河流的高程度開(kāi)發(fā)利用，帶來(lái)了防洪、灌溉、供水、發(fā)電等巨大社會(huì )、經(jīng)濟效益，但是，天然洪水水沙過(guò)程改變了，水庫淤積了，河床抬高了，河道斷流了……這種現象在黃河上尤為嚴重。河流和人類(lèi)一樣是有生命的，人類(lèi)對水、河流的開(kāi)發(fā)利用應有一定限度，否則就會(huì )影響河流的健康，進(jìn)而影響人類(lèi)自己。

　　“維持黃河健康生命”是一種新的治河理念，其初步理論框架為：“維持黃河健康生命”是黃河治理的終極目標，“堤防不決口，河道不斷流，污染不超標，河床不抬高”是體現其終極目標的四個(gè)主要標志。河流生命的核心是水，命脈是流動(dòng)。河流生命的形成、發(fā)展與演變是一個(gè)自然過(guò)程，有其自身的發(fā)展規律，并對外界行為有著(zhù)巨大的反作用力和規范性。初步考慮，要實(shí)現“維持黃河健康生命”的目標，黃河治理應通過(guò)九條途徑，即：減少入黃泥沙的措施建設；流域及相關(guān)地區水資源利用的有效管理；增加黃河水資源量的外流域調水方案研究；黃河水沙調控體系建設；制定黃河下游河道科學(xué)合理的治理方略；使下游河道主槽不萎縮的水量及其過(guò)程塑造；滿(mǎn)足降低污徑比使水質(zhì)不超標的水量補充要求；治理黃河河口，以盡量減少其對下游河道的反饋影響；黃河三角洲生態(tài)系統的良性維持。

　　對于黃河下游的洪水泥沙管理來(lái)講，維持黃河健康生命的內涵具體可描述為：利用中游水庫群的水沙聯(lián)合調度塑造協(xié)調的水沙關(guān)系，恢復、維持下游主槽過(guò)流能力；利用人工、自然的措施逐步緩解“二級懸河”嚴峻形勢，調整灘槽洪水期分流比，減少“橫河、斜河、滾河、順堤行洪”幾率，確保黃河安瀾；將具有典型滯洪沉沙功能的黃河下游灘區納入蓄滯洪區管理，灘區享受?chē)�家蓄滯洪區補償政策，從政策面上構筑人、河、沙和諧的管理環(huán)境，以使洪水泥沙管理能夠實(shí)施和延續。

　　一、黃河中、下游洪水控制現狀

　　目前，黃河下游防洪的關(guān)鍵性控制工程小浪底水利樞紐工程已經(jīng)建成，并于2001年投入運用。除了正在規劃階段的中游磧口、古賢和沁河河口村水庫外，黃河中下游的防洪體系已基本建立，以萬(wàn)家寨、三門(mén)峽、小浪底、陸渾、故縣五座水庫為主形成了水庫聯(lián)合調度體系。1998年以來(lái)，國家又加大了對黃河下游治理的投入力度，開(kāi)展了下游堤防加高加固，險點(diǎn)處理，險工加高改建和河道整治工程建設，形成了河道工程體系，以東平湖、北金堤、南北展等蓄滯洪區形成了蓄滯洪體系。水文、通訊、組織指揮、搶險救災等防洪非工程措施也在近些年得到了發(fā)展和提高，整體上使黃河下游防洪形勢明顯改觀(guān)。上述工程體系“上攔下排，兩岸分滯”和非工程措施構成了當前黃河下游總的洪水控制現狀。

　　具體表現為：一是小浪底水庫和三門(mén)峽、故縣、陸渾等水庫聯(lián)合調度，調蓄洪水，顯著(zhù)削減了黃河下游稀遇洪水，使花園口斷面百年一遇洪峰流量由29200立方米每秒削減到15700立方米每秒，千年一遇洪峰流量由42100立方米每秒削減到22600立方米每秒，接近花園口設防流量22000立方米每秒�！吧洗蠛樗�”逐步得到控制，“下大洪水”和“上下較大洪水”得到一定程度控制。二是利用小浪底水庫攔沙和調水調沙庫容可減輕下游河道淤積76億噸相當于20年左右的淤積量。三是堤防已經(jīng)滿(mǎn)足2000年水平設計水位的高度要求，抗洪能力得到加強，同時(shí)高村以下河勢也得到初步控制。

　　二、洪水泥沙管理的實(shí)現途徑

　　黃河復雜難治的主要癥結在于“水少、沙多，水沙關(guān)系不協(xié)調”，因此，只有抓住這一主要矛盾，正確認識和處理洪水與泥沙問(wèn)題，才能真正實(shí)現由洪水控制向洪水泥沙管理的轉變。

　　自古以來(lái)，黃河洪水威脅一直是中華民族的心腹之患。經(jīng)過(guò)多年建設，現已初步形成“上攔下排，兩岸分滯”的工程體系，基本具備了控制和處理洪水的“硬件”。同時(shí)，隨著(zhù)“數字黃河”工程建設的加快，“數字防汛”等一系列“軟件”逐步配套，這些“硬件”和“軟件”構成了較為完整的黃河防洪體系。依靠這一體系，可以針對不同量級的洪水實(shí)施有效控制和高效利用，也可以根據治黃需求，通過(guò)聯(lián)合調度塑造洪水，防止河道萎縮，減少河道淤積，實(shí)現由過(guò)去單一控制洪水向洪水泥沙管理的轉變。

　　1有效控制黃河大洪水、貫徹水沙聯(lián)調指導思想

　　對于黃河大洪水和特大洪水，要致力于提高控制能力，依據水文預報、工程布局和可控能力，按照科學(xué)合理的洪水處理方案，通過(guò)干支流水庫的聯(lián)合調度和蓄滯洪區的適時(shí)啟用，將洪水控制在兩岸標準化堤防之間，確保大堤不決口，盡最大努力減少災害損失。同時(shí)，黃河大洪水和特大洪水發(fā)生時(shí)，除三花間洪水外，一般都伴隨較高含沙量，因而在控制的同時(shí)，貫徹水沙聯(lián)調指導思想，盡可能做到水庫、河道沖淤兼顧，依據階段管理目標，塑造協(xié)調的水沙關(guān)系，但該類(lèi)洪水泥沙的主要管理目標是黃河安瀾。

　　2利用黃河中常洪水，實(shí)施水沙合理配置（調水調沙）

　　由于小浪底等水庫在初步設計時(shí)對于黃河中常洪水一般不予控制，而中常洪水在洪量、洪峰流量、含沙量、沙量等特征值方面，又都處于中游水庫群調控能力之內。因此，管理的途徑是：合理承擔適度風(fēng)險，充分考慮黃河洪水的資源屬性和造床功能。一是通過(guò)塑造協(xié)調的水沙關(guān)系，讓洪水沖刷河槽，挾沙入海，恢復河槽的過(guò)流能力。二是將黃河洪水資源化，可對汛期洪水進(jìn)行分期管理，科學(xué)攔蓄后汛期洪水或低含沙量洪水為翌年春灌和確保黃河不斷流提供寶貴的水資源。三是實(shí)施小北干流放淤“淤粗排細”。在三門(mén)峽水庫以上禹門(mén)口至潼關(guān)河段660平方公里的河道灘地上，利用彎道水力學(xué)、緩流分選泥沙水力學(xué)等原理，通過(guò)設置引洪放淤閘、彎道溢流堰、淤區格堤、退水閘等工程，靠水流自然力量，人為控制泥沙的顆粒級配，達到“淤粗排細”的目的。小北干流放淤分無(wú)壩放淤試驗、無(wú)壩放淤和有壩放淤三個(gè)階段實(shí)施？首先通過(guò)無(wú)壩放淤試驗取得基本參數，在此基礎上實(shí)施無(wú)壩放淤，遠期在黃河北干流建設以放淤為主要目的的水利樞紐，通過(guò)水庫的水沙調控進(jìn)一步擴大放淤區域和提高放淤效率。四是利用小浪底水庫等干流骨干水庫“攔粗泄細”。小浪底水庫是調控黃河下游水沙的關(guān)鍵工程。按照設計，在其126.5億立方米的總庫容中，攔沙庫容為75.5億立方米？可攔蓄泥沙100億噸。要科學(xué)設計小浪底水庫的運用方式，盡可能做到攔蓄粗沙，泄放細沙，以最大限度地提高水庫的攔沙減淤效率，同時(shí)延長(cháng)水庫攔沙使用年限。將來(lái)在古賢等骨干水庫建成后，也可通過(guò)“攔粗泄細”運用，顯著(zhù)減少進(jìn)入下游河道的粗泥沙。

　　3塑造黃河洪水，調整泥沙

　　河道是洪水和泥沙的輸移通道，當河道內長(cháng)期沒(méi)有洪水通過(guò)時(shí)，河道主河槽就會(huì )發(fā)生萎縮。事實(shí)上，20世紀50年代，黃河發(fā)生的最大洪水為22300立方米每秒，相應河槽平灘流量為8000立方米每秒；20世紀80年代，黃河發(fā)生最大洪水為15300立方米每秒，相應河槽平灘流量為6000立方米每秒；20世紀90年代，黃河發(fā)生最大洪水為7600立方米每秒，相應河槽平灘流量為3000立方米每秒；進(jìn)入21世紀，黃河沒(méi)有發(fā)生一次大于4000立方米每秒的編號洪峰，相應河槽平灘流量已衰減至2000立方米每秒以下。因此，要樹(shù)立強烈的洪水造床及輸沙意識，在河道里沒(méi)有洪水且條件具備時(shí)，要通過(guò)中游水庫群聯(lián)合調度等措施塑造人工洪水及其過(guò)程，達到減少水庫泥沙淤積、調整泥沙淤積形態(tài)、防止河道主河槽萎縮和攜沙入海的多重目的。

　　需要強調指出的是，目前，控制黃河洪水的意識根深蒂固，但利用黃河洪水，特別是塑造黃河洪水的理念較為淡薄，甚至尚未建立，根據黃河的特點(diǎn)和存在問(wèn)題，今后必須建立洪水利用和洪水塑造的概念，并認真加以研究利用塑造洪水的方法、途徑及手段，通過(guò)不斷探索與實(shí)踐，使之逐步調整、完善，讓黃河洪水為“維持黃河健康生命”服務(wù)。

　　三、洪水泥沙管理的實(shí)踐

　　1.黃河首次調水調沙試驗

　　首次調水調沙試驗是針對小浪底水庫初期運用的特點(diǎn)進(jìn)行的，實(shí)施的是小浪底和三門(mén)峽兩庫水庫聯(lián)合調度方式，主要目標是尋求試驗條件下的黃河下游泥沙不淤積的臨界流量和臨界時(shí)間。使下游河道？特別是艾山至利津河段　不淤積或盡可能沖刷。同時(shí)檢驗河道整治成果、驗證數學(xué)模型和實(shí)體模型、深化對黃河水沙規律的認識。試驗以小浪底水庫蓄水為主或小浪底至花園口區間？簡(jiǎn)稱(chēng)小花間　來(lái)水為主水庫相機調水調沙，控制指標為花園口臨界流量2600立方米每秒的時(shí)間不少于10天，平均含沙量不大于20千克每立方米，相應艾山站流量2300立方米每秒左右，利津站流量2000立方米每秒左右。試驗結束后控制花園口流量不大于800立方米每秒。

　　2002年7月4日上午9時(shí)，小浪底水庫開(kāi)始加大下泄流量，調水調沙試驗進(jìn)入調度實(shí)施階段，直到小浪底出庫流量恢復到800立方米每秒以下，水庫調度歷時(shí)11天。黃河下游河道凈沖刷量為0.362億噸，下游河槽全程發(fā)生明顯沖刷，主槽沿程沖刷1.063億噸，灘地淤積0.701億噸，下游平灘流量均有一定程度的增加，以漫灘最為嚴重的夾河灘至孫口河段平灘流量增大幅度最大，平均增加約300～500立方米每秒。

　　2.黃河第二次調水調沙試驗

　　黃河第二次調水調沙試驗是結合防洪預泄進(jìn)行的，實(shí)施的是小浪底、三門(mén)峽、陸渾、故縣四庫水沙聯(lián)合調度，是典型的水沙多目標調度方式，主要目標是：水資源安全、干支流減災、下游不發(fā)生大的漫灘損失、小浪底庫區減淤、閘前防淤堵、為2004年水庫在250米以上運用創(chuàng )造條件、實(shí)現下游河道發(fā)生沖刷或至少不發(fā)生大的淤積、進(jìn)一步深化對黃河水沙規律的認識等。

　　在試驗調控技術(shù)方面，有效利用小花間的清水與小浪底水庫下泄的高含沙量水流在花園口進(jìn)行水沙“對接”，即：“小花間無(wú)控區清水負載，小浪底調水配沙”。

　　第二次調水調沙試驗歷時(shí)12.4天�；▓@口站平均流量為2390立方米每秒？平均含沙量31.1千克每立方米，完全達到了預案規定的水沙調控指標；下游河道全河段基本上都發(fā)生了沖刷，總沖刷量0.456億噸，達到了下游河道減淤的目的和小浪底水庫盡量多排泥沙的預定目標。下游主要測驗斷面同流量水位降低，主槽過(guò)洪能力增加。

　　3.黃河第三次調水調沙試驗

　　黃河第三次調水調沙試驗是針對小浪底水庫汛初蓄水較多？黃河中游又無(wú)中小洪水的特點(diǎn)進(jìn)行的，實(shí)施的是黃河干流萬(wàn)家寨、三門(mén)峽、小浪底三庫串聯(lián)聯(lián)合調度方式，主要目標是實(shí)現黃河下游主河槽全線(xiàn)沖刷，進(jìn)一步恢復下游河道主槽的過(guò)流能力，調整黃河下游兩處卡口段的河槽形態(tài)、增大過(guò)洪能力，調整小浪底庫區的淤積形態(tài)，進(jìn)一步探索研究黃河水庫、河道水沙運動(dòng)規律。

　　此次試驗小浪底水庫出庫沙量0.0572億噸，利津站輸沙量0.6434億噸，小浪底至利津河段沖刷0.6071億噸，各河段均發(fā)生沖刷。小浪底庫區淤積設計淤積平衡縱剖面以上淤積的3850萬(wàn)立方米泥沙盡數沖刷，庫區淤積三角洲形態(tài)得到了合理調整。黃河下游卡口河段河槽形態(tài)調整，徐碼頭、雷口兩處卡口河段主槽平均沖刷深度為0.25～0.47米，主槽過(guò)流能力進(jìn)一步提高，達到2800～2900立方米每秒。7月8日13時(shí)50分，小浪底庫區異重流排沙出庫，渾水持續約80小時(shí)，首次人工異重流塑造獲得圓滿(mǎn)成功。對黃河水庫、河道水沙運動(dòng)規律的認識進(jìn)一步深化，在水庫群水沙調度、異重流運行狀態(tài)、人工擾動(dòng)泥沙的效果等方面取得了大量原始數據，為今后多方面研究運用黃河水沙運行規律提供了豐富的基礎資料。

　　4.黃河小北干流放淤試驗

　　黃河小北干流禹門(mén)口至潼關(guān)河段，河道長(cháng)132.5公里，河寬3～18公里，灘地面積為682平方公里。灘區多為沙荒鹽堿地，土地利用率不高，社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展相對落后，是天然的沉滯沙場(chǎng)所。2004年放淤試驗的地點(diǎn)選在連伯灘。

　　2004年7月，在經(jīng)過(guò)大量查勘和論證之后，黃委在小北干流開(kāi)始實(shí)施放淤試驗，這是繼調水調沙試驗之后，運用自然規律進(jìn)行黃河治理的又一項開(kāi)拓性工作。試驗的關(guān)鍵是人為控制泥沙的顆粒級配，實(shí)現“淤粗排細”的目標。為此編制了試驗工程設計報告及調度預案，利用放淤閘、彎道溢流堰、淤區格堤、退水閘等工程和由次洪量、歷時(shí)、含沙量、泥沙級配、洪峰流量等指標組成的調度指標體系，靠水力自然力量，達到分選泥沙的目的。從7月26日16時(shí)放淤閘首次開(kāi)啟至8月26日14時(shí)結束，成功實(shí)施了6輪試驗，累計放淤歷時(shí)297小時(shí)，共淤積粗泥沙437.8萬(wàn)噸，初步實(shí)現了“淤粗排細”的目標，通過(guò)水沙運行狀況監測、分析，取得了大量的監測資料，初步掌握了粗泥沙的運動(dòng)規律，為今后大規模實(shí)施放淤調度提供了經(jīng)驗和科學(xué)依據。對減緩小浪底庫區泥沙淤積速度，延長(cháng)小浪底水庫使用壽命，并減緩黃河下游河道淤積具有重要的意義。

　　5.黃河2003年秋汛調度

　　2003年8月下旬至10月中旬，黃河流域中下游連續發(fā)生6次強降雨過(guò)程遭遇罕見(jiàn)的“華西秋雨”天氣，形成多次洪峰，發(fā)生了自1981年以來(lái)歷時(shí)最長(cháng)、洪量最大的秋汛。整個(gè)調度過(guò)程中，在科學(xué)分析的基礎上，針對洪水含沙量低、洪峰低、接近汛末等特點(diǎn)，黃河防總、黃委決定承擔一定風(fēng)險，實(shí)施了第一次真正意義上的“四庫水沙聯(lián)調”，多次成功削減黃河下游洪峰，大大減輕了下游防洪壓力。避免了多次多股洪水匯合疊加后造成黃河花園口站可能形成的5000～6000立方米每秒的洪峰，將下游花園口站洪水始終控制在2400～2700立方米每秒之間，削峰率達40～50％，有效地減輕了下游灘區的洪水災害，妥善處理了局部救災和整體防洪的矛盾、降低潼關(guān)高程和三門(mén)峽運用方式的矛盾、水庫安全和下游灘區安全的矛盾、防洪和水資源安全的矛盾，實(shí)現了攔洪、減災、減淤、洪水資源化等多重目標。

　　據統計，2003年汛期利用小浪底、陸渾、故縣、三門(mén)峽四座水庫攔蓄洪水后，使下游灘區213.41萬(wàn)畝耕地免遭洪水淹沒(méi)，使灘內76.85萬(wàn)人免遭洪水襲擊，減免直接經(jīng)濟損失84.8億元。

　　四、黃河下游灘區納入蓄滯洪區管理問(wèn)題探討

　　黃河下游兩岸堤防之間有廣闊的灘區，居住有大量人口。根據2000年統計資料，灘區總面積4046.9萬(wàn)平方公里，它既是行滯洪、沉沙的場(chǎng)所，又是灘區群眾的生產(chǎn)生活場(chǎng)所，目前有耕地375.50萬(wàn)畝，村莊2052個(gè)，人口180.94萬(wàn)人。

　　黃河灘區作為河流行洪、滯洪和沉沙的地域，在歷年的防洪保安全中發(fā)揮了巨大作用，但由于灘區頻繁漫灘，且受災后無(wú)補償渠道，致使灘區經(jīng)濟發(fā)展緩慢，生活落后。據不完全統計，建國以來(lái)在中下游河段基本無(wú)工程控制的條件下，灘區遭受不同程度的洪水漫灘20余次，累計受災人口887.16萬(wàn)人次、受災村莊13275個(gè)次、受淹耕地2560.29萬(wàn)畝次。灘區農民收入僅為本省農民人均收入的27～47％，部分地區已成為河南、山東省甚至全國的重點(diǎn)貧困地區。

　　由于黃河水少沙多、水沙不平衡的基本特點(diǎn)長(cháng)期難以改變，黃委經(jīng)過(guò)多次研究，為保障黃淮海平原安全，對黃河采取“穩定主槽，調水調沙，寬河固堤，政策補償”的治河方略，在這個(gè)治黃方略下仍需對灘區采取淤灘刷槽的方針。小浪底水利樞紐的修建與中游三門(mén)峽、陸渾、故縣水庫聯(lián)合運用后，雖然可使洪峰流量受到一定的控制，但黃河下游仍然會(huì )不可避免地出現漫灘，灘區群眾的貧困現狀仍難以改變。

　　黃河下游河道淤積，河勢游蕩多變，主槽過(guò)洪能力低，小水漫灘，“橫河”、“斜河”、“滾河”、“順堤行洪”等的嚴峻形勢急需改變，利用小浪底水庫調水調沙是改善這種狀況的有效措施。按照規定，小浪底水庫對于8000立方米每秒以下洪水不能攔蓄，但從灘區群眾的生存發(fā)展要求來(lái)看，必須對4000～8000立方米每秒的洪水進(jìn)行控制。洪水控泄造成的后果為：一方面小浪底水庫將提前被淤廢，經(jīng)國家多年努力投巨資建成的黃河下游防洪關(guān)鍵性控制工程將大大縮短使用壽命，喪失其防御大洪水的作用。另一方面，長(cháng)期小流量下泄，將導致河道持續萎縮，“二級懸河”迅速發(fā)展使黃河下游防洪形勢進(jìn)一步惡化，維持河流健康生命的目標也難以實(shí)現。

　　當前，黃河下游的綜合治理與灘區經(jīng)濟發(fā)展的矛盾十分尖銳，而解決這一矛盾的出路在于灘區受淹后的損失能夠比照蓄滯洪運用補償辦法進(jìn)行補償，從而構建和諧管理環(huán)境。

　　通過(guò)近年黃河治理的一系列實(shí)踐和探索，可以看出：實(shí)現由控制洪水向洪水泥沙管理轉變，在黃河上還必須包括泥沙管理，而解決這些問(wèn)題的最有效途徑，是實(shí)施水沙聯(lián)調和處理好黃河下游灘區問(wèn)題，即調水調沙和灘區納入蓄滯洪區管理，這樣，才能做到人、水、沙的和諧相處，進(jìn)而向維持河流健康生命的終極目標邁進(jìn)。

張金良 魏軍