水沙调控体系初步建立，减少黄河泥沙淤积
大河万里浪淘沙（大江大河·黄河②）
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图为游客在小浪底库区观看水库下泄排沙的景观。
苗秋闹摄（新华社发）
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本报记者 王 浩
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“黄河斗水，泥居其七。”黄河水少沙多、水沙关系不协调，是黄河复杂难治的症结所在。
多年来，黄河治理持续推进调水调沙，通过水利工程调节，初步形成了“拦、调、排、放、挖”的综合处理利用泥沙体系。
在黄河流经的最后一个峡口处，小浪底水利枢纽揽山抱水，拦河大坝巍峨高耸。远处，青峰影影绰绰，平稳回蓄的水库烟波浩渺。
不久前，这里还是另一幅景象：滔滔浊流从孔闸喷薄而出，巨浪激荡，水声如雷。从今年6月21日到8月12日，小浪底实现历时最长的泄洪排沙，出库沙量约4.7亿吨，排沙比高达325%，均为历史最高纪录。
黄河难治，根在泥沙。水沙调控，是治理黄河的“牛鼻子”。截至目前，“拦、调、排、放、挖”综合处理黄河泥沙方略基本达成共识，累计减少入黄泥沙近300亿吨，减少下游河道淤积112亿吨。近20年来，随着中上游水土保持的持续推进和调水调沙的实践运用，下游河道约30亿吨泥沙被冲刷入海。
黄河水量为长江的1/20，含沙量却是长江的4倍
“黄河斗水，泥居其七。”黄河是世界上含沙量最大的河流，多年平均年输沙量达16亿吨，平均每立方米水中含35公斤左右泥沙。黄河水量为长江的1/20，含沙量却是长江的4倍。
泥沙大多来自黄土高原。水利部黄河水利委员会水旱灾害防御局局长魏向阳介绍，甘肃兰州以上河段提供了近六成的来水，而从上中游的分界点——内蒙古河口镇，到河南三门峡河段，河水裹沙挟泥奔腾，九成泥沙来自于此，这导致了下游水少沙多。
“流域内降雨集中，几场暴雨，洪水就能贡献大部分泥沙。”魏向阳说。据悉，黄河来沙主要集中在汛期，7—9月干流沙量占全年沙量的80%左右，而支流接近100%。
不协调的水沙关系，导致黄河“善淤”“善徙”，历史上曾造成不少灾害，也为治理带来诸多挑战。在河南开封，黄河比城市地平面高出10米左右，大堤夹护着黄河“从头顶穿过”，形成了独特的“地上悬河”。据统计，在黄河中下游的分界点桃花峪以下近800公里河道中，大部分是“地上河”。
“泥沙俱下的黄河进入下游地区，地势平缓，流速减慢，泥沙沉积加快。每年淤积约4亿吨，下游河床以平均每年10厘米左右的速度抬升，对沿黄地区安全造成巨大威胁。”水利部小浪底水利枢纽管理中心水量调度处处长刘树君介绍。
泥沙淤积，让黄河防汛难上加难。“水往低处流，随着河床抬升，主流来回摆动，形成‘横河’‘斜河’，直接冲击堤坝，大大提升了洪涝灾害的危险系数。”魏向阳说，“此外，黄河水资源本就宝贵，泥沙淤积也造成了河道萎缩，挤占水流空间，下游主河槽最小过流能力一度只有1800立方米每秒。”
开展水沙调控，下游河道累计冲刷泥沙约30亿吨
抓住水沙关系调节这个“牛鼻子”，完善水沙调控机制，是让黄河长治久安的重要举措。魏向阳说，通过水利工程调节，可以改变“水少沙多，水沙时空分布不均衡，易于造成河道淤积”的自然状态，最大限度地把泥沙输送入海。以水畅其流，疏通黄河经脉。
如何让水沙关系协调？这是黄河治理面临的独特难题，更是一道世界级的难题。
曾经，有人提出引来汉江水冲刷黄河水，这不仅工程难度过大，效果也难以预估，不太现实。有人提出“滩区放淤”，但黄河滩区尚有百万人口，如何保障他们的生活？
2001年，小浪底水利枢纽建成，可控制来水量的近90%、来沙量的近100%。这座位于黄河流域“咽喉”的大水库，为水沙调控工作提供了新思路，增加了“底气”。
“小浪底水库专门设计了75.5亿立方米的淤沙库容，用来拦蓄泥沙，按照设计时的淤沙速度，可拦沙运用20年。这不仅减缓了下游河道的抬升速度，还为泥沙治理争取了宝贵时间。”刘树君说，“近些年，上游来沙量减少，水库不断泄洪排淤，截至2019年汛前，累计淤积泥沙约33.5亿立方米，不足设计库容的一半。”
水库群如何排沙？“简单来说，就是用水冲沙。在保证下游河道安全的情况下，根据来水情况，水库泄洪排沙，塑造大流量长历时的泄流过程，利用流速将尽可能多的泥沙排进大海。”刘树君说，关键要找到临界点，把握好下泄流量。
水沙调控没有成熟经验可以借鉴，唯有在试验中不断探索。2002年，黄河首次开展调水调沙试验，成功使6600万吨泥沙入海。2003年，小浪底、陆浑、故县水库水沙联合调度，合力冲刷。2004年，调水调沙试验“朋友圈”新加入了万家寨、三门峡水库。
水沙调控技术不断升级。“如果有慢镜头，你可以看到奇妙的水沙运动：浑浊水流会潜入清水下方，沿库底向前涌动，水库表面波澜不惊，水下暗流涌动。若此时打开闸门泄水，排沙效果显著，这就是异重流排沙。”黄河水利水电开发总公司副总经理张建生介绍。此外，2018年和2019年利用来水丰沛的情况，小浪底水库尝试了降水位泄洪排沙运用方式，出库泥沙约10亿吨。
水沙调控效果显著。据悉，水沙调控开展了3次试验和18次生产运行，下游河道累计冲刷泥沙约30亿吨，最小平滩流量提高到4300立方米每秒，“二级悬河”的不利态势得到缓解。
治理水土流失，从源头减沙，并完善水库联合调度
水沙调控工作丝毫不能松懈。“水沙调控体系尚不完善，突出表现在小浪底水库调水调沙后续动力不足，水库群还未完全形成合力，干支流水库多头管理，缺乏统一调度。”魏向阳介绍，“以水利工程为基础，实施河道和滩区综合提升治理工程，实施水土保持、生态保护，实现水沙协调，确保黄河安澜。”
为小浪底添“帮手”，壮大水库调度群。优化龙羊峡、刘家峡、三门峡、小浪底水库的调度，通过接续蓄水、泄水，提高小浪底水库入库水量和流速。加快建设古贤水利枢纽工程，进一步完善水沙调控工程体系。“此外，在提高水沙情监测预报能力、推进洪水泥沙资源化利用上还有很多文章可做。”魏向阳说。
保持水土，从源头减沙。造林10万多平方千米，人工种草2万多平方千米，建设淤地坝5.9万座……一系列举措让黄土高原近一半水土流失面积得到初步治理，水土保持措施年均减少入黄泥沙4.35亿吨。
黄河水利委员会有关负责人介绍，接下来将继续加强对水土资源的保护，推进小流域综合治理。
魏向阳介绍，“拦、调、排、放、挖”的综合处理黄河泥沙方略基本达成共识，水沙调控体系初步建立，在防洪减淤上发挥了重要作用，古贤水库等骨干枢纽建成后，将逐步完善黄河水沙调控体系，今后将在黄河生态保护和高质量发展上作出重要贡献。
版式设计：沈亦伶
《 人民日报 》（ 2019年10月29日 15 版）
