黄河治理论，本文主要内容关键词为：黄河论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
编者按：黄河，这条养育了伟大中华民族世代子孙、创造了灿烂的古代文明的大河，也曾多次溃决泛滥，给沿黄流域的人民带来深重灾难，变成人们心目中的害河。根治黄河，变害为利，成为人们千年夙愿。改革开放的时代，对施展这一宏图提出更加迫切的要求，也提供了有利的机遇和成熟的条件。根治黄河，不仅造福于流域九省区，而且有利于整个国家的经济社会发展，是一项惠及中华民族子孙万代的大工程。本文作者集多年治黄的研究成果和实践经验，对黄河的本质、主要矛盾作了深刻揭示，提出了系统而详实的根治对策，使人们从中看到根治黄河的光辉前景和现实途径。
黄河是中华民族的摇篮，也是祖国的忧患。它孕育了华夏文明，也曾带来深重的灾难。根治黄河水患是中国人民千百年来的梦想，也是中国历代志士仁人萦怀心际的历史难题，更是当代中国加快经济发展的基础条件。本文试就黄河的本质、主要矛盾和根治对策，从理论和实践的结合上作一研究探讨。
举世瞩目的时代课题
纵观中国历史，黄河稳则天下兴。大禹治水，“千年无河患”。汉代王景治河，功勋卓著，黄河历经魏、晋、隋、唐无大改道，为唐朝盛世奠定了基础。宋代，黄河南移，溃决泛滥频繁，黄河流域开始衰败。公元1855年，黄河于河南铜瓦厢决口自夺大清河入海，回归利津流路，迅速由地下河演变为地上河，仍然在黄河三角洲上频繁改道。历代虽有不少重臣提出过治黄方略，但均因政治腐朽、国力衰微而未能实施。新中国成立后，党和国家十分重视治黄事业。40多年来，黄河治理工作取得了巨大成就，实现了持久安澜。但由于经济、科技体制诸多方面的原因，黄河的治理始终没有从河床与河堤轮番加高的恶性循环中解脱出来，始终没有突破“尾闾摆动，均衡布沙”的传统模式，始终没有完全走上科学、全面开发利用黄河、造福后代子孙的轨道。这不仅加重了下游防洪抢险的负担，而且严重制约了黄河三角洲开发和黄河流域经济发展，与改革开放、经济振兴、科技发展的新形势不相适应。随着珠江三角洲、长江三角洲经济的相继崛起，我国经济发展的重心必将再度北移，黄河流域和环渤海地区正处于腾飞的前夜。这是我国实现“三步走”战略目标又一个历史性的关键步骤。历史发展到今天，黄河口地区经济社会状况发生了巨大变化，无论是在黄河流域经济带还是在环渤海经济圈，黄河三角洲都在日益显示出越来越重要的地位。这里不仅拥有占全国石油产量1/4的第二大油田，而且具有建设国家级能源、 化工和农牧渔业三大基地的资源优势。国家已把黄河三角洲开发列入《中国21世纪议程》优先项目计划，山东省把它列为全省两大跨世纪工程之一。经济社会发展的现实已不允许黄河现行流路再度摆动。因此，根治河口、稳定黄河现行流路，并以此推动全河大治，已成为历史发展的必然要求，成为一个事关国家发展全局的亟待解决的时代课题。现在，治理河口、长期稳定黄河现行流路、根治黄河水患的时代条件已经成熟，历史机遇已经到来。只要在进一步科学论证的基础上形成可供国家决策的治黄方案，组织各方面的力量进行联合攻关，从根本上解决黄河的问题指日可待。
黄河的本质与主要矛盾
黄河的本质是在一定能量推动和多种约束之下的流体运动。推动黄河运动的主要能量是位能。黄河发源于“世界屋脊”——我国三大台地之首的青藏高原，依次流经黄土高原、华北平原，从源头到入海口的落差达4800多米，形成了气势恢宏、能量丰富、奔腾咆哮的特色。黄河的主要约束形式有三种：第一是河床的硬约束；第二是黄河滩地乔、灌、草结合的生物约束，即软约束；第三是河口海动力和地转流科氏力的牵引性约束。当黄河的约束能量大于自身能量时，就呈稳定状态；反之，就会失去平衡，造成灾害。研究黄河治理，就是研究黄河能量与约束之间的平衡关系。研究黄河治方式，就是研究这三种约束形式的优化组合，形成在任何状态下约束能量都大于黄河自身能量的防洪保障体系和调节手段。传统的治黄方式只注意到河床硬约束的作用，而未注意后两种约束特别是海动力牵引性约束的作用，更没有研究它们之间的优化组合，所以总找不到治理黄河的根本出路。
黄河的主要矛盾是水少沙多。黄河发源于巴颜喀拉山北麓， 流经9省区，从山东东营市注入渤海，流域面积75万平方公里，其中45.6%属水土流失严重、气候干旱的黄土高原地区，从而形成了水量小、含沙量大的特殊矛盾。按河道长度和流域面积计算，黄河是我国第二大河，但其年径流量仅为长江的1/23，珠江的1/8，位居第五。 据利津水文站实测，黄河多年平均含沙量25kg/m[3]，是长江的47倍、珠江的84倍， 钱塘江的150倍、密西西比河的25倍；汛期年均含沙量为39.42kg/m[3]， 最大可达100kg/m[3]以上。黄河每年从黄土高原携带10多亿吨泥沙进入河道，且多为粗沙，在自然状态下，其中的3/4进入浅海造陆，1/4淤积于中下游河道，使河床不断抬高，成为世界上少有的“悬河”。传统的治理办法是筑堤束水，强化硬约束，这当然是有效的，但仅此一举必然造成河床与堤坝竞相抬高的恶性循环。对此，毛泽东同志曾尖锐提出“黄河上了天怎么办”？不懂得或不正确发挥后两种“约束”特别是海动力的输沙作用，当然回答不了这一历史发问。因此，必须抓住黄河的本质和主要矛盾，深入研究“三约束”，特别是海动力的牵引输沙作用，才能科学地回答这个问题。
科学研究发现，黄河的本质、“三约束”的作用早已从其自身的行水历史清楚地反映出来。从有文字记载的历史看，黄河南徙北移，历尽沧桑，尽管摆动幅度很大，但利津流路行河时间长达1300多年，占整个行水时间的一半以上，是行河时间最长和相对稳定的流路。近代黄河在以宁海为顶点，北到套尔河，南到支脉河的大三角洲范围内摆动，但在刁口与清水沟这个狭窄的区间行水年限占83%以上。何以如此？就是因为在这一海域存在一个强海流区，具有较强的输沙能力。这早已从大清河的实际情况得到很好的佐证。据《利津县志》记载，清朝前期，大清河从利津铁门关入海，槽宽30余米，槽深20余米，当时最大的船只行于河中，人在岸边平视不见桅杆。这是因为自然形成的东北西南的河势直指强海流区，并与该地区每年十月至次年六月的主风向一致，渤海风暴潮与无潮区耦合强化了海动力输沙能力。现代海洋动力专家已研究清楚，这一无潮区（M[,2]）位置约在38°22′N、119°20′E， 附近潮流最大流速可达200cm/s，非常有利于疏沙。这一切都证明， 渤海确实具有消化黄河泥沙的基础条件。当然，大河河口的输沙能力是海、河动力共同作用的结果，又与河口的边际条件关系密切。总览世界大河河口状况，大体可分为两类：一类是以其有利的河口边际条件，特别是在自身动力和海动力作用下自然形成稳定的河口，如中国的珠江、钱塘江，加拿大的圣劳伦斯河等；另一类是在自然作用和人工控制下形成较为稳定的河口，如欧洲的莱茵河和美国的密西西比河。现代水利科学成果表明，第二种类型居多。黄河即属第二类。密西西比河的成功治理经验与我们在河口进行的理论研究和工程实验成果都说明，只要正确选择黄河入海方向，改善河口边际条件，优化“三约束”，强化海动力，完全可以解决黄河的固有矛盾，使其流路长期稳定。
具体选择黄河入海流路，必须做到自然规律和流域经济社会发展紧密结合，力求使黄河流域自然环境和经济社会发展相协调。几十年来人民治黄的伟大成就之一， 就是通过对频繁改道和多种方案的比较， 于1976年开始选定了现行清水沟流路。实践证明，黄河稳定在现行流路，正确处理了黄河流路与建设东营港的矛盾，不仅关系东营市和胜利油田的发展大局，而且对山东和国家最有利。从宏观方面讲，黄河稳定在现行流路，中国大水系分布最合理。黄河南移，黄淮（河）合流，必加重南方水患；黄河北徒，则黄海（河）交汇，危及京津。黄河稳定在现行流路，惠及冀鲁豫，且能使长期以来投入巨资形成的防护工程永续使用，使黄河成为我国北方经济腾飞的动力之源。从微观方面讲，黄河现行清水沟流路可解决水少沙多的自身矛盾，可巧妙解决黄河入海流路与建立黄河海港（东营港）的矛盾。专家已论证清楚，黄河长期稳定在现行流路，再辅以西河口高位分洪，就可使天然港址M[,2]无潮区避开新老黄河口泥沙淤积，从而使东营港得以发挥自然和社会优势，迅速发展起来，成为黄河三角洲开发和黄河流域经济发展不可缺少和无可代替的巨大的驱动力。
根治黄河的对策
黄河治理是一项复杂的系统工程，涉及多学科、多领域，必须在认真总结以往治黄实践的基础上，充分利用现代科技成果，制定正确的治理方针，采取科学、综合的治理措施，达到“除害、兴利、常流”的根治目标。
从黄河的本质出发，研究治黄方针应分区段正确分析和调节黄河能量，优化、强化“三约束”。黄河的能量因不同时空条件而不同，在不同区段差别很大。上游水运动能量小而约束能力大，中下游水运动能量大而约束能力小，并且约束能力相对稳定而水流能量因时空和区段不同变化剧烈，这就决定了中下游防洪任务艰巨。治黄方针必须符合这种客观实际。过去制定的“上拦下排、两岸分滞”的治黄方针是正确的。但在新的历史条件下，应该加以完善和发展。特别对下排的关键区段河口，必须更新观念，正确决定综合治理措施。从治黄实践和长远发展趋势来看，治黄总方针应加上“高位分洪、引江入黄”八字，即“上拦下排、两岸分滞、高位分洪、引江入黄”。只讲“两岸分滞”，不讲“高位分洪”和“引江入黄”，方针不彻底，不能把黄河洪水的破坏性能量转化为有效能量，不能改变黄河下游的水沙比，不能解决黄河固有的诸多矛盾。
在治黄方针确定后，应紧紧抓住黄河水少沙多、水动力不足的主要矛盾，科学安排治黄工程，合理调整黄河自身能量和约束之间的关系，使“三约束”的综合能力在任何时空条件下都永远大于洪水能量。因此，必须充分发挥现有治黄工程的作用，注意新上工程与现有工程的巧妙衔接，达到除害和兴利的统一。为此，应有计划分阶段实施十项工程。
上游：实施多级拦蓄和流域封育两项工程。一方面可减少水土流失，减沙入黄，另一方面可调蓄水能，发挥发电、灌溉等多种效能。学术界对此认识统一，只是实施困难，现已取得重大进展。只要工程正确，量级合理，长期坚持，必见大效。
中下游：实施四项工程。一是固堤宽滩，对现有堤防从薄弱区段着手进一步加固。二是定向深河，采取护滩导流，优化滩区软约束，造成宽滩滞洪、缓流落淤、主河道急而稳定的流势，达到洪水期河道自行刷深、河滩自行淤高的目的，从而逐步实现滩区相对地下河的目标。三是分滞分洪，在中下游适当地点开设或启用分洪河（如德惠新河、徒骇河等），分流入海，以预防特大水患。四是引江入黄，作为长远的、彻底的治黄方略。三峡水库设计坝高185m，蓄水高度175m ， 郑州海拔高程90m，从三斗坪至郑州480km，落差85m，以冲刷比降设计建造水渠，从 三峡水库至郑州，引含沙量小的长江水直接进入黄河，彻底改变黄河下游的水沙比，即可使黄河河床冲淤平衡或逐年下降。考虑到黄河和长江汛期的不同步性，此举可把长江洪水的破坏性能量转化为冲刷黄河的有效能量，同时可彻底解决华北缺水问题。现拟议中的“南水北调”中线方案，只考虑解决京津缺水问题，而未把根治黄河考虑进去，实为单项治标之策。如果说汉代王景治黄把黄河基本稳定在现行流路，隋朝开通大运河把中国的四大水系从下游联结起来，为中国出现唐朝盛世奠定了水利基础，那么，把长江和黄河从中游联接起来，将为中国步入世界经济强国之林奠定水利基础。
河口段：主要搞好四大工程。
1.导流工程。束水攻沙是国内外大江大河入海口治理成功的共同经验。修建控导工程，改变水沙运行条件，提高河道输沙能力，减少河床淤积，推动河口按最佳流向运行入海。1988年以来，在西河口以下修筑的控导工程已起到了控制河势、固滩定槽的作用，效果明显。据最近黄河部门勘测结果表明，现行清水沟流路与以往流路相比，有“五个之最”，即行水年限最多，改道点以下河道最长、最直，近海段滩槽高差最大，拦门沙发育最小，反映出河口治理的明显效果，展现出良好的行水前景。
2.疏浚工程。黄河挟沙到达河口，受涨潮海流顶托，流速降低，在咸淡水混合后泥沙絮凝和团聚，加速沉落，形成拦门沙，这是造成口门摆动、流路不稳的重要因素。因此，疏浚口门、打开拦门沙是河口治理的关键工程。自1988年以来在黄河口利用射流冲沙、机船搅动、定向爆破、铲运机开挖河槽、挖塘机疏障清节等多种方法，疏通尾闾河段，借助河海动力扩展河槽，实现了河动力向海动力的直接传递，大大减轻了口门阻水滞沙的危害。今后应组建疏浚船队，采取先进设备，实现机械力和自然力的结合，切实加大疏浚力度和打开拦门沙，保持河口畅顺。
3.强化潮汐工程。利用海洋动力输沙是稳定河口流路的根本出路。河流动力将泥沙输送到河口后，其能量已趋近于零，入海的泥沙要靠海洋动力输送。海洋动力学表明，河流泥沙输向深海的数量与潮汐和海流关系极大，海流与河流入海方向垂直，输沙效果最佳；河口越直接凸入深海，海动力带走的泥沙就越多。因此，当现行河道向前延伸一定长度，海动力增强到其输沙能力与来沙平衡时，即可建造强化潮汐工程。具体方案是在河口建造钢骨水泥的纳潮水库，使库堤稍低于河口高潮位。这样在高潮位时迅速纳潮入库，落潮时在库堤约束作用下，使潮水直冲口门，从而加大潮汐强度，增强输沙能力，防止拦门沙的形成，保持口门畅通。
4.高位分洪工程。在西河口设计建造高位分洪闸，当洪水达到一定水位时，即提闸分洪分沙，为稳定黄河现行入海流路装上“安全阀”。同时在分洪河道两侧串并若干水库，灌溉农田，淤沙造地，并逐步调整黄河三角洲水陆比。这一高位分洪工程的成功，将为解决中游特大洪水水患提供借鉴。
以上工程的核心是优化强化“三约束”、控制调节洪水能量、研究运用自然规律，做到以田治河，以河治河，以江治河，以海治河，把黄河尾闾从周期性摆动、黄河河床和大堤周期加高的恶性循环中解放出来，形成黄河长期安流、黄河流域经济社会长期稳定协调发展的良性循环。
搞好黄河优化“三约束”实验
科学研究的任务是把复杂的问题简化。反映黄河本质的“三约束”理论，为正确评估各种治黄观点和工程方案提供了标准，为解决黄河水患这一亘古难题提供了“钥匙”。在“三约束”理论的指导下，我们可以清楚地看到解决这个问题的方向、方法、重点和具体路子。这就是在上游拦蓄封育取得巨大成就的基础上，在掌握调节上游水能主动权的条件下，不失时机地优化中下游的“三约束”，实现根治黄河水患与发展沿黄经济的统一协调与互促。实施这一意义巨大、影响深远的社会科技工程，应该首先搞好区段实验，然后全程推广。
（一）正确选择实验区段。河口区段最能体现黄河的本质。黄河在东营市境内138km的河段上拥有完整的“三约束”条件。同时， 这里还具有以下有利因素：第一，这里有国家确定的1万流量的防洪任务。 第二， 利津渡口（国家在这里设有水文站）两堤早已石砌渠化， 最窄处460m。以上两点证明，在这里进行科学实验，最容易进行定量分析。第三，黄委会在这里设有河口管理局并成立了河口治理研究所，组织领导和科研力量较强。第四，黄河尾闾摆动给这里的人民带来的灾难最深重，给国家造成的现实损失最大。河口人民摆脱贫困的强烈要求、国家加快经济发展大局的紧迫需要，都集中在稳定黄河现行流路上。
（二）切实更新观念，增强科技意识。要改变传统“滩区行洪”的旧观点，树立“滩区滞洪、植被约束、缓流落淤、水体导流”的新观念。要认真研究、科学界定河道障碍标准，废止盲目清障的习惯做法。在利津以下科学界定河道断面宽度，并相应修建护滩导流工程，在其边际以外的滩区设计建造的水利工程、林网工程以及油田防护工程，只要不高于防洪大堤，均不应再视为行洪障碍，而应作为优化“三约束”的防洪体系加以保护。教育群众自觉放弃与此相矛盾的修筑临时生产堰的错误做法。
（三）制定并组织实施“三约束”规划。（1）黄河主管部门确定主河槽标准，力求缩小曲度系数，做到变曲适当，河道顺直。搞好护滩定槽，抓紧实施河口治理一期工程，切实强化河床硬约束。（2）以地方为主搞好河滩软约束。一是抓好滩区水利建设，实现滩区水利化。在河道险工处或弯道处建设扬水站或可控制的分流涵管，改变堤根低于滩唇的状况，为向堤根分洪放淤、提水灌溉创造条件。二是科学建设滩区林网。选择能在滩区生长的适宜树种，科学规划，建造滩区防护林。初步按占滩地面积15%左右设计建造林网，并通过实践，从滞洪护田效果和滩区农林综合经济效益两个方面考察，逐步确定最佳农林比例。林带方向可与河道流向成45°左右的夹角，以利于滞洪向河道回流。三是改变滩区耕作制度，原则实行一麦一草。秋季作物原则上种植牧草或不怕短期水淹的作物。四是在滩区规划建设稳定的农民新村。在引黄闸、石砌渠化或规划渠化相对安全的大堤外侧，规划建设农民新村，依托黄河，全面促进社会进步。彻底解决滩区群众的临黄之苦，使其深得临黄之利。（3）建立河口疏浚船队，强化牵引性约束。东营市、胜利油田和河口管理局将继续发扬团结治水精神，采取实际措施，尽快把疏浚船队组建起来，以形成河口管理机构、科研机构和疏浚船队成龙配套的河口治理体系。（4）科学建造导流工程。在清七以下， 要继续加大工程措施，按4000m[3]/s流量的相应水位修筑导流堤，逐步达到“溢而不垮、分而不改、小水导流导沙、大水漫顶淤滩”的要求。根据在海流和地转力联合作用下黄河入海口向南偏转的趋势，导流堤应“南高北低、南长北短、南强北弱”，以利于泥沙向深海、强流位置输送。现在河口空前好的形势清楚的反映出截支强干、工程导流、疏浚破门、植被定槽的作用。
（四）继续深化科学研究。为了尽快统一学术界的认识，形成国家决策方案，急需加深科学研究，定量分析，周密设计具体实施方案。目前，“延长黄河清水沟流路行水年限的研究”已列入国家“八五”科技攻关课题，应在此基础上继续列入科技“九五”计划，并在东营市建立黄河口物理模型，由中科院、黄委会、国家海洋局选派专家，紧紧围绕强化海动力牵动性约束高位分洪，治理河口、长期稳定黄河入海流路这个专题，进行联合科技攻关。同时，应对水利界提出的许多具体治黄工程方案，进行比较研究。
站在科学和时代的高度看，根治黄河水患已经不是一个神秘莫测的复杂问题，应该列入国家科技攻关和社会经济发展计划。为此，水利学术界和国家有关部门应特别关注、迅速解决为黄河正名、授权、筹资三大问题。正名，应正确认识，充分估价黄河在当代中国经济发展中的重大意义，应明确宣布黄河已由历史的灾害河转变为推动国家北方经济发展，造福祖国人民的、巨大的、不可缺少的自然优势条件；授权，黄河主管部门应拥有分配调度黄河水沙资源，解决黄河自身诸多矛盾的权力；筹资，古今中外大河治理，都必须有可靠的资金保证，因此为治理黄河制定法定的筹资方案，已成为当务之急。这三个问题的解决，将会有力地推动治黄事业的迅速发展。