黃河下游治理問題論文

時間:2022-07-16 05:15:00

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黃河下游治理問題論文

摘要摘要:河口要穩定,必須遠離感潮區,清水入海。最好的選擇,河口置于利津。挖沙降河,挖沙造地,置河床為地下河。淤臨、淤背、固堤、清水澆灌,防洪大堤可成為高速公路,建設大城市,開發旅游區,熟悉黃河,宣傳黃河。

摘要:黃河下游治理問題

一、黃河口的南遷史

1、公元前3000年黃河自天津入海(北緯39°)。

2、公元前602年黃河自河北省黃驊入海(北緯38.5°)。

3、公元11-1048年黃河自山東利津入海(北緯37.5°)。

4、公元1194年黃河自淮陰入海(北緯34°)。

5、公元1855年黃河自山東省利津入海(這條流路至今仍穩定)。

二、黃河口南遷的基本因素――海陸相互功能

1、流速的關系。河口在洪水期間攜帶大量泥沙傾泄入海,海岸的沿岸潮流速度和黃河口泄流速度相差很大,觀測者稱黃河入海流為射流,射流會引起潮流四周有兩個旋渦,南側旋渦順時針,表現很強,中心軸在(37°30′N,119°15′E),平均半徑15km。北側旋渦較弱,逆時針旋轉。(1992年資料)當地漁民稱為南爛泥、北爛泥,北爛泥是漁船避風浪的好地方。

旋渦區是流體低壓區,大量的泥沙向旋渦區匯聚,洪水過后形成河口大量淤積,因而流路向海延伸,向南遷移。

2、淡水和咸水間有峰面功能(Frontaction)。河口射流經過河口四周兩個旋渦后,繼續向海延伸,淡水逐漸成為咸水的過程(含鹽度10‰~20‰),由于峰面的外測是海水,內側是淡水,在峰面底下,同一水平面上,海水的靜壓力大于淡水的靜壓力,因此淡水中的泥沙,不能向峰面外側的海水移動,所以黃河口的泥沙絕大部分沉降于峰面以內,直到峰面內的淡水含鹽度達到15‰~26‰后淡水中的粗沙沉于海底,細沙成為懸浮體,飄浮于水面,如云狀的黃色水團,隨海水漂移到水深25m以后,色澤也逐漸消失。

3、東北風浪和落潮流都攜帶大量的泥沙向河口南側推移,黃河口是一個弱潮河口,感潮距離約10km~20km,泥沙堆積在河口,堆積高度高于海平面1m~2m,長期堵塞河口,稱河口的攔門沙,越來越大,必然堵塞河口流路,為了防止洪水泛濫,河口兩岸也要筑大堤保平安。現在黃河三角洲的河口段,西河口的大堤高于堤背地面8m,利津大堤高于堤背地面14m。

大堤加高后,洪水位也隨之增高,迫使黃河下游溯源淤積,黃河下游淤積造成懸河,游蕩性的河道。

4、科氏力的功能(Coriolisforce),當河水流入海時,科氏力總使水流產生一種順時針加速度,從河流橫斷面上看,這種力,沖了南岸,淤了北岸,對黃河入海流路,總是向南偏轉移,這也是河口向南遷移的一種自然外力。

總結黃河口流路不穩的四種因素,使河口流路延長,河口攔門沙使河口堵塞,河口水位抬高,兩岸筑大堤防洪水,水位溯源上漲,泥沙溯源淤積,懸河隨之而生。

由于黃河自小浪底以下是急流,孟津到東壩頭河床坡度2.3/10000,長228km,東壩頭到前左是緩流,河床坡降小于1/10000,長576km,可以看出急流和緩流之間,必然是游蕩性河道,即后浪推前浪的必然結果,因此,黃河自東壩頭到陶城鋪一段河床寬(大堤堤距)5km~20km,產生斜向河、橫向河、灣流、多節點的流。這些現象都是游蕩性和多泥沙堆積而成的。造成這種現象的必然原因是,黃河下游水力坡降不足的關系。要解決這一新問題,必須降低河口高程,縮短下游河道流路的長度。清朝時期(1880年)河口在利津鐵門關,船桅如林,舟楫如梭,船只在河岸以下,人們要看北洋軍的輪船,必須俯首而視。黃河降于地下,河患可以免除。

三、挖沙造地,降低河口高程,縮短河道流路,降河床于地下

在黃河三角洲上挖沙降河,挖沙造地,可以把黃河下游降為地下河,把三角洲改為良田,形成名副其實的“地下油洲,地上綠洲”。這種做法叫做“資源重新配置”或“資源置換”。

黃河口流路橫貫黃河三角洲,自利津水文站到河口入海處長約120km,每年在河口流路上淤沙3億噸,在黃河下游河段上淤沙約4億噸,因此河口流路上東營市段,挖沙降河起到了穩定河口流路的功能(1988、1996、1998年都挖河口一次,起到良好功能),河口被泥沙堵塞黃河下游河床每年淤積泥沙厚度10cm~20cm,大堤每年升高10cm~15cm,新中國成立以來每10年筑大堤一次,每次筑高1.5米,現在已完成了第四次筑大堤了。

挖沙造地,每年自河口挖沙3億m3,堆積到哪里?在20世紀80年代勝利油田已經成功地在黃河三角洲上建成了平原大水庫,把黃河口的水和沙,利用水泵送到平原大水庫中,泥沙在水庫中沉降可以造田,清水可以用于工業、城市、澆灌、水產養殖。假定每年自河口取水100億m3,挖沙4億m3(含沙量50kg/m3),造地20萬畝,需電4億度。河口流路穩定。每年挖沙5億m3,取水130億m3,造田25萬畝,需電5億度(注摘要:軸流泵,每度電抽水26m3,含沙量50kg/m3,挖沙1.3噸/度電(1m3/度電)。4億度電,抽水106億m3,挖沙4億m3,每畝地抬高3m需要2000m3泥沙)。

黃河三角洲面積1.8萬km2,可開發土地2000萬畝(東營市和濱州市)海拔平均高程3m(黃海基準面),抬高到6m,即為良田,需要泥沙400億m3。每年挖沙3億m3,百年之后黃河下游可以免去防洪之苦,黃河三角洲可以成為“地下油洲,地上綠洲”,加大挖沙力度,每年挖沙5億m3,40年內黃河下游部分河段可以降為地下河,這項工作需各方面取得共識。同時也是一種企業經營摘要:1、免去每年防洪的困擾及投入,改懸河為地下河,改鹽堿地為良田;2、黃河下游及三角洲的生態效益,很難用經濟效益去衡量,這種生產過程叫“資源置換”。

挖沙工程置河口于利津(漢、清時期的河口)自利津到現在的河口長約120km,挖寬1km,挖深-5m,(黃海基準面)有利于摘要:1、避開感潮段,清水入海,避免河口的南爛泥、北爛泥的產生,即避開攔門沙的產生;2、吸收黃河河床的潛流(Submergeflow)河床長1000km,高于地面5~8m,內蓄水量100億~150億m3,以潛流的方式入海;3、有利于水泵站或水泵船的運作;4、降低河口高程,縮短流路有利于下游河段泄洪,沖刷河床(挖沙降河,應用流體機械-水泵,不宜用土建機械-挖土機、拖拉機、汽車……。挖沙期潮流河口,暫時堵塞,防潮汐倒灌,洪水期炸掉,含沙50kg/m3,水泵取水口應有攔沙設備)。

四、淤臨淤背,沉沙固堤清水運用,廢除印度式的澆灌渠首,開發防洪大堤為沿河高速公路

1、淤臨淤背是東漢(公元69年)王景治河的延續,在防洪大堤以外約1km筑一小堤,大堤和小堤之間形成一狹長渠槽,自沿黃河大堤的澆灌閘門,自流引水到渠槽或者水泵抽水送到渠槽。濁水的泥沙在渠槽沉積固堤,清水自澆灌渠系的渠道送到澆灌區,直接澆灌,或輸水補源,可以長距離輸水。

2、防洪大堤不變,小堤應逐年加高,淤背或淤臨的臺階也逐年加高,大堤鞏固,繼續幾十年后,淤背或淤臨的臺階高出洪水期大堤的浸潤線(Seepageline)防止管涌發生,臺階即可作為高速公路的基礎。黃河航運可能希望不大,但大堤兩岸,可以成為高速公路,繁榮沿黃經濟,是完全可能的。

*山東鄄城縣利用蘇泗莊閘,引黃自流淤背(1990年)很成功,農民最歡迎的是清水澆灌免得清淤。

*山東東營市勝利油田(1995年)在西河口以下,淤臨34km,水泵船自河槽供水,沉沙淤臨,清水利用很成功。

*山東菏澤地區河務局規劃自閆潭閘引黃淤背,直到東平湖,沿途利用10余個引黃澆灌閘,引濁水沉淤固堤后,清水自澆灌渠系進入農田,剩余進入東平湖,但未實施。沿黃河兩岸都有引黃渠首,都可以淤臨、淤背,防洪大堤都可以筑成高速公路。幾十年后,黃河降于地下,防洪大堤的功能,可能50年、100年利用一次。假如大堤成為高速公路,效益大增。

3、印度式澆灌渠首系統應該廢除(IndianType摘要:thelrrigationalheadwork)印度式的澆灌渠首包括摘要:1、順岸引水閘;2、閘后巨大的沉沙池;3、沉沙池后接;輸水干渠、支渠、斗渠、子渠……。在多泥沙河道上,渠首沉沙池,最初幾年有效益,幾十年后,沉沙池淤滿,必須清淤,效益漸減,因而輸水渠道系統也要清淤。20世紀80年代,山東省引黃大水漫灌,年需水量約100億m3,清淤15億m3,連續10年的澆灌,清淤約10億~15億m3,渠首堆積沙丘高度約10m左右,干渠兩岸堆積沙壟約5m高度,渠首四周的土地沙化、減產,人民不堪其苦,在德州、聊城地區,幾個大型引黃渠連成一片,渠首全部沙化,農民經常自名曰“我在沙窩村”“我的家是迷眼村”,黃河的沉沙很細(大孔土),隨風漂移,無孔不入,吃飯喝水都要吃沙。“有大口、小口一年一斗”之說,大風起兮,濟南等城市沙塵蔽空,生態的破壞,清淤的負擔,莫此為甚。印度自二次世界大戰結束后,脫離了英國的殖民地,成為英聯邦的成員(1950年),恒河平原引恒河水澆灌也早已廢除了印度式引水渠首,該渠首是1900年英國人設計的。我國自1950年前后引黃澆灌,普遍采用印度式渠首,應該早日廢除。

利用淤臨淤背,沉沙固堤,清水利用,完全有條件廢除印度式渠首。

五、建設大城市發展旅游區

(一)黃河的治理應當在黃河兩岸選擇建設許多大城市的基地,有目的規劃發展大城市,因為大城市是科技、教育、信息、金融、工業經濟的載體,人口集中在大城市可以提高人民的素質,參和市場競爭的能力,是黃河對民族的貢獻。同時利用城市的經濟、科技力量反饋,加大治理黃河、管理黃河的力度。若黃河兩岸都是自然農村、小城鎮,有虧黃河的“民族精神”。

1、黃河三角洲具備建立國際大城市的基地

東營港1986年建成5000噸泊位,水深4.5m。1995年國家批準為第一類開放口岸,該港是建立在渤海灣無潮區的港址上,是世界名港址。2001年做出總結(《海岸工程》2001.1期),可以建第三代國際航運中心的港址(泊位水深,航道水深16~25m),是渤海灣、萊州灣現有的港口不可比翼的。(威海港、煙臺港泊位、航道水深10~12m,天津港泊位、航道水深9~10m)。三個大三角洲的港口摘要:上海港,長江口水深不足8m,計劃遷移到舟山群島;珠江口的鹽田港、蛇口港都是地方港,廣東的國際航運依托香港的葵涌港(泊位,航道水深16~18m);惟有黃河三角洲的無潮區,具有國際大港的條件。

2、黃河三角洲有廣闊的土地摘要:1.8萬km2,可耕地2000萬畝。

3、黃河兩岸大堤建成高速公路,交通條件大改善。

4、黃河三角洲有良港、大港,具有北方國際航運中心的地理優勢,經濟優勢,中國北方可以沒有國際大港么?

(二)黃河應有一個黃河和民族特征的大旅游區,“千里冰封,原馳臘象”,“洪水滔滔引人入勝”,這說明黃河具有旅游特色的黃金季節。一旦黃河降為地下河,游蕩性河道消除,即可啟動旅游區。

1、暫選定鄭州鐵路橋――東壩頭一段黃河為大旅游區,這段黃河是游蕩性河道,長135km,寬5km,河灘面積1000km2,主槽面積170km2,總面積1170km2,這個面積可以規劃出黃河和民族特征的旅游區。

2、這個旅游區應包括摘要:

黃河流域特有的動物、植物公園。

黃河流域的歷史文化博物館。

黃河流域文藝走廊摘要:史記、三國演義、西游記、水滸傳等人物故事的版畫、壁畫。

歷代對民族團結做出非凡貢獻的人物摘要:文成公主入藏、蔡文姬歸漢、王昭君出塞。

利用數字化輸入電腦,向國內外傳播,宣傳黃河,熟悉黃河,有利于民族團結,教育人民。

筆者熟悉淺陋,應有哲學、歷史、地理、文學大師的大手筆來創作國魂。

水土保持是治理黃河非常重要的任務,本人此項知識不足,本文略之。

主要參考文獻摘要:

1、任美鍔著《我國三個大三角洲》教育出版社1995年

2、侯國本著《黃河三角洲的探究和開發》青島海洋大學出版社1999年

3、侯國本著《東營港》海洋出版社1993年

4、侯國本著《治黃河論》海洋出版社2001年

5、《中國水利史稿》水利電力出版社1979年

6、侯國本《論大河之治必自河口》第14次疏浚和吹填會議文集,2000年9月,三門峽市