量。C、也可根据情况形成扇面过水状态。43沿下游河道根据河势，每10km左右建一处（或依河势定）调水坝，形成接力式，经强力调水后使河水沿直线河道走，形成固定河槽。另外，在固定调水坝之间，可利用挖泥船（国家“百船工程”现已经为大江河疏浚建造成若干艘并使用），拖动并安置游动式活动调水坝，作局部重点冲刷。44为满足形成窄深河槽，又要加大过流量，根据情况可布成枢纽状，形成多条河槽，