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黄河防沙治沙工程(黄河调水调沙20年)

黄河防沙治沙工程(黄河调水调沙20年)第一,有效削低了河床高程。据黄河委调查,调水调沙以来,黄河下游河槽的平均高程下降了2.6米,重塑了河底的泥沙分布状况,有效遏制了小浪底-利津段河床的抬升走势,有利于稳定黄河水“入槽”的常规状态。综合来看,调水调沙20年,效果主要体现在三个方面:调水调沙工程重在小浪底水库。1999年4月,小浪底水库下闸蓄水,该水库设置总库容高达126.5亿m³,长期保留的有效库容为51亿m³,调水调沙的专用库容为10.5亿m³。按照运行规划,库区可拦沙100亿吨,能为下游河道减少78亿吨的淤沙。在建坝蓄水的早期,小浪底水库也确实不负众望,发挥了喜人的排沙效益。自2002~2006年,大坝下游的平滩流量从1800m³/s增加到了3500m³/s,过洪能力升至原来的将近2倍。这一效果已经超出了最初设计的治沙要求,排沙效益远超预料。最近的一次调度是在2021年6月19日。水利部黄河委员会(以下简称黄河委)在当日上

黄河是中国的第二长河,流程全长约5464公里,先后经过青海、四川、甘肃等九个省区。黄河虽然很长,但水量却很少,多年平均径流仅为580亿m³,连长江(9600多亿m³)的一个零头都不到。

黄河不仅水少,而且泥沙含量还很高,“水少沙多”为黄河的运行埋下了很多安全隐患。因此,水沙关系调节是黄河治理的“牛鼻子”,也是我国治黄的方针所在。从2002年开始,我国摸索出了调水调沙的治黄方案,小浪底水利枢纽身肩重任,成为了调沙体系的骨干枢纽。

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调水调沙20年来,黄河泥沙治理效果显著。正因为汛前20天左右的调沙调度,中游库区及干流的泥沙才被冲刷排空,由此降低了二级“悬河”的风险,有力保障了黄河的安全运行。

黄河调水调沙20年,究竟有哪些效果?

黄河调水调沙的时间是每年的6~7月份,时间集中在汛前。一方面,既提前完成了腾库任务,提高了蓄洪削峰能力;另一方面,又降低了库区水位,增加了泥沙密度,最终借洪水之力完成排沙过程。

调水调沙工程重在小浪底水库。1999年4月,小浪底水库下闸蓄水,该水库设置总库容高达126.5亿m³,长期保留的有效库容为51亿m³,调水调沙的专用库容为10.5亿m³。按照运行规划,库区可拦沙100亿吨,能为下游河道减少78亿吨的淤沙。

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在建坝蓄水的早期,小浪底水库也确实不负众望,发挥了喜人的排沙效益。自2002~2006年,大坝下游的平滩流量从1800m³/s增加到了3500m³/s,过洪能力升至原来的将近2倍。这一效果已经超出了最初设计的治沙要求,排沙效益远超预料。

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最近的一次调度是在2021年6月19日。水利部黄河委员会(以下简称黄河委)在当日上午9时启动排沙试验,小浪底、三门峡、万家寨三坝联合调度,7月8日调沙结束。在此期间,黄河小浪底以下河段的最大过流流量达到了4480m³/s,库区的峰值排沙密度达378kg/m³,累积排沙量达6374万吨。最终,有3623万吨泥沙随洪流进入渤海。

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综合来看,调水调沙20年,效果主要体现在三个方面:

第一,有效削低了河床高程。据黄河委调查,调水调沙以来,黄河下游河槽的平均高程下降了2.6米,重塑了河底的泥沙分布状况,有效遏制了小浪底-利津段河床的抬升走势,有利于稳定黄河水“入槽”的常规状态。

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第二,提升了下游河道的过洪能力。黄河下游多流经平原地区,河面更加开阔,地势更加平坦,而大面积的浅滩不利于汛期的水量控制,容易产生漫滩的风险。因此,在调水调沙过程中,闸坝的下泄流量不能过大,否则下游河滩就将难以承受洪峰流量,进而出现漫滩灾情。

通过重塑下游河道、降低河床高程,坝下的过洪能力得到了显著提升。在2002年,下游的过洪能力为1800m³/s,到了2021年,这一指标已提升至5000m³/s左右。这意味着下游河道应对洪水的能力明显提升,中小洪水的漫滩概率大幅降低。

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第三,改善黄河口的生态环境。调水调沙的主要目的是排沙,但运输泥沙必须以水为载体。因此,排沙过程也能增加下游的水量,同时满足黄河口的生态用水需求。据央视报道,如今的黄河口已经成为生命的天堂:沿岸形成了大面积的三角洲和滩涂湿地,水鸟数量稳定增长(2021年的统计结果是371种,其中国家一二级保护鸟类就有90种),堪称黄河口的“鸟类国际机场”。

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由此可见,调水调沙同时也营造了湿地生态系统,创造了繁华的生命奇观和独一无二的黄河生态圈!

黄河下游陷入“流鱼之困”?

调水调沙并非百利而无一害。正如前文所说,调沙过程主要在每年6~7月进行,这和成鱼的繁殖期、幼鱼发育期相重合。鉴于此,黄河调沙对下游环境的影响也引发了广泛关注。

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调水调沙打破了黄河水沙的时空分布,在20天内集中将大量泥沙倾泻直下,对下游的水环境难免会造成剧烈影响。国内众多学者也对这一问题进行了深入研究,比如:调研调沙对下游渔业资源、鱼种结构、浮游生物甚至是细菌群落的影响。但对老百姓而言,影响最大、印象最直观的还是要数黄河的“流鱼”现象。

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“流鱼”是在黄河泥沙量增加、水中溶解氧降低至2毫克/升以下,鱼类因缺氧而产生浮头、晕厥的现象。“流鱼”原本是黄河中的自然现象,在建坝之前就已存在,只不过在三门峡、小浪底建坝并运行后,“流鱼”现象更加普遍,规模更大,分布时间也更加集中。

在每年“流鱼”期间,黄河边上总能看到成百上千的围观群众:有人利用抄网、撒网捕捞被呛晕的成鱼,有人在坝下捡拾被砸伤砸死的断头鱼、缺尾鱼,还有人干脆驾船进入河滩,在激流中“博大物”。常见的渔获物包括鲶鱼、黄河鲤鱼、鲢鳙、鲫鱼等等,野生种和放流种兼而有之,很多居民都能满载而归。

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这里顺便说明一句,“流鱼”的范围不只局限于下游,还涉及从黄河壶口至三门峡之间的中游河段。因为黄河调沙是一个系统性过程,“牵一发而动全身”,原先畅游在“好水”的水库鱼也难逃此劫。

黄河水产研究所的专家曾对调沙前后的鱼类生态进行过调查,结果有了以下三个发现:

1,在三门峡库区内,受影响最大的是鲤鱼和鲶鱼。调沙之后,库区内很难再捕获到较大的鲶鱼,成年鱼损失严重。

2,调沙后,鱼类产卵场的面积大幅缩减。调沙期间水位下降,河川面积缩窄,对鱼类的繁殖产生了不利影响。直到调沙结束后,水库重新开始蓄水,这种影响才得到缓解。

3,调沙过程本身改变了鱼类的行为。调沙伴随着水流骤增、流速加快,这会迫使土著鱼的行为发生改变,形成顶流逆进的应激反应。因此在调沙期间,同一河段的鱼种数量可能有所增多,种群结构变动较大。

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总之,调水调沙确实对黄河的土著鱼产生了不小的影响,这也是调沙工程的美中不足之处。随着黄河生态日益受到重视,相信未来的调水调沙将更加注重生态影响,三峡的生态调度方案就是一个宝贵的样板。

如何缓解调水调沙对黄河鱼的影响?

以保障排沙效果为前提,尽量兼顾黄河的生态,这是优化调度的难点所在。

国内专家指出,当黄河干流进入调沙期时,支流仍能保持一定的水位,水质更加优良,可以作为鱼类的庇护所。在一项针对伊洛河的调查中,研究人员在调沙前共发现4种渔获物,调沙的过程中增加到了8种,这也暗示着鱼类确实有主动“避险”的行为。

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为缓解调水调沙的不利影响,国内采取的主流措施又有哪些呢?

首先是加大对黄河支流的保护。比如渭河、涑水河、大汶河等支流,以及东平湖和圣天湖等湖泊,这些水体能起到保护鱼类遗传种质的作用,意义重大。

其次,大力增殖放流以增加鱼类储量,改善鱼种结构。同时,在重要的天然栖息地内,尝试建立资源保护区和基因库,严禁生产性捕捞。

最后,定期进行资源环境监测。调水调沙对生态产生的影响,既有短期的,又有长期的,需要常年监测。只有通过长期调查,才能不断完善生态修复方案,更科学地保障黄河生态安全。

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