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黄河水资源利用和健康生命的维持之间存在矛盾

 

1986年以来，黄河进入典型的枯水期，加之两岸工农业用水的增加，挤占了黄河输沙用水，加重了水沙关系的不协调，造成黄河下游河道严重淤积，二级悬河形势加剧，给黄河下游防洪带来巨大压力。众所周知，黄河治理开发的主要任务是防洪、供水、发电，然而本已贫乏的水资源，除了要满足两岸工农业用水，还要兼顾天津、河北供水的应急任务，发电时还承担华北地区几大电网的调峰任务。

 

面对如此严峻的形势，为完成如此艰巨的任务，黄委严格遵循《黄河水量调度条例》，对黄河水量认真核算，精细调度，在后汛期和非汛期不得不蓄存水量，以保证春灌及两岸日常工农业用水；在汛期到来之前，为确保当年汛期的安全，必须腾出一定库容，在6月底之前不得不弃泄至汛限水位。由于90年代黄河下游河道的严重淤积，主河槽的过流能力在2000年汛前不足2000立方米每秒。因此，在汛期，为了滩区人民生产生活免受损失，按照国家防总批复意见，黄委必须控制小浪底水库下泄流量，在确保黄河下游防洪安全的同时，小浪底水库的库容遭受严重损失，2003年秋汛洪水就是实例。

 

一方面是水资源的严重匮乏、输沙用水的严重不足；另一方面还要受制于防洪的特殊要求，在汛前弃泄水库中汛限水位以上的水量。两者能否有机结合，实现水资源利用与黄河健康生命的恢复与维持的双赢？

 

根据这些新问题，黄委提出了新的治水思路和理念，明确了水沙资源化管理的概念，把生活与防洪减灾、除害与兴利有效结合，实现“给洪水出路，让洪水为我所用”的治水战略，由过去的洪水控制转变为目前的洪水管理，并在黄河治理的实践中得以实施，连续8次的调水调沙就是实践之一。

 

从未来发展趋势看，由于经济社会发展用水量还要增加，而减沙的速度相对比较缓慢，黄河仍是一条多沙河流，高含沙洪水仍会出现，如果无外来水源补充和不加科学调控，未来黄河的水沙关系将会更加不协调，由此带来的河槽萎缩、排洪能力降低、二级悬河等问题将更加严峻。

 

因此，吸取黄河调水调沙对洪水管理的经验，实现洪水的资源化调度，才能妥善解决黄河下游的淤积问题。在此，特别强调的是水沙资源化是一个很宽泛的概念，涉及的内容较多，本文仅对水沙资源化调度中，如何实现水沙两级调度以及不同量级洪水对河槽的塑造与维持作用予以初步探讨，为洪水的合理调度提供一定的借鉴。

 

黄河下游洪水暴涨暴落、峰高量小的特点增加了黄河水沙调控的难度

 

黄河下游洪水主要有河口镇～龙门区间（简称河龙间）、龙门～三门峡区间（简称龙三间）、三门峡～花园口区间（简称三花间）三个不同来源区的洪水以三种组合形式组成。其中，以三门峡以上的河龙间和龙三间洪峰为主形成的大洪水（简称上大洪水）具有洪峰高、洪量大、含沙量大的特点；以三门峡以下的三花间来水为主的较大洪水（简称下大洪水）具有洪峰高、来势猛、含沙量小、预见期短的特点；以三门峡以上的龙三间和三门峡以下的三花间共同来水形成的洪水（简称上下较大型洪水）具有洪峰较低，历时较长的特点。

 

洪水多集中于7、8两个月，洪水暴涨暴落，峰高量小特点显著。如1958年7月洪水，花园口实测洪峰流量为22300 立方米每秒，7天洪量为50.2亿立方米，约为长江宜昌站多年7天平均洪量的十分之一。同时，黄河洪水含沙量高，如黄河干流三门峡站1977年8月出现含沙量高达933千克每立方米的洪水，支流常有1000～1500千克每立方米的高含沙量洪水发生。实测进入黄河下游多年平均水量470亿立方米，进入黄河下游的泥沙，多年平均为16亿吨，平均含沙量35千克每立方米。无论年输沙量，还是平均含沙量，黄河在世界江河中都名列第一。正是黄河洪水暴涨暴落、峰高量小的特点以及高含沙洪水对河道严重淤积的危害，增加了黄河水沙资源两级调控的艰巨性。

 

黄河下游河道过洪能力偏小，洪水漫滩是缓解防洪压力的必然选择

 

黄河干流在孟津县白鹤由山区进入平原，经华北平原，于山东垦利县注入渤海。黄河下游河道为主槽与滩地组成，滩地面积占河道面积的84%左右，在平面上宽窄相间，开阔段有宽广的滩地。比降上陡下缓，由2.65到1，按其特性分为游荡性河段、过渡性河段、弯曲型河段、河口段。其中，黄河下游东坝头至陶城铺河段“二级悬河”形势最为严重，也是黄河下游防洪任务最重的河段。这一河段断面主要为复式断面，由于河道的严重淤积，在2002年调水调沙期间，双合岭断面，1800立方米每秒流量漫滩，防洪形势十分严峻。随着调水调沙的连续进行，目前黄河下游平滩流量普遍超过了4000立方米每秒。但是，与上世纪六、七十年代6000立方米每秒的过洪能力相比，目前黄河下游河道的过洪能力仍然偏小，防洪形势依然严峻。

 

黄河下游滩区居住着181万人口，拥有375万亩耕地。从滩区防洪的角度，主槽过流能力越大，洪水漫滩几率越小，滩区损失越小。但是，黄河滩区也是河道的主要组成部分。1949年以来，黄河下游花园口发生的9次流量大于8000立方米每秒洪水中，花园口至孙口河段的平均削峰率为24%左右，黄河下游滩区淤积量多年平均占总淤积量的69%左右。因此，黄河下游滩区的滞洪与沉沙作用对减轻其下游窄河段的防洪压力，以及对缓解宽河段“二级悬河”态势的发展十分必要。

 

因此，在入黄泥沙未完全控制的情况下，黄河下游淤积必然存在，“二级悬河”态势发展仍会加剧，防洪压力依然严峻。要缓解这一不利情况，就必须要求一定几率洪水漫滩，但洪水漫滩必然会造成滩区的损失，能否在正效益与损失之间找到最优化的洪水调控方案，对黄河下游治理意义重大。

 

黄河下游河道演变和灾情损失与洪水量级和含沙量之间的承辅关系

 

1．黄河下游漫滩洪水蓄洪削峰作用显著

 

黄河下游来水来沙主要集中在汛期的几场洪水过程，一般将水位低于平滩水位，水流在主槽内行进的洪水，称为不漫滩洪水