黄河下游是地上河,具体从哪里开始的?
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“悬河”是我国第二条大河——黄河的独特称号。
黄河是中华民族的摇篮,也是闻名中外的一条多泥沙河流,它象一条金色的巨龙横卧在祖国北部辽阔的大地上。所谓“悬河”是指黄河下游河道而言,当地又叫它“天上河”。
黄河多年平均径流量560多亿立方米,只相当于长江年径流量的二十分之一,而多年平均输沙量却高达16亿吨,接近于长江多年平均输沙量的4倍,因此成为世界上含泥沙量最大的一条河流。如果把16亿吨泥沙堆成高宽各1米的土堤,可绕地球赤道27周。
黄河由青藏高原奔腾而下,汇成一把利剑,劈开迭峦重峰,穿行在深邃的峡谷之中。在峡谷最窄的地方,从底仰望天空,云天一线;俯视河谷,急流激荡,犹如万马奔腾。黄河的中游流经世界上最大的黄土高原。黄土高原丘陵沟壑,水土流失十分严重,是泥沙的主要来源。过中游后,河出峡谷,进入下游的冲积大平原,870多公里的河道,横贯豫、鲁两省。由于下游河道平坦,水流变缓,泥沙大量淤积,使河床逐年升高。黄河每年带到下游的泥沙,约四分之一要堆积在下游河道内。由于河床逐年抬高,年复一年,就使黄河下游河床一般比大堤外地面高出3~5米,有的竟达9~10米,“悬河”之称就由此而来。
地上悬河
黄河——地上悬河 [河道特点]
黄土高原千沟万壑,盆地型地貌,暴雨洪水挟沙下泄,汇水迅速,下游来水峰高浪大流急,但水量较小。适应这种洪水特点,下游实行了宽河防洪战略,让洪水在广大滩区漫滩滞蓄,洪水泥沙主要靠主槽输移入海。全下游河道的特点是上宽下窄、纵比降上陡下缓、防洪能力上大下小。艾山以下山区河道窄处河宽400—500m,最窄处仅287m ,历来是黄河下游防洪的卡脖子河段。
黄河下游洪灾威胁严重,主要是洪水不能全部输沙入海,河道淤积抬升所致。1920年至1983年63中,铁谢—利津河道共淤积泥沙165亿t;1950年至1983年的33年淤积70亿t。
黄河——地上悬河 [冲淤特点]
在自然河道条件下,大洪水淤滩刷槽,使滩槽高差增大,行洪条件改善;中小洪水和非汛期小水在主槽内淤积,主槽抬高,使平滩流量减小,防洪能力下降。
在长时段上,大洪水与中小洪水交替出现,从而保持了下游河道的高滩深槽河道形态,具有一定的防洪能力。
黄河——地上悬河 [防洪]
黄河下游地上河,洪水泥沙主要在河槽中输移入海,大堤、险工、滩地共同构成下游防御体系。
历史上黄河决堤泛滥大多为冲决、溃决出险,又多发生在洪水尾水或后续洪水之时。因为黄河大堤的泥沙含沙量高,遇水易液化,抗蚀力快速降低。
主流摆动、横河、斜河、滚河、偎堤和顺堤行洪是黄河防洪的严重险情,就是因为洪水直冲大堤出险或在大堤液化后出险。这是黄河下游地上河防洪,与其他清水河流(地下河)防洪的最大不同。
再就是,黄河大堤决口,洪水、泥沙俱下,不仅造成洪水淹没灾害,而且泥沙淤积为害严重,所经之处河、湖、坑、塘、村庄、耕地等夷为平地,并形成沙丘长期为害。
同时,液化的大堤和高含沙河床,迅速被洪水刷深、刷阔。河床与两背地面的悬殊高差,也使决口极难堵复。
黄河——地上悬河 [“96.8”洪水]
三门峡水库运用以来,下游河道由高滩深槽演变为二级悬河,根本改变了主槽输送洪水泥沙的河道基本条件,从而导致了防汛抗洪的困难,造成洪水对下游的严重威胁。
人民治黄以来,1958年成功地防御了花园口22300m3/s大洪水。而1996年8月5日花园口7600 m3/s中型洪水就大漫滩。黄河“96.8” 中型洪水严重异常,下游洪水威胁严峻。
1、洪峰演进速度特别慢。
一周以后发生的第二场洪水,8月13日花园口洪峰5520 m3/s,于15日在孙口赶上第一场洪水,两峰合为一峰,流量仅5540 m3/s。
洪水从花园口至利津共用了369.3小时,为正常漫滩洪水用时187小时的2倍。夹河滩至高村河长120km,洪水用时120小时,为正常洪水用时的6倍。
2、洪水位表现异常高。
花园口、孙口、泺口均为最高历史洪水位。高村以上险工、控导工程水位普遍超过历史最高水位0.16—1.29m。花园口站最高洪水位94.73m,比1958年洪峰流量22300 m3/s洪水位高0.91m。连1855年决口改道以来140多年未上水的河南省原阳、封丘、开封等高滩,也普遍漫水,水深达1m多。中型洪水就漫了1855年改道前大洪水才可漫天水的原阳、封丘、开封等高滩,黄河下游洪水威胁严重程度,说明已超过了改道前的灾害形势。
黄河——地上悬河 [二级悬河]
宽河道主槽平滩流量3000 m3/s,漫滩速度慢,滞水时间长,积水深,排水困难。而三门峡水库运用前50年代,自然河道时的平滩流量为7000--8000 m3/s。河道断面形态是槽高、滩低、堤根洼。
河道平面形态是,生产堤、滩唇、控导工程连在一起,与主槽把河道分割成若干个封闭的滩区。洪水在3000 m3/s流量便漫滩,演变成了一座座相互连接的滞洪滞沙平原水库群,已基本失去泄洪输沙通道的功能。“96.8”洪水,宽河道滩区滞蓄洪水10亿m3。
据测算,宽河道滩地滞洪量可达20亿m3。它已经成了一座大型平原水库,而且是被分割成若干小块的、首尾相连的不规则水库。洪水在这样的河道里流动,必然是横河、斜河、滚河、偎堤和顺堤行洪的普遍发生。
黄河——地上悬河 [二级悬河演变]
1958年成功防御大洪水时的河道是高滩深槽,1982年航测中已经是二级悬河。由高滩深槽演化成为槽高、滩低、堤根洼、滩唇高昂的二级悬河,主要是三门峡在浑水河段的调节所致。
在1950年至1960年自然河道时期,铁谢—利津共淤积25.786亿t,其中滩地淤积占76.77%,主槽淤积占23.23%。在主槽淤积中,宽河道占98.79%,窄河道占1.21%。在滩地淤积中,宽河道占84.23%,窄河道占15.77%。可见,下游河道淤积分布是比较合理的,与河道的上宽下窄、主槽面积占1/3、滩地面占2/3的构成相一致,基本为平行淤积抬升,防洪能力得以保持。
从1960年10月至1991年11月三门峡运用期间,铁谢—利津淤积总量23.827亿m3,其中滩地淤积2.011亿m3,占8.44%;主槽淤积21.816亿m3,占91.56%。在主槽淤积中,宽河道占78.55%,窄河道占21.45%。在滩地淤积中,宽河道占13.13%,窄河道占82.87%。宽河道滩地淤积仅占总淤积量的1.1%。由此可见,三门峡等干支流水库调节洪水,下游河道冲淤的后果是:宽河道滩地该淤的没淤,主槽和窄河道不该淤的却淤积加重。
另一个显著变化就是大洪水减少。黄河下游是“大水出好河”。如1958年大洪水,滩地淤积10.5 亿t ,主槽冲刷8.65亿t ,滩槽高差增大,平滩流量增加,河状变好。50年代10000m3/s以上大洪水出现9次,而从1960年至今只出现2次。大洪水的淤滩刷槽作用丧失,使淤积主要发生在主槽里,以致于造成主槽由淤没到淤高,进而形成二级悬河的演变。
黄河——地上悬河 [二级悬河形成原因]
据黄河研究成果,下游河道的洪水输沙能力,与洪水流量的高次方成正比。中上游水库防洪运用的基本作用,就是蓄洪削峰,减少洪峰流量,以减轻下游的防洪负担。这种在清水河流有效的防洪措施手段,在黄河这条多沙河流中,却造成了主槽的严重淤积,洪水挟沙输沙能力的削弱,河道防洪能力的丧失。三门峡水库是既调水又调沙,其蓄水削峰的防洪作用,是以淤积主槽、牺牲下游的防洪能力为代价的。从第二次改建完成开始排沙,70年代把下游主槽淤没,河道进入衰亡阶段。1982年航测,铁谢至利津的内滩(滩唇到生产堤之间)面积969km2,外滩(生产堤到大堤之间)面积1818 km2,中水河槽(包括嫩滩、边心滩及心滩)面积1017 km2,二级悬河普遍形成。80年代以后二级悬河加速发展,“96.8”中型洪水大漫滩证明,现河道已经失去中大洪水的泄洪输沙通道的功能作用。
黄河——地上悬河 [“96.8”洪水灾情"]
“96.8”洪水期间,黄河下游大堤发生的渗水、塌坡等各类险情170处;控导工程有140处1500道坝垛漫顶过流。险工控导工程有2960道坝出险5280坝次。其中,河南河道有76处、521道坝、出险2263次;山东河道有255处、2448段坝岸先后出险3017坝次。
河南、山东两省共有40个县、173个乡镇、1345个村庄、107万人受灾,淹没耕地23万hm2。滩区受灾人口占居住人口168.8万的63%。
黄河——地上悬河 [洪水严峻威胁]
“96.8”洪水只相当于3年一遇,若发生设防标准60年一遇洪水,宽河段水位将普遍高出1.2—3.3m,孙口以下河段水位普遍高2.5m,其中泺口站高3.25m以上,堤防险情将大大增加。
按现状河道情况推算,临黄大堤1400km将全部偎水,有240km超高不足(不含超高小于0.5m的390km),有686km堤身断面不满足浸润线要求。
现大堤在历史上决口的有400余处,决口口门合计长达95.21km。在堵口时将大量的秸料、木桩、麻料、砖石等埋于堤身下,形成强透水层。口门背河留有潭坑和洼地,洪水期高水位时易形成过水通道,威胁堤防安全。
黄河大堤地基多为多层结构,地下7—18m多为细粉沙、沙壤土、壤土、粘土互层,其下为沙土,这种基础存在着渗透变形、液化、沉降和不均匀沉陷等问题。
黄河——地上悬河 [高含沙洪水]
高含沙洪水是造成下游河道淤积危害严重的水沙。据对1950年至1983年发生的11场高含沙洪水资料分析,行洪时间共计102天,来水量占34年总来水量的2%,来沙量占总来沙量的14%,造成的下游河道淤积量占淤积总量的54%,85%的泥沙淤积在艾山以上宽河道内。
黄河——地上悬河 [1933年洪水]
黄委会水科院在1984年就研究提出:如再遇1933年型洪水,洪水经过三门峡水库调节,落水期进入下游的含沙量很高,沿程的水位表现将普遍很高,洪水过后河道淤积将很严重,排洪能力将降低很多,应是黄河防洪治理的重点对策。
在其研究指出后的15年,又经连续枯水期,河床淤积,河道阻水物增加,主槽和滩唇继续抬高,二级悬河加剧发展。
1933年洪水为高含沙洪水,花园口最大洪峰流量22000 m3/s,为60年一遇,来沙量42亿t,下游河道淤积20亿t,发生决口107处,仅原阳河段就发生33处决口。
1933年洪水已发生67年,并且目前的河道形态是二级悬河,而是7600 m3/s中型洪水就大漫滩成灾,已经远远不是1933年时的高滩深槽。
黄河——地上悬河 [1933年型洪水]
小浪底水库初设报告测算的1933年型洪水,来水来沙数据是:
千年一遇洪水量为299.8亿m3,沙量为67.09亿t,平均含沙量为223.8kg/m3;经龙羊峡、刘家峡水库调节后,洪量变为224亿m3,沙量不变,平均含沙量增大为299.5kg/m3。
万年一遇洪水量为353亿m3,沙量为83.83亿t,平均含沙量为237.5kg/m3;经龙羊峡、刘家峡水库调节后,洪量变为276.3亿m3,沙量不变,平均含沙量增大为303.4 kg/m3。
小浪底水库的兴建,主要是针对黄河大洪水防御。并且,黄河防洪不仅要对付洪水,还要对付泥沙。更困难的是泥沙。然而,对以上高含沙大洪水、特大洪水,小浪底工程初设报告没有进行洪水调节调度和防洪规划,没有对水库或下游河道的淤积后果进行分析估计。
治黄方略
黄河——治黄方略 [ 上拦治黄]
1955年治黄规划,在龙羊峡以下布置了46个干流梯级,1988年修订规划调整为29级,干流梯级总库容965亿m3,比原规划少33亿m3;总调蓄库容490亿m3,占花园口天然径流量560亿m3的87.5%,已经超过应开发水量。再加上支流工程、调水工程、兴利运用及其生态治理等耗水,下游来水减少,甚至断流或成为季节河、内陆河的问题,并不是偶然的。
黄河——治黄方略 [河口冲深]
林秉南院士提出了关于引海水冲深黄河下游河槽的建议。任美锷院士发表在《科技导报》1999年2期文章论述道:建平原水库,库容5000—10000万m3,引海水5000 m3/s 入库,在利津放水注入河槽,大约7年的治理可使利津洪水位下降3m,足以使利津以上发生溯源冲刷,冲深河槽。
黄河——治黄方略 [从郑州增水冲刷]
黄委会水利勘测设计院王长路在《当代治黄论坛》中撰文说,北调江水入黄冲刷,以从郑州增水比从东平湖要好:清水挟沙冲刷线路长,冲刷效果好。全年增水100亿m3,减少淤积2亿t ;增水200亿m3,下游河道基本不淤积。
黄河——治黄方略 [改道规划]
根据黄委会规划,下游改道新流路是从河南的原阳起,经范县、茌平、禹城、临邑一线,在山东省的无棣入海。线路全长500km,河宽10km,上段南岸沿用现河道北金堤,河道地面形态为南高北低,洪水将主要沿北岸新堤行洪,对大堤威胁很大,需二三十年新大堤才能稳定下来。而新河道的使用寿命仅为60年。
新河道占地约5000km2,除了新河道运用初期稳定前的决口灾害之外,原河道无水将是荒漠一片,现有引水工程和相应工程将全部废弃。现河道与原河道之间的低洼地带,将成为涝洼盐碱的重灾害地区。改道不仅要花费大量资金和移民,还将对黄河下游地区经济社会发展和稳定构成重大不利影响,而且对中原及全国的经济发展和现代化建设也将造成极其不利影响。
水资源
黄河——水资源 [未来缺水]
据水利部和黄委会组织专家展开的“黄河的重大问题及其对策”研究成果,黄河天然径流量560亿m3(花园口),全流域取用水量约500亿m3,实际耗水量约400亿m3,耗用河川径流量约300亿m3。在正常年份情况下,2010年缺水40亿m3,2030年缺水110亿m3,2050年缺水160亿m3,枯水年份缺水还要增多。
黄河是中华民族的摇篮,也是闻名中外的一条多泥沙河流,它象一条金色的巨龙横卧在祖国北部辽阔的大地上。所谓“悬河”是指黄河下游河道而言,当地又叫它“天上河”。
黄河多年平均径流量560多亿立方米,只相当于长江年径流量的二十分之一,而多年平均输沙量却高达16亿吨,接近于长江多年平均输沙量的4倍,因此成为世界上含泥沙量最大的一条河流。如果把16亿吨泥沙堆成高宽各1米的土堤,可绕地球赤道27周。
黄河由青藏高原奔腾而下,汇成一把利剑,劈开迭峦重峰,穿行在深邃的峡谷之中。在峡谷最窄的地方,从底仰望天空,云天一线;俯视河谷,急流激荡,犹如万马奔腾。黄河的中游流经世界上最大的黄土高原。黄土高原丘陵沟壑,水土流失十分严重,是泥沙的主要来源。过中游后,河出峡谷,进入下游的冲积大平原,870多公里的河道,横贯豫、鲁两省。由于下游河道平坦,水流变缓,泥沙大量淤积,使河床逐年升高。黄河每年带到下游的泥沙,约四分之一要堆积在下游河道内。由于河床逐年抬高,年复一年,就使黄河下游河床一般比大堤外地面高出3~5米,有的竟达9~10米,“悬河”之称就由此而来。
地上悬河
黄河——地上悬河 [河道特点]
黄土高原千沟万壑,盆地型地貌,暴雨洪水挟沙下泄,汇水迅速,下游来水峰高浪大流急,但水量较小。适应这种洪水特点,下游实行了宽河防洪战略,让洪水在广大滩区漫滩滞蓄,洪水泥沙主要靠主槽输移入海。全下游河道的特点是上宽下窄、纵比降上陡下缓、防洪能力上大下小。艾山以下山区河道窄处河宽400—500m,最窄处仅287m ,历来是黄河下游防洪的卡脖子河段。
黄河下游洪灾威胁严重,主要是洪水不能全部输沙入海,河道淤积抬升所致。1920年至1983年63中,铁谢—利津河道共淤积泥沙165亿t;1950年至1983年的33年淤积70亿t。
黄河——地上悬河 [冲淤特点]
在自然河道条件下,大洪水淤滩刷槽,使滩槽高差增大,行洪条件改善;中小洪水和非汛期小水在主槽内淤积,主槽抬高,使平滩流量减小,防洪能力下降。
在长时段上,大洪水与中小洪水交替出现,从而保持了下游河道的高滩深槽河道形态,具有一定的防洪能力。
黄河——地上悬河 [防洪]
黄河下游地上河,洪水泥沙主要在河槽中输移入海,大堤、险工、滩地共同构成下游防御体系。
历史上黄河决堤泛滥大多为冲决、溃决出险,又多发生在洪水尾水或后续洪水之时。因为黄河大堤的泥沙含沙量高,遇水易液化,抗蚀力快速降低。
主流摆动、横河、斜河、滚河、偎堤和顺堤行洪是黄河防洪的严重险情,就是因为洪水直冲大堤出险或在大堤液化后出险。这是黄河下游地上河防洪,与其他清水河流(地下河)防洪的最大不同。
再就是,黄河大堤决口,洪水、泥沙俱下,不仅造成洪水淹没灾害,而且泥沙淤积为害严重,所经之处河、湖、坑、塘、村庄、耕地等夷为平地,并形成沙丘长期为害。
同时,液化的大堤和高含沙河床,迅速被洪水刷深、刷阔。河床与两背地面的悬殊高差,也使决口极难堵复。
黄河——地上悬河 [“96.8”洪水]
三门峡水库运用以来,下游河道由高滩深槽演变为二级悬河,根本改变了主槽输送洪水泥沙的河道基本条件,从而导致了防汛抗洪的困难,造成洪水对下游的严重威胁。
人民治黄以来,1958年成功地防御了花园口22300m3/s大洪水。而1996年8月5日花园口7600 m3/s中型洪水就大漫滩。黄河“96.8” 中型洪水严重异常,下游洪水威胁严峻。
1、洪峰演进速度特别慢。
一周以后发生的第二场洪水,8月13日花园口洪峰5520 m3/s,于15日在孙口赶上第一场洪水,两峰合为一峰,流量仅5540 m3/s。
洪水从花园口至利津共用了369.3小时,为正常漫滩洪水用时187小时的2倍。夹河滩至高村河长120km,洪水用时120小时,为正常洪水用时的6倍。
2、洪水位表现异常高。
花园口、孙口、泺口均为最高历史洪水位。高村以上险工、控导工程水位普遍超过历史最高水位0.16—1.29m。花园口站最高洪水位94.73m,比1958年洪峰流量22300 m3/s洪水位高0.91m。连1855年决口改道以来140多年未上水的河南省原阳、封丘、开封等高滩,也普遍漫水,水深达1m多。中型洪水就漫了1855年改道前大洪水才可漫天水的原阳、封丘、开封等高滩,黄河下游洪水威胁严重程度,说明已超过了改道前的灾害形势。
黄河——地上悬河 [二级悬河]
宽河道主槽平滩流量3000 m3/s,漫滩速度慢,滞水时间长,积水深,排水困难。而三门峡水库运用前50年代,自然河道时的平滩流量为7000--8000 m3/s。河道断面形态是槽高、滩低、堤根洼。
河道平面形态是,生产堤、滩唇、控导工程连在一起,与主槽把河道分割成若干个封闭的滩区。洪水在3000 m3/s流量便漫滩,演变成了一座座相互连接的滞洪滞沙平原水库群,已基本失去泄洪输沙通道的功能。“96.8”洪水,宽河道滩区滞蓄洪水10亿m3。
据测算,宽河道滩地滞洪量可达20亿m3。它已经成了一座大型平原水库,而且是被分割成若干小块的、首尾相连的不规则水库。洪水在这样的河道里流动,必然是横河、斜河、滚河、偎堤和顺堤行洪的普遍发生。
黄河——地上悬河 [二级悬河演变]
1958年成功防御大洪水时的河道是高滩深槽,1982年航测中已经是二级悬河。由高滩深槽演化成为槽高、滩低、堤根洼、滩唇高昂的二级悬河,主要是三门峡在浑水河段的调节所致。
在1950年至1960年自然河道时期,铁谢—利津共淤积25.786亿t,其中滩地淤积占76.77%,主槽淤积占23.23%。在主槽淤积中,宽河道占98.79%,窄河道占1.21%。在滩地淤积中,宽河道占84.23%,窄河道占15.77%。可见,下游河道淤积分布是比较合理的,与河道的上宽下窄、主槽面积占1/3、滩地面占2/3的构成相一致,基本为平行淤积抬升,防洪能力得以保持。
从1960年10月至1991年11月三门峡运用期间,铁谢—利津淤积总量23.827亿m3,其中滩地淤积2.011亿m3,占8.44%;主槽淤积21.816亿m3,占91.56%。在主槽淤积中,宽河道占78.55%,窄河道占21.45%。在滩地淤积中,宽河道占13.13%,窄河道占82.87%。宽河道滩地淤积仅占总淤积量的1.1%。由此可见,三门峡等干支流水库调节洪水,下游河道冲淤的后果是:宽河道滩地该淤的没淤,主槽和窄河道不该淤的却淤积加重。
另一个显著变化就是大洪水减少。黄河下游是“大水出好河”。如1958年大洪水,滩地淤积10.5 亿t ,主槽冲刷8.65亿t ,滩槽高差增大,平滩流量增加,河状变好。50年代10000m3/s以上大洪水出现9次,而从1960年至今只出现2次。大洪水的淤滩刷槽作用丧失,使淤积主要发生在主槽里,以致于造成主槽由淤没到淤高,进而形成二级悬河的演变。
黄河——地上悬河 [二级悬河形成原因]
据黄河研究成果,下游河道的洪水输沙能力,与洪水流量的高次方成正比。中上游水库防洪运用的基本作用,就是蓄洪削峰,减少洪峰流量,以减轻下游的防洪负担。这种在清水河流有效的防洪措施手段,在黄河这条多沙河流中,却造成了主槽的严重淤积,洪水挟沙输沙能力的削弱,河道防洪能力的丧失。三门峡水库是既调水又调沙,其蓄水削峰的防洪作用,是以淤积主槽、牺牲下游的防洪能力为代价的。从第二次改建完成开始排沙,70年代把下游主槽淤没,河道进入衰亡阶段。1982年航测,铁谢至利津的内滩(滩唇到生产堤之间)面积969km2,外滩(生产堤到大堤之间)面积1818 km2,中水河槽(包括嫩滩、边心滩及心滩)面积1017 km2,二级悬河普遍形成。80年代以后二级悬河加速发展,“96.8”中型洪水大漫滩证明,现河道已经失去中大洪水的泄洪输沙通道的功能作用。
黄河——地上悬河 [“96.8”洪水灾情"]
“96.8”洪水期间,黄河下游大堤发生的渗水、塌坡等各类险情170处;控导工程有140处1500道坝垛漫顶过流。险工控导工程有2960道坝出险5280坝次。其中,河南河道有76处、521道坝、出险2263次;山东河道有255处、2448段坝岸先后出险3017坝次。
河南、山东两省共有40个县、173个乡镇、1345个村庄、107万人受灾,淹没耕地23万hm2。滩区受灾人口占居住人口168.8万的63%。
黄河——地上悬河 [洪水严峻威胁]
“96.8”洪水只相当于3年一遇,若发生设防标准60年一遇洪水,宽河段水位将普遍高出1.2—3.3m,孙口以下河段水位普遍高2.5m,其中泺口站高3.25m以上,堤防险情将大大增加。
按现状河道情况推算,临黄大堤1400km将全部偎水,有240km超高不足(不含超高小于0.5m的390km),有686km堤身断面不满足浸润线要求。
现大堤在历史上决口的有400余处,决口口门合计长达95.21km。在堵口时将大量的秸料、木桩、麻料、砖石等埋于堤身下,形成强透水层。口门背河留有潭坑和洼地,洪水期高水位时易形成过水通道,威胁堤防安全。
黄河大堤地基多为多层结构,地下7—18m多为细粉沙、沙壤土、壤土、粘土互层,其下为沙土,这种基础存在着渗透变形、液化、沉降和不均匀沉陷等问题。
黄河——地上悬河 [高含沙洪水]
高含沙洪水是造成下游河道淤积危害严重的水沙。据对1950年至1983年发生的11场高含沙洪水资料分析,行洪时间共计102天,来水量占34年总来水量的2%,来沙量占总来沙量的14%,造成的下游河道淤积量占淤积总量的54%,85%的泥沙淤积在艾山以上宽河道内。
黄河——地上悬河 [1933年洪水]
黄委会水科院在1984年就研究提出:如再遇1933年型洪水,洪水经过三门峡水库调节,落水期进入下游的含沙量很高,沿程的水位表现将普遍很高,洪水过后河道淤积将很严重,排洪能力将降低很多,应是黄河防洪治理的重点对策。
在其研究指出后的15年,又经连续枯水期,河床淤积,河道阻水物增加,主槽和滩唇继续抬高,二级悬河加剧发展。
1933年洪水为高含沙洪水,花园口最大洪峰流量22000 m3/s,为60年一遇,来沙量42亿t,下游河道淤积20亿t,发生决口107处,仅原阳河段就发生33处决口。
1933年洪水已发生67年,并且目前的河道形态是二级悬河,而是7600 m3/s中型洪水就大漫滩成灾,已经远远不是1933年时的高滩深槽。
黄河——地上悬河 [1933年型洪水]
小浪底水库初设报告测算的1933年型洪水,来水来沙数据是:
千年一遇洪水量为299.8亿m3,沙量为67.09亿t,平均含沙量为223.8kg/m3;经龙羊峡、刘家峡水库调节后,洪量变为224亿m3,沙量不变,平均含沙量增大为299.5kg/m3。
万年一遇洪水量为353亿m3,沙量为83.83亿t,平均含沙量为237.5kg/m3;经龙羊峡、刘家峡水库调节后,洪量变为276.3亿m3,沙量不变,平均含沙量增大为303.4 kg/m3。
小浪底水库的兴建,主要是针对黄河大洪水防御。并且,黄河防洪不仅要对付洪水,还要对付泥沙。更困难的是泥沙。然而,对以上高含沙大洪水、特大洪水,小浪底工程初设报告没有进行洪水调节调度和防洪规划,没有对水库或下游河道的淤积后果进行分析估计。
治黄方略
黄河——治黄方略 [ 上拦治黄]
1955年治黄规划,在龙羊峡以下布置了46个干流梯级,1988年修订规划调整为29级,干流梯级总库容965亿m3,比原规划少33亿m3;总调蓄库容490亿m3,占花园口天然径流量560亿m3的87.5%,已经超过应开发水量。再加上支流工程、调水工程、兴利运用及其生态治理等耗水,下游来水减少,甚至断流或成为季节河、内陆河的问题,并不是偶然的。
黄河——治黄方略 [河口冲深]
林秉南院士提出了关于引海水冲深黄河下游河槽的建议。任美锷院士发表在《科技导报》1999年2期文章论述道:建平原水库,库容5000—10000万m3,引海水5000 m3/s 入库,在利津放水注入河槽,大约7年的治理可使利津洪水位下降3m,足以使利津以上发生溯源冲刷,冲深河槽。
黄河——治黄方略 [从郑州增水冲刷]
黄委会水利勘测设计院王长路在《当代治黄论坛》中撰文说,北调江水入黄冲刷,以从郑州增水比从东平湖要好:清水挟沙冲刷线路长,冲刷效果好。全年增水100亿m3,减少淤积2亿t ;增水200亿m3,下游河道基本不淤积。
黄河——治黄方略 [改道规划]
根据黄委会规划,下游改道新流路是从河南的原阳起,经范县、茌平、禹城、临邑一线,在山东省的无棣入海。线路全长500km,河宽10km,上段南岸沿用现河道北金堤,河道地面形态为南高北低,洪水将主要沿北岸新堤行洪,对大堤威胁很大,需二三十年新大堤才能稳定下来。而新河道的使用寿命仅为60年。
新河道占地约5000km2,除了新河道运用初期稳定前的决口灾害之外,原河道无水将是荒漠一片,现有引水工程和相应工程将全部废弃。现河道与原河道之间的低洼地带,将成为涝洼盐碱的重灾害地区。改道不仅要花费大量资金和移民,还将对黄河下游地区经济社会发展和稳定构成重大不利影响,而且对中原及全国的经济发展和现代化建设也将造成极其不利影响。
水资源
黄河——水资源 [未来缺水]
据水利部和黄委会组织专家展开的“黄河的重大问题及其对策”研究成果,黄河天然径流量560亿m3(花园口),全流域取用水量约500亿m3,实际耗水量约400亿m3,耗用河川径流量约300亿m3。在正常年份情况下,2010年缺水40亿m3,2030年缺水110亿m3,2050年缺水160亿m3,枯水年份缺水还要增多。
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