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清除三门峡淤积与小浪底联合调度让常遇洪水携沙入海(上)
自从三门峡水库建成运用,黄河就没有了好日子。
库上是泥沙淤积淹没成灾,库下则是滩高槽低河道被冲毁;三门峡成功试验蓄清排浑,兴建小浪底则拦沙减淤,并与防洪并列;现又在古贤水库双错误结瓜。三门峡水库失败错误不除,黄河将永无宁日。
三门峡水库设计错误及荫藏,成为拦河大坝治黄系列错误总根源。目前工程治黄已经成为系统问题,同样也需要系统性,尤其是可控系统的科学方法来解决。
现提出的相应对策是:清除三门峡淤积,恢复温善章的低坝小库功能,与小浪底联合调度蓄清排浑,调控助力常遇洪水挟沙入海。在建国百年记念之际,重建一个经济中心黄河成果,奉献华夏民族,造福黄河人民。
一、荫藏三门峡高坝大库错误,小浪底拦沙减淤造假,是库上库下都成灾受害,拦河工程治黄走向邪路。
在三门峡水库决策兴建开工之前,水利部集中全国水利专家学者,进行一周时间的研讨和民主会商,只有清华大学黄万里教授和黄河水利设计院温善章技术员两人,提出明确反对意见或方案。
三门峡高坝大库,是由中国聘请的苏联水电设计院专家设计的,其设计的明显错误是:
(1)水库是高坝大库型,总库容640亿m3,为径流量380亿m3的168%,即,将有260亿m3库容永远设有蓄水,占设计总库容的68%。这是水利教书上,明明白白的水库设计规范所不允许的。按照水库学习的描画水库库容曲线和蓄水设计库容极限,将立即会发现此设计的错误之处。但是,当时中国水利绝大多数专家学者,在洋人面前却失落了。
(2)针对三门峡库区的严重淤积及其淹没成灾为害,特别是已经危及西安这座古都安全,进行了两次大改建,下游河道因水库排清冲刷,造成自然河道滩地与主槽防洪断面全部冲坏;改建后加大泄洪排沙,下游河道是小水带大沙,迅速淤积成二级悬河,形成滩地低、行洪主槽高,严重不利防洪断面形态,3000m3/s左右洪水就漫滩的小水大灾河道局面。
(3)三门峡试验蓄清排浑成功,能够基本保持水库冲淤平衡,尚能有31亿m3防洪库容。决定兴建其下游方峡谷段小浪底水库。
(4)三门峡水库改建,以下泄13500 m3/s洪峰为防洪极限,超限洪峰由三门峡库区滞洪运行。而小浪底水库的防洪设计,却以消减洪峰提高下游河道防洪标准,为工程投资兴建防洪工程的目标。然而,下游河道已经是二级悬河,显然违背了小浪底水库兴建服务三门峡水库防洪功能的战略定位。因此防洪设计目标缺乏和违背设计规范,目标缺乏检验落实性。
(5)小浪底水库防洪设计是,是花园口站要由60年一遇提高到千年一遇。可是,60年一遇是1958年成功防御花园口22300m3/s大洪水时的河道标准,目前的二级悬河,已经完全改变并变坏,而且1958的河道也已经被泥沙俺埋不存在了。况且,“96.8”中型洪水,花园口7860m3/s洪峰大漫滩,洪峰水位还高于1958年大洪水的洪峰水位0.91m。如此奇葩的水库防洪设计及其重点项目建设的颇大投资,竟然通过专业咨询公司的评审。
因为,评审咨询报告说,是用1958年河道防洪标准核定通过的。这评审咨询机构,如此枉顾事实,人民黄河还设1997年(5期)专版讨论“96.8”洪水,这样的评审奇葩作风奇特,令人不耻。
(6)这还没完,小浪底水库初步设计又编造了三门峡水库拦沙减淤系数,与水库死库容蓄沙量相乘,作为水库未来60 年工程运用期间的下游河道减淤总量。小浪底水库这个初期运用4年,库内淤积数据与下游河道减淤之间的系数,对于防洪治理没有任何意义。因为,水库蓄水拦沙下泄清水,形成严重河道冲刷和清水侵蚀的塌滩,防洪断面变坏。况且,蓄水拦沙运用的4年,游河道还是少有丰水年,而山东窄河道实测,5000m3/s左右小洪水合计行洪181天。最大水的1964年全年来726亿m3,也是没有形成山东河道的大洪水。将如此蓄水拦沙量,与下游河道减淤量之比,作为小浪底水库未来60年正常期的下游河道减淤系数,与死库容拦沙量相乘,作为小浪底水库运用的期下游河道减淤量。这是完全的数据造假。参见《小浪底水库防洪设计错误及下游窄深河槽治理》赵衍庚论文,水规总院办《中国水情分析研究报告》2008年(2)期总第147期,参见治好黄河网站www.zhhhh.com
(7)小浪底水库将拦沙减淤作为工程重点开发任务后,相应实行了水库运行的为下游河道的水库拦沙,要求汇水流域减沙入黄治理,是上下河道流域都受害,地方政府都要背上沉重的治黄治沙经济负担。
三门峡、小浪底水库兴建,以防御黄河大洪水特大洪水及其成灾而投资兴建,投资工程却成为黄河防洪治理的为害工程,并造成沿黄人民的生产生活困难与治沙负担。三门峡设计错误的隐藏,与小浪底改变重点工程任务的拦沙减淤,严重影响制约着黄河经济的发展,使历史上经济中心的黄河,演变为目前南北经济断层,沿河滩地富庶之乡,却要国家扶贫。新中国的现代工程治黄,走向了邪路。
二、小浪底2000年建成目标是,下游河道防洪达千年一遇,而建成后下游就开始治理南决北决严重洪水威胁,竟有连续三个治黄规划出台。
三门峡设计高坝大库,库容超过径流量68%,计260亿m3的库容,永远没有蓄水。并且实行水库洪峰限量下泄为13500m3/s,超限洪水由库区运行滞洪。小浪底水库就位处三门峡大坝以下峡谷河段,回水就到三门峡大坝。小浪底水库设计总库容127亿m3,接纳的洪水就是三门峡水库下泄洪量,不可能超过13500m3/s。三门峡水库改建后保留了31亿m3的防洪库容。小浪底水库建成,实行上游流域的减沙入黄,至目前淤沙库容才运用一半。相应计算水库拦沙,20年可保持100亿m3的防洪库容。与三门峡相加就是131亿m3的防洪库容。潼关径流总量380亿m3,还有超限洪峰的库内滞洪运行。实行改建三门峡,与小浪底水库联合调度,清理三门峡淤积,是完全可以办到的。
并且,三门峡与小浪底水库联合动用的可能性与实践性是确实可靠的。但是,2000年小浪底水库建成运用后,下游开始的是治理南决北决的洪水严重洪水威胁灾害,试问,洪水是哪里来的?不可能是天上暴雨特大洪水专门下在小浪底水库坝下吧!显然地洪水特大数据是严重全面造假。
仅从南决北决的巨大洪水淹没成灾庞大范围看,这数据从小浪底水库初步设计报告时使用,为争取小浪底水库项目上马;一直使用到紧急出台的2012-2030年治黄规划。这套数字是:“就一次决溢而言,向北最大影响范围3.3万km2,向南最大影响范围2.8万km2。”蒋介石下令在花园口扒口,黄河南流9年,淹没总面积为1.5万km2。黄河干旱水少,建设拦河大坝的黄河,竟成为大洪水特大洪水泛滥严重成灾之地。这样的治黄规划出台,并能通过专业机构的庭审通过,是十分荒唐可笑的。
然而,咨询机构的评估报告,也随着这些规划跑,对于这三个治黄规划的评审,也忘记对小浪底水库是使用的是1958年河道防洪标准。三个治黄的北决南决及其巨大洪水决口淹没,也成了审查通过数据依据。他们竟然真不害怕,工程投资犯事时的巨大责任承担!?
更好看的是,三个治黄规划报告,国务院都原则上同意执行批复。文件下达各省市有关部门。但是总有一句下游河道防洪要求:花园口洪峰23000 m3/s不决口。甚至都有时间要求。可是,下次批复继续如此要求。
例如:黄河流域防洪规划2008年,文件国函[2008]63号
有关内容复印。郑州:黄河水利出版社2008年9月 P1
咨询公司 咨农水[2006]1357号 P185
黄河流域防洪规划2008年 P15
黄河流域综合规划(2012-2023年)国函[2013]34号 P1
郑州:黄河水利出版社2013年12月
黄河流域综合规划(2012-2023年) P14
1990年小浪底初设特大洪水决溢—山东赵衍庚报告
三、宽河防洪,黄河洪峰泥沙宽河道释能,河床是洪水的函数,从而具有了调控治黄的措施方法,是控制洪峰对河床的侵蚀。
黄河下游地上河,横亘在以郑州为顶点大冲积扇上,形成河道高纵比降,河床又是泥沙堆积,在两岸临黄大堤束缚下,是泄洪输沙高效专用通道。是治黄历史上的成功经验。从有历史记载的赵国与齐国合约,距河25里筑堤表明,宽河防洪一直是黄河下游成功的防御手段。
1960年建成的三门峡水库,设计高坝大库,下游设计正常流量6000m3/s,下游河道设计河道流量5000m3/s。考虑水库蓄水拦沙下排清水,为防止河道冲刷侵蚀,主河道设计建设了控导工程,以缩窄行洪河道。因为地上河河床为泥沙堆积,洪峰出峡谷进入平原河道,与河床沙融为一体,在比降高达0.2‰高比降上下泄输移入海,本身就是个高效泄洪输沙河道。
三门峡水库是黄河干流第一个拦河大坝工程,大坝工程地质条件很好。中国聘请苏联水电设计院专家进行规划设计,黄河规划干流共44个梯级,并率先设计三门峡水库。设计总库容640亿,然而却超过径流总量的68%。尤其是在水位330—340m区间上,是“湖泊水库”,305m以下为库容峡谷型。水库1960年建成运行,因为蓄水拦沙运用,蓄水位迅速抬升,发现库内出现淤积,并发展很快,实际是,库内洪水提高到湖泊库容的区间造成的,完成是设计造成的。1964年进行第一次改建泄洪排沙。1973年完成第二次大改建,开封河段就出现150km长的二级悬河。是水库上下都遭灾受害。
三门峡水库最初是蓄水拦沙,改建后加大泄洪排沙,下游河道先是冲刷,改建后洪水泥沙俱下,下游河床经历这么一冲一淤,高滩深槽的防洪断面全部冲毁,到1992年小浪底水库开工前,下游河道普遍的二级悬河已经形成。“96.8”是中小洪大漫滩, 小水大灾,出现“小洪水、高水位、大漫滩”,“小水大灾”严重不利防洪局面。(参见《科技导报》赵衍庚论文“1996年黄河洪水异常原因分析及治河探讨”1997年(5)期。
《人民黄河》1997(5)期设立专刊讨论“96.8”洪水灾害与治理方略。治黄专家们形成改建三门峡水库与修建小浪底水库的比较集中的两种意见。最后决定新建小浪底水库。小浪底水库设计建设中就表现出了以上所说不少问题,主要是:防洪设计目标不实,拦沙减淤则是数据造假等。因此三门峡水库淤积问题与淹没成灾没有解决,小浪底水库调节对下游防洪也是无能为力。
作者著于2024年12月10日
附:作者简介
赵衍庚、赵学亮:设立汉江-秦岭新能源调峰基地集约发展抽水蓄能新质生产力(一)
赵衍庚:巫山兰英大峡谷梯级抽水蓄能大巴山极顶水库1800m抽蓄三峡库水(六)
赵衍庚:调峰基地要为三峡顶层设计作贡献(八)
赵衍庚:秦岭调峰基地北调三峡汛期水1000亿m3(九)
赵衍庚:黄河防洪为何越治越严重?2012年治黄规划还准备改道!?(十一)
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薛国强:【水利天下】公号创办人兼总编。2000年本科毕业于武汉水利电力大学,2012年工程硕士毕业于同济大学,注册咨询工程师,水利水运双专业高级工程师,河湖网专家顾问委员会委员,科普中国专家库专家成员,中国水利文协专家委员会委员。福建省土木工程建筑行业协会专家库成员、福建省土木工程系列高级工程师任职资格评审专家评委等。
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