试论未来黄河下游治理的主要对策(3)

  4黄河下游宽河道边界应有新的布局

  谈“二级悬河”成因时,涉及宽河段这个边界条件。宽河段内广大的滩区,既是行洪区,又是滩区181万群众生活生产的家园,同时也为“二级悬河”的形成提供了空间。鉴于滩区民众完全迁出和完全破除生产堤既不现实,也没必要,并且水沙条件难以在短时间内有根本改善,因此“二级悬河”的治理措施必须在改善宽河道边界条件上做文章。
  黄河下游河道治理的图形应该与未来洪水相适应,目前大堤堤距太宽,但又不可能废弃,因此在大堤上还要有目的地修建防护工程,确保万无一失。两岸大堤相当于上的遥堤,应成为后方防线;生产堤需要在原基础上对易受主流顶冲部位加以改造,同时使两岸生产堤保持必要的行洪、滞洪宽度。新的生产堤与控导工程相结合,与行洪相适应,可减小生产堤被冲决的可能性,因而该堤一般不需要裹护,而且在有些地方还要预留分洪口,让洪水上滩,以便在滞洪的同时不断淤滩。控导工程与生产堤共同构成了第一道防线,生产堤实际上相当于历史上的缕堤,堤距5km左右,已给大洪水留有足够的空间。由于有控导工程约束河势,因此第一道防线的安全性是历史上的缕堤难以相比的。
  因控导工程需要经常防护,故在大堤与控导工程之间需要修路。若将该路的修建标准提高一些,迎水面加以护坡,或在路两旁特别是上游种植一些与水流相适应的灌木,同李殿魁设想的“软约束”类似,这种可用于防汛抢险的路相当于历史上的格堤。滩上的村庄与大堤连接的地方也要修建起格堤作用的道路。有了格堤后就可以有计划地淤滩治滩,遇到超标准洪水时又可分洪、滞洪,使各方面运作的空间增大。
  滩地的居民完全搬到黄河大堤以外给国家造成的压力巨大,而且会给群众的生产生活带来新的问题,可行性较差。在这种情况下,应从新的体制或模式上下工夫,走可持续发展的道路。例如村台建设,不能不断改建,房屋应制订出“与时俱进”的方案,创造出适应滩面不断淤高的新结构,要研究出专门的框架结构的房屋,一方面可不断加高,另一方面洪水上滩时又可避水。整体来讲,要对宽河道平面形态和滩区房屋结构加以改善,使其既能适应流量越来越小的中常洪水,又能在大洪水到来之时确保黄河安澜和滩区群众安全,走“弹性治河”之路。

  5黄河口治理可采取“输,挖、分"并举的方案

  对黄河口治理方案应加强研究,笔者认为要围绕3个字做文章,即“输”、“挖”、“分”。
  (1)“输”,就是束水攻沙,输沙人海。首先要加强河道整治工程建设,这样可起到束水攻沙的作用,同时要认识到,黄河河口地区来水有限且不断减少,如果不强调借用河口海洋动力,河口会不断延伸、摆动。李殿魁提出的“三约束”理论,特别是巧用海洋动力这一点,对黄河口治理十分重要。模型计算发现,人海后泥沙迅速淤积且主要堆积在海岸两侧,只有充分利用河口海洋动力,把刚淤积在近岸的泥沙不断地掀起并输运人海,才可能长期保持河口稳定。近海区束水攻沙要靠特殊的工程控导,若按照李殿魁的双导堤布局思路,以何富荣水力插板技术为依托,也许可以通过科学攻关,找出一个影响拦门沙形成过程和减弱拦门沙的途径。不难想像,双导堤深入海内越远,受海洋动力的作用就越强。
  (2)“挖”,主要是挖沙疏浚。挖沙可以抑制河床抬高,稳定深槽流路,也可以消减拦门沙,甚至降低侵蚀基准面。但是要解决堆沙空间,并选出好的挖沙措施。目前河口地区有大量的平原水库,既然建有平原水库,那么在两岸就可以建平原沙库,利用这个空间把挖出来的泥沙储存起来。挖沙疏浚措施中应首选水力冲填的方法,再结合山东黄河河务局研制成功的“汇流集浆器组合系统”,就可远距离输送高含沙水流,这种方案不仅输沙效率高,而且对生态的影响较小。同时,把泥沙输送到两岸平原沙库中,相对提高了地面高程,土地盐碱化程度可随之减轻;细颗粒泥沙的增加,也增强了土壤肥力,对当地发展有实际意义。
  (3)“分”,就是分洪。多年的河口治理实践表明,黄河可以保持独流人海的局面,但对于稀遇洪水,应利用原钓口河流路进行分洪,解决防洪和其他相关问题。目前西河口10000m/s流量相应水位不超过12m,但该标准是在当时的特定历史条件下给出的,目前来看,其约束条件并不十分确切、科学。实际上,出现10000m/s洪水流量的几率很小,且通过分洪(而不是改道)的途径同样能满足西河口相应水位不超过12m的要求。
  另外,科学攻关必须依靠科学的手段,因此建议黄河河口大模型试验应及早建设实施。西方发达国家120年前就开展了不少河口治理的模型试验,世界上最早的水工模型就是河口模型,正是由于西方国家河口治理模型等的兴建,才促进了现代科技的快速发展。而今在长江、珠江、钱塘江等河流上都做了河口模型试验,黄河口是最复杂的河口,其治理方案更应且必须经过模型试验论证。
  以现在的眼光看西方国家当年的河口模型试验,虽然模拟泥沙运动的水平不高,但仍有重要的工程实际意义。黄河口尽管属弱潮河口,但涨潮期和落潮期的潮流路径差异很大,这就大大增加了试验技术的难度。更何况有关潮汐、余流、波浪等基本概念,人们还存在很大的分歧,再加上有大量泥沙的参与,问题更为复杂,其模型试验难度自然很大。应该承认,无论模拟哪条河的河口,在相似理论上都不成熟,黄河口模型试验越是不成熟,就越要尽早研究,尽早实施。

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