黄河下游范文10篇

时间:2024-02-06 10:11:29

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黄河下游

黄河下游断流研究论文

黄河源于青藏高原,注入渤海,全长5464千米,多年平均径流总量574.50亿立方米,黄河属我国第二长河、世界第八长河。

黄河是华夏民族的母亲河之一,黄河文明驰名中外。但受诸多因素的制约,时至今日,黄河也呈现了几多的尴尬与无奈,黄河下游的季节性断流便是其中一个重要难题。

一、黄河将成为世界上最长的内流河

历史上的黄河一泻千里、气势恢宏,古化有“奔腾到海不复回”的豪放诗句,诗仙李白何曾想到,漫漫黄河居然也有“奔腾而不到海”的断流景观。

黄河频繁的季节性断流始于本世纪70年代之初,从1972年山东利津断面断流开始,至今已有19年断流,累计断流57次,进入90年代之后,断流现象更为严重。

从断流天数看,黄河断流的天数已逐年增多,1972年首次断流仅历时15天,1996年断流136天,截止于今年8月7日,1997年黄河已断流181天(8月7日复流后8月9日再次断流);从断流河段看,黄河断流河道向上游延伸,断流河段逐年增大,1972年断流仅产生于山东利津的下游,1995年断流上溯至河南开封附近,断流683千米;从断流始发时间看,断流时间也逐年提前,过去断流一般始于五六月份,近几年来提前到三四月份,1997年2月7日黄河即开始断流。

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深究未来黄河下游治理的主要策略

摘要:针对黄河下游治理难度大、河情十分特殊的实际,提出了黄河下游治理的主要对策:必须把握黄河未来水沙变化的规律;要解决好黄河下游水资源不足的实际问题,在加大减沙入黄措施的同时寻求调水济黄途径;应加大宽河道整治力度,重点研究“二级悬河”治理的对策;对黄河下游宽河道边界应有新的布局;黄河口治理应采取“输、挖、分”并举的方案,即束水冲沙、输沙人海,挖沙疏浚和科学分洪。

关键词:河道整治;“二级悬河”;黄河口治理;泥沙;水资源;黄河下游

黄河治理特别是黄河下游的治理,历来是中华民族兴国安邦的大事。新中国成立以来,国家对黄河的治理问题十分重视,黄河治理开发也取得了举世瞩目的成就。这不仅促进了整个流域经济的发展,而且也保障了黄淮海平原的安全。但黄河毕竟是世界上治理难度最大的河流,河情十分特殊,目前,黄河洪水尤其是泥沙问题尚未得到有效解决,黄河下游河道行洪能力衰竭,仍存在洪水威胁,水资源供需矛盾日益突出,并且由于社会经济发展用水量挤占下游输沙等生态用水。使环境也趋于恶化。因而,未来黄河下游的治理不仅对带动相关区域经济增长意义重大,而且还关系到国民经济体系的布局。

1必须把握未来水沙变化规律

研究某条冲积河流的演变规律时,首先应搞清来水来沙条件,因为来水来沙条件是塑造河床边界的主要因素。黄河下游河道的河型及其河相关系乃至悬河态势,主要是历史上来水来沙条件形成的。上段宽阔的河漫滩及下段堤距不大的窄河段,基本上能适应当时的水沙条件。

1986年以来,随着黄河上、中游治理开发的进行,下游来水来沙条件发生了变化,来水持续偏枯,大洪水发生几率减小。洪峰流量也显著降低。现在所讲的千年一遇洪水的洪峰流量,是在一定的假定条件下分析出来的,对目前的工程设计有一定借鉴意义,但这方面的论证毕竟不够严密,主要应该把伊河、洛河夹滩地区的滞洪作用及上游工程的影响研究清楚。否则,未来黄河下游防洪及河道整治工作很难在科学的水沙条件下开展。

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黄河下游治理问题论文

摘要摘要:河口要稳定,必须远离感潮区,清水入海。最好的选择,河口置于利津。挖沙降河,挖沙造地,置河床为地下河。淤临、淤背、固堤、清水浇灌,防洪大堤可成为高速公路,建设大城市,开发旅游区,熟悉黄河,宣传黄河。

摘要:黄河下游治理新问题

一、黄河口的南迁史

1、公元前3000年黄河自天津入海(北纬39°)。

2、公元前602年黄河自河北省黄骅入海(北纬38.5°)。

3、公元11-1048年黄河自山东利津入海(北纬37.5°)。

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黄河下游光纤通信技术及布局分析

1黄河下游建设光纤通信网的必要性和重要性

河南省郑州市桃花峪以下的黄河河段为黄河下游,河道长度约800km,流域面积约2.3万km2,占全流域面积的3%。黄河下游在华北平原形成高耸的“悬河”,从古至今一直是中华民族的心腹之患,威胁着25万km2地区内的人民生命和财产安全。黄河下游约800km河道,共有各类堤防工程长度约2000km,险工、控导护滩、防护坝等工程500多处,坝、垛和护岸上万道,引黄和分泄洪涵闸100多座,全靠长1340km的人工大堤为屏障,约束黄河免于改道。南北大堤也成了南北河流的分水岭,堤北为海河水系,堤南为淮河水系。1.1黄河下游建设光纤通信网的必要性。黄河下游河南省、山东省的基层单位和信息系统采集点大多分布在黄河两岸及滩区,点多、面广、人少、分散偏僻、远离行政自然村,并且大都处在行政区域边缘,对公网运营商来说,移动、联通、电信均有盲区。黄河下游属于“地上悬河”,横贯河南省、山东省重要大中型政治、经济城市群,一旦发生洪水,黄河下游将面临着极大的防洪抢险压力,稍有疏忽,将可能造成不可估量的损失。在面临防洪抢险等应急突发事件时,指挥调度及决策会商信息的及时上传下达,对避免或减少人民生命财产损失起着非常关键的作用。1.2黄河下游建设光纤通信网的重要性。目前,信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势,也是我国实现工业化、现代化的关键环节。水利信息化是国家以信息化改造和提升传统产业思路在水利行业的具体体现,是带动水利现代化的重要措施之一。治黄信息化建设,必须跟上国家信息化发展的步伐,既要充分考虑治黄事业对通信传输安全性、可靠性的特殊要求,又要充分和合理利用公网资源,加强光纤通信建设,从而推进工程运行管理、业务管理和政务管理的信息化,保障水利工程的安全运行。因此,光纤通信、“TD-LTE”数字移动通信系统建设成为解决黄河下游通信问题的必然选择。

2黄河下游沿黄河堤防光纤通信环网的布局设计

对于黄河下游的光纤通信,组建黄河沿河两岸基层单位及信息采集点的黄河信息高速公路,在黄河下游沁河口至黄河入海口采用沿黄河光纤环网的组网方式,沿河构建4个10G的主干层光纤环网、30个2.5G区段接入层以及支线接入层,连接大堤两岸的基层单位和信息采集点,为沿河基层河务段、涵闸以及信息采集点等提供满足治黄信息化建设需求的宽带接入。沿河构建的光纤环网连接近1500个光缆通信站点,能满足黄河下游沁河口-入海口沿河约1500个基层单位和信息采集点的宽带通信接入。在大堤两岸沿河铺设光缆近7000km,其中主干光缆1600km,区段光缆2200km,支线接入光缆3000km。这能满足黄河下游沿河近600个基层单位和近1000个信息采集站点的宽带通信接入,实现十、百、千的带宽的接入目标(基层单位10~20M,县到市到省100M,省局至黄委1000M),将有效解决黄河下游基层单位防洪工程通信传输问题,同时满足新时期抢险应急指挥、水文信息采集,以及基层单位对防洪工程运行管理、防汛管理职责履行时对黄河通信的需求[1]。2.1建设黄河下游沿河光纤环网的目标。在整合和利用现有黄河防汛通信网络资源的基础上,本着“公专结合、优势互补”的原则,采用光纤传输技术,发展黄河通信高速公路,发展目标是建成一个安全可靠、满足需求、覆盖黄河下游沁河口-入海口沿河两岸基层单位及信息采集点的黄河信息高速公路,解决下游沿线约1500个基层单位和信息采集点的宽带信息传输问题,实现重要信息互联与传输的光纤化,关键工程管理的可视化。通信传输带宽目标为十-百-千的接入标准,即为基层单位提供10~20M的信息接入能力,县到市到省提供100M的信息接入能力,省局至黄委提供1000M的信息接入能力,全面提高黄河通信网络对治黄事业各项工作的通信保障能力、服务水平及信息传输安全。2.2黄河下游沿河通信网与光纤环网的布局。根据各项应用业务的通信需求及光传输技术的设计规范,黄河下游沿河通信网与光纤环网的布局可分为两个层面,即主干传输层和信息综合接入层(主要包含沿河区段接入和支线接入),沿黄河大堤两岸采用光缆方式满足沿河基层单位及信息采集点的接入需求。黄河下游沿河通信网与光纤环网的布局如图1所示。第一,沿河主干传输层采用10G传输设备组网。可在沿河大堤上组建4个10G光纤环,主干光纤环路上连接30个基层单位,设置有33个光纤骨干节点,实现跨河光缆的连接和区段接入层的光纤环就近接入主干传输层,并通过多处跨河桥梁架设光缆连接黄河南北两岸光纤主干网,形成多个8字光纤环网,提高黄河下游光纤宽带网运行的安全性和可靠性。第二,沿河区段接入层负责将沿河基层管理单位接入主干传输层,区段光纤环网接入层采用2.5G传输设备组成30个光纤自愈环,环路上连接沿河200多个基层单位。第三,支线接入层主要负责将沿河300多个基层管理单位和近1000个信息采集站点接入沿河区段接入层,通过光缆,采用点对点的接入方式[2]。2.3通信节点的选择原则。沿河主干传输层通信节点的选择原则:具有一定规模的管理单位、微波站所在地或具有一定数量无线传输设备的枢纽站,交通便利、供电条件较好、传输距离适中的单位;对于相交节点,要选择在横跨黄河大桥附近,便于跨河光缆的连接。总之,主干传输层通信节点的选择应具有运行可靠、便于管理、维护方便等特点。沿河区段接入层通信节点的选择原则:沿河管理单位、水文站、闸管所、抢险队以及重要的闸门,通信传输距离分配合理。支线接入层通信节点的选择原则:滩区内的基层管理单位和闸门,易于光缆敷设,安全可靠便于维护的地点。根据需求进行分析,考虑到沿河主干传输层的带宽需求约6.9Gb/s,主干光纤环网电路保护需要不断提高,加之各类自动化系统对通信传输的可靠性、传输速率和传输带宽要求越来越高,部分沿河两岸大堤的区段接入数据也要汇入主干通道传输,推荐主干传输层采用容量为10Gb/s的光通信传输系统。考虑到沿河区段接入层带宽需求约1.7Gb/s,推荐其采用通信容量为2.5Gb/s的光通信传输系统,自愈环采用复用段共享保护环(MS-SPRing)和二纤通道保护方式;通信设备重要的插板如交叉单元板、电源单元板及时钟单元板,均按照冗余方式配置,设备支路板卡采用“1∶N”保护方式;物理路由保护采用不同物理路由的光缆形成物理光环路。光缆线路路由应选择地质稳固、地形平坦、高差较小、土质较好、石方量较小、不易塌陷和冲刷的地段,避开可能因自然或人为因素造成危害的地段;路由选择应充分考虑线路稳固、运行安全、施工及维护方便及投资经济的原则。根据黄河下游两岸的地理环境以及通信站点的分布情况,主干传输层和区段接入层的光缆线路路由选择在沿黄河下游两岸的标准化堤防上,敷设位置为标准化堤防背河的路肩上。支线接入层光缆线路路由选择沿黄河滩区内的乡村道路进行光缆敷设,减少因线路施工对耕地、林木等的影响,避免不必要的工程投资。为保证光传输系统的安全性和可靠性,干线光缆环和区段光缆环可以采用同缆不同纤的方式,以充分利用光纤资源,节约投资资金。2.4光缆敷设方式的选择。由于选择光缆线路路由的不同,光缆敷设方式也有所区别。光纤环网中主干传输层和区段接入层的光缆采用管道敷设方式和直埋敷设方式,充分利用黄河下游沿河两岸现有的资源。其中,管道敷设方式主要用于光缆经过的闸门和过路口地段。综合考虑后,暂估3/4为直埋敷设方式,1/4为管道敷设方式。支线接入层的光缆,主要途经黄河滩区,易采用直埋或架空的敷设方式。这主要是因为黄河滩区地处偏僻,人们生产活动较少,对光缆工程建设及今后的运行维护影响较小。2.5系统传输设备配置。该系统的传输设备主要为三种,即沿河主干传输层中的10G节点设备,沿河区段接入层中的2.5G节点设备及支线接入层中的ONU设备。其中,10G节点设备又分为交叉点设备和非交叉点设备,交叉点设备主要用于跨河光缆的设备连接。2.5G节点设备分为OLT设备和非OLT设备,OLT设备用于连接支线中的ONU设备。通信电源是保障黄河光纤环网长期可靠运行的必备设施,根据各站通信设备负荷进行配置,整流模块采用N+1冗余方式配置,蓄电池组采用1+1配置。沿河主干传输层站点配置300AH以上容量,每只为2V的蓄电池组;沿河区段接入层站点配置200AH以上容量,每只为2V的蓄电池组;支线接入层站点配置100AH容量,每只为12V的蓄电池组,各站均配置开关电源设备各一套。

3结语

黄河安危,事关大局。建立从桃花峪到黄河入海口的黄河南北两岸的主干光纤和部分沿河区段业务接入层及支线接入层,实现了黄河下游大堤沿线管理机构的宽带通信网络传输。近期,水利部党组作出了“水利工程补短板,水利行业强监管”的决策部署。这就迫切需要黄委会加强信息化建设,即加强通信传输网络建设,打破治黄信息化的发展瓶颈,为治黄事业提供最基本的通信信息化基础保障,为实现中央提出的“以水利信息化带动水利现代化”的战略目标奠定基础。总之,随着光通信技术的快速发展,光纤通信也将具有更广阔的发展前景和发展潜力。

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黄河凌汛灾害防御策略论文

摘要:黄河凌汛灾害是黄河下游严重的自然灾害之一,历史上曾以频繁决口、难以防治而著名。黄河下游河道上宽下窄,弯曲连绵,险工、控导交错对峙,容易形成冰塞、冰坝的河段较多。人民治黄以来,党和政府十分关心黄河的治理,多次加高加固黄河堤防,兴建河道整治工程,修建水库和南、北展宽区等分滞洪工程,特别是1998年长江大水之后,国家加大了黄河治理力度,按照2000年设防标准,加高、加固两岸堤防,加修、改建了许多河道整治工程和病险涵闸,近期又进行了标准化堤防建设,将黄河堤防建成“防洪保障线、抢险交通线、生态景观线”,防洪工程的抗洪能力大大增强。防洪非工程措施也随着国家法律、法规的逐步健全和科技水平的不断提高而逐步完善。

关键词:黄河凌汛成因防御措施

一、概况

黄河凌汛灾害是黄河下游严重的自然灾害之一,历史上曾以频繁决口、难以防治而著名。黄河下游河道上宽下窄,弯曲连绵,险工、控导交错对峙,容易形成冰塞、冰坝的河段较多。人民治黄以来,党和政府十分关心黄河的治理,多次加高加固黄河堤防,兴建河道整治工程,修建水库和南、北展宽区等分滞洪工程,特别是1998年长江大水之后,国家加大了黄河治理力度,按照2000年设防标准,加高、加固两岸堤防,加修、改建了许多河道整治工程和病险涵闸,近期又进行了标准化堤防建设,将黄河堤防建成“防洪保障线、抢险交通线、生态景观线”,防洪工程的抗洪能力大大增强。防洪非工程措施也随着国家法律、法规的逐步健全和科技水平的不断提高而逐步完善。小浪底与三门峡水库联合运用,可有效调节下游河道流量,减轻黄河下游凌汛灾害,但河道主槽逐年淤积抬高,“二级悬河”的不利局面进一步加剧,局部河段仍不断发生凌汛灾害,应引起各级各部门的高度重视,凌汛期要密切注视凌情变化,采取一切措施,将凌灾的损失降低到最低限度。

二、凌汛的成因

黄河下游是一个不稳定的封冻河段,据统计,1950-2004年的55年间,山东河段有48年封冻,8年出现较严重凌情。黄河下游凌汛是由河道所处的地理位置决定的,除上游水库下泄流量控制不当、涵闸引水等人为因素外,主要是气温、水温、流量和河道形态等因素综合作用的结果。

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洪水泥沙管理分析论文

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、河流的开发利用应有一定限度,否则就会影响河流的健康,进而影响人类自己。

“维持黄河健康生命”是一种新的治河理念,其初步理论框架为:“维持黄河健康生命”是黄河治理的终极目标,“堤防不决口,河道不断流,污染不超标,河床不抬高”是体现其终极目标的四个主要标志。河流生命的核心是水,命脉是流动。河流生命的形成、发展与演变是一个自然过程,有其自身的发展规律,并对外界行为有着巨大的反作用力和规范性。初步考虑,要实现“维持黄河健康生命”的目标,黄河治理应通过九条途径,即:减少入黄泥沙的措施建设;流域及相关地区水资源利用的有效管理;增加黄河水资源量的外流域调水方案研究;黄河水沙调控体系建设;制定黄河下游河道科学合理的治理方略;使下游河道主槽不萎缩的水量及其过程塑造;满足降低污径比使水质不超标的水量补充要求;治理黄河河口,以尽量减少其对下游河道的反馈影响;黄河三角洲生态系统的良性维持。

对于黄河下游的洪水泥沙管理来讲,维持黄河健康生命的内涵具体可描述为:利用中游水库群的水沙联合调度塑造协调的水沙关系,恢复、维持下游主槽过流能力;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,形成了河道工程体系,以东平湖、北金堤、南北展等蓄滞洪区形成了蓄滞洪体系。水文、通讯、组织指挥、抢险救灾等防洪非工程措施也在近些年得到了发展和提高,整体上使黄河下游防洪形势明显改观。上述工程体系“上拦下排,两岸分滞”和非工程措施构成了当前黄河下游总的洪水控制现状。

具体表现为:一是小浪底水库和三门峡、故县、陆浑等水库联合调度,调蓄洪水,显著削减了黄河下游稀遇洪水,使花园口断面百年一遇洪峰流量由29200立方米每秒削减到15700立方米每秒,千年一遇洪峰流量由42100立方米每秒削减到22600立方米每秒,接近花园口设防流量22000立方米每秒。“上大洪水”逐步得到控制,“下大洪水”和“上下较大洪水”得到一定程度控制。二是利用小浪底水库拦沙和调水调沙库容可减轻下游河道淤积76亿吨相当于20年左右的淤积量。三是堤防已经满足2000年水平设计水位的高度要求,抗洪能力得到加强,同时高村以下河势也得到初步控制。

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黄河治理方略研究论文

摘要:治黄方略为我国历代安民的决策课题。本文针对“水少沙多”这两点黄河难治的症结,指出减少入黄沙量的治本之策为采用现代工程措施,将黄土高原水土严重流失区整治成错落有致的相对平原,改变其侵蚀地理环境。同时提出了与外流域调水结合的综合治理方略,把黄河下游河道作为淮河及汉江上游洪水的入海通道,增加黄河过洪能力,小浪底水库也可乘机排沙入海。

关键词:黄河治理方略泥沙

1引言

黄河对于中华民族的意义是包括长江在内的其它河流无法比拟的,她流经中国腹地,诞生了中华民族,炎黄子孙既得益于黄河与黄土的哺育而生息繁荣,又受害于黄河与黄土相伴造成的黄河下游河道“善淤、善决、善徙”而治水不止。在中华民族生存发展史中,有很大的篇幅都与黄河治理有关。在历朝历代,治黄方略如何制订均是我国安民的决策课题。倍受后人推崇的最早的治黄成功事例是传说中的大禹治水。他改进了共工和鲧“围堵障水”的作法,采用“疏川导滞”之策,平息了水患。这一传说,实际上是对先民治河的总结[1]。从周以后的文献记载中,可证实防御洪水的黄河大堤的雏形远在春秋战国时期以前即已存在。以后诸侯国家兴起,可以组织更多的人力、物力,从一时一地出发,在大河两侧出现各自为政、甚至以邻为壑的堤防。规模比较大的和比较长的就成为我国早期的长城了。文字记载十分确切的是在西汉汉哀帝即位之初贾让提出的治河三策,是继鲧、禹之后较早提出创见并且见于正史记载的重要治黄方略。贾让当时面对的黄河下游河道“河高出民屋”,已是“地上悬河”,堤防宽窄很不一致,布局更是混乱,所以他最不主张的下策是筑堤治河。三策中的上策主张放弃旧有河道,人工改道北流。他认为“此功一立,河定民安,千载无患,故谓之一策。”中策主张开渠引水,分洪入漳。“此诚富国安民,兴利除害,支数百岁,故谓之中策。”限于当时的社会经济条件,贾让三策均没能认真实现。东汉王景的宽河行洪之策得到了大规模实施。他选定行河路线较优的线路,自荥阳东至千乘海口千余里,修渠筑堤,并利用沿河大泽进行放淤,取得了无重大改道变迁的成就,一直倍受后人赞赏。但是这种安澜毕竟是相对的,大量的泥沙淤积,至少隋唐五代出现了泛滥决口,更不可能有“千年无恙”的史实。值得借鉴的是明朝潘季驯“束水攻沙”的治河理论与实践。他主张南北两岸“坚筑堤防”,努力完善堤防系统,如用缕堤束水攻沙,用遥堤约束洪水泛滥,用格堤阻止滩区行洪并促进滩地落淤;为防御大洪水,又修建滚水坝分泄水。并且在当时黄河南流的条件下,充分利用淮河之水,借助洪泽湖的调节能力“蓄清刷黄”。潘季驯治河实现了由分流到合流,由治水到治沙两个转折,抓住黄河泥沙淤积这个根本问题,显然这一点是很高明的。因此,在他之后的明、清治河举措,多遵循他的治河原则。他的治河思想和方法甚至影响至今。但黄河河床仍继续淤高,泥沙灾害日益积累,以致于1855年发生了铜瓦厢决口改道的剧变。

黄河治理开发真正取得巨大进展是最近50年的事,黄河已开始变成为人们兴利造福的河流。总结治黄成败经验和科学研究成果,认为采用“拦、排、放、调、挖,综合治理”等措施,标本兼治,近远结合,可以妥善解决泥沙问题;采取“上拦下排,两岸分滞”的方针,可以有效地控制洪水。将两者有机地结合起来,即形成一个防洪减淤的工程体系。显而易见,如此治黄已将黄河作为一个整体来考虑治理对策,人们对黄河的研究与治理实践进入了一个崭新的阶段。昔日千疮百孔的黄河大堤,而今变成了宏伟的“水上长城”,成为海河与淮河的分水岭,在人们的努力下,取得了连续52年伏秋大汛不决口的奇迹和综合治理开发的丰硕成果,治黄成就举世公认。然而黄河毕竟是世界上最难治理的河流,4000多年前的大禹治水以来,历经多少前辈的治河实践,一直未能改变黄河这条泥龙恣意游荡的脾气。史书上清晰出现着2600多年里黄河泛滥1500次、改道26次的记载。下游决口泛滥范围,北抵津沽,南达江淮,纵横25万km2。频繁的决口改道,给两岸群众带来了深重的灾害。而今,随着黄河流域人口急剧增长,经济建设迅速发展和人类活动强度大大增加,母亲河的忧患仍在。由于冲沙入海的水量大大削减,下游河床不断淤积抬高,行洪能力大大减弱,高滩滩面漫水机遇已与1855年铜瓦厢决口前的情况接近,河道已趋于预警高度,悬河形势极为严峻;严重威胁着下游两岸人民生命财产的安全。另一方面,却又生发出季节性断流的灾患,自1972年以来的27年中就有21年断流,尤其90年代,年年出现断流。影响到依靠黄河供水的城乡生活和工农业生产用水,不仅直接造成重大经济损失,还带来了诸多的生态环境问题[2,3],如加重了河口地区土地盐碱化,河口湿地生态系统退化,生物多样性减少,使黄河三角洲日渐贫瘠。黄河断流、洪涝灾害的环境恶化相互交加,黄河安澜中隐伏着危机,治黄事业无比艰巨又任重道远。特别是随着国民经济的发展和黄河的演变,对黄河治理和开发又提出了更高的要求,使治黄面临着许多问题。如何使治黄事业更为符合客观的自然规律和社会经济规律,亟待于我们继续探索和奋斗。本文在前人研究和实践基础上,就黄河的治理方略述一管见。

2减少入黄沙量的治本之策

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农村供水用水管理耦合协调分析

水是农业命脉,是农村经济不断发展的必要因素,也是农村居民生产生活不可或缺的资源[1,2]。而面对日益增长的生产生活需求以及我国可开发利用水资源的匮乏现状,我国农村水资源现状成为制约农村经济社会发展与生态环境维稳的重要因素之一[3]。“水少”、“水污染严重”是农村水资源面临的2大问题,水环境一旦进一步恶化,水的供需矛盾将会被激化[4]。黄河流域中下游地区很早就成为我国农业经济开发区与农业生产基地,但仍然存在生态系统与经济基础薄弱以及水资源不足等问题[5]。农业是农村的主要产业,农民是农业生产的主要劳动力,作为黄河流域人口占比很大的群体,农村人民对水资源的需求应当得到重视,社会各部门各环节应当对农村用水进行管理[6,7]。黄河流域中下游地区各省、自治区针对农业农村生产生活供水用水现状,陆续提出农村供水用水管理条例或农村饮用水管理等一系列农村供水用水管理措施,在农业生产与农村供水用水等各个方面均有体现,但效果不一[8-10]。近期关于黄河流域水-生态-经济系统、水-能源-粮食系统耦合协调分析与综合评价涌现,彭俊杰[11]等认为,2010年后黄河流域水-能源-粮食系统的耦合协调两级分化区域明显;崔璟坤[12]等通过构建黄河流域经济带乡村-经济-环境协调发展评价体系,提出黄河流域应长期坚持“环境优先”的战略;高志远[13]等分析了黄河流域经济发展与生态环境、水资源的耦合协调发展机理,认为经济发展质量需进一步提升,但对于黄河流域中下游地区农村水资源与水环境方面鲜有报道。农村供水用水管理是发展节水型新农村的重要举措,在近几年黄河流域各省陆续提出农村供水用水管理办法,但实施效果与未来方向仍然需要深入分析与研究。故本文建立包括黄河流域中下游地区山西省、山东省、河南省、陕西省与内蒙古自治区5个省份2000—2020年的农业用水量、农业水污染量以及新增节水灌溉面积、农村居民用水定额等指标与5个省份主要粮食作物小麦和玉米近20a的产量、价格指数以及水利工程建筑投资等共19个指标的指标体系,构成以农村生态、农业水资源和农村经济为子系统的农村供水用水管理系统,对黄河流域中下游地区农村供水用水管理进行耦合协调分析,评价黄河流域中下游地区农业农村供水用水管理实施现状,并预测未来4a农村供水用水管理协调发展趋势,以保障黄河流域中下游地区农村供水用水安全为目标,为积极发展节水农业、绿色农业、新型农业提供技术参考与支持。

1数据来源、研究方法及预测

1.1研究区概况黄河流域,是指黄河水系从源头到入海这条河流所影响的地理生态区域,本文把黄河中下游流经省区的相关面积称之为黄河流域中下游地区。黄河中下游流经的省份有内蒙古自治区、陕西省、山西省、河南省、山东省。气候特征为温差悬殊,自西向东由冷变暖,光照充足,太阳辐射较强,降水集中,分布不均、年际变化大。主要种植粮食作物为小麦、玉米。1.2数据来源与处理本研究使用内蒙古自治区、陕西省、山西省、河南省、山东省2000—2020年共21a的数据分析黄河流域中下游地区农村供水用水管理的演变特征。原始数据来源于《中国农村统计年鉴》、《内蒙古自治区水资源公报》、《山西省水资源公报》、《河南省水资源公报》、《陕西省水资源公报》、《山东省水资源公报》以及部分省统计公报。极少数缺失数据采用拟合法估算而得。1.3指标体系构建及权重的确定本研究综合考虑黄河流域中下游地区农村供水用水实际情况,结合农村供水用水管理系统的作用机理,科学、客观地建立耦合协调度指标体系如表1所示,来综合反映黄河流域中下游地区农村供水用水管理的水平。本研究相关指标共19个,采用熵值法确定各评价指标的权重通过测度各指标的观测值内部差异程度来计算其权重值,从而在一定程度上避免了定性方法的不足,得出的各指标权重如表1所示。1.4耦合协调模型及类型划分本研究采用耦合协调度模型,以便更好地评价农村供水用水管理系统耦合发展的协调程度。根据相关研究[14]确定耦合度和耦合协调度计算方法:式中,C为耦合度;D为耦合协调度;T为指标系统的综合评价指数;a、b、c为3个子系统的权系数。本研究认为,农村水资源、农业生态和农村经济3个子系统对农村供水用水管理方面影响与表现力作用相似,故取a=b=c=1/3。通过参考相关文献[15,16],确定耦合度和耦合协调类型划分标准如表2所示。1.5ARIMA预测模型ARIMA模型是差分整合移动平均自回归模型,是时间序列预测分析方法之一。ARIMA(p,d,q)中,AR是“自回归”;p为自回归项数;MA为“滑动平均”;q为滑动平均项数;d为使之成为平稳序列所做的差分次数(阶数)。

2结果与分析

根据公式(1)~(3),计算2000—2020年黄河流域中下游地区农村供水用水管理系统的耦合度C和耦合协调度D,并对其进行类型划分,结果见图2、表3。由表3计算可以得出,2000—2020年黄河流域中下游地区耦合协调度均值为0.60。从总体上看,2000—2020年耦合协调度呈现递增趋势,耦合协调度由2000年的0.223增加至2020年的0.853,由此可见,黄河流域中下游地区农村供水用水管理系统耦合协调速度快,质量稳定。具体来看,2000—2020年黄河流域各省份系统耦合协调度呈现的上升趋势的表现形式不同,系统总体呈上升趋势,但在耦合协调度类型上看,从2000—2003年,系统协调程度呈现中度失调的状态,2004年系统耦合协调程度由中度失调转变为轻度失调,2005—2006年为濒临失调,到2007年,系统耦合协调程度由失调转为勉强协调,再到2008年的初级协调。2009—2013年一直处于中级协调,到2014年协调程度下降,到2015年又有所回升,在2018年,系统协调程度提升为良好协调,一直保持到2020年。整体呈现“起点低、有波动、后发有优势”的发展特点。这说明在研究期初期,黄河流域中下游地区各省、自治区相对落后,农业水资源、农村生态与农村经济均处于建设的初级阶段,对于农村供水用水管理的建设规划甚少,系统的整体开发与需求也处于较低水平;2010年后,系统耦合协调水平整体提升,但是受黄河流域地域资源限制与黄河流域中下游地区生态发展与经济发展之间的制衡,发展的质量与速度有限,这一结论与赵良仕[17]等的研究相似。总之,黄河流域中下游地区农村供水用水管理系统总体跨入了良好协调范围。从图2可以看出,黄河流域中下游地区农村供水用水管理系统的耦合协调度(以下简称“D值”)在2000—2020年期间有所波动,在研究期初期D值较低,从2004年开始大幅上升,到2009年后D值随时间的变化波动逐渐变小,从2010年后趋于平稳,在2018年有所攀升;出现这种现象的主要原因是从21世纪起,在黄河流域中下游地区大多数省、自治区为水资源发展滞后性的大背景下,既包括因自然条件较差导致水资源缺少的中西部省份,如山西、内蒙古、陕西,也包括由于经济发展过多消耗水资源的东部地区山东以及因生态环境保护不足和资源节约利用能力较差,为生态环境滞后型的河南,黄河流域中下游地区日益紧张的水资源供求矛盾对农村供水用水管理系统造成压力,农村供水用水规划管理的重要性开始显现,中央及有关部门将视线由经济优先发展逐步转变为生态优先发展,即从相对发展的角度看,2004—2010年黄河流域中下游地区乡村社会经济发展水平同步于生态环境质量,系统呈现出良好的协调发展势头。而在2010年后,波动逐渐减少,主要原因是在2010年,黄河水利委员会提出实施最严格的流域管理制度,严格监察黄河流域及周边省水土保持建设进展,农村生态子系统耦合协调度在2010年后趋于稳定,且在2011年后黄河流域各省的乡村振兴发展水平提高,对于农村供水用水管理的规章制度也相继涌出,随着经济的进一步发展与生态环境的保护与治理,农业生态质量得到改善,3个子系统耦合协调度趋于平稳。在2014年,中央对水利工作的重视正式落实,以“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新思路集中建设重大水利工程,解决农村人口的饮水安全问题,把水利作为加快农业现代化的重要支撑,加强生态与经济建设齐头并进。从2016—2020年,黄河流域中下游地区山西省、河南省、陕西省、山东省、内蒙古自治区陆续提出一系列农村供水用水管理制度,分别有《内蒙古自治区农村牧区饮用水供水条例》、《山西省农村饮水安全工程建设管理办法》、《关于征求<河南省农村供水管理办法>(草案)》、《关于做好农村供水保障工作的指导意见》、《陕西省“十四五”农村供水保障规划》等,细化农村供水用水管理,落实运行与管理,故在研究期后期农村供水用水管理系统耦合协调度提升。以2020年农村生态-农业水资源-农村经济系统耦合协调度值为基准,运用ARIMA预测模型向后设置4期预测,为期4a,如图2所示。由图2可以看出,向后1期D值稍有回落,但向后2期、3期、4期、5期D值都稳定增加,直到2024年系统达到优质协调,因此需保持经济、资源与生态协同发展的理念,以经济与资源作生态可持续发展的支撑,方能保证农村供水用水管理系统的耦合协调发展。

3结论与对策建议

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洪水泥沙管理论文

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、河流的开发利用应有一定限度,否则就会影响河流的健康,进而影响人类自己。

“维持黄河健康生命”是一种新的治河理念,其初步理论框架为:“维持黄河健康生命”是黄河治理的终极目标,“堤防不决口,河道不断流,污染不超标,河床不抬高”是体现其终极目标的四个主要标志。河流生命的核心是水,命脉是流动。河流生命的形成、发展与演变是一个自然过程,有其自身的发展规律,并对外界行为有着巨大的反作用力和规范性。初步考虑,要实现“维持黄河健康生命”的目标,黄河治理应通过九条途径,即:减少入黄泥沙的措施建设;流域及相关地区水资源利用的有效管理;增加黄河水资源量的外流域调水方案研究;黄河水沙调控体系建设;制定黄河下游河道科学合理的治理方略;使下游河道主槽不萎缩的水量及其过程塑造;满足降低污径比使水质不超标的水量补充要求;治理黄河河口,以尽量减少其对下游河道的反馈影响;黄河三角洲生态系统的良性维持。

对于黄河下游的洪水泥沙管理来讲,维持黄河健康生命的内涵具体可描述为:利用中游水库群的水沙联合调度塑造协调的水沙关系,恢复、维持下游主槽过流能力;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,形成了河道工程体系,以东平湖、北金堤、南北展等蓄滞洪区形成了蓄滞洪体系。水文、通讯、组织指挥、抢险救灾等防洪非工程措施也在近些年得到了发展和提高,整体上使黄河下游防洪形势明显改观。上述工程体系“上拦下排,两岸分滞”和非工程措施构成了当前黄河下游总的洪水控制现状。

具体表现为:一是小浪底水库和三门峡、故县、陆浑等水库联合调度,调蓄洪水,显著削减了黄河下游稀遇洪水,使花园口断面百年一遇洪峰流量由29200立方米每秒削减到15700立方米每秒,千年一遇洪峰流量由42100立方米每秒削减到22600立方米每秒,接近花园口设防流量22000立方米每秒。“上大洪水”逐步得到控制,“下大洪水”和“上下较大洪水”得到一定程度控制。二是利用小浪底水库拦沙和调水调沙库容可减轻下游河道淤积76亿吨相当于20年左右的淤积量。三是堤防已经满足2000年水平设计水位的高度要求,抗洪能力得到加强,同时高村以下河势也得到初步控制。

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引黄泥沙科学治理分析论文

摘要:黄河下游引水灌溉的问题一直是人们关注的焦点,面对泥沙的治理问题,必须有所行动,以利于人的生活。现就相关研究进行简单阐述。

关键词:泥沙;灌溉;防治

黄河下游引黄灌区灌溉事业自50年代初期以来经过40余年的发展,已成为我国最大的连片自流灌区。到90年代初,黄河下游豫、鲁两省共建成万亩以上引黄灌区96处,设计灌溉面积305万hm2,总引水能力3363m3/s。据统计,1958-1990年29年间(1962~1965年停灌),黄河下游引黄灌区共引黄河水2333亿m3,平均年引水80.4亿m3。黄河为举世闻名的多泥沙河流(各月平均含沙量见附表),引水必引沙,据系统计算,29年间共引沙38.65亿t,平均年引沙1.33亿t,约占同期黄河来沙量(花园口站)的11.6%。

黄河泥沙的引进不进加大了灌区运行费用,而且治理不好还会引发灌区土壤沙化、排水河道淤积、土地盐碱化等一系列环境问题,影响灌区的持续发展。泥沙问题是黄河下游引黄灌区存在的主要问题之一。

一、泥沙防治利用的主要途径

(一)引水防沙

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