黄河调水调沙

黄河水沙之患
1. 黄河的特点
黄河流域是中华古文明的主要发源地，但由于上中游黄土高原水土流失严重，使之成为世界上含沙量最大的河流。沙多则易淤，黄河下游自孟津以下因“善淤”，河床抬升，逐渐形成地上河。为约束河道，自古以来，人们不断筑堤，但筑堤后则“善决，善徙”。据统计，在1949年以前的2000多年中，黄河平均每三年就会出现两次决口，大规模的溃决则形成改道。通常的规律是：黄河北决则侵海河水系，南决则入淮河流域。数千年中，黄河河道始终在黄淮海大平原上来回迁徙。
　　综观历史，黄河在哺育文明的同时，也时刻给周边地区带来灾难。在长期的治黄实践中，人们逐渐认识到黄河多泥沙的特性，从而自早期的单纯治水发展到后来的水沙兼治。然而，黄河的泥沙问题毕竟是一个世界级的难题，只有在今天科学的治河理念和先进的水利技术下，才有成功的可能。

2. 北宋之前的黄河
东汉（25～220）以前，黄河中下游河道大致沿太行山东麓，斜向东北，于今天津附近入海，其下游与海河水系相混。周定王五年（前602年），黄河决宿胥口（今河南淇县东南），这是有记载以来黄河的第一次大改道。改道后，黄河入海口南移。这一时期，黄河两岸堤防不多，河流基本呈漫流状态。
　　秦汉以来，黄河下游开始出现堤防。但河道被约束后，泥沙沉积，河床抬升，形成地上河，溃堤决口的情况逐渐增多。西汉（前206～8）末年，王莽篡汉，天下纷争四起，河政无人过问。王莽始建国三年（11年），黄河于魏郡（今河北南部）决口，形成第二次大改道。此后，直至东汉永平十二年（69年），在王景主持下，修堤千余里，才重新固定了黄河中下游的河道。

王景治河后的数百年间，黄河河道基本稳定。隋唐以后，决口泛滥的记载逐渐增多，但直到北宋初期，黄河都没有再出现大的改道。

3. 北宋之后的黄河
北宋庆历八年（1048年），黄河于今河南濮阳附近决口，北移至今天津以东入海，这是黄河历史上的第三次大改道。
　　南宋建炎二年（1128年），为阻止金兵南侵，宋军于滑州掘开黄河，河水南夺淮河入海，这是黄河历史上的第四次大改道。元代黄河下游游移不定，南达今安徽境内，北至今山东西南部。明弘治五年至八年（1492～1495），黄河连续决口，形成第五次大改道。明代后期，著名水利专家潘季驯主张固定河道，以堤束水，以水攻沙。他的这套治河方略在清初继续得到贯彻，维持了这一时期黄河河道基本稳定的局面。

清代中期以后，由于官僚腐败、**成风，河防日渐废驰。清咸丰五年（1855年），黄河再次于今河南兰考附近决口，河水北至山东由大清河入海，这是黄河历史上的第六次大改道。从那以后，形成了今天黄河下游的河道。
　　1938年抗战期间，为减缓日军南下武汉的威胁，国民政府最高军事当局秘密下令掘开了黄河郑州花园口段大堤。黄河随即又南流入淮，形成大片黄泛区。直到1947年，才再次复堵，黄河又重新自山东入海。

hebe5871

2010年10月19日 15:57:30

2楼

三门峡水利工程
1. 项目规划
1949年新中国成立后，黄河治理开始提上议事日程。在新中国初期蓬勃向上的时代精神感召下，“除害兴利，蓄水拦沙”成为当时的治黄方略，人们企盼通过一个庞大的水利工程，一劳永逸地解决黄河千百年来的水沙之患。
　　1954年1月，由120多位中苏专家组成的庞大查勘团，用了4个月时间、行程万余千米，勘查了兰州以下的黄河沿线。同年10月，由黄河规划委员会编制的《黄河综合利用规划技术经济报告》完成。按照这个规划，黄河干流上将修建46座拦河水坝，支流上修建24座水库。这些工程建成后，黄河洪灾消失，泥沙被拦，河床将刷深固定，河水从此变清。46座梯级电站总装机2300万千瓦，年发电量1100亿千瓦时。引黄灌溉面积扩大到1.16亿亩，500吨级拖船可从黄河入海口直达上游的兰州。而在这一系列规划中，首先需要修建的就是黄河干流上的三门峡水利枢纽。

2.工程建设

3. 泥沙淤积
三门峡水利工程承载了人们无比的热情和良好的愿望，但唯独缺少了严谨的科学分析。对于黄河泥沙问题，设计者和决策者们都没能给予足够的重视，从而自一开始就注定了工程失败的命运。
　　三门峡水库原先的设计蓄水水位为360米。1960年9月，水库开始蓄水。1962年3月，最高蓄水水位已达332.58米。但就在这一年半时间内，已有超过14亿吨泥沙淤积于水库内。更为严重的是，泥沙分布并不均匀，绝大部分泥沙沉积在渭河与黄河交汇处的库尾，渭河潼关段高程上升4.3米，渭河水与黄河水一起向西部的关中平原倒灌。如果继续按设计水位蓄水，不仅关中平原大部分将被淹没，而且古城西安也将受到威胁。

4. 被迫改建
为确保古城西安及渭河下游的工农业生产安全，同时也为减缓库区淤积和减轻移民工作困难，三门峡水库被迫于1962年3月起将原先的“蓄水拦沙”运行方式改为“滞洪排沙”。刚刚安装的第一台15万千瓦发电机组被拆迁至丹江口水利枢纽。水库排沙比由原来的6.8%增加到58%，但汛期库区淤积现象仍很严重。至1964年，库区已淤积泥沙50亿吨，330米高程以下库容损失60%。
　　1966～1968年，三门峡水库又陆续完成了一系列改建工程，使水库在315米水位时，泄流能力由每秒3058立方米提高到每秒6102立方米。之后，潼关以下库区由淤变冲，但潼关以上及渭河河谷仍处于泥沙淤积状态。
　　1970～1971年，又陆续打开坝内已封堵的8个原施工导流底孔，改为永久泄水排沙孔，使库区水位在315米时，泄流规模进一步增加到每秒9311立方米。水库由淤积变为冲刷，335米高程以下库容恢复到60亿立方米，潼关河床高程下降1.8米。1973年后，水库开始采用“蓄清排浑，调水调沙”的运行方式，基本实现了库区的冲淤平衡。

5.失败教训

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hebe5871

2010年10月19日 16:04:30

3楼

治黄新思路
1. 调水调沙
黄河是世界上含沙量最大的河流，它每年会从黄土高原上带走约16亿吨泥沙。但是，这其中却有4亿吨泥沙没有流入大海，而在水库和下游河道中沉积下来，下游河床也因此以平均每年10厘米的速度不断抬升。
　　从古至今，长期的治河实践表明，在黄河中上游水土流失现象没有得到根本控制的情况下，不可能完全解决黄河的泥沙问题。治理水土流失是一个复杂而漫长的过程，也就是说，在未来很长时间里，黄河的泥沙现象都将始终存在。我们所能做的就是尽可能地帮助河水将泥沙排入大海，减缓甚至扭转下游河床不断抬升的趋势，为中上游生态环境的治理争取时间。而在目前的认识和技术水平下，“调水调沙”是最可行的一种治理措施。

“调水调沙”通俗地讲，就是借助自然的力量，依靠大型水库的人造洪峰，把淤积在黄河河道和水库中的泥沙尽可能多地送入大海，冲刷河床，减缓泥沙淤积。“调水调沙”并非简单地“用水冲沙”，它要考虑的因素很多，既要把水库中的泥沙带出来，又不能使这些泥沙在长途跋涉时在下游河道里形成新的淤积，同时还要最大限度地节约水资源，避免对下游堤岸产生破坏。
　　“调水调沙”关键在于“调”，一是“调”河水的流量，二是“调”水中的含沙量，甚至包括泥沙颗粒的粗细。通过开启水库不同的孔洞，使下泄水流达到一定的水沙比例来实现“调水调沙”的效果。当水沙比例符合下游河道的输沙规律时，泥沙就会被送入大海。

2. 具体措施
调水调沙的基本原则就是根据黄河下游河道的输沙能力，利用水库的调节库容，有计划地控制水库的蓄、泄水时间和数量，调整天然水沙过程，使不平衡的水沙过程尽可能协调。　　
　　具体讲，就是在每年主汛期（7～9月），当来水流量小于每秒2500立方米时，将水位调整到较低的蓄水拦沙状态，避免长时间下泄清水，控制对下游河道产生不利影响的高含沙洪水。在保证发电、下游用水等基本下泄流量的同时，在水库中拦蓄一部分水沙。当上游流量大于每秒2500立方米时，将水库调整到敞泄排沙状态，通过调水造峰、调沙淤滩、增加洪水冲刷河槽等措施，使水沙过程两极分化，改善河床形态，增大滩槽高差，增大河槽的排洪和输沙能力，起到减轻下游河道淤积的作用。在非汛期则利用水库蓄水调节径流，满足供水和灌溉的要求，同时进行发电。

[ 本帖最后由 hebe5871 于 2010-10-19 16:05 编辑 ]

hebe5871

2010年10月19日 16:12:59

4楼

小浪底水利枢纽
1. 工程建设
小浪底水利枢纽位于三门峡水库下游130千米、河南省洛阳市以北40千米的黄河干流上，是一座集防洪、防凌、减淤、供水、灌溉和发电于一体的综合性大型水利工程。
　　早在20世纪50年代，小浪底工程就已有规划。在1955年7月通过的《关于根治黄河水害和开发黄河水利的综合规划》中，小浪底就是规划中黄河干流上46座梯级水利枢纽中的第40个梯级。

20世纪60年代，三门峡水库因泥沙问题被迫改变运行方式后，三门峡水库防洪功能大大降低，面对有可能出现的大洪水，黄河中下游河段竟无有效的防洪措施。正是在这样的形势下，1975年8月，山东省、河南省和水利部联合上报国务院，提出在黄河干流上修建小浪底或桃花峪水利工程。
　　1980年11月，水利部对小浪底、桃花峪工程规划进行了审查，随后确定小浪底为工程地点。1987年2月，国务院批准国家计委《关于审批黄河小浪底水利工程设计任务书的请示》。1991年4月，七届全国人大四次会议将小浪底水利枢纽工程列入我国国民经济和社会发展十年规划和第八个五年计划纲要，确定在“八五”期间开工建设。
　　1991年9月，小浪底工程开始前期建设，1994年9月主体工程开工，1997年10月实现截流，2000年1月首台机组并网发电，2001年底主体工程全面完工。整个工程历时11年，共完成土石方挖填9478万立方米，混凝土浇注348万立方米，安置移民20万人。

2.工程概况
小浪底水利枢纽工程是黄河干流三门峡以下唯一能取得较大库容的控制性工程。它处在承上启下控制下游水沙的关键部位，控制黄河输沙量的100%。
　　小浪底工程坝址控制流域面积69.42万平方千米，占黄河流域总面积的92.3%。水库总库容l26.5亿立方米，调水调沙库容l0.5亿立方米，死库容75.5亿立方米，有效库容5l.0亿立方米。
　　小浪底工程的开发目标是：以防洪、防凌、减淤为主，兼顾供水、灌溉和发电。

小浪底水利枢纽工程由拦河大坝、泄洪建筑物和引水发电系统组成。
　　拦河大坝为粘土斜心墙堆石坝，最大坝高154米，坝顶长度l667米，坝顶宽度l5米，坝底最大宽度864米。坝体填筑量5l.85万立方米，基础混凝土防渗墙厚l.2米，深80米。
　　泄洪建筑物包括l0座进水塔，由3条导流洞改造而成的孔板泄洪洞，3条排沙洞，3条明流泄洪洞，l条溢洪道，1条灌溉洞和3个两级出水消力塘。由于受地形、地质条件的限制，均分布于黄河左岸。

引水发电系统也布置在黄河左岸，包括6条发电引水洞、地下厂房、主变室、闸门室和3条尾水隧洞。厂房内安装6台30万千瓦混流式水轮发电机组，总装机容量180万千瓦，前10年年平均发电量45.99亿千瓦时，10年后年平均发电量58.51亿千瓦时。

3. 工程意义
小浪底水利工程建成后，可使黄河下游防洪标准从现在的60年一遇提高到千年一遇，基本解除了黄河下游的凌汛威胁。水库采用“蓄清排浑”的运作方式，利用调沙库容进行库内拦沙、可保证下游河床20年内不淤积抬高。利用长期有效库容调节非汛期流量。除发电以外，每年还可增加20亿立方米的供水量，有效改善了下游的灌溉供水条件。此外，由于水库蓄水，水域面积扩大，小浪底库区还成为一处著名的旅游景点。