淺議黃河洪水資源化及其保障措施

淺議黃河洪水資源化及其保障措施

摘要：洪水給人類帶來過巨大災難，但其本身并不單具有災害屬性，在某種程度上還具有資源屬性，即具有水害和水利雙重特性。黃河水資源緊迫形勢要求我們必須多視角、全方位尋求開源、節(jié)流措施，洪水資源化可能會起到意想不到的開源效果。本文根據(jù)對洪水資源化的理解，探討了黃河洪水資源化的幾種可能途徑，并對洪水資源化的保障措施也略加討論。

關鍵詞：洪水資源化防洪調(diào)度黃河

1引言

洪水給人類帶來過巨大災難，但其本身并不單具有災害屬性，在某種程度上還具有資源屬性，即具有水害和水利雙重特性。隨著水資源短缺的加劇，愈來愈多的水利專家學者開始關注洪水資源化問題，并取得一些初步研究成果[1]。

黃河為中國的第二大河，但河川徑流量僅為全國河川徑流量的2%，流域內(nèi)耕地畝均占有河川徑流量和人均占有河川徑流量分別為全國平均數(shù)的16％和25％。如果扣除調(diào)往外流域的100多億m3水量，流域內(nèi)人均和耕地畝均水量則更少，黃河水資源則更加短缺。近年來，不斷擴大的供水范圍和持續(xù)增長的供水需求，超過了黃河水資源的承載能力，造成供需矛盾尖銳、河道斷流頻繁，嚴重制約流域社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，并威脅本就脆弱的生態(tài)環(huán)境安全。黃河水資源緊迫形勢要求我們必須多視角、全方位尋求開源、節(jié)流措施。從洪水的水害和水利的雙重屬性來看，黃河洪水是可以資源化的，黃河流域歷史上就有引洪淤灌的洪水資源化例證。面對科技發(fā)達但水資源短缺的今天，我們更應該研究黃河洪水資源化，或許會起到預想不到的開源效果。

黃河流域洪水集中在汛期，中下游洪水尤其集中發(fā)生在7、8月份，洪水量級大，三門峽站實測最大洪峰流量為22000m3/s，花園口實測最大洪峰流量22300m3/s，1982年8月，花園口發(fā)生15300m3/s的大洪水，東平湖分滯洪區(qū)分洪運用。為了防御大洪水，目前黃河已初步建成“上攔下排、兩岸分滯”的防洪工程體系，并有與之相應的防洪調(diào)度原則：充分使用水庫攔蓄洪水；在確保大堤安全條件下，盡量利用河道排泄洪水；相機運用分滯洪區(qū)分滯洪水。這種防洪調(diào)度原則是把洪水作為一種自然災害來對待，是以把洪水災害減至最小為目標而制定的，沒有考慮到洪水的資源特性。黃河的河川徑流主要集中在汛期，干流及主要支流7月至10月徑流量一般占年徑流量的60%以上，這為洪水資源化客觀上提供了很好物質(zhì)基礎。目前黃河下游防洪工程體系基本形成，特別是小浪底水庫的建成，將為洪水資源化提供必要的調(diào)控手段。

本文根據(jù)對洪水資源化的理解，探討了黃河洪水資源化的幾種可能途徑，并對洪水資源化的保障措施也略加討論。

2黃河洪水資源化幾種可能途徑

黃河流域洪水集中在汛期發(fā)生，各地區(qū)的較大洪水多發(fā)生在7至9月份，上游地區(qū)以7月和9月居多，中游地區(qū)則主要集中于7、8兩月。花園口以上的大洪水和特大洪水主要來自黃河中游，上游蘭州以上洪水僅組成花園口大洪水和特大洪水的基流。黃河中游洪水根據(jù)不同的來源區(qū)分為“上大洪水”和“下大洪水”，“上大洪水”來源于河口鎮(zhèn)至三門峽區(qū)間，洪水具有洪峰高、洪量大、含沙量大的特點；“下大洪水”來源于三門峽至花園口區(qū)間，洪水漲勢猛、洪峰高、洪量集中、含沙量小。

根據(jù)黃河洪水特性，洪水的資源化有以下幾個途徑：

通過水庫蓄水，將汛期洪水轉化為非汛期供水。水庫是調(diào)節(jié)水資源分配的重要工程措施，適當抬高水庫的汛限水位，多蓄汛期洪水，是確保黃河下游河道不斷流的一個有力途徑。

適當抬高水庫的汛限水位包括兩種方法，一是根據(jù)近年來黃河來水量偏小的趨勢，適當抬高水庫汛期的防洪限制水位；二是由于黃河中下游洪水主要集中于7、8月，9、10月份洪水明顯小于7、8月份，根據(jù)洪水分期的特點，可以抬高9、10月份水庫的防洪限制水位，使水庫多攔蓄汛期的洪水，提高水庫非汛期蓄水的保證率，充分發(fā)揮水庫的綜合利用效益。

利用洪水輸送水庫和河道泥沙，將洪水作為輸沙用水。黃河的關鍵問題是“水少沙多，水沙不平衡”，造成下游河道的淤積，河床不斷淤高，利用洪水將水庫和河道的泥沙多輸送入海、輸送入田，減少下游河道淤積，是確保下游河床不抬高的有效措施。

目前，三門峽水庫采用“蓄清排渾”的運用方式，攔蓄非汛期的來水、來沙，汛期水庫敞泄運用，將非汛期的泥沙集中在汛期排泄，這實際上就是把洪水作為輸沙用水，汛初三門峽水庫排沙時經(jīng)常出現(xiàn)小水排大沙的情況，致使下游河道淤積嚴重。“96·8”洪水花園口洪峰流量為7860m3/s，洪水位卻高達，創(chuàng)歷史最高，其中的一個主要原因就是汛初三門峽水庫排沙，造成“96·8”洪水前期河床集中淤積。

將洪水用于輸沙，可以考慮幾種方式，一種是蓄小水，放大水。對于1500m3/s—3500m3/s之間的“上大洪水”由于其含沙量大，可將其攔蓄于水庫，待蓄水量達到一定數(shù)值或發(fā)生更大洪水時以5000m3/s——6000m3/s左右的流量排向下游，同時保證流量持續(xù)的時間并控制下游的引水量。另一種是發(fā)生“下大洪水”時，排泄水庫泥沙。用含沙量小的下大洪水稀釋水庫的高含沙洪水，既排出了水庫的泥沙，又減小了下游河道的淤積。還有一種是對泥沙進行多年調(diào)節(jié)，在平水、枯水年蓄水攔沙，在豐水年進行集中泄空沖刷，形成大流量高含沙洪水輸沙。

將汛期洪水用于補源和灌溉用水。黃河防洪工程和引黃灌溉工程的存在，為洪水安全合理的運用提供了條件，發(fā)生一定量級的“下大洪水”或洪水含沙量較小時，利用防洪工程將洪水引于渠系河網(wǎng)，一方面洪水可以用于灌溉，另一方面上游水庫控制運用，延長洪水的發(fā)生時間，采用深溝遠引的方式，將洪水遠距離輸送到引黃補源灌區(qū)，補充當?shù)氐叵滤Y源，或利用河口地區(qū)平原水庫，對其補水。

3洪水資源化對防洪調(diào)度的要求

洪水資源化對防洪調(diào)度提出了更高的要求，洪水資源化的實現(xiàn)使得防洪調(diào)度將要承受更大的風險，洪水資源化和防洪調(diào)度恰如興利與防洪一樣是相互矛盾的，如何達到矛盾的統(tǒng)一，并把風險降到最小，是防洪調(diào)度要解決的新課題。

首先洪水資源化要求防洪調(diào)度應針對不同的來水情況制定不同的防洪調(diào)度原則，不是像以往那樣，單一的以防御大洪水為原則盡量把洪水排泄入海，而是要有放、有調(diào)、有蓄，作到汛期洪水的“綜合利用”。

從來水的量級來說，可以把洪水分為大洪水、中等洪水和小洪水。對大洪水，防洪調(diào)度應側重防洪安全，在可能的條件下與輸沙用水和補源用水相結合；對中等洪水，防洪調(diào)度時應以用洪為重，主要考慮將洪水用于水庫輸沙和補源灌溉用水；對于小洪水，可將其攔蓄于水庫，即減少下游河道淤積又提高水庫的蓄水保障。

從不同的來源可以把洪水分為“上大洪水”和“下大洪水”，對“上大洪水”因其含沙量大，防洪調(diào)度時可主要考慮洪水與輸沙用水相結合，而“下大洪水”因其含沙量小，防洪調(diào)度時還要適時考慮防洪與補源灌溉相結合。

其次，根據(jù)黃河洪水發(fā)生的時間特點，不同的時期可以有不同的防洪調(diào)度原則。7、8月份尤其是7月下旬到8月上旬黃河發(fā)生大洪水的幾率最高，這一時期的防洪調(diào)度還應以防御大洪水為主。9、10月份，洪水相對較小，這時要以蓄洪為主防洪為輔，盡量為非汛期多蓄水，緩解下游水資源短缺的局面。

另外，洪水資源化要求在防洪調(diào)度中，不僅要考慮水量的調(diào)度，還要考慮沙量的調(diào)度，對不同的庫區(qū)淤積、不同的下游河道情況、不同含沙量的洪水應有不同的調(diào)度方式。

4洪水資源化的保障措施

實現(xiàn)洪水的資源化，要求防洪調(diào)度更細化、更靈活，根據(jù)水沙的具體情況實施不同的調(diào)度方式，同時，洪水的資源化對預報提出了更高的要求，要把洪水資源化的風險降到最小，必需要有完善的預報系統(tǒng)與其相適應。

適當抬高水庫的汛限水位后，水庫的防洪調(diào)度必然要承受更大的風險，準確及時的洪水預報可以降低水庫的防洪調(diào)度風險。水庫根據(jù)大洪水預報可預泄水庫蓄水，降低水庫蓄水位，騰出更多的庫容防洪；若預報來水量級不大，水庫可及時進行資源化調(diào)度。

為了使防洪調(diào)度做到洪水資源化，不僅要做來水預報，還要做來沙預報，實現(xiàn)水沙統(tǒng)一調(diào)度；不僅要做短期預報，還要做水沙量的中期、長期預報，使水量、沙量的多年調(diào)節(jié)成為可能。防洪調(diào)度與來水預報緊密結合，實現(xiàn)黃河防洪的預報調(diào)度。

實現(xiàn)洪水的資源化，要求汛期不僅要做防洪調(diào)度，還要做水量調(diào)度，使洪水資源得到充分利用。對用于下游補源和灌溉的洪水，防洪調(diào)度和水量調(diào)度要緊密聯(lián)系、相互兼顧，水量調(diào)度視具體情況確定引黃補源、灌溉的地點和水量，防洪調(diào)度根據(jù)洪水情況和水量調(diào)度的要求，調(diào)控各水利防洪工程，在確保防洪安全的同時盡量滿足下游的水量調(diào)度，使黃河洪水安全、合理成為可利用的水資源。

汛期洪水輸沙與小浪底水庫的調(diào)水調(diào)沙運用相結合，突破小浪底水庫調(diào)水調(diào)沙運用與防洪調(diào)度運用分離的局面。目前小浪底水庫是以調(diào)控庫容8億m3、調(diào)控上限流量2600m3/s作為調(diào)水調(diào)沙運用的控制條件，汛期用于調(diào)水調(diào)沙的庫容只有8億m3，洪水大時就轉入防洪運用，這對水庫和下游河道輸沙并不是最有利的。洪水用作輸沙用水時，則可以綜合考慮調(diào)水調(diào)沙與洪水輸沙運用，把調(diào)水調(diào)沙庫容和一定的防洪庫容相結合，以最優(yōu)的流量和方式輸送黃河泥沙，提高輸沙率、節(jié)約輸沙用水。

5結語

任何事物都有雙重特性，洪水能給人類帶來災害，也可以為人類所利用。黃河水資源匱乏的現(xiàn)實，要求我們轉變對待洪水的態(tài)度，積極研究洪水資源化問題。洪水資源化的實現(xiàn)要求防洪調(diào)度突破對洪水以排為主的局面，做到有排、有調(diào)、有蓄，這樣才能解決防洪調(diào)度與洪水資源化的矛盾。洪水的資源化要遵循普遍聯(lián)系的原理，防洪調(diào)度要與水量調(diào)度、沙量調(diào)度相結合，綜合考慮統(tǒng)籌兼顧，最終達到矛盾的統(tǒng)一，既保證黃河的防洪安全，又能充分利用洪水緩解黃河下游的水資源問題和泥沙淤積問題。

參考文獻：

[1]向立云，姜付仁，洪水資源與洪水資源化芻議[J]，中國水科院學報，2000

席家治，黃河水資源[M]，鄭州：黃河水利出版社，1996

史輔成等，黃河流域暴雨與洪水[M]，鄭州：黃