瞭望丨黄河今秋何以安澜
文
《瞭望》新闻周刊记者林嵬张兴军杨琳
年10月10日，抢险队员在黄河台前段白铺护滩工程处，用铅丝石笼进行除险加固于澜摄
◇面对罕见秋汛，今年的防洪调度用足了“绣花功夫”，调度方案两小时更新一次，几近做到了精准、精细、精确利用好每一立方米的防洪库容、运用好每一秒钟的泄洪时机，最大限度挖掘水库调度潜力◇随着黄河流域生态保护与高质量发展上升为国家战略，结合本轮秋汛大考可见，黄河防汛减灾工作既面临着水沙联防、动床防御的旧矛盾，也增加了尽力控制下游河道不漫滩的新挑战，治理难度明显增加 ◇一旦古贤与小浪底水库联合起来，采用“蓄清调浑”设计运用方式，将形成黄河水沙调控的“双航母”格局，发挥“1+12”的作用 初冬时节，在黄河入海口，河海相拥、黄蓝交汇。经过近三个月的奋战，秋汛洪水顺利通过下游河道平安入海。 今年8月下旬以来，黄河发生严重秋汛，洪水场次之多、过程之长、量级之大极为罕见。面对前所未有的秋汛大考，黄河防御体系成功实现“不伤亡、不漫滩、不跑坝”目标。决胜秋汛，凸显了黄河枢纽工程的战略作用，也检验了基于对水沙规律深刻认识而实施精细科学调度的水平。 相关专家表示，受西北暖湿化气候过程影响，黄河流域异常性天气呈现明显增多趋势，未来黄河防汛减灾既面临水沙联防的旧矛盾，也增加了保护滩区安全的新挑战。复盘本轮秋汛大考，仍需提高警惕，居安思危，创新思路，建设更加完善的水沙调控体系。 三峰相叠罕见秋汛 自8月下旬以来，受秋季强降雨影响，黄河干流及支流渭河、伊洛河、沁河、汾河、北洛河、大汶河等接连涨水，特别是在山陕区间、汾河、泾渭洛河、三门峡至花园口区间及黄河下游的范围内，秋雨开始早、强降雨过程多、间歇期短、雨区重叠度高。自9月27日15时至10月5日23时，仅仅9天之内，黄河接连出现3场编号洪水，形成极为罕见的三峰相叠。 监测数据显示，入汛以来，黄河干流潼关站发生年以来最大洪水，同时也是年有实测资料以来同期最大洪水；花园口站天然洪水总量达亿立方米，发生年以来最大洪水。洪水历时47天，其中下游河道立方米每秒以上的大流量行洪过程长达27天。与此同时，黄河支流伊洛河来水为多年均值5.7倍，沁河为多年均值5.9倍，渭河为多年均值2倍，均发生有实测资料以来9月份历史同期最大洪水。受来水影响，多个水库水位持续上涨并进入高水位运行。10月9日晚20时，小浪底水库水位达（海拔）.5米，创年水库蓄水以来历史最高水位。 黄河水利委员会水文水资源局信息中心主任王春青分析，自今年8月下旬以来，冷暖空气在黄河中游持续交汇形成极为罕见的秋雨。“渭河、伊洛河和大汶河同时涨水，再加上黄河下游累计雨量达到多年均值的2至5倍，这种情况历史上实属罕见，也是造成今年秋汛极其严峻的重要原因。”王春青说。 黄河水利科学研究院副院长江恩慧说：“如果用打仗来形容，这场秋汛难就难在不仅总量大，而且是全面开花，各支流同时来水。” 大河猛浪，咆哮翻腾，潜流摆荡，滔滔涌来。 为确保黄河安澜，在早先召开的年黄河防汛抗旱工作视频会议上，水利部明确要求深入分析形势，坚持关口前移，以“防”为主，全力抓好预报、预警、预演、预案“四预”工作。面对历史罕见秋汛，黄委启动水旱灾害防御Ⅲ级应急响应，提出“黄河滩区不漫滩、工程不跑坝、人员不死亡”的防御目标，针对秋汛的不同阶段做出明确部署。一场重大防汛战役在流域上下全面打响！ 一遍遍仔细巡查、一次次精心研判，一双双熬红的眼睛、一个个疲惫的身影，汇聚成一股硬核力量，顽强阻击着滚滚洪流。 据统计，此次黄河秋汛防御，水利部、黄河防总协同晋陕豫鲁等流域省区先后投入3.3万余人、机械设备台（套）、累计抛石达80万方加固工程。 国家防总副总指挥、水利部部长李国英表示，面对如此艰巨繁重的任务，实现了行政首长负责制从有名向有实转变、防御力量从专业单元到群防群治拓展、防御任务从总体要求到责任落实细化、防御措施从被动抢险到主动前置转变、防御目标从险工险段到全线全面延伸等五个方面的重大转变，形成了一套行之有效的措施，取得了“防住为王”的最终结果。 精准调度极限承载 10月10日，记者直击小浪底水库泄洪现场。只见洪水通过三条排沙洞和一条明流洞倾泻而出，怒涛翻卷着冲向河面，空中腾起层层雾气。与此同时，在水库下游约4公里的地方，小浪底水文站外业测验组的赵文闯身穿救生衣，和同事们乘冲锋舟逆流而上，实地监测流量、流速、水深等数据。 在浪尖上逆行、和时间抢跑。面对前所未有的秋汛大考，黄河水利委员会水文局立足水文侦察兵职能，持续强化监测预报，密切 多位专家在接受记者采访时表示，经受罕见秋汛实现大河安澜，既得益于水利工程的坚强护卫，也离不开数万黄河人的艰苦奋战。尤为值得一提的是，水库联合精准调度在此次秋汛防御中成效显著。 黄河勘测规划设计研究院有限公司水文泥沙所副所长李荣容介绍，参与联合调度的主要是小浪底、陆浑、故县、河口村四座水库。洪水调度首先利用干流小浪底水库尽量拦蓄黄河干流及渭河洪水，其次运用伊河陆浑、洛河故县、沁河河口村水库拦蓄伊洛河、沁河的洪水，充分利用万家寨水库拦蓄黄河上游基流。在干支流水库配合的过程中，既要做好水库之间防洪库容的合理分配，发挥每座水库的最大潜力，还要通过调控实现干支流不同区域洪水过程在花园口断面的精准对接，确保本次洪水下游滩区不上水，工程不垮坝。 “此次水库联合防洪调度按照下游花园口水文站流量立方米每秒控制，以50立方米每秒、调度精度高于百分之一的量级对小浪底水库实施精准调度。‘精度最高的实时调度’对水库群高水位运行和下游防洪安全起到了至关重要的作用。”江恩慧说。 统计数据显示，仅仅从9月29日零时至10月10日11时，小浪底管理中心水量调度室就接收执行调度指令59次，对应闸门调整次。 黄河水利委员会水旱灾害防御局方案技术处副处长任伟介绍，洪水还原计算分析显示，如果没有中游干支流水库群的全力联合拦洪削峰，下游花园口站将出现两次超过立方米每秒的洪水。根据历史水文数据统计，自年9月洪水之后的70多年间，9月下旬及以后从未发生过如此大的洪水。 李荣容说，今年的防洪调度用足了“绣花功夫”，调度方案两小时更新一次，几近做到了精准、精细、精确利用好每一立方米的防洪库容、运用好每一秒钟的泄洪时机，最大限度挖掘水库调度潜力。但是如果本轮秋汛洪水再大一点，现状工程体系将难言可承受下游保滩任务。 多元联防难度增加 黄河难治，根在水少沙多，水沙关系不协调。 黄河勘测规划设计研究院有限公司董事长张金良表示，尽管黄河安然度过此番秋汛大考，但是复盘可见，现状工程运行已经逼近上限，也暴露出流域防御体系中诸多亟待解决的问题。 专家表示，随着黄河流域生态保护与高质量发展上升为国家战略，结合本轮秋汛大考可见，黄河防汛减灾工作既面临着水沙联防、动床防御的旧矛盾，也增加了尽力控制下游河道不漫滩的新挑战，治理难度明显增加。 资料显示，黄河多年平均年输沙量达16亿吨之多，为世界大江大河之冠。受生产力、人口增长等多种条件局限，历代治河大都采取了筑堤束水之策，从而使人沙赛跑旷日持久。由于泥沙淤积，黄河下游河床每年升高约10厘米，河床每当淤高到一定程度，河水就漫出河槽另寻出路，进而发生决口和改道。 为了确保下游安澜，新中国成立后，先后4次加高培厚黄河大堤，目前大堤平均高度达10米，所用土方可以垒13座万里长城。近30年来，随着沿黄地区用水增加，进入黄河下游冲沙水量减少，黄河主河槽淤积加重，致使下游大部分河段出现“二级悬河”。 张金良介绍，由于水少沙多，汛期主要洪水期黄河含沙量往往大于千克每立方米，中游支流含沙量最高可达千克每立方米，因此黄河防汛既要防水还要防沙，防御水沙两相流。 张金良解释说：“所谓两相流，是指同时存在两种不同相的物质的流动。就黄河而言，水沙运动实质上是固相和液相的相互作用。含沙量低的河流防汛主要防御洪水，就像在解一元多次方程，可以通过降次的方法求得精确解；黄河既要防水还要防沙，防汛就像在解二元多次方程，难度明显增大。” 除了水沙联防，河床游荡摆动也是黄河防汛一直面临的传统矛盾。 张金良表示，一般的清水河流，在水流作用下河道河床变形较小，黄河防汛面临的是动床边界条件，即河道在高含沙水流的作用下床沙迅速交换、河床冲淤变形剧烈。黄河上游宁蒙河段、中游小北干流河段、下游河段均为典型的冲积性河段，河势游荡多变，岸滩变迁因此有“三十年河东、三十年河西”之说。 相关专家指出，黄河流域生态保护与高质量发展上升为国家战略后，对新时期黄河防汛减灾工作提出更高要求。以本轮黄河秋汛为例，保护滩区百姓生命财产安全、控制下游河道不漫滩是此次防洪调度成败的关键，这也意味着滩区功能发生转变。 据了解，黄河下游滩区涉及河南、山东两省48个县（市、区）.5万人，总面积平方公里，耕地万亩。河南、山东滩区居民迁建规划实施后，仍有多万人生活在洪水威胁中。 黄河水利委员会水旱灾害防御局局长魏向阳介绍，在传统防御体系中，滩区相当于一个巨大的滞洪水库，一方面对洪水有显著的滞洪削峰作用，另一方面能够落淤沉沙、调整洪水含沙量。以往黄河下游河道发生洪水时，淹没滩区是理所当然的事，滩区居民也会进行紧急转移。 张金良认为，新形势下，黄河滩区高质量发展需求对下游滩区治理和功能化升级提出了新要求，“不漫滩”已成为防洪调度的新标准。 完善体系蓄清调浑 面对新时期的新要求、新挑战，如何补齐短板，进一步保障大河安澜？专家表示，针对黄河防汛安全暴露出的诸多隐患，未来需要紧紧抓住水沙关系调节这个牛鼻子，建设更加完善的水沙调控体系。 国际泥沙研究培训中心秘书处处长陈建国表示，黄河水沙关系不协调是流域性的，并非某一点、某一河段，仅靠单一工程完不成任务，需要完备的调控体系才能实现水沙协调。 据了解，我国多沙河流水库泥沙设计运用曾先后经历“蓄水拦沙”和“蓄清排浑”两个阶段。以三门峡水库建设初期为代表的“蓄水拦沙”阶段，水库既保不住库容，又无法实现开发目标。通过改建，三门峡水库探索形成“蓄清排浑”运用方式，支撑了小浪底水库和三峡水库建设，进入了“蓄清排浑”运用阶段。虽然保住了有效库容，但是功效仍发挥不全，牺牲了部分综合利用效益。 江恩慧介绍，从本轮秋汛洪水监测数据看，8月20日至10月27日，仅两个多月时间内黄河利津水文站断面入海水量就达亿立方米。汇总数据显示，1月至10月，利津水文站实测入海水量达亿立方米，远大于《黄河流域综合规划(—年)》提出的河道内生态环境需水量亿立方米。然而由于黄河中游干流从内蒙古头道拐到河南桃花峪区间，已建水库万家寨、三门峡、小浪底因泥沙问题均不具有跨年度调节能力，致使宝贵的水资源难以得到充分利用。 张金良表示，目前依托重大水利工程及国家科技项目，多泥沙河流水库设计运用技术由“蓄清排浑”发展到“蓄清调浑”新阶段，破解了“库区泥沙淤积形态控制难、水沙库容不能互换、径流无法实现年调节”三大技术瓶颈。多沙河流水库“蓄清调浑”理论技术体系已经成型，并经过小浪底、三门峡水库运用实践检验，可为黄河再建水利枢纽提供坚实的技术基础。 据了解，根据《黄河流域综合规划(—年)》，黄河水沙调控体系中的主体除了干流已建成的龙羊峡、刘家峡、三门峡、小浪底水库，还规划在上中游修建黑山峡、碛口、古贤三座调节性水库，由此与干流、支流其他控制性水库互为补充，共同构建完善的调控体系。其中古贤工程控制着全河60%的泥沙和80%的粗泥沙，是黄河北干流洪水、泥沙控制的关键性工程，在黄河水沙调控体系中具有承上启下的作用。 多位专家还表示，受西北暖湿化气候趋势影响，近年来黄河流域异常性天气明显增多，这既给现状水利工程安全运行增加了难度，也使得启动后续工程建设变得更为迫切。 据了解，自年开始，古贤水利枢纽工程经历了长达20余年的研究论证。年2月，黄河水利委员会联合晋陕两省相关部门编制完成《黄河古贤水利枢纽可行性研究报告》，并于同年11月通过技术审查。目前，初步设计工作已经完成。 张金良告诉记者，一旦古贤与小浪底水库联合起来，采用“蓄清调浑”设计运用方式，将形成黄河水沙调控的“双航母”格局，发挥“1+12”的作用。一方面，这将有效补充小浪底调水调沙后续动力，同时大幅增强“上拦”能力，显著提升渭河下游防洪水平；另一方面，还可打破黄河中游干流无径流调节水库的局面，实现跨年度调节水资源，以保障中下游河道及河口生态水量和流量，促进下游和三角洲生态修复。
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