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黃河治理方案范文1
1河道概況及存在的問題
1.1河道概況
1.1.1河道現狀?;牡嘏藕娱_挖于1970年,位于獨流減河以北,起自石化泵站(乙烯泵站),沿獨流減河左堤北側,經大港發電廠,穿津歧公路,在大港發電廠循環河北側,東至擋潮閘入海,全長16.7 km,負責獨流減河以北、北環路及上高路以南、八米河以東、海濱大道以西范圍內的排水。排水范圍內主要有天津石化公司、100萬t乙烯、油建公司、大港發電廠、新泉海水淡化公司、古林街、石化園區、開發區、生活區、港東新城,正在建設的南港輕紡園,排水面積61.39 km2。
1.1.2水利設施情況?,F有六米河、十米河、城排明渠、板橋河4條河道匯入荒地排河;沿河座落石化泵站(16 m3/s)、大乙烯排水泵站(13.8 m3/s)、十米河泵站(16 m3/s)、城排泵站(6 m3/s),4座泵站的排水能力為51.8 m3/s。南港輕紡園的雨水、污水的排水規劃正在編制,如果不開辟新的入海河道,其雨水、污水只能入荒地排河。
1.1.3歷年治理情況。荒地排河從開挖至今,對解決該區域的排水問題發揮了很大作用。近幾年來,雖然先后建設了大港發電廠節制閘、海口擋潮閘,并對險堤段和入??谟俜e進行了治理,但河道治理與大港經濟社會的發展相比仍較為滯后。
1.2存在的問題
1.2.1設計斷面小,排水標準低。原河道負責排除荒地、農田的積水,排水采取自流形式,設計標準低,排水時間長[1-2]。
1.2.2地權與河道管理分置,年久失修。該河上段占地屬津南區,由三角地指揮部管理,長3.3 km;中段占地屬大港管理,長6.47 km;下段占地屬塘沽,由鹽場管理,長5.43 km。由于種種原因,3個行政區沒有對河道實施有效管理,造成堤防及沿河水利設施破爛不堪。
1.2.3淤積嚴重,排水不暢。由于水土流失和海潮挾帶泥沙沉積的影響,河道的淤積深度在1.5~2.5 m之間;另外,汛期多發位時,河道水位被潮水頂托持高不下,水位抬高,雨水不但不能入海,反而會造成漫溢,淹泡臨河低洼的區域。
1.2.4排水面積加大,增加了排水壓力。由于沿河企業、園區、城區的快速建設,使地面截留、滲漏減少,而企業的外排水標準高,導致排水量大幅增加[3-4]。
2治理的必要性、目標及規模
2.1治理的必要性
2.1.1城區排水的需要。天津石化100萬t乙烯、南港輕紡園、陸港橡膠等一批大項目相繼落戶大港,東部城區建設正在加速,原先的農田、荒地、坑塘,正在快速轉變為工業園區和現代化城市。由于用地性質改變,排水標準也應相應提高。初步測算,荒地排河的流量達到70 m3/s時,才能滿足排水要求,而現狀荒地排河的最大排水能力只有10 m3/s,遠遠滿足不了城區發展對排水的要求。大港城區附近另一條入海河道是獨流減河。獨流減河全長68 km,是大清河主要入海河道,擔負著保衛天津市區防洪安全、渲泄大清河洪水入海的重要任務,大港段河道還擔負著引黃濟津和南水北調的引水任務,排水壓力比較大。
根據有關規定和河道上下游的實際情況,大港城區及企業的雨水不能向獨流減河排水。一是獨流減河水質要求。根據天津市人民政府津政函[2008]9號《關于對海河流域天津市水功能區劃的批復》的要求,萬家碼頭至十里橫河段日常期間2010年應達到ⅴ類水水質目標(飲用水輸水期間2010年應達到ⅲ類水水質目標),十里橫河至南北腰閘段2010年應達ⅴ類水水質目標。由于各單位排水不能保證達到ⅲ類或ⅴ類水質要求,因此向獨流減河排水不符合天津市水功能區劃的要求。同時,該段河道是引黃濟津和南水北調的重要引水河道,一旦入獨流減河的水質影響引水水質,不但影響市區居民的引水安全,而且將產生極其不好的政治影響。二是獨流減河汛期行洪要求。獨流減河負責大清河水系的泄洪,遇有上游洪水經獨流減河泄洪時,設在獨流減河左堤的口門必須封堵,避免發生險情,以確保天津市區安全。三是對沿河企業單位的影響:①對大港油田和北京地下儲氣庫的影響。自大港電廠南北腰閘建成后,為保證大港電廠安全生產(水位要求、水中無雜物),除上游洪水下泄外,北腰閘不允許開啟。因此,排入獨流減河的水無法入海,只能囤積在河道內,抬高河道水位,造成漫灘現象,直接影響大港油田油井和北京地下儲氣庫的正常生產。②對大港發電廠的影響。由于大港發電廠機組按海水冷卻設計,冷卻水中若有大量的污水對機組的腐蝕非常嚴重,不利于機組設備的正常運行。③對沿河生產單位的影響。沿河自然養殖戶較多,葦地魚池數千公頃,若排水造成污染,養殖戶索賠損失,引起群眾上訪事件,引發社會不穩定。因此,荒地排河成為大港城區雨水排外的唯一河道,具有保證城區排水安全的重要意義。
2.1.2水環境治理的需要。當前,濱海新區快速發展,城市面貌日新月異,而荒地排河做為城區外圍唯一的入海河道,河道的水環境與城市發展不協調。因此,必須對荒地排河進行綜合治理。
2.2治理目標
完善設施,提高功能,確保區域排水安全;推進水環境治理,創造良好的水生態環境,實現人水和諧[5]。
2.3治理規模
2.3.1工程任務。全面治理荒地排河石化泵站(大乙烯泵站)至入海口16.7 km河道。
2.3.2治理規模。根據企業排瀝標準及各排水口入河流量,兼顧長遠發展,進行分段設計:①十米河以上段工程治理規模:石化泵站排水流量16 m3/s,乙烯泵站排水流量13.8 m3/s,河道排水流量按30 m3/s考慮。②十米河至板橋河段工程治理規模:十米河以上排水流量30 m3/s,十米河泵站排水流量16 m3/s(正常運行12 m3/s),城排泵站排水流量6 m3/s,該段排水流量按50 m3/s考慮。③t型河口至擋潮閘段工程治理規模:t型河口以上河段排水流量50 m3/s,板橋河匯入排水流量20 m3/s,該段排水流量按70 m3/s考慮。
3工程實施方案
3.1設計依據
工程等級和排瀝標準參照《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(sl252-2000),荒地排河治理工程按ⅳ等工程進行治理。遵循的主要規范、標準及文件有:《堤防工程設計規范》(gb50286-98)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(sl252-2000)《天津市大港區河道綜合治理工程項目建議書》。基本資料來源是2008年12月實測帶狀地形圖和縱橫斷面圖地面附著物調查成果。
3.2河道縱向布置
(1)石化泵站(乙烯泵站)至電廠鐵路涵洞(0+000~6+820)段:按現狀河道的走向進行布置。
(2)鐵路涵洞至板橋河(6+820~8+450)段:按新挖河道進行考慮。
(3)t型河口至擋潮閘(8+450~15+200)段:按現狀河道的走向進行布置。
(4)擋潮閘以下2 km段:按現狀河道走向進行布置。
3.3橫斷面設計
(1)石化泵站至城排泵站(0+000~3+800):長3 800 m,按規劃部門的要求,河道南側預留10 m寬用地,北側預留60 m寬用地,采用矩形斷面,河道上口寬45 m,占地寬55 m。
(2)城排泵站至電廠鐵路涵洞(3+800~6+820):長3 020 m,該段地形較為寬闊,采用寬淺式斷面,河道上口寬80 m,占地寬110 m。
(3)電廠鐵路涵洞至板橋河(6+820~8+450):長1 630 m,南側為電廠住宅樓,北側是建國村住宅區,建議采用矩形斷面,河道上口寬60 m,占地寬80 m。
(4)t型河口至油田桁架(8+450~9+770):長1 320 m,河道向西側擴挖,采用寬淺式斷面,河道上口寬75 m,占地寬100 m。
(5)油田桁架至擋潮閘(9+770~15+200):長5 530 m,河道向北側擴挖,采用寬淺式斷面,河道上口寬95 m,占地寬110 m。
(6)擋潮閘到入???15+200~17+200):長2 000 m,以清淤疏浚為主。
3.4建筑物改造
沿途建筑物改造17處,其中:鐵路方涵5處,需擴建3處,改建為橋1處,拆除1處;擴建節制閘2處;擴建導虹1處;左右堤需新建閘涵7處;新建交通橋1處、桁架1處。
3.5管道切改
需要切改管道19處、89條。其中沿河管道20條,跨越河道管道64條,穿越河道管道 5條。
3.6工程占地
工程共計占地140.08 hm2,其中利用原河道37.96 hm2,新增占地102.12 hm2。石化泵站至城排泵站共占地2.75 hm2,新增乙烯項目部0.21 hm2,新增津南區1.29 hm2;城排泵站至電廠鐵路涵洞共占地18.15 hm2,新增津南區11.55 hm2;電廠鐵路涵洞至板橋河共占地33.22 hm2,新增大港24.16 hm2;t型河口至油田桁架共占地13.04 hm2,新增占地13.04 hm2,古林街上古林村、建國村12.19 hm2,大港電廠0.85 hm2;油田桁架至擋潮閘共占地13.19 hm2,新增建國村9.23 hm2;擋潮閘至入海口共占地59.73 hm2,新增塘沽42.64 hm2。
3.7工程投資估算
3.7.1主要工程量。河道治理:清淤土方92.47萬m3,挖土方78.96萬m3,漿砌石21.46萬m3,砼1.08萬m3,復堤土方65.04萬m3。建筑物改造:沿途建筑物共17處,其中:鐵路方涵5處,需擴建3處,改建為橋1處,拆除1處;擴建節制閘2處;擴建導虹1處;左右堤需新建閘涵7處;新建交通橋1處、桁架1處。管道切改19處、89條。
3.7.2投資估算。工程總投資約6.08億元,其中,河道擴挖、堤防加固1.35億元,建筑物改造0.47億元,管道切改0.44億元,地上物賠償0.11億元,工程占地2.95億元(新增占地1 02.12 hm2),綠化、景觀0.32億元,臨時工程0.15億元,獨立費用0.29億元(設計費0.04億,建設管理費0.05億,預備費0.20億)。
3.7.3工程治理計劃。分2期實施:一期工程投資4.85億元,主要實施河道清淤、擴挖、筑堤,管線切改,建筑物改造,土地占用賠償。二期工程投資1.23億元,主要實施堤防護砌、綠化及景觀建設。
3.8實施計劃及投資匹配
按照誰受益誰出資的原則,根據區域內各單位排水面積占總面積的比例進行資金分配籌集,按排水面積計算,各單位需投入的資金情況在工程實施前另行計算統計。
4效益與管理
4.1效益
荒地排河治理工程實施后,可以帶來多方面的效益,主要有以下幾點:為各大企業的排水提供可靠的保障;完善原排水系統的功能,有效提高排水能力,最大程度減少洪澇災害帶來的損失;保持生活生產的正常秩序,維護社會和諧穩定;打造宜居的城市水生態環境,達到綠化、美化、環保的目的,實現人水和諧。
4.2工程管理
治理工程完工后,由大港水務局按照《天津市河道管理條例》的規定統一管理,并做好日常維護,以保持河道的設計排水能力;依法行政,嚴格控制排水口門,確保排水安全。
參考文獻
[1] 周兵.試論淮河流域污染治理的對策及其改進[j].北京電力高等??茖W校學報:自然科學版,2010,27(5):194-195.
[2] 李明生,肖仲凱,董小濤.石化行業排污口設置論證報告特點與對策[j].黑龍江水利科技,2010(2):7-8.
黃河治理方案范文2
黃河是中華民族的母親之河,黃河的治理開發,歷來是中華民族安民興邦的大事。進入新世紀以來,經濟社會的發展對黃河的治理開發提出了更高的要求,治黃工作仍面臨一些難題亟待解決。首先是河床淤積、萎縮加劇,過洪能力急劇下降,洪水威脅依然嚴重; 其次是水資源供需矛盾尖銳,大量生態用水被擠占; 三是水土流失尚未得到有效遏制; 四是水質污染日趨嚴重,河口生態環境惡化。
數字化黃河
面對黃河的現狀,為實現新世紀黃河治理開發與管理的目標,必須運用先進的水利和信息技術,升級改造傳統的黃河治理開發與管理手段,提升治黃業務的科技含量和管理水平。為此,2001年7月,黃河水利委員會(簡稱黃委)正式提出建設“數字黃河”工程。
什么是“數字黃河”呢?“數字黃河”就是借助全數字攝影測量、遙測、遙感(RS)、地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)等現代化手段及傳統手段采集基礎數據,通過微波、超短波、光纜、衛星等快捷傳輸方式,將黃河流域及其地區的自然、經濟、社會等要素構建為一體化的數字集成平臺和虛擬環境。在這一平臺和環境中,以功能強大的系統軟件和數字模型對黃河治理開發和管理的各種方案進行模擬、分析和研究,并在可視化的條件下提供決策支持,增強決策的科學性和預見性。
簡單地說,“數字黃河”就是原型黃河的虛擬對照體。即通過全數字化數據庫平臺的構建,建立黃河流域及其相關地區的數字化研究環境,采用數學模型對黃河治理開發和管理的各種方案進行模擬、分析和研究。
通過實施“數字黃河”工程,全面提升了治黃決策的科技水平和決策的預見性、準確性?!皵底贮S河”工程按規劃建成后,形成從空間、地面、地下的全方位的對水文氣象、水資源、洪水演進、河勢變化、流域生態等的監測系統網絡,以及面向應用的專業數學模型和數字仿真模擬系統?!皵底贮S河”工程以豐富真實的數據為基礎、以正確科學的數學模型為核心,有力地支持了治黃決策的科學性和準確性。
工程的必要性
在黃河治理開發中,工程積累了豐富的基礎資料和數據資料,開發了許多應用軟件。通過“數字黃河”工程的實施,對數據資源進行了統一規劃和建設,充分整合了現有數據資源,完善通信和計算機網絡,避免了重復開發和資源浪費。
黃河管理與決策對時效性要求非常高,“數字黃河”工程充分利用遙測、遙感、地理信息系統等高新技術改造了傳統的信息采集、傳輸和處理手段,為科學決策贏得了寶貴的時間,大大提高了管理與決策的時效性。
受地理環境和技術手段的限制,黃河上大多數信息采集只能依靠人工進行,特別是在上游交通不便、經濟不發達的地區。通過“數字黃河”工程的建設,增加的自動監測、遙測、衛星和航空遙感等現代化信息采集手段,建立自動化數據處理分析系統,擴展信息的類別和采集頻度, 增強了對黃河管理與決策的宏觀把握能力。
黃河治理方案范文3
論文關鍵詞:河道整治;“二級懸河”;黃河口治理;泥沙;水資源;黃河下游
黃河治理特別是黃河下游的治理,歷來是中華民族興國安邦的大事。新
1 必須把握未來水沙變化規律
研究某條沖積河流的演變規律時,首先應搞清來水來沙條件,因為來水來沙條件是塑造河床邊界的主要因素。黃河下游河道的河型及其河相關系乃至懸河態勢,主要是歷史上來水來沙條件形成的。上段寬闊的河漫灘及下段堤距不大的窄河段,基本上能適應當時的水沙條件。
1986年以來,隨著黃河上、中游治理開發的進行,下游來水來沙條件發生了變化,來水持續偏枯,大洪水發生幾率減小。WwW.133229.Com洪峰流量也顯著降低?,F在所講的千年一遇洪水的洪峰流量,是在一定的假定條件下分析出來的,對目前的工程設計有一定借鑒意義,但這方面的論證畢竟不夠嚴密,主要應該把伊河、洛河夾灘地區的滯洪作用及上游工程的影響研究清楚。否則,未來黃河下游防洪及河道整治工作很難在科學的水沙條件下開展。
筆者認為,黃河下游稀遇洪水的洪峰流量可能有所減小,防洪標準也不應過高。世界各國防洪多以實際發生過的歷史最大洪水或百年一遇洪水作為防御標準。水利行業以外的人士根據國外的方法,常常對黃河堤防防洪標準及我國常用的洪水頻率分析方法提出質疑,認為確定百年一遇洪水流量要有千年的樣本,千年一遇洪水流量應有萬年的樣本。實際上沒有那么長的水文資料,確定幾百年以上一遇洪水的洪峰流量值,難免受人為影響。但必須承認,未來黃河下游治理所對應的泄洪流量的趨勢是減小的。按照水沙條件決定河道邊界的認識思路,上游大洪水的洪峰流量減小了,下游自然不需要那么寬的河道,否則,邊界條件與水沙條件不相適應,用目前寬河道的堤防直接防洪,必然會出現眾多問題,平面上、剖面上都會出現畸形圖案,讓人們治理的思路也難以清晰,甚至會自相矛盾。例如,一方面主張破除生產堤,甚至對河道整治措施也有怨言,目的不外乎是希望增大洪水的漫灘幾率,加強灘槽水沙交換;另一方面又希望通過小浪底水庫的調水調沙運用,給下游一個所謂的“有利”水沙條件,減小漫灘幾率,顯然這兩方面存在著矛盾。
從另一個角度講,人們根據當年三門峽水庫運用初期下游河道沖刷的實測資料,大都認為小浪底水庫在攔沙期對黃河下游減淤作用巨大。小浪底工程投入運用幾年來,在水庫已累計淤積泥沙10多億m的條件下,下游僅沖刷3億多t(人海泥沙僅1億t左右),而且還經常出現上沖下淤的不利局面。究其原因,主要是近幾年遇到了偏枯的來水條件(來水量只相當于原設計入庫水量的一半,年均來沙量僅有3億多t)。顯然,如何用好小浪底水庫這張黃河下游治理的“王牌”。其前提是必須研究清楚黃河未來水沙的變化規律。
2 黃河下游治理要重視解決水資源不足的問題
黃河下游地區水資源嚴重短缺,屬長期性、區域性、資源性缺水,緩解黃河下游水資源供需矛盾的根本措施是從外流域調水濟黃。為增加來水量,需要同淮河流域甚至漢江流域的河流相溝通,尤其是在淮河流域、漢江流域的暴雨期,可將淮河流域、漢江流域無法承受的洪水調入黃河,把黃河下游河道作為淮河及漢江上游各大支流洪水的入海通道。只有將其他流域的災害水變成黃河下游河道的沖沙、灌溉及生態環境用水,小浪底水庫在調水調沙運用時才會有更多的余地和更好的效果,也才能通過現有的下游引黃工程,包括引黃濟津、引黃入冀、引黃濟青工程,向河南、山東、河北等相關地區供水。此外,還可進一步通過河北水系的局部調整接濟京津,最大限度實現黃淮海平原的水資源優化配置,把所替代出的輸沙用水量再加以分配,盡量考慮黃河中、上游用水,緩解水資源短缺局面,使黃河上、中游地區植被建設維持基本的生態用水量。這類措施對于黃河治理效果最佳,應作為主攻方向,否則,10年甚至20年后,黃河下游的狀況將仍舊難以改觀。
3 加大寬河道整治力度,重點研究“二級懸河”治理對策
黃河下游河道上寬下窄,其中寬河段堤距較寬,最寬達24km,河勢游蕩多變,經過多年整治,主流擺動幅度大大減小。然而,由于近20年洪水漫灘幾率小,泥沙淤槽不淤灘,一些河段“二級懸河”發展迅速,使不少河段“槽高、灘低、堤根洼”的現象更加突出,對兩岸防洪的威脅急劇加大。因此,“二級懸河”成因、危害及治理對策應是黃河下游治理的主攻方向。建議在調查“二級懸河”分布部位及分析其形成過程的基礎上,通過河工動床模型試驗和數學模型計算等手段,預測其演變趨勢,判定各級洪水可能發生滾河或順堤行洪的危害狀況,制定相應治理對策。
河道整治是寬河段治理的有效措施之一,需要抓緊整治黃河下游游蕩型寬淺河道,盡快建成理想的泄洪輸沙通道。河道整治工程還是防洪和防治畸形河勢的前沿陣地,只有把這項工作做好,才能減輕大堤的直接壓力,防止發生橫河、斜河、滾河。2002年7月習城灘萬寨渠堤沖決,并經串溝直接逼近大堤,這實際上與河勢下挫、工程控導不力有關,如果河道整治工程配套,就可避免這一險情的發生。
所謂的“二級懸河”,實際上是超飽和挾沙水流在已成為懸河的寬河段上,沿固定流路長期造床的必然結果。人們在游蕩型多沙河流模型試驗中發現,只要灘地空間足夠大,即使沒有生產堤和護灘工程,在某一時段內也能形成槽底高于灘面平均高程的懸河,若堤外地面低于堤內河床高程,此時即相當于“二級懸河”。這說明在黃河下游上段這種寬河條件下,灘地不可能產生均勻的淤積,即使不修生產堤,不建河道整治工程,由于自然堤逐漸形成(造成灘唇高仰)的原因,大堤內側的堤河也會存在,堤根還會低洼。
非游蕩型模型小河試驗表明,超飽和挾沙水流致使灘槽高差減小的速率較大,表面上看流路較穩定,但隨著主槽河床抬高,水流逐漸漫溢,出現灘唇和灘地橫比降。當槽底比灘面高到一定程度時,即形成了嚴重的“二級懸河”局面。灘地逐漸出現串溝,又逐漸奪溜改河,最后主河還是“滾”過去了。在黃河下游窄河段也存在這種可能,例如,在山東長清顧小莊一桃園段,黃河溜勢往東北方向急轉,1958年及1976年洪水期在桃園附近都曾發生過裁彎取直、河勢改變的險象。近20年來該河段主槽淤高了2~3m,灘地淤積很少,灘唇普遍高于洼槽2~3m,形成了更為不利的局面,目前的設計洪水位比1958年及1976年最高洪水位高出3m左右。以此為依據,趙業安等專家預測,一旦發生8000~10000m/s的大洪水,洪水很可能撇彎走直,在顧小莊一桃園之間改道,順著洼槽直沖長清歸德鎮、長清區城區一帶及玉符河右岸睦里閘一北店子大堤,致使部分灘區發生毀滅性災害,并危及上下游河段的河勢變化及防洪安全,進而威脅到濟南市新市區的開發。
筆者進行的清水造床第一組試驗,選用密度略大于1t/m的塑料沙鋪成河床邊界,河床可動性強,易形成游蕩型小河;只是由于挾沙水流沒有處于超飽和狀態,因此河床未出現嚴重堆積,沒有形成“二級懸河”。第四組試驗與上述第一個組次試驗的水沙及河床邊界條件相同,只是加上了河道整治工程和一些生產堤。試驗結果表明,河道整治工程及生產堤的修建,加快了“二級懸河”的形成速率,同時加重了“懸”的程度。這時小的河槽擺動雖然少了,但又可能不斷孕育著大的擺動、大的災害。
人們最關注東明、長垣等幾個“二級懸河”局面嚴重的河段是否會出現滾河,所以在兩岸修了不少防護工程。實際上,在中、上游泥沙尚未得到有效控制的前提下,“二級懸河”的范圍會不斷擴大,程度也會逐漸加重,造成危害的可能性也將加大,引起的災情將越來越重,易出險情特別是易滾河的河段也會增多,例如在東壩頭以上河段也會出現滾河現象。1996年筆者進行花園口一東壩頭河段小浪底水庫正常運用后的河勢變化預報試驗時,曾采用了包括高含沙水流過程的水沙系列。模型中花園口河段淤積嚴重,主河高程比老灘還高,試驗中出現過部分水流在雙井工程上首進入支流的不利局面,甚至流量在10000m/s左右時,大河曾從雙井工程下首分流進入原陽高灘,最后全部奪溜滾河。多年前這一試驗結果說明,這一河段的河勢已相當嚴峻。
“二級懸河”的根治必須同黃土高原的治理及從相關流域調水結合起來,即運用工程手段,改變多沙來源區的侵蝕基準面,攔減泥沙。黃委正大規模修建淤地壩,這是一個機遇。實際上,如果修建“石埂梯田”,也能長期有效地保持水土,中東地區數千年前修筑的這類梯田,現在還發揮著作用。20年前筆者曾設想,如能把黃河下游數萬名修防人員抽調一半到中游搞水土保持工作,那么下游治理的壓力可能自然減輕;體制上的變化,又會促使本來準備堆放在下游的大量石料上移到黃土高原,減沙入黃效果將會提高,下游河道的危險局面也將必然改觀。應該承認,如何通過機構調整把節省出的大量人員劃撥到黃河上中游管理局,大規模建設水土保持工程,專治黃河多沙這個癥結,也是值得研究的。
4 黃河下游寬河道邊界應有新的布局
談“二級懸河”成因時,涉及寬河段這個邊界條件。寬河段內廣大的灘區,既是行洪區,又是灘區181萬群眾生活生產的家園,同時也為“二級懸河”的形成提供了空間。鑒于灘區民眾完全遷出和完全破除生產堤既不現實,也沒必要,并且水沙條件難以在短時間內有根本改善,因此“二級懸河”的治理措施必須在改善寬河道邊界條件上做文章。
黃河下游河道治理的圖形應該與未來洪水相適應,目前大堤堤距太寬,但又不可能廢棄,因此在大堤上還要有目的地修建防護工程,確保萬無一失。兩岸大堤相當于歷史上的遙堤,應成為后方防線;生產堤需要在原基礎上對易受主流頂沖部位加以改造,同時使兩岸生產堤保持必要的行洪、滯洪寬度。新的生產堤與控導工程相結合,與行洪相適應,可減小生產堤被沖決的可能性,因而該堤一般不需要裹護,而且在有些地方還要預留分洪口,讓洪水上灘,以便在滯洪的同時不斷淤灘??貙Чこ膛c生產堤共同構成了第一道防線,生產堤實際上相當于歷史上的縷堤,堤距5km左右,已給大洪水留有足夠的空間。由于有控導工程約束河勢,因此第一道防線的安全性是歷史上的縷堤難以相比的。
因控導工程需要經常防護,故在大堤與控導工程之間需要修路。若將該路的修建標準提高一些,迎水面加以護坡,或在路兩旁特別是上游種植一些與水流相適應的灌木,同李殿魁設想的“軟約束”類似,這種可用于防汛搶險的路相當于歷史上的格堤。灘上的村莊與大堤連接的地方也要修建起格堤作用的道路。有了格堤后就可以有計劃地淤灘治灘,遇到超標準洪水時又可分洪、滯洪,使各方面運作的空間增大。
灘地的居民完全搬到黃河大堤以外給國家造成的壓力巨大,而且會給群眾的生產生活帶來新的問題,可行性較差。在這種情況下,應從新的管理體制或模式上下工夫,走可持續發展的道路。例如村臺建設,不能不斷改建,房屋建筑應制訂出“與時俱進”的方案,創造出適應灘面不斷淤高的新結構,要研究出專門的框架結構的房屋,一方面可不斷加高,另一方面洪水上灘時又可避水。整體來講,要對寬河道平面形態和灘區房屋結構加以改善,使其既能適應流量越來越小的中常洪水,又能在大洪水到來之時確保黃河安瀾和灘區群眾安全,走“彈性治河”之路。
5 黃河口治理可采取“輸,挖、分"并舉的方案
對黃河口治理方案應加強研究,筆者認為要圍繞3個字做文章,即“輸”、“挖”、“分”。
(1)“輸”,就是束水攻沙,輸沙人海。首先要加強河道整治工程建設,這樣可起到束水攻沙的作用,同時要認識到,黃河河口地區來水有限且不斷減少,如果不強調借用河口海洋動力,河口會不斷延伸、擺動。李殿魁提出的“三約束”理論,特別是巧用海洋動力這一點,對黃河口治理十分重要。數學模型計算發現,人海后泥沙迅速淤積且主要堆積在海岸兩側,只有充分利用河口海洋動力,把剛淤積在近岸的泥沙不斷地掀起并輸運人海,才可能長期保持河口穩定。近海區束水攻沙要靠特殊的工程控導,若按照李殿魁的雙導堤布局思路,以何富榮水力插板技術為依托,也許可以通過科學攻關,找出一個影響攔門沙形成過程和減弱攔門沙的途徑。不難想像,雙導堤深入海內越遠,受海洋動力的作用就越強。
(2)“挖”,主要是挖沙疏浚。挖沙可以抑制河床抬高,穩定深槽流路,也可以消減攔門沙,甚至降低侵蝕基準面。但是要解決堆沙空間,并選出好的挖沙措施。目前河口地區有大量的平原水庫,既然建有平原水庫,那么在兩岸就可以建平原沙庫,利用這個空間把挖出來的泥沙儲存起來。挖沙疏浚措施中應首選水力沖填的方法,再結合山東黃河河務局研制成功的“匯流集漿器組合系統”,就可遠距離輸送高含沙水流,這種方案不僅輸沙效率高,而且對生態環境的影響較小。同時,把泥沙輸送到兩岸平原沙庫中,相對提高了地面高程,土地鹽堿化程度可隨之減輕;細顆粒泥沙的增加,也增強了土壤肥力,對當地農業發展有實際意義。
(3)“分”,就是分洪。多年的河口治理實踐表明,黃河可以保持獨流人海的局面,但對于稀遇洪水,應利用原釣口河流路進行分洪,解決防洪和其他相關問題。目前西河口10000m/s流量相應水位不超過12m,但該標準是在當時的特定歷史條件下給出的,目前來看,其約束條件并不十分確切、科學。實際上,出現10000m/s洪水流量的幾率很小,且通過分洪(而不是改道)的途徑同樣能滿足西河口相應水位不超過12m的要求。
黃河治理方案范文4
<黃河是怎樣變化的>讀后感
黃河是我國的第二長河. 干流全長5464公里,流域面積75.24萬平方公里.也是世界上含沙量最大的河流,每年都有4億噸泥沙淤積在河床中,致使河床每年平均增高10厘米,極易造成水災.為什么黃河有這么多的沙子呢?我迷惑不解的翻到了<黃河是怎樣變化的>這篇課文.
這篇課文主要講了黃河變化的過程,變化的原因及其治理的方案,告訴人們要保護大自然,保護環境,否則就會受到大自然的懲罰.
黃河在數千年到數萬年前自然條件是很好的,可是人們為了吃上飯就開墾荒地,越多墾荒,泥沙也就越來越多.
讀了這篇文章,我覺得應該多種樹,不能讓水土流失,也應該保護這條偉大的母親河!
黃河治理方案范文5
穿黃工程用的兩臺盾構機,是德國制造的,全國只有兩臺,每臺一億元人民幣。盾構機從黃河北岸的豎井下去,在河床底下三四十米深處,每天往南掘進十幾米。它就像一臺電動剃須刀,巨大的刀片在前面掘進,刮下泥沙,通過豎井輸送出來?!半S著盾構機身上的‘黃河號’三個字逐漸沒入隧洞,人群里發出一陣陣‘進去了,進去了’的慶賀聲……”一家水利媒體記者興奮地寫道。
7月9日,河南省省長李成玉也到南水北調中線工程安陽段和溫縣穿黃工程施工現場,察看工程進度。據該項工程建設的權威人士透露,全部開工準備其實早就做好了,業主等著中央電視臺來現場直播。但央視6月份一直忙于10周年慶典,拖來拖去,就拖到了7月8日。
權威人士透露,穿黃掘進的風險很大,如果盾構機到底下不轉了怎么辦?刀片被孤石或古樹卡住了怎么辦?隧洞滲水坍塌了怎么辦?地下幾十米的壓力很大,一旦封不住,就是滅頂之災。
所以,為了保證現場直播萬無一失,7月8日開工前,施工單位已經把盾構機提前鉆進去,調試好了。
穿黃,咽喉工程
南水北調的中線總干渠看起來挺長,1400多公里,但絕大部分修的都是明渠,直白說就叫“挖河”。時代大修水利,農民們年年都挖河,沒什么稀奇的,真正工程量大、技術難度大的,一是丹江口水庫大壩加高,二是穿黃工程。
穿黃工程,顧名思義,是總干渠要穿越黃河。從地理位置上說,穿黃是咽喉,從技術難度上說也是咽喉。干渠要穿過寬闊的黃河河床,還要對黃河河勢影響最小,要保證100年不滲漏、不坍塌,不怕地震,不怕洪水凌汛等,一年四季水流平穩、通暢,如果黃河是一條規規矩矩、清清白白的河,這也不難做到。但黃河是一條萬年古河,河面上濁浪翻滾,河床下沉淀著數不清的古木孤石,而且從小浪底以下,黃河就變成了游蕩型的河流,即所謂“30年河東,30年河西”。
黃河的河勢在鄭州附近變化尤為劇烈,它為穿黃工程帶來兩個難題:一是選址在哪里,才能夠相對穩定,不至于等你辛苦建好“穿黃工程”,黃河卻跑一邊兒玩去了?二是修建什么樣的穿黃設施,才能從安全性、經濟性、技術可行性等方面占優?
先說第二項。關于穿黃設施,長江委設計院和黃委會設計院各拿了一套方案。黃委會設計院的方案是“渡槽”,一槽飛架南北,天塹變通途,而且還“可以為鄭州增添亮麗的標志性景觀”。2003年,河南省政府積極向國家有關部門遞交報告,建議選用“渡槽”方案。
但一年后,水利部組織的院士、專家們相中的卻是長江委設計院設計的“隧洞”方案,這讓黃委會設計院的專家們有些難堪。蓋因黃委會設計院常年研究黃河,不僅對黃河河勢了如指掌,對水利工程對黃河的影響研究經驗也更豐富,有人笑曰:“在黃河里建的工程,黃委會設計院的方案都沒能通過,他們自己都感到很沒面子?!?/p>
“隧洞”方案的優勢,據長江委設計院院長鈕新強介紹說,從技術角度講,穿黃工程用的盾構技術較為成熟,從經濟性考慮,地下方案所需要投資也相對少一些。另外,隧洞從河底穿越,對黃河河勢的影響也最小,本身受凌汛、風化風濕、氣溫變化等影響也較小。萬一發生地震,建筑物越高,越容易受影響,而隧洞在地下對
走出武漢長江水利委員會設計院的辦公室,站在丹江口水庫大壩噴涌而出的泄洪巨流前,耳聽得穿黃工程施工現場的隆隆機器聲,記者的腳步踏在中線工程的關鍵點上,并深入工程背后地方省份的利益考量之中??拐鹗怯欣摹?/p>
但鈕新強強調說:“我們兩個設計院實際上是一個共同的團隊,具體分工上有所側重,長江設計院側重隧道,黃委會設計院側重渡橋。兩個方案有一個技術經濟結論之后,兩個單位一起進行技術論證,最后的論證報告是兩家共同完成的。”
而對于穿黃工程的選址,根據工程的總體布署,總干渠只能在邙山頭至汜水河一帶二三十公里范圍內穿越黃河。在這個范圍內,勘探人員鉆了600多個洞,還鉆出來一段千年古木,最后選定在鄭州以西約30公里處,孤柏山灣李村附近,在黃河地下23米至32米處開掘隧洞。
“穿黃隧洞”簡單地說,就是在黃河底下23米以下處,打兩個直徑7米、長4公里多的通道。如此規模的隧洞,國內外很多地方都修建過,但那都是過車的,而這卻是過水的,十幾米水頭的高壓水穿越而過,每秒鐘最少要通過265立方米水量,這在國際上還是第一次。
長江委設計院院長鈕新強說,接下來,在盾構穿越黃河的整個過程中,可能還會碰到各種各樣的技術難點。整個穿黃工程預計2010年完工。
河南的動靜
河南省上下盼南水北調盼得最久,也最熱烈。跟位于武漢的長江委一樣,位于鄭州的黃委會也已研究了幾十年的“南水北調”。最早引發“南水北調”構想的那句“南方水多,北方水少,如有可能,借一點來是可以的”,就是在1952年視察黃河時說的。河南省水利廳有位老廳長,在任上經常接待從北京來河南考察南水北調的人馬,有一天,他嘆息說“來考察南水北調的人,喝我們的酒都喝多少缸了,南水北調還不見影兒……”
南水北調中線工程一開,河南省從政府到老百姓,都踴躍支持,一來河南是個缺水的省份,像新鄉市的人均水資源只有308立方米,為全國水平的1/7,南水北調對新鄉的第一個好處,就是每年能帶來4億立方米的優質水。南水北調的水源地丹江口水庫,名義上是河南與湖北共有,實際上河南用得很少。
中線工程名義上是“調水進京”,實際上,河南才是受水面積最大的省。中線工程一開,河南省一口氣要開39處口門,劃了42座受水城市,連離總干渠很遠的周口、漯河等城市也劃上了。從陶岔到北京的總干渠全長1277公里,河南境內就占了731公里;中線一期調水量95億立方米,北京只用10億立方米,而河南要用37.69億立方米。
同時,這也是一個寶貴的引資機會。中線一期主體工程靜態總投資1367億元,在河南省內的投資就達670億元。河南境內最先開工的安陽段,總投資21億元,工期3年,根據安陽水利局局長江子蔚的計算:每年將拉動GDP增加約6.3億元,拉動一般財政預算增加3700萬元,稅收增加7700多萬元。安陽段總干渠建設需要鋼筋28萬多噸,水泥35萬噸,石材130萬噸,工程每年可供近2萬人就業……
新鄉段長77.7公里,在河南境內是最長的一段,預計投資超過60億元。就是當地領導出去招商引資,也很難引來這么大的項目。無怪乎新鄉段開工建設動員大會之際,新鄉市大街小巷飄揚著“支持南水北調工程,促進新鄉經濟發展”、“搞好
南水北調工程,加快中原崛起步伐”的標語,警車跑到高速路口迎接會議代表。會議組織者請來了國務院南水北調辦的副主任、中線局的局長、河南省委副書記和副省長等貴賓。大會開始前,豫劇女演員在小樂隊伴奏下,演唱了歌曲《祖國的大建設一日千里》。
而總干渠鄭州段的投資將達102億元。穿黃工程概算投資31.37億元,用一位橋梁專家的話說,一個穿黃工程的投資,就超過目前整個黃河上所有大橋的投資總和了。
湖北的考量
南水北調中線的引水方案本來有兩個,一是從長江引水,二是從丹江口引水。湖北省政府積極支持從丹江口引水。漢江是長江以北最大的支流,丹江口以上為上游,丹江口以下為中下游。南水北調引了丹江口的水,對漢江中下游流域會有諸多不利,為什么湖北省還如此積極呢?
漢江的脾氣是陡漲陡落,歷史上三年兩潰,是長江支流中洪水災害最嚴重的一條,所以解放后政府即修建了丹江口大壩,加上興建杜家臺等分蓄洪區,綜合運用才可抵御20年一遇的洪水。
2005年10月,漢江流域發生1983年以來的最大秋汛,杜家臺不得不分洪,轉移3萬民眾。分洪區運用一次,國家要花上億甚至幾十、上百億,農民地也淹了,家也要搬走,等洪水落了再搬回來。雖然有國家補貼,也沾不了多少光。而且,因為始終有洪水威脅,整個漢江中下游地區不敢建工廠,搞建設,產業結構以農業為主,工業所占比重僅為40%,遠遠低于全省平均水平。
中線北段,明年4月向北京供水
南水北調中線的最初規劃是,丹江口一灣清水2008年北京。2006年8月,黃委會主任李國英在國新辦的新聞會上說:估計在2008年,中線調水進入北京不成問題。50天后,國務院南水北調辦舉行了“加快南水北調中線京石段應急供水工程建設動員會”,會議透露:中線總干渠預計到20lO年才能全線建成供水,為確保2008奧運會的順利開展和首都供水安全,國務院領導要求對北京市應急供水的幾個方案進行再論證。國家發改委在反復比較了小浪底、萬家寨調水等方案的基礎上,認為加快建設京石段應急供水工程是最現實的,因此,本次會議正式明確京石段工程2007年底建設完成,先期利用河北省4座水庫,實現2008年向北京應急供水的目標。
河北省副省長宋恩華在動員會上說,河北是南水北調受水區七省市中最為缺水的省份,“雀我省自身極度缺水的情況下,我們還要作出新的貢獻”。因此,省里多次建議中央通過京石段應急供水工程建設對河北給予投資傾斜,并得到了國家發改委的支持。
據最新消息,京石段工程預計將在2008年3月完工,4月具備通水條件。屆時北京將從河北4座水庫調水3~4億立方米.承擔北京市10%的供水任務。
中線總干渠離水源地最遠的一段最早建成,并且窮幫窮地供起水來,頗有些“兩棵苦瓜一根藤,窮不幫窮誰照應”的意味。預計2010年中線總干渠全線通水后,京石段還將通過西黑山口門連接天津干渠向天津市分水;向河北省石家莊、保定、廊坊、衡水等城市供水。
其實,1958年丹江口大壩興建時,設計蓄水位就是現在要達到的170米。只是由于3年自然災害,國家錢緊,只建到157米就停下了。如今大壩樁基還在,正在加高的水庫大壩,即是在此樁基上繼續往上砌。
那么,不靠南水北調,湖北省自己加高丹江口大壩行不行呢?該省一位水利專家告訴記者,其實光大壩加高也沒什么,頂多20多個億,但丹江口大壩加高須移民32.8萬人,移民費用至少是240億,這些移民中有一半是河南人,湖北省的財政自然顧慮重重。
所以,2003年11月以來,湖北省政府專門向中央行文,支持大壩按正常蓄水位170米高程加高,省調水辦等部門將力爭“170方案”擺在各項工作之首。在此期間,湖北省政府曾向國家提出調水之后的補償問題,但是由于擔心影響“170方案”上馬,很快又不提了。最后,經過一年論證,國家確定按“170方案”加高丹江口大壩,湖北省調水辦在有關材料里寫道:“這標志著我省根本利益得到了維護,我省經濟、社會的長遠發展有了較好的基礎……加壩調水方案是歷屆省委、省政府艱苦努力的結果,確實來之不易。”
南水北調中線工程對湖北省的直接影響,是丹江口庫區的淹沒損失和漢江中下游干流供水區的水量損失。
中線水源公司總工程師張小廳告訴記者:漢江的水本身消耗不大,94%都從漢口進入了長江,長江也不缺漢江這點水。丹江口大壩加高后,總庫容可以達到339個億,南水北調只用95個億,影響不算大。
丹江口庫區85%以上面積為山丘區,坡陡溝深,1958年,丹江口水庫建設時,采用的是“靠后移民”的形式,山民們越移越往深山去,毀林開荒,破壞植被,自身生活也更貧苦。此次丹江口大壩加高,政府采取“開發式移民”方式,把部分農民移到經濟發達的地方,或利用國家移民資金在山區改造山地,移民的生產生活將一并得到妥善安置。
張小廳告訴記者,丹江口市政府也非常支持,一來工程能為丹江口市帶來資金等好處,二來這項工程遲早要上馬,一天不上馬,當地就不能搞建設,經濟就發展不起來,庫區百姓連新房也不能蓋。工程上馬了,國家給補償,對當地經濟發展也有好處。
丹江口是個小小的縣級市,市區十來萬人口,不通火車。一個本地出租車司機告訴記者:“南水北調的好處,可能就是有利于我們招商引資吧。丹江口位置太偏,很多人不知道在哪里,現在一搞南水北調,知名度大大提升,都有人叫我們‘水都’了?!?/p>
黃河治理方案范文6
黃河多年平均年徑流量580億立方米,河道內生態環境低限需水量210億立方米,相應黃河可供國民經濟耗用河川徑流為370億立方米,并按此水量分配到有關省、自治區(參見表2-2,黃河可供水量分配方案)。
隨著沿黃地區工農業生產的不斷發展,耗用黃河水量大量增加。據1988-1992年用水統計,黃河供水地區年均引用黃河河川徑流量395億立方米,耗用水量307億立方米,黃河河川徑流耗水率已達53%,與國內外大江大河相比,水資源利用程度屬較高水平。
黃河作為我國北方地區最大的供水水源,以其占全國河川徑流2%的有限水資源,承擔著全國耕地面積的15%、全國人口的12%及50多座大中城市的供水任務,同時還有向外流域部分地區的調水任務。黃河供水范圍和供水人口,已經超過了黃河水資源的承受能力,必然導致供需失衡。下游河段頻繁斷流是黃河水資源供需失衡的集中表現。
黃河水少沙多,下游河床不斷淤積,“懸河”的危險程度加劇,黃河汛期的大洪水,仍然是中華民族的心腹之患,而非汛期缺水會造成大面積的干旱災害。汛期防洪與非汛期干旱形勢都很嚴峻。這說明,對于防洪與抗旱,既要求雨綢緞,防患于未然,保證安全渡汛,又要設法補充黃河水資源的不足。由于黃河水資源供不應求,已產生一系列社會、經濟與環境問題,且日趨嚴重。據預測黃河流域和相關地區,正常年份2030年缺水150億立方米左右,枯水年份缺水則更為嚴重。
黃河上中游的青、甘、寧、蒙、陜、晉六省、自治區,地域遼闊,礦產資源豐富,只要有水,發展工業和農林牧漁業的潛力很大。水資源具有不可替代的特性,因此解決缺水問題必須開源節流。在黃河流域大力發展節水具有一定的潛力,然而也是有限度的,根本出路在于借助外來水源。長江多年平均徑流量9600億立方米,為黃河的16倍。調引長江的部分水入黃河,以豐補歉,是解決黃河缺水的根本途徑,也是西部開發,解決西北干旱缺水的重要舉措,從改善資源配置來說,西線調水勢在必行,而且是一項十分艱巨而又必需的戰略任務。
(二)前期工作簡要回顧
早在1952年,黃河水利委員會(以下簡稱黃委會)就組織查勘了從通天河引水入黃河的路線。1958—1961年,黃委會組織了1000多人次到西部地區進行查勘,范圍東至四川盆地西部邊緣,西達黃河長江源頭,南抵云南石鼓,北抵祁連山,約115萬平方千米,歸納提出過四條可供進一步比較研究的自流引水線路:
①由金沙江玉樹附近引水至積石山附近的賈曲入黃河,簡稱玉—積線。
①由金沙江惡巴附近引水至甘肅境內的洮河,簡稱惡—洮線。
①由金沙江翁水河口引水到甘肅定西大營梁,簡稱翁—定線。
④由金沙江石鼓引水入渭河,簡稱石—渭線。
與此同時,還組織了中國西部南水北調引水地區綜合考察隊,有工程地質、礦產地質、地貌、動物、水生動物、工業、農牧業、交通運輸等專業700多人參加,對整個調水區的自然條件、自然資源、經濟狀況進行調查,還為引水渠道作了滲漏試驗。
通過這3年多的研究,外業工作完成了大量的地形測量、地質測繪、線路和大型建筑物地址查勘,并取得大量的自然環境和社會經濟資料。到1962年各項外業工作基本結束,內業資料整理工作延續了若干年。
從現在北方缺水的情況看,當時對西部水資源的南豐北缺的宏觀估計是正確的,開展南水北調的研究工作是有遠見卓識的,當時提出的西部調水總體布局框架,從宏觀上控制了調水的范圍和供水的區域,為以后分期開發規劃奠定了基礎,當時大范圍的調水研究初步了解了工程技術上的難度和存在的問題,為以后進行工程方案的研究提供了有益的經驗。
1978年以后,黃委會又組織多次西線調水查勘,并對1958-1961年的西部調水方案和研究工作進行了認真的分析,認為:
①通過以往大量的工作,對西部調水已有一個宏觀全面的認識,提出的總體布局框架有較好的控制作用。
②調水量和工程規模應有一個適當的限度。
③西北地區缺水是一個不斷增長的過程,與之相適應,調水工程也應由小到大,分期開發,逐步擴展。
因此,在原西部調水的大范圍、大工程規模、大調水量的總體布局框架下,縮小研究范圍,從距黃河較近,調水量適宜、相對工程難度較小的通天河、雅礱江、大渡河調水,初步規劃,從通天河調水100億立方米、雅礱江調水50億立方米,大渡河調水50億立方米,三條河年最大調水量200億立方米。
有關部門和專家們肯定了這個思路。1987年7月國家計委決定將西線調水超前期規劃研究列入“七五”、“八五”計劃,經過10年時間,黃委會于1996年完成了超前期規劃研究工作,1996年下半年開始進行規劃階段的工作,可望于2000年完成南水北調西線工程規劃報告,并提出先期工程開發方案。
(三)調水區概況
調水地區位于青藏高原東南部,在青海省玉樹、果洛和四川省甘孜、阿壩四個藏族自治州境內。巴顏喀拉山是調水的長江水系河段與黃河相應河段的分水嶺,引水壩址、輸水線路和動力電站布置在巴顏喀拉山兩側。巴顏喀拉山以北的黃河地勢,從海拔高度3400米上升到海拔高度4600米,巴顏喀拉山以南的地勢,雅礱江地勢高,其右側通天河地勢低,其左側大渡河地勢更低,海拔為2900-4200米,山南長江水系河床高程低于山北相應黃河河床高程80~450米。
這個地區年內氣候無四季之分,稱作冬半年(11月至次年4月)和夏半年(5月至10月),冬季長而寒冷,夏季短而涼爽,多年平均氣溫-4.9~3.3℃。一般平均氣溫隨高度增加而減少的比值為每百米0.7℃,在其它條件相同時,緯度偏北1度,年均氣溫降低1.2℃。太陽輻射強,日照時間2500~2700小時,太陽能資源豐富。
在海拔3000~4500米的地區,地面氣壓大都在600~700百帕之間,相當于海平面氣壓的60%左右,空氣中的含氧量相當于海平面的72%~60%,大約海拔上升1000米,含氧量減少10%。
降水量由北向南、由西向東逐漸增加。南部年降水量為600毫米,往北至巴顏喀拉山南麓為500毫米,東部大渡河河源為700毫米,往西至通天河一帶為500毫米。年蒸發量在1000毫米以上。
人煙稀少,平均每平方千米2人,最少的為每平方千米0.4人。交通不便,目前對外交通主要依靠川—青、川—藏、青—藏公路。州縣之間有公路相通,部分縣鄉之間有支線公路。總之,調水地區,氣候寒冷,含氧量不足,人煙稀少,交通不便,經濟文化處于落后狀態,水資源利用程度很低,水資源開發的潛力很大。巖體巖性,主要為三迭系淺變質砂巖、板巖,較堅硬,所以地質上既有修建調水工程的有利條件,也有不利條件。
(四)調水工程初步方案
青藏高原基礎資料比較缺乏,為了摸清調水區地形、地質等各方面情況,勘察隊員歷盡千辛萬苦,在高寒缺氧,氣候多變的情況下,克服難以想像的困難,為西線工程做出巨大奉獻和犧牲,經過10年超前期規劃研究工作,完成了雅礱江、通天河、大渡河調水區大量的勘測工作。包括各種比例尺的航空攝影圖、地形圖、工程地質圖、地質遙感圖、區域地質調查、區域地質構造調查、地震基本烈度復核等各項工作。與此同時,還完成各類規劃研究報告上百份。這些基礎工作相當一部分填補了這個地區的空白,不僅為西線調水工程提供了資料,而且對長江、黃河上游的治理開發,乃至西部大開發準備了相關基礎資料。
1.基本認識和思路
巴顏喀拉山是黃河、長江的分水嶺。分水嶺以北,為黃河河源區,低山丘陵,河谷寬闊,谷坡平緩。分水嶺以南,自西向東有通天河、雅礱江和大渡河及其支流,降水量較黃河水系大,地形切割較深,以峽谷河道為主,通天河、雅礱江和大渡河上游河段的河床高程較相應黃河河床高程低80~450米,欲調長江水入黃河,需要建壩壅高水位,開鑿隧洞穿過巴顏喀拉山。10多年來,對調水工程作了多種方案的考察研究和比選,認識不斷深化,思路得到拓展。
(1)可調水量與海拔高度相關按多年平均水量,通天河124億立方米,雅礱江604億立方米,大渡河470億立方米,三條河總水量1198億立方米,從水資源的總量看,調水量還可大大增加,但若考慮到海拔高度,情況就大不相同了。根據地形特點,引水壩址越向下游移動,海拔高度越低,距離黃河越遠,可調水量越大,則工程規模越大;反之,引水壩址越往上游移動,距離黃河越近,雖然工程規模較小,但可調水量越小。因此,只有把引水壩址設于適當的海拔高度,以使工程規模適當,可調水量適宜,同時調水對下游的影響也保持在一定限度內。
經研究通天河、雅礱江的引水河段海拔高度在3500米、3600米以上,大渡河海拔高度在2900米以上,在此高度范圍內,三條河共有徑流量243億立方米。因此,三條河的可調水量在200億立方米以內比較適宜。
(2)輸水線路從以明渠為主轉變為以隧洞為主過去,研究輸水線路時,根據當時的技術條件,多采用繞山開渠的辦法,這樣不僅使輸水線路增長,而且還存在一些特殊的技術問題,從現在川藏、青藏公路的運行情況看,每當夏季雨水集中時,有些地段經常塌方,線路多處中斷,而一條寬幾十米的水渠,不要說修建的難度,就是維護正常通水,其難度亦很大,由于塌方,還可能造成渠道破壞。因此,在青藏高原多數地段不宜采用明渠,原因為:
①調水區地質構造、斷裂發育,展布方向多與河谷走向一致,順河谷修建大明渠,整體穩定性差,易造成整體垮塌。
②調水區谷狹坡陡,巖層多呈高傾角近直立狀,分布有季節性凍土、滑塌體、泥石流,在潛水作用和地震、凍融破壞下,明渠易遭到局部破壞,影響正常運行。
③在半山開挖很寬的明渠,因山勢較陡,需要很高的邊坡,工程量浩大,施工艱難。
④工程處于高海拔、寒冷地區,明渠容易結冰,影響引水,大明渠發生局部破壞時,清理維修困難。
近幾十年來,國內外長隧洞施工技術發展很快。國外已建成10千米以上隧洞95條,瑞典建成80千米長的輸水隧洞,芬蘭赫爾辛基供水隧洞長120千米,秘魯在海拔3000~4000米的地區建成總長約90千米的馬赫斯輸水隧洞,英法海底隧洞長38千米。國內已建成引大入秦輸水隧洞總長75千米,正在建設的萬家寨供水工程隧洞總長200多千米。經分析比較,結合青藏高原的特點,認為采用掘進機開鑿西線長隧洞技術上是可行的,輸水線路遂以明渠為主轉變為以隧洞為主。
(3)傾向于自流調水,但不放棄抽水方式在調水工程方案的研究中,過去認為打長隧洞幾乎是不可能的,因而只考慮抽水方式以盡量縮短穿越巴顏喀拉山的隧洞長度。隧洞技術的發展,開鑿長隧洞的可行性增強了,又分別考慮了自流和抽水兩種調水方式,自流方式的難點是隧洞長,優點是輸水建筑物比較單一,運行管理有利,同時隧洞有利于冬季保溫,避開了地表凍融作用和不良地質現象的影響,再者深埋長隧洞抗震性強,據有關資料統計分析,地表的地震烈度隨深度的增加而衰減,大體上每深50~100米衰減0.5度。抽水方式的主要難點是抽水泵站的電源不好解決,因為調水區沒有電網,再者抽水方式輸水設施復雜分散,建設和運行管理都比較困難,其優點是可縮短穿越分水嶺的隧洞長度,引水樞紐的壩高選擇也有較大機動。根據青藏高原的實際情況,按目前的認識,傾向于自流方式,但隨著經濟發展和將來電力狀況的改善,一旦電源容易解決,抽水方式的優勢也是十分明顯的,也應加以研究。
2.調水工程代表性方案
在多方案的比選中,現列出代表性的三個抽水線路方案和三個自流線路方案。
(1)抽水線路方案
①通天河治家—多曲抽水線路。簡稱治—多線。治家壩址,海拔3990米,壩高190米,總庫容238億立方米。自治家水庫引水,引水期8個月,年調水量90億立方米,在黃河支流多曲4440米處入黃河。建兩級泵站,揚程447米,裝機252萬千瓦,年用電量124.6億千瓦時。線路總長108千米,其中隧洞長104千米。該線調水多,工程地質條件較好,但所處海拔高,建設及運用條件較差。
②雅礱江長須—達日河抽水線路。簡稱長—達線。長須壩址,海拔3795米,壩高155米,總庫容74億立方米。自長須水庫引水,引水期8個月,年調水量40億立方米,在黃河支流達日河4280米處入黃河。建兩級泵站,總揚程426米,裝機121萬千瓦,年用電54.6億千瓦時。線路總長59千米,其中隧洞長57千米。該線建壩較低,需要的動力負荷相對較小,線路處于穩定區內,但可調水量較少。
③大渡河斜爾尕—賈曲抽水線路。簡稱斜一賈線。斜爾尕壩址,海拔2920米,壩高252米,總庫容46億立方米。自斜爾尕水庫引水,引水期10個月,年調水量50億立方米,在黃河支流賈曲3470米處入黃河。建三級泵站;總揚程428米,裝機容量138萬千瓦,年用電量69億千瓦時。線路總長61千米,其中隧洞長48千米。該線路工程地質條件較好,海拔低,氣候環境好,對施工建設及管理運行較為有利。
以上抽水電源,現階段宜采取自建電站的方案,有水電和火電兩種類型:
①建水電站。黃河龍羊峽以上河段,河道長1677千米,平均比降1.21‰。在該河段布置了14座梯級工程,總裝機容量730萬千瓦,其中庫容大于20億立方米的有5座。該河段梯級距離調水工程較近,可減少供電線路長度,庫區淹沒損失少,有適于筑壩的優良壩址作抽水供電電源。
②建火電站。根據現有資料分析,火電廠可選擇在距離調水區較近,又臨近大煤礦的甘肅靖遠、平涼和寧夏靈武。這些地區煤炭資源豐富,除滿足本地區生產發展需求外,仍具備興建電廠發電外送的潛力。
(2)自流線路方案
①通天河同加—雅礱江—黃河自流線路。簡稱同—雅—黃線。同加壩址,海拔3860米,壩高302米,總庫容324億立方米。自同加水庫引水,年徑流量108億立方米,引水期10個月,年調水量100億立方米,先調水入雅礱江長須庫內,稱同—雅段;再通過長須水庫調水入黃河,稱雅—黃段。線路總長289千米,其中同—雅段長158千米,雅—黃段長131千米,全線均為隧洞。該線可調水量多,避開了地形地質差的地段,有利于施工分段掘進,工程建設條件好。但調水必須建立在雅警江工程先期開發的基礎上,整體工程規模較大。
②雅礱江長須—恰給弄自流線路。簡稱長—恰線。長須壩址,海拔3795米,壩高165米,總庫容94億立方米。自長須水庫引水,年徑流量47.6億立方米,引水期10個月,年調水量40億立方米,在黃河恰給弄3880米處入黃河,線路總長131千米,全為隧洞。該線充分利用地形上鄰近黃河的最低處,有效地降低了壩高,可調水量適宜,線路大部分處于地質穩定和基本穩定區。
③雅礱江、大渡河支流達曲—賈曲自流線路。簡稱達—賈線。在雅礱江干流與黃河支流賈曲間有六條自西北流向東南的支流,即雅礱江支流達曲、泥曲、大渡河支流色曲、杜柯河、麻爾曲、阿柯河。從海拔高度3600米處的達曲引水,輸水線路自流穿過這些支流,調水50億立方米,到海拔高度3445米的賈曲入黃河。
綜上所述,三條抽水線路共調水180億立方米,三條自流線路共調水190億立方米。各方案的投資匡算,采用1995年價格水平,靜態投資,三條抽水線路為1076億元;三條自流線路為1579億元。抽水線路投資較少,但運行費用高,而自流線路一次性投資大一些,但運行費用較低。
3.先期開發方案和分步實施
根據青藏高原高海拔、寒冷缺氧的特點,先期開發方案和分步實施,應以3條自流線路為代表。
(1)先期開發方案本著分期分河流開發,由小到大,由易到難,由近到遠,由低海拔到高海拔,由低壩到高壩的規劃思路,達—賈線自流方案中可先調靠近黃河的阿柯河、麻爾曲、杜柯河三條支流的水量30億立方米,稱作起步工程,作為先期開發方案,匡算靜態投資200億元左右。起步工程隧洞長157千米,自然分為六段,最長段55千米,有利于施工時增加施工斷面,加快工程進度。調水線路的自然分段為整個調水工程的分步實施和方便工程管理奠定了基礎。從最靠近黃河的一條支流阿柯河開始興建,可建一段發揮一段效益。
起步工程在三條支流上建壩,壩高分別為67米、112米、94米,壩址經初步地質勘察和鉆探表明,壩段河谷狹窄,兩岸山坡完整,比較穩定。岸坡生長灌木,植被較好。河床主要是礫石,覆蓋層厚度10米左右。兩岸為砂板巖互層,未發現大的斷裂。附近有天然建材,地質條件適宜建壩。
起步工程的引水方式為自流,由于調水工程區遠離現有的大型電站,避免了采用抽水方式建立配套大型電站的困難。起步工程地處海拔3500米左右,該處生長有樹木,有農田,含氧量相對較高,適宜于人類活動,對工程施工、運行、管理都較有利。從起步工程向西延伸,可再調水20億立方米,逐步開發,適應黃河缺水的需要。
通過起步工程;可以比較全面和深入地掌握高海拔地區復雜地質條件下的大壩、長隧洞等水工建筑物的工程設計施工特點和要求,為后續工程提供解決各類復雜施工問題的經驗和方案,為工程的投資估算和成本控制提供必要的基礎資料和管理經驗,從而為西線工程的全面展開,提供科學、合理和可行的決策依據。
(2)工程初步分期全面實施西線工程所需投資規模巨大,結合西北地區經濟發展的需水量,西線工程建設應按照統一規劃、適時適量、分步實施、及早通水的原則展開。大體上可以將三條自流線路調水190億立方米方案,劃分為近期、中期、遠期三期工程。
第一期工程,即近期工程,大渡河支流起步工程調水30億立方米。第二期工程,即中期工程,完成達—賈自流線路達曲、泥曲調水20億立方米,再完成長—恰自流線路調水40億立方米,共調水90億立方米入黃河。第三期工程,即遠期工程,通天河調水100億立方米。
(五)調水的不利影響和效益
1.調水對調出區的影響
既要考慮適應黃河上中游地區經濟發展面臨嚴重缺水的形勢,又要充分研究調水對調出地區的影響。從通天河年調水100億立方米,占通天河多年平均徑流量的81%,占金沙江渡口以上年徑流量的17.5%。從雅礱江年調水40億立方米,占雅礱江年徑流量的7.5%。從大渡河年調水50億立方米,占大渡河年徑流量的10.5%。三條河年最大可調水量190億立方米,占長江干流李莊站(宜賓下游)年徑流量的8%,宜昌站年徑流量的4%。由于徑流量減少,調水會產生某些不利影響,調水對局部河段的漂木有一定的影響,對工農業用水和航運基本無影響,對生態環境方面未發現重大的不利因素,主要的不利影響是三條河及下游長江干流上水電站的發電出力和電能將有所損失。
2.調水入黃河后的效益
從治黃與調水相結合的角度看,西線調水有其特點:
①調水工程地處海拔2900~4200米,地廣人稀,興建大型水庫,淹沒損失很少,社會問題相對較小。
②黃河上游有龍羊峽等大型水庫,對調來的水進行調蓄,可充分發揮調水的作用。
③調水通過黃河梯級電站,可以多發電。
④依托黃河現有河道,居高臨下,供水范圍大,有利于供水區水利體系的形成。
⑤調水190億立米,使黃河多年平均年徑流量增加約1/3,增加黃河可供水量約1/2,可解決黃河斷流問題,可充分發揮調蓄工程對下游輸沙減淤的作用,有利于防洪和河道整治。
⑥調取源頭水,水質良好,可改善黃河水質。
西線調水的社會效益和環境效益更為顯著,可推動西北地區豐富資源的開發,加快西北地區的經濟發展,縮小東西部差距,對于民族團結和社會穩定,促進全國經濟發展具有重要戰略意義??稍黾又脖幻娣e,遏制水土流失和土地沙化,改善生產、生活環境,促進西北地區生態環境的良性循環。