黄河泥沙治理
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黄河泥沙特点及治理实践评述黄河泥沙特点及治理实践评述黄河,全长约5464公里,流域面积约79.5万平方公里,是中国境内长度仅次于长江的河流,它发源于青海省青藏高原的巴颜喀拉山脉北麓的卡日曲,呈“几”字形流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南及山东9个省,最后流入渤海。
在中国历史上,黄河及沿河流域的人类文明带来很大的影响,是中华民族最主要的发源地之一,所以中国人一般称其为“母亲河”。
黄河是中国第二长河,世界第五大河。
目前的研究状况及进展一、黄河由于中段流经中国黄土高原地区,因此夹带了大量的泥沙,所以它被称为世界上含沙量最高的河流。
笔者经阅读多篇论文对黄河水沙的基本特点和变化趋势概括如下:(一)黄河水沙基本特点1.深化和完善,水少沙多,含沙量高黄河是世界罕有的多沙河流,实测年平均水量464亿m3,沙量15.6亿t,平均含沙量33.6 kg/m3,年沙量和含沙量是中国各大江河之首。
黄河的水量不及长江的1/20,沙量却是长江的3倍。
像黄河这样沙量大、水量少、含沙量高的河流,在世界大江大河中是罕见的。
2.水沙异源,分布不均黄河流域自然地理条件差别较大,水沙来源地区分布非常不均。
水量主要来自河口镇以上,占总水量的54%,而且是清水,该地区来沙量仅占到总来沙量的9%;沙量主要来自河口镇~龙门区间,来沙量占到55%,来水量仅占14%。
黄河上游的水量主要来自贵德以上。
而产沙集中在中游的黄土丘陵沟壑区,黄河的泥沙和粗泥沙总量中,约有3/4集中在11和10万km2区域,其中一半又分别来自5和3.8万km2区域。
3 . 水沙年际变化大,年内分配不均匀黄河水沙存在丰、枯水年交替出现,年际变化大的特点,如花园口站实测水沙量变化过程出现了1922~1932年11年和1969~1974年连续6年的枯水系列。
由于暴雨落区的不同来水并不完全与来沙同步,出现各种丰、平、枯水沙年组合。
水沙量年际间差别较大,年水量最大最小的比值约为3.1~3.4,年沙量最大最小的比值约为4~10。
黄河泥沙淤积的治理措施
黄河治理是我国治水重点工程,防止河道泥沙淤积是改善黄河河道环境、维持其流域生态安全的重要组成部分。
一般来说,治理河道泥沙淤积的措施大致有以下几种:
1. 改善生态环境,采取有效的措施控制水土流失和土壤侵蚀,降低河流区内粗颗粒沙淤积。
2. 加强对河道的护理和整治,修复堵塞和改善的失效段,降低河流区的细颗粒沙淤积。
3. 加强河道维护,定期清理河床沙淤,改善河道水动力环境,促进比较好的水土安全。
4. 合理排放河流,减缓河道来淤,防止泥沙淤积。
5. 推广应用水资源节约技术,采取水资源可持续利用技术,建立水质管理体系,有效控制河道泥沙淤积。
黄河泥沙分布特点及合理治理问题的研究中国黄河的含泥沙量居世界首位,其中分布在黄土高原的流域约占黄河流域总面积的70%,它的表面主要是十米至数百米的黄土层,且特点是土质疏松,植被少,黄土高原虽然降水较少,但是降水较为集中,且黄土层抗水冲击力小,遇水非常容易崩解。
数千年来由于各种原因导致泥沙增多致使黄河泛滥,给两岸百姓带来极大的生命和财产损失。
因此,科学合理的治理黄河泥沙显得尤为迫切,文章根据黄河泥沙分布特点,对于治理黄河泥沙和科学合理利用泥沙,提出切实行之有效的方法。
标签:黄河;泥沙来源及分布;治理措施;泥沙利用Abstract:The sediment content of the Yellow River in China ranks first in the world,of which the basin distributed on the Loess Plateau accounts for about 70 percent of the total area of the Yellow River basin. Its surface is mainly composed of ten to hundreds of meters of loess soil,which is characterized by loose soil and less vegetation. Although the Loess Plateau has less precipitation,the precipitation is more concentrated,and the loess layer has less water impact resistance,so it is easy to collapse when it meets water. For thousands of years,due to various reasons,the increase of sediment caused the Yellow River to flood,bringing great loss of life and property to the people on both sides of the river. Therefore,the scientific and reasonable control of the Yellow River sediment is particularly urgent. According to the characteristics of the Yellow River sediment distribution,this paper puts forward a practical and effective method for the control of Yellow River sediment and the scientific and reasonable use of sediment.Keywords:Yellow River;sediment source and distribution;control measures;sediment utilization引言黃河含沙量居世界河流首位,同时也是华夏文化的重要发源地,被称为中华“母亲河”黄河流域的自然地理位置分布相差较大[1,2],上游是黄河水的来源,而中部则是泥沙来源且分布不均,以黄土高原最为显著。
浅析黄河泥沙特点及治理对策摘要:“水少沙多”是黄河洪水威胁的症结所在,也是黄河治理的难点,本文通过介绍黄河水沙特点并指出治理黄河的各项对策尤其是坚持10年的调水调沙,对防洪、治河、减淤等发挥了巨大作用,同时为确保黄河下游河道不抬高、不淤积、不断流,使得下游河道长期安全使用,为我国经济发展和沿黄地区的生命财产安全做出了巨大贡献,也具有较大的效益。
关键词:黄河泥沙治理调水调沙黄河是中华民族的母亲河,她孕育了灿烂的华夏文明。
黄河泥沙造就了广袤的黄淮海平原,又用其乳汁浇灌两岸大地,哺育了炎黄子孙。
但是,黄河又性格乖戾,下游因泥沙淤积而成为“地上悬河”,洪水泛滥给人民带来深重的灾难。
从2001年开始,水利部黄河水利委员会在利用黄河有限的水资源保障流域和沿黄地区经济社会发展的同时,坚持这10年的调水调沙,成效巨大,社会反响强烈。
一、黄河水沙的基本特征1.黄河泥沙是宝贵的自然资源千万年来黄河泥沙作为一种自然资源,履行着“填海造陆”使命。
广阔的黄淮海平原正是由于黄河泥沙的存在,得以形成、扩大,中华儿女有了繁衍声息的场所和丰富的土地资源。
因此黄河泥沙是国土资源的一部分,不仅过去是,现在和将来也是。
黄河泥沙还是天然的肥料,富含氮、磷、钾,大家知道黄河滩地种出来的水稻最香。
黄河泥沙还可以用来做什么?这是一个有待研究开发的课题。
长江流域流传着一句顺口溜:滚滚长江向东流,流的都是煤和油。
涛涛黄河给我们带来的也是宝贵的自然资源。
2.水少沙多,含沙量高黄河是世界罕有的多沙河流,黄河多年平均输沙量为16亿吨,多年平均含沙量约35公斤/立方米,输沙量和含沙量是中国各大江河之首。
黄河的水量却不及长江的1/20,沙量却是长江的3倍。
在我国古籍中,常以“河水一石,其泥六斗”等语言描述黄河多泥沙的天性。
像黄河这样沙量大、水量少、含沙量高的河流,在世界大江大河中是罕见的。
与世界多泥沙河流孟加拉国的恒河和美国的科罗拉多河相比,黄河年输沙量为科罗拉多河的12倍,含沙量约为恒河的9倍。
浅论黄河泥沙处理作者:史立明来源:《城市建设理论研究》2012年第31期摘要:继承黄河泥沙治理历史经验,综合措施控制、治理、利用黄河泥沙,达到确保黄河下游河道百年不淤,长期安全使用。
关键词:泥沙成因;历史技术;综合技术措施Abstract: The succession of the Yellow River sediment treatment history experience, comprehensive measures to control, management, use of the Yellow River silt, ensure the Yellow River Centennial not silt, safe for long-term use.Key words: sediment origin; history of technology; comprehensive technical measures 中图分类号:TV145+.3 文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)01-0020-021、黄河泥沙形成主因内蒙古托克托县河口镇以上的黄河河段为黄河上游。
上游河段全长3472km,流域面积38.6万平方千米,流域面积占全黄河总量的51.3%。
上游河段总落差3496米,平均比降为10‰;河段汇入的较大支流(流域面积1000平方千米以上)43条,径流量占全河的54%;上游河段年来沙量只占全河年来沙量的8%,水多沙少,是黄河的清水来源。
内蒙古托克托县河口镇至河南郑州桃花峪间的黄河河段为黄河中游,河长1206km,流域面积34.4万平方千米,占全流域面积的45.7%;中游河段总落差890m,平均比降0.74‰;河段内汇入较大支流30条;区间增加的水量占黄河水量的42.5%,增加沙量占全黄河沙量的92%,为黄河泥沙的主要来源。
河南郑州桃花峪以下的黄河河段为黄河下游,河长786km,流域面积仅2.3万平方千米,占全流域面积的3%;下游河段总落差93.6m,平均比降0.12‰;区间增加的水量占黄河水量的3.5%。
实施洪水泥沙管理维持黄河健康生命河流的高程度开发利用,带来了防洪、灌溉、供水、发电等巨大社会、经济效益,但是,天然洪水水沙过程改变了,水库淤积了,河床抬高了,河道断流了……这种现象在黄河上尤为严重。
河流和人类一样是有生命的,人类对水、河流的开发流能力;利用人工、自然的措施逐步缓解“二级悬河”严峻形势,调整滩槽洪水期分流比,减少“横河、斜河、滚河、顺堤行洪”几率,确保黄河安澜;将具有典型滞洪沉沙功能的黄河下游滩区纳入蓄滞洪区管理,滩区享受国家蓄滞洪区补偿政策,从政策面上构筑人、河、沙和谐的管理环境,以使洪水泥沙管理能够实施和延续。
一、黄河中、下游洪水控制现状目前,黄河下游防洪的关键性控制工程小浪底水利枢纽工程已经建成,并于2001年投入运用。
除了正在规划阶段的中游碛口、古贤和沁河河口村水库外,黄河中下游的防洪体系已基本建立,以万家寨、三门峡、小浪底、陆浑、故县五座水库为主形成了水库联合调度体系。
1998年以来,国家又加大了对黄河下游治理的投入力度,开展了下游堤防加高加固,险点处理,险工加高改建和河道整治工程建设,29200到黄河复杂难治的主要症结在于“水少、沙多,水沙关系不协调”,因此,只有抓住这一主要矛盾,正确认识和处理洪水与泥沙问题,才能真正实现由洪水控制向洪水泥沙管理的转变。
自古以来,黄河洪水威胁一直是中华民族的心腹之患。
经过多年建设,现已初步形成“上拦下排,两岸分滞”的工程体系,基本具备了控制和处理洪水的“硬件”。
同时,随着“数字黄河”工程建设的加快,“数字防汛”等一系列“软件”逐步配套,这些“硬件”和“软件”构成了较为完整的黄河防洪体系。
依靠这一体系,可以针对不同量级的洪水实施有效控制和高效利用,也可以根据治黄需求,通过联合调度塑造洪水,防止河道萎缩,减少河道淤积,实现由过去单一控制洪水向洪水泥沙管理的转变。
槽的过流能力。
二是将黄河洪水资源化,可对汛期洪水进行分期管理,科学拦蓄后汛期洪水或低含沙量洪水为翌年春灌和确保黄河不断流提供宝贵的水资源。
浅谈黄河泥沙治理
【摘要】黄河水少沙多,淤积改道,泛滥成灾,治河当治沙。
运用“以水冲沙”的理论,和现代的科学技术成功实现黄河的调水调沙,使水流携带泥沙适时入海,减少河道淤积,提高主槽行洪能力,保障人民群众生命财产的安全。
【关键词】泥沙;淤积;冲刷;输沙;以水冲沙;调水调沙;减沙治河;水土流失
河流泥沙的直接来源是水土流失。
土壤结构疏松,抗冲蚀能力差,气候干燥,植被稀少,坡陡沟深,暴雨集中,加上人类不合理的开发利用,是导致水土流失的主要原因。
某河段水流中的泥沙,除来自流域水土流失外,还可能来自水流对河床的冲刷。
当流域或上游河段来水含沙较少时,水流就会冲刷本河段河床而携带泥沙。
黄河上游水体较清,中游冲刷黄土高原,导致泥沙俱下、水体浑浊;而下游容易淤积,造成河床抬高,形成悬河,决口为患。
治河当治沙,为此浅谈几点治沙理论,和大家共同学习。
1 以水冲沙原理
“以水冲沙”理论和方略的提出,源远流长。
明末的潘季驯提出了“束水攻沙”、清代靳辅和陈璜提出了“以水攻沙”。
新中国成立后,王化云等专家概括地提出“拦、用、调、排”四字的治河方略,其中“调”就是调水调沙。
只是因为受制于当时生产力水平等因素,这一正确的认识难以实施。
大浪陶沙,惊涛拍岸。
这种场景形象的论证了“以水冲沙”的正
确性。
泥沙比重大于水的比重,在静水中下沉;而在动水水中可以被水推动。
处在动水中的泥沙,一方面受重力作用有下沉的趋势,另一方面又受到水流的冲刷、紊动(混掺、上浮、扩散)作用而被长距离携带。
当泥沙所受到的重力作用大于紊动扩散作用时,泥沙就下沉淤积。
当紊动扩散作用大于重力作用时泥沙将被上浮或者河床被冲刷。
正是由于重力作用和紊动扩散作用的共同作用,才可以实现泥沙的长距离运动。
它的运动方式大体有“推移”和“悬移”两种,河流中较粗的泥沙在河床面附近做滑动、滚动、跳跃等形式的运动称之为推移。
泥沙的推移运动具有间歇性,走一会,停一会。
运动的泥沙也有可能与静止的泥沙置换,即水流冲刷和泥沙淤积交替出现。
泥沙前进的速度远小于水流速度。
泥沙在水中(自水面至床面之间)浮游前进、运动速度和水流速度基本相同。
泥沙的这种运动称为“悬移”做悬移运动的泥沙在水中的位置是时上时下,其中细颗粒泥沙能上升到水面附近,不与静止的床沙进行置换。
基本保持在水的上部浮游前进。
做悬移运动的泥沙中颗粒较粗的,在运动时不仅时上时下的有时候回到河床静止下来,或者与床沙置换。
但是,组成河床的床沙,和做这两种运动的泥沙并没有固定的分界线。
即可以互相交换,又有可能发生转换,不论做何种运动的泥沙,在相同的水流条件下,部分泥沙,都可以静止下来变成床沙,部分床沙也可以变成运动的泥沙;当水流条件变强时,部分床沙将变成运动泥沙,这就是冲刷;当水流条件变弱时,部分运动泥沙回落到床面变成床沙,这就是淤积。
这样加大水的流量,窄河槽束水,水
压增大,流速提高,推动泥沙加速前进,减少泥沙淤积,冲刷河道,致使水流适时携沙入海。
2 调水调沙
黄河小浪底水库运用后,黄河下游的防洪形势发生了较大变化,但多沙之河,没有改变,进入下游的水沙条件两极分化趋势更加明显:一方面洪水以高含沙中小洪水为主,水沙比例更不协调;另一方面当今气候异常,稀遇大洪水的可能性仍将存在。
如不人工干预,塑造一个稳定的河槽,河道将进一步萎缩,“小水漫滩”的情况将进一步加剧,重现漫滩险情,河道排沙能力进一步降低。
为此,需要不断地进行“调水调沙”,以利于河槽束水冲沙,将所携带的泥沙和河床上的淤沙适时送入大海,从而减少河床淤积,增大主槽的行洪能力,保障人民生命财产之安全。
调水调沙,适时入海。
利用工程设施和调度手段,通过水流的冲击,将河床上的泥沙适时送入大海,减少淤积,增大主槽的行洪能力,在本世纪初成为现实。
黄河的调水调沙就是要对河道区间来水和五座水库蓄水进行调度,人工塑造有利于下游输沙、河道冲刷和水库减淤的过程。
调水调沙的科学性、时效性很强,风险不可低估,必须认真进行科学的模拟和实验。
依据河势、水情和沙情,黄委会选择了三种可能出现的情况开展了三次实验,取得了巨大成功。
在三次调水调沙实验取得成功并把握了一定调度规律的基础上,黄委将三次实验、三种类型年份、三种调度运行方式分别运用到以后的调水调沙生产运行中,使之成为水库调度常态。
3 “减沙”和“治河”
大禹治水,贵在创新。
运动是永恒的真理,远古的“疏川导滞”在当时来说,也是与时俱进,并取得了治河成效。
时间在前进,河情在变化,人们对泥沙输移规律的认知也在不断深入,治沙方略也应在不断创新和发展。
黄河出现的新情况和新问题,主要原因是黄河来水来沙变化,来水量减少,来沙也有减少,但减少幅度小于水量。
根治黄河的关键在于泥沙,根治泥沙,“减沙”和“治河”不失为治理黄河泥沙的创新思维。
所谓“减沙”,就是通过水土保持、生态环境的修复和水利工程的拦沙,从源头上尽量减少泥沙进入河道。
“治河”,就是按照水沙变化的现状和趋势,遵照有科学依据的河道演变规律,进行河道整治,形成一条高效行洪和高效输沙的稳定河道。
4 数字黄河,科学治沙
在当今的信息时代,以信息化为核心的高新技术深入运用于治黄领域。
把黄河“装进”计算机,借助现代化以及传统手段采集基础数据,对全流域及相关地区的自然、经济、社会等要素构建一体化的数字集中平台和和虚拟坏境,以系统的软件和数学模型对黄河泥沙治理的各种方案进行模拟、分析和研究,为治沙对策提供科学性、合理性和预见性支持。
5 生态治沙,源头治理
泥沙泛滥,焉能使下游长黄河治久安?黄河泥沙来自黄土高原的水土流失,对黄土高原的生态保护尤为重要。
发挥地方政府在水土
流失保护中的重要作用,使生态效益和经济效益并重,提高人们对治理千沟万壑,提高水土保持工作的积极性。
坚定不移的实施法规监督,把水土保持工作落到实处。
加快推进水土保持重点工程建设。
建立和完善水土保持监测网络,推进监测评价工作。
加强科学技术推广,通过科学治理千沟万壑,改善生态环境,发展农业生产,从而有效推进水土保持的效率和水平。
使结构疏松的土壤颗粒,不至于在水流的作用下,形成泥沙,进入河道。
[责任编辑:曹明明]。