稳定黄河入海水流路径的理论思考_黄河论文

稳定黄河入海水流路径的理论思考_黄河论文

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黄河是中华民族的摇篮,又是祖国的一大忧患,历史上黄河流路的频繁摆动曾给人民带来沉重灾难。解放后,人民治黄取得了辉煌成就,但因黄河流路不稳,仍严重制约着黄河三角洲的开发和黄河流域的经济发展。本文试就稳定黄河流路这个事关国家和民族利益的历史课题做一理论思考。

一、从历代黄河变迁和当代治黄的实践看,黄河现行入海流路是最好的

黄河自山东利津一带入海的现行流路是其自然流势的选择。据史料记载,黄河入海流路主要有三条:北行河北沧州一带入海,东行山东利津一带入海(即现行流路),南行江苏连云港一带入海。其中,东流路行河时间最长,相对稳定,而南流路是在战争中人为造成的。在清初,“河决北岸十之九”,“凡其溃道皆由大清河入海”(即现行河道)。清初大臣孙嘉淦认为,“大清河东南皆泰山基脚,其道亘古不坏,亦不迁移”。清代思想家魏源在对黄河入海北、东、南诸流路进行比较研究后认为,“唯东道天然大壑深通,且为历年北决之正溜,天造地设,更无善于此者”,并主张人工改道大清河入海。此议虽未被采纳,但1855年黄河自夺大清河道由利津入海。可以说,这是自然流势的最佳选择。

黄河稳定在现行流路对国家利益最大。解放后,国家投资45亿元用于黄河下游防洪,先后3次对1400公里黄河大堤加高培厚,新建和改建了8000多道险工坝岸和河势控导工程,完成土石方量相当于万里长城土方和砖石方总量的3.4倍。同时,大力发展引黄灌溉事业,使黄河成为我国北方工农业发展的大动脉。显然,黄河长期稳定在现行流路,最有利于发挥建国以来投入巨资形成的防护工程的作用。再从与黄河毗邻的各大水系的分布看,黄河南徙,则黄、淮合流,加重南方水患;北移则黄、海(河)交汇,危及京津;稳定现行流路,则可惠及豫、鲁、冀,对国家利益最大。

黄河从现行流路入海可解决自身固有的矛盾。治理黄河的主要矛盾是水少沙多,迫切需要解决泥沙处理问题。黄河从现行流路入海不仅海域广阔,容沙量大,而且此海域落潮流速大于涨潮流速,有利于向深海输沙。此处海岸带经常处于东北向岸风场的激浪冲击下,再加上潮汐和海流作用,使得海岸不断蚀退,体现出风浪、潮汐和海流的巨大疏沙能力。若在坚持长期稳定现行流路的同时,于西河口建立高位分洪闸,利用钓口河道实行高位分洪,既可发挥渤海北水体的疏沙动能,又可补充北部沙源,抵消海浪侵蚀,保持北海岸的相对稳定。另外,黄河三角洲地区海拔低、面积广阔,可利用黄河泥沙放淤改土。

现行入海流路的稳定为在黄河三角洲建设北方大港创造了自然条件。经专家论证,现黄河口以北40公里处五号桩附近的无潮区,是建设深水大港的天然港址。据卫星遥感资料显示及对大量实测资料的研究发现,黄河口海区与五号桩北部海区分属两个不同性质的流场,其结合部浊度峰成为黄河泥沙不能逾越的边界,其北界在北纬37°50左右;老黄河口(钓口河故道)堆积的泥沙向五号桩海区运移到北纬38°10左右以余流的形式转向外海。可见,长期稳定现行流路,可为黄河三角洲提供一个能够避开新、老黄河口泥沙淤积的良好港区。

二、从近代各国治理河口的经验看,“定向、疏浚”是稳定黄河现行流路必不可少的关键工程

河口是河海交汇之地,动力环境条件较为复杂。直到本世纪初,随着近代经济科技的迅速发展,一些发达国家才相继在河口治理上实现重大突破。典型的例子是美国密西西比河河口的治理和新奥尔良港城的兴起。据研究,其关键措施是定向、疏浚,即利用河口外流场的治理工程,将南水道和西南水道口外拦门沙航道的轴线分别向东偏移36°30和35°,使与墨西哥海流基本垂直,从而大大改善了输沙条件。黄河自咸丰五年(1855年)改道大清河入海后,河口淤淀不断导致溃决,不少大臣亦曾提出过导流、拖淤的工程方案。1899年,比利时工程师卢法尔根据美、奥、法、比等国家的河口治理经验,提出疏通黄河口拦门沙的建议。由于种种原因,这些方案和建议未能实施。借鉴各国及前人的成功经验与建议,排除“自然摆动规律”的制约,我国有关方面于1988年开始采取“工程导流,疏浚破门,巧用潮汐,定向入海”的综合措施治理河口,稳定黄河现行流路,以较简易的疏浚方法取得了超出预想的治理效果。这一重大突破确实值得重视和深思。

三、从强化输沙动力的方式看,充分运用海洋潮流输沙是保持黄河流路稳定的根本出路

黄河的治理工程应以减少泥沙入海和强化输沙动力为出发点。河口是黄河泥沙由河流动力向海洋动力传递的枢纽地区,不仅受中上游来水来沙、河道演变等河流因素的影响,而且受到海流、波浪、潮汐、风暴潮等海洋动力及海岸、地质、气候等多种因素的综合影响。因此,要使黄河得以根治,必须改变过去那种只着重河道整治而放任尾闾自然摆动的传统观念,树立运用河流与海洋系统的多种动力因素予以科学施治的新观念。从能量传递的角度研究,黄河自身的动力既然已把黄土高原的泥沙带到河口,那么巧妙地利用海动力,并通过科学设计,实现海动力和风能、机械能的结合,就一定可以把拦门沙打开,把泥沙带入深海,保持河口畅顺和流路稳定。据观测,黄河口外海域存在着高速流场,黄河沙嘴定向凸出对潮流产生集束作用,使流速正在进一步增大。最大流速为190厘米/秒,最大可能流速则可达200厘米/秒以上。这就为我们通过一定的工程措施,综合利用各种海洋动力输沙创造了条件。根据专家的意见和我们的实践,可以采取四种方式输沙入海:一是利用河口段潮流和潮汐挟沙输沙,治理拦门沙;二是利用水下沉积物高密度重力流挟沙排沙;三是利用风能强化潮流输沙;四是利用海流高速流场将黄河泥沙带入深海,并在海动力综合作用下,在渤海湾进行远距离输送。只要坚持实施控导工程,使黄河口趋近高流速场,让强海流带走更多泥沙,直至带走的泥沙与来沙量平衡,就可实现黄河河道不再延伸和流路长期稳定的目标。

四、从人民治黄事业的发展看,开发黄河产业是实现黄河长期安流的动力之源

解放以来,国家为黄河建筑了相当规模的防洪工程体系,使40余年秋伏大汛安澜入海,功不可没。但是,计划经济固有的弊端,也给黄河事业带来了许多矛盾和问题,这在我国由计划经济体制向市场经济体制转变时表现得尤为明显。比如,一些重要的工程设施仅以防灾防患为目标,不能发挥应有的综合效益,与防区人民的利益产生冲突;国家投入机制转换及物价上涨等因素造成修防资金严重不足,各种工程设施日益老化;在改革开放的新形势下,黄河流域各省区对黄河治理提出了更高的要求,而职能部门的实力却很不适应等等。要解决这些矛盾和问题,必须进一步深化改革,改变长期以来治黄投入只消耗不回收的状况,发挥黄河优势,创办黄河产业,增强治黄事业的自我发展能力。

黄河发源于“世界屋脊”,拥有丰富的水电资源。我国北方严重缺水,黄河水资源已成为其流域广大地区工农业发展的原动力。河上许多滞洪闸涵经改造可给滞洪区人民带来灌溉和生活之便。黄河水沙资源的利用可放淤抬地,改良土壤,增加农业收入。在河口经过综合治理达到河床和堤坝不再抬高后,黄河两岸大坝可开发为高速公路,为治黄事业带来滚滚财源。黄河的这些独特优势,使其流路的稳定完全符合流域人民、国家和民族的根本利益。国家可制定优惠政策,吸引沿黄省区、台港澳同胞、海外侨胞乃至外商外资的广泛参与,多方筹集资金,创办黄河企业集团,使黄河治理同黄河产业发展紧密结合起来,实现治黄投入的良性循环,开创人民治黄事业的新局面。

五、从黄河流域的振兴看,稳定黄河现行流路是历史发展的必然要求

黄河流域是中华民族的发祥地。黄河及其流域蕴藏着巨大的发展潜力。在改革开放的新形势下,黄河历史文化的潜力和流域资源的优势,必将迅速转化为经济优势。事实上,黄河上游水电、中游煤炭、下游石油的格局已经形成,沿黄各省区联合协作日益发展,黄河流域经济带已见端倪,随着珠江三角洲、长江三角洲及其流域经济的相继崛起,黄河三角洲和黄河流域也必将迎来经济的大发展。

为了黄河流域的振兴,我们正在抓紧实施扩建东营港、建设东北经济区和中原经济区海陆通道两项根本性工程。经过十多年的努力,东营港至大连港的滚装船航线已经开通,将其建设为石油和煤炭输出及综合性贸易大港的规划正在实施。这一在建的东方大港必将为黄河流域的经济腾飞发挥重要的作用。建设以东营港和大连港为控制点的海上航线,与陆上运输相衔接,上行经沈大线向北延伸,下行经东营、济南直通郑州中原腹地,可形成一条联接三省(辽、鲁、豫),贯通五市(沈阳、大连、东营、济南、郑州),西南与欧亚大陆桥相衔,汽车、火车、滚装轮渡并用的新通道。这一通道的建设对于东北经济区、黄河流域经济带和环渤海经济区的联动发展,对于促进全国统一市场的发育和建设,优化全国交通布局,都具有重要的战略意义。它将彻底打破黄河流域的阻塞封闭局面。而海港建设和海陆通道建设,均以稳定黄河现行流路为前提条件。因此,随着黄河流域经济带的兴起,长期稳定黄河现行流路已成为关系国民经济发展大局、必须妥善解决的时代课题。

目前,根治黄河水患、保持黄河长期安流的条件已经具备。今后一个时期,应采取减沙、增容、强流、分洪、借力的综合措施,统一规划、分期实施八项重点工程:上游的多级拦蓄工程、流域封育工程;中下游的分滞分洪工程和引江入黄工程,河口段的导流工程、机械疏浚工程、西河口高位分洪工程、口门强化潮汐工程。只要我们抓住黄河的特点和主要矛盾,坚持积极、全面、科学的治黄指导思想,将国家、相关地区和部门的力量、科技的力量、自然的力量有机地结合起来,持久地开展治理工作,就一定能够“把黄河的事情办好”,稳定黄河现行入海流路、根治黄河水患的理想必将成为现实。

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