黄河一直被认为是地球上含沙量最大的大河,素来被叫作“一碗水半碗沙”,泥沙淤积曾经是困扰这条大河千百年来的顽疾,水库淤满失效、河床持续抬升形成悬河,然后决口改道,历史上黄河河道一直在我国华北平原上来回滚动,史料记载有26次大改道,千余次决口,北夺海河入海口,南入淮河甚至长江入海,说它是地球上最难治理的河流毫不夸张。
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而来自水利部今年11月6日发布的相关成果通报显示,如今的黄河治理已经不同。往日,数据显示持续多年的黄河调水调沙已经交出亮眼答卷,小浪底水库累计排沙超33亿吨,黄河下游河道整体下切3.1米,黄河决口和改道的可能性几乎已经没有了。
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这是一场持续多年、人与泥沙之间漫长博弈的阶段性胜利。很多人只看过小浪底泄洪排沙那壮观的“黄龙奔腾”画面,把它当成观赏性的景观,却不明白这背后整套工程思路的转变,以及它对于黄河安澜长远的价值。
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悬河危机,曾经绕不开的困局
长久以来黄河携带巨量泥沙一路向东,水流流速放缓之后泥沙就会不断沉积,下游河床逐年垫高,慢慢形成高出两岸地面的地上悬河。一旦汛期决口,洪水会直接倾泻而出,威胁沿岸城镇安全。
而修建水库本来是拦蓄洪水的重要手段,可对于高含沙的黄河来说,水库拦水的同时也会拦住泥沙,泥沙持续淤积在库区里面,库容会一点点被吃掉,水库的防洪能力随之衰减,设计使用寿命就会大幅缩水。如果放任淤积,耗费巨大人力物力修建的水利工程,可能远达不到预期服役年限。
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放眼国内外很多河流,泥沙淤积都是水库运维的一大痛点,不少中小型水库因为淤积严重,有效库容快速萎缩,防洪、供水效益大打折扣,黄河的问题因为输沙量巨大,矛盾会更加尖锐。
小浪底建成之初,同样要面对这个棘手难题,如果单纯拦沙,用不了多久库区就会被泥沙填满。调水调沙这套方案,就是跳出单纯“拦”的思维,转而学会利用水流的力量,把淤积的泥沙输送入海。
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调水调沙,借水之力搬动巨量泥沙
调水调沙并不是简单开闸放水,而是一套精密统筹的调度方案,联合小浪底、三门峡等上下游水库,人为调控下泄水流的流量、流速,制造足够强的水动力,把库区淤积的泥沙搅动起来,裹挟着向下游输送,最终送入大海。
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就好比家里水槽积了厚厚的淤泥,慢慢放水冲不动,开大水流形成强劲的冲刷,就可以把淤泥带走。这套方案需要兼顾多方,不能一味猛冲,要考虑下游河道承受能力,兼顾沿岸供水、农业灌溉,每一次调度都要经过大量测算。
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多年持续实施下来,大量原本淤积在库内的泥沙被排出去,库区库容得到保全,小浪底的服役寿命因此得以显著延长。
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与此同时,具备冲刷能力的水流一路向下,持续啃噬河床上淤积的泥沙,让下游河道不断下切,河床高程降低,悬河的风险也就随之得到缓解,3.1米的下切幅度放在漫长的黄河下游河道上,带来的防洪增益非常可观。
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多重效益,不止排沙这一件事
很多人会把调水调沙的价值局限在排沙,实际上它附带了一系列连锁效益。河床下切之后,河道过洪能力提升,遇到汛期大洪水,河道容纳洪水的能力更强,漫滩的风险下降。冲刷过后的河道,部分河段主槽变得更深,也有利于河道输水,对于沿线农业灌溉、生态补水都有助益。
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调水调沙期间下泄的水流,还可以补给河口三角洲,给湿地输送淡水与营养物质,维系河口区域的生态,改善三角洲湿地萎缩的问题。
当然这项工程也不是没有取舍,调度期间会对水资源做统筹分配,要在防洪排沙、工农业用水之间寻找平衡点,每年的调度方案都会结合当年水情动态调整,并不是一成不变的固定模板。
对比很多河流被动清淤,依靠机械挖沙成本高昂、效率有限,调水调沙依托自然水动力,相当于用河流本身的力量完成大规模泥沙输送,长期来看具备很高的性价比。
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长远的思考,治黄没有终点
当然我们也不能仅凭当前成果就认为泥沙难题已经彻底根治,黄河泥沙的来源和流域水土状况息息相关,上游水土流失依旧会持续产生泥沙,源源不断向下输送,调水调沙是长期持续性的工程手段,不是一劳永逸的一次性解决方案。
想要减轻下游压力,上游水土保持、植被治理同样不能松懈,从源头减少水土流失,才可以减轻整条水系的泥沙负担。
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千百年来治黄思路不断迭代,从过去被动堵口防洪,到修建水库,再到主动调度水沙,是一代代经验积累之后形成的智慧。小浪底调水调沙取得的成果,也为全世界多泥沙河流治理提供了一份可参考的样本。
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黄河之水天上来,奔流到海不复回!从青藏高原到渤海口,这条奔腾的大河还会继续带着泥沙向东流淌,而这套调度体系也会持续运行,在持续的磨合、监测、调整之中,守护沿岸万千生灵,探索人与河流共生的方式。
消息来源:《人民网·金台资讯》11月7日报道《扎实推动黄河流域生态保护和高质量发展》
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