水利工程論文-拓深河床 加道分洪 分季蓄排.doc

水利工程論文-拓深河床加道分洪分季蓄排摘要：要實(shí)現(xiàn)治黃的新目標(biāo)，應(yīng)研究和利用黃河的自然規(guī)律，從實(shí)際出發(fā)去落實(shí)治黃方針。本文從自然辯證法的系統(tǒng)觀點(diǎn)，提出了實(shí)現(xiàn)治黃目標(biāo)的“拓深河床，加道分洪，分季蓄排”措施，并設(shè)想了用爆破法、調(diào)水壩法治河床抬高，向淮河與海河流域分洪防大堤決口，用季節(jié)性的活動(dòng)式水壩治黃河斷流等四種具體的方案，以實(shí)現(xiàn)“堤防不決口，河道不斷流，河床不抬高”的目標(biāo)關(guān)鍵詞：治黃目標(biāo)河床分洪水壩一、前言“堤防不決口，河道不斷流，河床不抬高”這三個(gè)新的治黃目標(biāo)，對(duì)治黃工作指出了明確的方向，針對(duì)黃河多沙、水量欠缺不均、下游為“懸河”這一特殊情況，這又是一個(gè)艱巨的任務(wù)。因此，要按照治河方針，結(jié)合實(shí)際去實(shí)施，以確保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。這三個(gè)治黃目標(biāo)，是一個(gè)對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系，這里對(duì)黃河水的控制，量的問(wèn)題成為關(guān)鍵：多則決口，少則斷流；流量大帶來(lái)沙多，流量小沖力小，都可能使河床抬高。目前在“寬河固堤”、“上攔下排”、“調(diào)水調(diào)沙”、“水土保持”和“鞏固下游堤防，整治河道，治理河口，建設(shè)防洪工程體系，以提高排洪、排沙能力”等治河方針和治黃方略指引下，已取得了相應(yīng)成效，確保了人民治黃以來(lái)50多年伏秋大汛不決口，但隨著時(shí)光的變遷，對(duì)治黃方針的實(shí)施，在鞏固已實(shí)施項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，需結(jié)合實(shí)際進(jìn)行深入細(xì)化，拓寬思路，這里筆者提出“拓深河床，加道分洪，分季蓄排”這一設(shè)想治理措施，供專家參考。二、實(shí)現(xiàn)“河床不抬高，堤防不決口”的措施“水到渠成”這一成語(yǔ)，直意為水流到、溝渠自然就形成了。在水利工程中是否可理解為，水力有其自然的力量，在一般情況下，它有其不可阻擋之勢(shì)。對(duì)黃河之水，在記載中河道變遷、大小決徙達(dá)一千五六百次，較大多數(shù)集中在下游，也印證了此理。因此，治水治河，要遵循自然規(guī)律，化解水力，使其能千條江河歸大海，有其存放或流去的地方。1、拓深河床的設(shè)想在現(xiàn)有的治黃工作中，固堤、滯洪工程對(duì)防汛起到一定的作用。但如前述，由于黃河的泥沙特性，雖然在大的方面控制了河流方向，但下游河床在逐步升高，減少了過(guò)流量，增大了大堤決口的危險(xiǎn)性。因此筆者認(rèn)為，大堤不可能無(wú)止境修高，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上拓深河床，是對(duì)應(yīng)修大堤效果的另一個(gè)更長(zhǎng)久之計(jì)。對(duì)此有人工挖深和河水沖深之別，雖說(shuō)各有其特點(diǎn)，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，應(yīng)以后者為主，一是利用了水力的自然力量，二是大海的存沙量是龐大的。探討沖深河床方法，屬于治黃的深化，單說(shuō)修堤可以說(shuō)是“水來(lái)土掩”，這是一從古老落后生產(chǎn)力到現(xiàn)代先進(jìn)生產(chǎn)力時(shí)代都一直沿用的方法，但存在質(zhì)的變化，因此，對(duì)黃河的治理，能控制河流方向，也必定能控制河床的抬高，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)自然規(guī)律的認(rèn)識(shí)，一定能夠另辟蹊徑，能夠?qū)崿F(xiàn)使黃河水按設(shè)計(jì)要求沖深河床，輸沙入海，防洪減災(zāi)。這里根據(jù)筆者粗淺認(rèn)識(shí)，設(shè)想兩種方法用以降低河床，沖沙入海：“活動(dòng)組合式調(diào)水壩，間歇沖淤?zèng)_沙入?！薄ⅰ氨扑蓜?dòng)河床，洪水?dāng)y泥沙入海”，其基本思路、設(shè)想效果、依據(jù)、實(shí)施方案、相關(guān)問(wèn)題等，見設(shè)想方案1、2。2、加道分洪的設(shè)想黃河水雖然說(shuō)受上中游所修大壩控制，對(duì)下游來(lái)說(shuō)，小浪底大壩能防千年一遇洪水，但小浪底以下還有不受控的入黃支流，再者專家也警告，對(duì)黃河小浪底工程對(duì)下游防洪的作用，不要抱一勞永逸的幻想。做好黃河防洪工作，根據(jù)下游防洪工程和河勢(shì)的現(xiàn)狀，一是如前所述做好黃河河道疏浚，提高過(guò)水量，二是在發(fā)揮現(xiàn)有滯洪區(qū)作用的基礎(chǔ)上，做好對(duì)特大洪水的無(wú)害分洪（否則必決堤無(wú)疑），也就是在現(xiàn)有工程上加修分洪通道，做到按計(jì)劃分流，不讓黃河自然隨機(jī)決口。這對(duì)于滯洪區(qū)以上到鄭州的河段，意義更為重大。分洪作法的基本依據(jù)，就是借鑒黃河歷史決口，奪海河、淮河入海的事實(shí)和根據(jù)黃河下游為地上懸河的特點(diǎn)以及具有現(xiàn)代通訊技術(shù)發(fā)達(dá)、計(jì)算機(jī)技術(shù)高速處理數(shù)據(jù)等技術(shù)的支持。設(shè)想方法為“連淮河連海河，建廣域分洪系統(tǒng)”。對(duì)該方法的認(rèn)識(shí)需注意的是僅用于“分洪”，對(duì)生態(tài)各方面影響是短暫的。具體方案，見設(shè)想方案3。三、實(shí)現(xiàn)河道不斷流的措施-分季蓄排的設(shè)想黃河下游斷流主要是枯水季節(jié)沒(méi)有充裕水源，在這方面有專家學(xué)者提出調(diào)水方案，這是從根本上解決斷流的好方法，但在另一方面，從黃河本身的情況考慮，從黃河“旱澇不均”的角度去考慮，人工控制流量，達(dá)到“細(xì)水長(zhǎng)流”的效果，也是一種解決黃河斷流的方法。水源的建造就是修水庫(kù)，但黃河在下游為平原河流，在河道上修筑水利樞紐會(huì)影響防洪，這已經(jīng)被實(shí)踐所證實(shí)；在河流外修筑大水庫(kù)，經(jīng)濟(jì)損失大，也是得不償失。因此，利用黃河兩岸大堤間距較大，河道本身有一定的貯水量，在河道上修筑若干季節(jié)性攔水壩，在豐水期架起攔水壩，貯存一定的水量供枯水期調(diào)用，在汛期將攔水壩拆除，以保證洪水通過(guò)。攔水壩是季節(jié)性的，在建筑材料和建筑方法上，要不同于一般的水壩，要便于拆裝，如橡膠等。以此，設(shè)想了“用候鳥式水壩，治季節(jié)性斷流”的方法，詳情見設(shè)想方案4。四、具體設(shè)想方案設(shè)想方案1：活動(dòng)組合式調(diào)水壩，間歇沖淤?zèng)_沙入海治理目標(biāo)“河床不抬高，堤防不決口”1基本思路11黃河河床隨大堤的升高而自然淤高，但黃河大堤不可能無(wú)止境增高。12黃河改道，會(huì)產(chǎn)生新的低河床，但目前黃河下游經(jīng)濟(jì)已較發(fā)達(dá)，改道位置難定。再者除改道后的經(jīng)濟(jì)損失外，原防洪設(shè)施報(bào)廢。13用活動(dòng)組合式調(diào)水壩，對(duì)所控制河槽在有利時(shí)機(jī)沖刷，降低河床高度，拓寬河槽寬度，增大過(guò)水量。在沖淤過(guò)程中，已沖刷的河床不產(chǎn)生新的淤積，克服了固定調(diào)水壩下游有淤積的現(xiàn)象。2設(shè)想效果在主河槽上布置活動(dòng)式調(diào)水壩（如橡膠壩、玻璃鋼壩等），隨要求調(diào)整不同方向上的水流量，利用水的沖力沖走淤沙，形成較寬、較穩(wěn)定的深河槽，增大河道過(guò)水量；并利用高含沙量洪水能塑造窄深河槽，利用洪水期來(lái)保持窄深河槽，以利于高含沙洪水的長(zhǎng)距離輸送。為汛期洪水通過(guò)形成順暢河道。3基本依據(jù)31控導(dǎo)工程可使河水沿控導(dǎo)方向流動(dòng)，沖刷形成新河槽，但隨著新河槽的形成，控導(dǎo)調(diào)水壩下游的河槽產(chǎn)生了淤積，主河槽保持基本相同寬度（所知崔家控導(dǎo)工程有此現(xiàn)象）。保持要沖刷河槽在沖刷一邊時(shí)，另一邊不成死水區(qū)，不產(chǎn)生新淤積。32非土石壩（如橡膠壩）可以任意升降調(diào)整。33保持窄深河槽有利于高含沙洪水輸送。4實(shí)施方案41在設(shè)計(jì)的主河槽位置，設(shè)置組合式調(diào)水壩，每節(jié)壩體10m左右，每節(jié)壩體可繞一端向下游成不同的角度旋轉(zhuǎn)（可經(jīng)計(jì)算定于固定角度，如：一次變30度），各節(jié)首尾相連方向，延向下游，與主沖河槽一致。首尾相接時(shí)與一般調(diào)水壩相同；每節(jié)壩體迎水面，可設(shè)計(jì)為利于水力集中沖刷河床的曲面。42三種沖淤方式：A、壩首、壩中與壩尾可以集中向一端調(diào)水（集中沖刷一岸淤沙）。B、可分主沖區(qū)與副沖區(qū)，兩者沖沙方向不同，主沖區(qū)攔水量大，副沖區(qū)攔水量小，副沖區(qū)用以保證主沖區(qū)調(diào)水過(guò)程中，其下首背水面不成死水，減少其淤積量。C、也可根據(jù)情況形成扇面過(guò)水狀態(tài)。43沿下游河道根據(jù)河勢(shì)，每10km左右建一處（或依河勢(shì)定）調(diào)水壩，形成接力式，經(jīng)強(qiáng)力調(diào)水后使河水沿直線河道走，形成固定河槽。另外，在固定調(diào)水壩之間，可利用挖泥船（國(guó)家“百船工程”現(xiàn)已經(jīng)為大江河疏浚建造成若干艘并使用），拖動(dòng)并安置游動(dòng)式活動(dòng)調(diào)水壩，作局部重點(diǎn)沖刷。44為滿足形成窄深河槽，又要加大過(guò)流量，根據(jù)情況可布成樞紐狀，形成多條河槽，