本文是在中国灾害防御协会灾害史专业委员会第十九届年会暨“历史时期黄河灾害及其治理”学术研讨会上作主题发言提交的文稿。 文稿仅对两条河的河道特性、泥沙、断流以及治理等作一概要对比。 众所周知,黄河全长5464km,其流域面积79.5万km2。而永定河全长747km,流域面积4.7万km2。显然,从河道规模和对人类的影响上,永定河与黄河相差甚远,不可相提并论。但从河道特性及很多方面,两河却有着许多惊人的相似: 均发源于西、中部高原,总体走向自西向东,海拔从高到低,最终都汇入渤海; 都是多泥沙河流,永定河的上游、黄河的中游均流经黄土高原地区,河流中下段因此挟带了大量的泥沙,所以黄河被称为世界上含沙量最多的河流,永定河的含沙量仅次于黄河,历史上曾被称为“小黄河”; 均有“善淤、善决、善徙”的特点,历史上发生多次改道,下游平原段都形成了“地上悬河”; 历史上洪水泛滥,成灾频繁,给沿岸人民带来巨大灾难; 七十年代下游河道都发生了断流; 1985年,同时被国务院列为全国四大重点防洪河道。 在对人类起源和发展所做的贡献上,两河也是“各尽其能 ”:黄河是中华文明最主要的发源地,被誉为中华民族的“母亲河”;永定河对首都北京的建设及发展做出了巨大贡献,被称为北京的母亲河。 下面重点汇报以下几点: 一说水库。 官厅水库是我国修建的第一座大型水库。在规划设计阶段就考虑到了未来水库的泥沙淤积将会非常严重,因此在设计上,预留了40%总库容作为堆沙库容。1954年大坝建成后,水库按高水位蓄水运用,泥沙成三角洲淤积形态,随着前坡向下游的推进,形成拦门沙淤堵妫水河库区,至2000年妫水河库区被淤堵库容达2.68亿m3 。这是多泥沙分枝型水库典型的泥沙淤积问题。2001年采取工程措施,释放被拦门沙淤堵的妫水河库区蓄水,并开挖连通渠。 官厅水库采用蓄水运用,还引起一些泥沙问题:输水洞前有深17m的冲刷漏斗,存在滑坡、淤堵输水洞的风险;水库末端淤积上延—翘尾巴问题,扩大了浸没区的面积,后采取一些治理措施,并提出了水库水位浸没的赔偿线(479m),等于限制了水库的有效库容(9.28亿m3);1995年冬至1996年春,上游册田水库泄水,官厅水库高水位运行加上冬季冰盖作用,引起大规模塌岸(后治理了塌岸问题)。1994年,曾提出在官厅山峡出山口附近修建陈家庄水库可行性研究报告,中型库容,下设10个泄洪排沙洞,为滞洪型水库,但未得到批准。 黄河三门峡水库,是在多泥沙河道上建造的高坝大型水库,举世瞩目。1958年11月25日,三门峡水库对黄河截流,1960年9月关闸蓄水。然而,仅一年半的时间水库就淤积了15亿t泥沙,渭河、洛河入黄河口淤出拦门沙,八百里秦川的陕西西安受灾。1964年11月,库区总淤积量达50亿t。中国水利水电科学研究院开展了试验研究,提出开凿泄洪排沙隧洞和利用发电机组管道泄洪排沙等措施。1994年开始在下游建小浪底水库,按滞洪水库设计,加上利用异重流,采取调水调沙创新的科研成果。从蓄水拦沙、滞洪排沙到“蓄清排浑”运用方式,使多沙河流水库设计和运行在认识和实践上实现了质的飞跃。 而永定河就没有这么幸运,规划的陈家庄水库尚未实施。 二说异重流。 永定河: 1959年7月31日,永定河官厅水库观测到异重流现象,并进行了利用异重流排沙试验。官厅水库异重流观测研究获得1978年全国科学大会奖,国际河流泥沙界出版水库泥沙问题,异重流部分由中国的学者执笔。 1983年至1985年,官厅水库防淤减淤综合治理措施研究项目提出利用异重流排沙方案,1989年,建设京西第二水源工程(后称东水西调工程)为官厅水库排沙创造条件。 黄河: 2002年和2004年,黄河小浪底水库联合三门峡、故县水库调水调沙形成异重流,释放2500m3/s流量冲刷下游河床,提高河道行洪能力,取得成功。2022年,又加上万家寨水库,小浪底水库释放流量达到4500m3/s,同时解决了水库淤积和下游河道行洪能力,一举两得。 从1959年发现异重流、利用异重流到2002年黄河小浪底调水调沙取得创新成果,经历了43年的努力,“异重流在官厅水库开花到小浪地结果”传为佳话。 三说断流。 永定河断流大约发生于20世纪60年代末(准确时间有待认定),以三家店拦河闸不向下游泄水为标志,下游河道水流比较复杂,官厅水库发电站尾水是三家店拦河闸的主要来水,经该闸调节后,由永定河引水工程输往城区。 三家店至卢沟桥区间两岸的支流(高井沟、城子沟、中门寺沟等)流域面积小,多为季节性排洪沟,流量不大。卢沟桥以下河道为地上河,两岸区间降水径流无法进入河道。 1996年在三家店下游建黑水河橡胶坝,恢复了河道的水面景观,回补了地下水。2010年实施永定河绿色生态发展带项目,建设了“五湖一线”工程。虽然此段河道有水流动了,但不是永定河水,而是经处理过的再生水。2017年6月,开始实施永定河综合治理与生态修复总体方案,利用黄河万家寨水库引黄入晋工程经册田水库,和洋河的友谊水库、响水堡水库,向官厅水库调水。经官厅水库调蓄后,向永定河下游进行生态补水。2019年,永定河补水水头到达卢沟桥下游16km。2020年,水头到达天津市武清区罗古判村。2021年9月27日,永定河全线通水,这是真正意义上的复流,黄河水从永定新河入海。这是一个值得铭记的日子,断流半个世纪的永定河,终于回来了。 黄河从1972年断流,(以利津水文站为准),利津水文站间歇性断流21年,断流天数达1050天。断流最严重的是1997年,利津水文站断流13次,共226天。断流河道长704km。 1999年3月1日,黄河水利委员会发布第一个调度指令,十天后黄河下游按计划全线复流(此后再无断流发生)。自2017年起,还为河北白洋淀、内蒙古自治区乌兰察布市凉城县岱海补水、以及流经晋、蒙、冀、京、津的永定河补水。 黄河在经历了27年断流后,经过黄河人不懈的努力得以复流后,又将自己宝贵的乳汁滋养着华夏儿女,无愧于中华儿女的母亲河美誉。 四说治河。 黄河治理以潘季驯为代表的束水攻沙、蓄清刷黄的方针,将黄河约束在下游两岸数百里大堤之内。但束水攻沙的理论和实践,既不可能控制上游来水来沙,也不可能在当时的技术条件下,合理确定下游堤距和河床断面的大小及底坡。所以没有能够改变河道淤积的趋势。随着堤防的不断完善,河床也在不断的升高,逐步形成了地上河。潘季驯治河以后,靳辅承袭潘季驯筑堤束水的主张。同时,他提出在强调以水攻沙的同时,提出“寓浚于筑”的思想。 永定河的治理,在很多方面与黄河非常类似,并且互相借鉴。清初永定河下游的河道呈自然漫流状态,仅有的堤防多有毁废。卢沟桥以下“迁徙无常,为害颇钜”。清前期康雍乾朝对永定河的极为关注和重视。康熙七年(1668年),当时被称为“浑河”的永定河在卢沟桥一带发生决口,东奔雄县,平地如“钱塘江潮”,村庄冲没消失殆尽。至三十七年,浑河下游又发生了摆动,与大清河汇流,危害霸州、新安一带。康熙帝亲临阅视,提出了“筑堤束水”、“束水攻沙”的方略,命于成龙“大筑堤堰,疏浚兼施。” 下游堤防的修筑,使洪水由自然漫流、迁徙无常的状态得到控制。尽管如此,河道泥沙淤积问题仍然突出,以至到安澜城河口受淤,洪水无法下泄。这时,采取了 “引清刷浑”的方略。 显然,康熙帝在治理永定河实施的治理方略,是明人潘季训治黄经验在永定河上的运用。而靳辅在治理黄河时提出的“寓浚于筑”的思想,也在永定河上有所体现。这个主张在乾隆后期很盛行,曾一度为治河的主导方针。 从永定河治理过程中积累的经验,在治理黄河时也得到过许多借鉴。康熙帝曾言“此河告竣,则黄河亦可仿此修之。”。康熙四十一年(1702年)五月,曾有将永定河石堤在黄河上建筑的想法,“朕令永定河修理石堤,特欲于此处试之,……朕意欲于黄河自徐州至清口两岸悉筑石堤,其费不过千万,若获成功,则永远无患,但运石稍难耳。”同年九月,上谕大学士等:“……朕观永定河修筑之法甚善,河身直,河底深,所以淤沙尽皆冲刷。今治黄河亦用此治,方为有益。此工多费不过十万两。试照永定河法修治之。”再如康熙四十二年二月,谕永定河分司:“朕观黄河险要地方,应下挑水埽坝。现今永定河,朕亲指示挑水等工,俱有裨益。尔遵照朕指示式样,前往烟墩、九里罔、龙窩三处,筑挑水坝数座,试看有无裨益......”。 结束语 黄河自东汉王景治河,动用数十万人修筑黄河堤防以来,历经了王安石、贾鲁、潘季驯、靳辅、陈潢等治理名人,提出了“筑堤束水”、“以水攻沙”、“以清刷浑”等多项治河方略并付诸实践。直到今天,庚续1953年的奋斗和付出,黄河下游河道在大堤的维护下,形成高出两岸地面的悬河。仅1949年以来,黄河下游的防洪工程完成土石方量达14亿m3,相当于建一条高5m、宽7m的大堤,可绕地球赤道一周。永定河从元太宗七年,历经于成龙、高斌、左宗棠等治河名人。庚续787年的奋斗和付出,永定河下游河道在大堤的维护下,同样形成高出两岸地面的悬河。 黄河下游悬河,大堤工程浩大,文化遗产丰富。1900多年来,亿万人民付出了辛勤劳动,是人类治理多泥沙大河的典范,举世无双,独一无二。永定河地上悬河,是700多年的伟大工程,它们都是中华儿女辛勤汗水聪明才智的结晶,是宝贵的历史文化遗产。以黄河和永定河修筑大堤形成地上悬河的伟大工程为共同标志,列入世界文化遗产当之无愧,指日可待。 |
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