《西线一期调水对维持黄河健康的作用分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《西线一期调水对维持黄河健康的作用分析（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四篇应用实践与行动措施 西线一期调水对维持黄河健康的作用分析 何宏谋蔡大应杨文丽殷会娟 ( 黄河水利科学研究院水资源所郑州4 5 0 0 0 3 ) 摘要南木北调西线工程，是从长江上游干支浇调术入黄河上游的跨流域调水重大工程，是补充黄河水资嚣的 不足，解袭我国西北地区干旱缺水的重大战略措施。本文从雏特黄河健康生命的角度出发，分析了西线一期工程 调入水量对黄河干流碱淤和对河口生态环境良性维持的重要作用。 关t 词南木北调健康冲淤生态环境 1 引言 2 0 世纪9 0 年代以后，由于黄河流域气候变化及人类对黄河水资源的过度利用和不当干预，进一步加剧 了水与沙的不平衡性，“水少沙多”情况更加严重；
2、除导致黄河下游“二级悬河”加剧、主槽过洪能力减小 外，还导致黄河“悬河”不断向上中蝣推进，在内蒙古巴彦淖尔盟段河道泥沙大量淤积，部分河段淤高达 2 m 多，河槽萎缩河床过水断面不断缩小。黄河磴口南套子河段河床高出磴口县城4 m ，黄河杭锦后旗河段 河床高出旗所在地1 0 2 m 。同时由于黄河人海径流量的不断减少，目前河口百万亩陆域湿地萎缩达7 0 海 岸蚀退严重，鸟类生存赖以维持的湿地生态环境正面临消亡的危险，生物多样性正在遭到破坏。黄河健康生 命已受到威胁，南水北调西线工程正是解决这一问题的关键所在。 2 南水北调一期工程简介 2 1 概况 南水北调西线工程从长江上游的大渡河、雅砻江和通天
3、河的干支流筑坝引水，通过隧洞穿越江黄分水 岭，引水至黄河支流贾曲进入黄河。规划调水总规模为1 7 0 亿m 3 。工程研究工作从1 9 5 2 年开始至今，已 经历了5 0 多年的工作历程，取得了丰富的研究成果。黄委会于1 9 9 6 年完成南水北嗣西线工程规划研究综 合报告，回答了调水工程的可能性问题，进行了合理性分析；2 0 0 0 年完成南水北调西线工程规划纲要及 第一期工程规划，提出了西线工程的总体布局及第一期工程规划意见，2 0 0 1 年5 月通过了水利部审查。 一期工程从雅砻江的支流达曲、泥曲经太渡河的支流杜柯河、麻尔曲、阿柯河调水到黄河支流贾曲，年 调水量4 0 亿一。供水对象
4、可分为两大部分：一部分留在河道内用于补充黄河干流河道内生态环境水量， 主要用于宁蒙、小北干流河段和黄河下游；另一部分向河道外供水，以缓解相关地区城市生活、工业用水的 危机，为能源重化工基地建设创造条件，并为重点生态建设区供水。 2 2 河道内水量配置方案 南水北调西线一期工程词入黄河的总水量仅4 0 亿m 3 ，考虑黄河上中游地区缺水严重的现实，不可能全 部用于改善黄河河道内生态环境的严重缺水。为此，向河道内配置水量遵循以下原则： ( 1 ) 本着有所为和有所不为的原则充分利用南水北嗣西线一期凋入水量，改善维持黄河河道生命健 康的关键问题。 ( 2 ) 根据各时段不同的功能需求，河道内水量的配
5、置优先考虑4 6 月的生态环境需水，其次考虑汛期 输沙用水要求。 ( 3 ) 年内各时段水量配置优先满足河道最低限流量要求，兼顾生态需水总量的要求； 根据上述配置原则，设置河道内水量配置方案为4 6 月为5 亿m 3 ，7 一I O 月为1 5 亿m 3 。 3 调水的减淤作用分析 黄河干流宁蒙河段、龙门至潼关河段及黄河下游为黄河千流的主要堆积性河道，西线调水对黄河千流的 第一作者简介：何宏谋( 1 9 6 3 一) 男，河南灵宝人，高级工程师主要从事水资源管理、规划工作。 第十A 章黄河流域 7 9 1 减淤作用也主要体现在这三个河段。 3 1 设计水沙条件 3 1 1 宁蒙河段 宁蒙河段位
6、于黄河上游的下段。该河段的来水来沙特点为水多沙少、水沙异源。宁蒙河段的水量主要来 自上游吉迈至唐乃亥和循化至兰州区日】。该区日J 汇集了洮河、大通河、湟水等2 0 多条支流，年来水量占下 河沿年径流的6 0 以上。沙量主要来自于兰州以上千流、兰州至下河沿区间的支流及本河段的支流宁夏 境内有清水河、红柳沟和苦水河等主要支流；内蒙古境内有西柳沟等十大孔兑来沙。本河段主要支流的来沙 量占下河沿来沙量的5 5 4 。 宁蒙河段没计来沙采用龙刘水库联合运用后的1 9 8 8 1 9 9 7 年实测沙量分析确定，设计水沙量见表1 。设 计水平1 9 1 9 年7 月一1 9 9 8 年6 月系列年平均水鼍
7、、沙量分别为2 8 4 7 亿d 、1 ，4 9 亿t ，其中汛期水量为 1 3 7 3 亿m ，占全年总水量的4 8 2 ；汛期涉量为1 1 9 亿t ，占全年总沙量的7 9 9 。与实测系列相比， 水量、沙量均有不同程度的减少。 衰1各河段设计水平水沙量( 1 9 1 9 7 1 9 9 8 6 ) 水量( 亿m 3 ) 抄量( 亿t ) 古沙量( k g m 3 ) 河段 汛期 非汛期 全年讯期非汛期全年汛期非汛期全年 宁蒙河段1 3 7 31 4 7 42 8 4 7 11 903 01 4 986 8 2 0 35 2 4 龙门至潼关 1 2 381 1 882 4 2 65 5 3
8、0 8 26 ，3 54 4 6 768 92 61 6 黄河下游 1 7 7 41 3 8 23 1 5 692 l00 09 2 15 1 9 20 2 9 1 9 3 1 2 龙门至潼芫 根据1 9 1 9 年7 月1 9 9 8 年6 月实测资料统计。龙门站实测多年平均水量为3 0 3 4 亿m 3 ，多年平均输沙 量为9 1 9 亿t 含沙量为3 0 3 k g m 3 。由于1 9 6 8 年1 0 月1 5 日刘家峡水库正式投入运用，1 9 8 6 年1 0 月1 5 日 龙羊峡水库开始蓄水，加之流域的综合治理及工农业用水增加，使水量、沙量普遍减少，含沙量则变化不 太，并改变了水
9、量在年内的分配，汛期水量进一步减少。 龙潼河段水沙系列的设计根据河口镇站的水量和沙量，加上河口镇一龙门区间设计水沙量得到。经计 算，龙潼河段设计水沙量见表1 。设计水平长系列年平均水量、沙量分别为2 4 2 6 亿m 3 、6 3 5 亿t ，其中汛 期水量为1 2 3 8 亿o 。占全年总水量的5 1 ；汛期沙量为5 3 5 亿t ，占全年总沙量的8 7 1 。与实测系列 相比，水量、沙量都有很大程度减少。 3 1 3 黄河下游 根据1 9 1 9 年7 月一1 9 9 8 年6 月实测资料统计，多年平均进入黄河下游的水量、沙量分别为4 4 0 ，2 亿 m 3 、1 3 7 7 亿t 。黄
10、河水沙具有水沙异源的特性。黄河水沙主要来自河口镇以上( 约占6 0 ) ，含沙量很小； 沙量主要来源于河1 2 1 镇至三门峡区间( 约占9 0 ) 。因此进入黄河下游的来水来沙控制站用三门峡、伊洛河 的黑石关、沁河的小董( 简称三黑小) 三站之和来表示。经计算，黄河下游设计水沙量见表1 。设计水平长 系列年平均水量、沙量分别为3 1 5 6 亿o 、9 2 1 亿t ，其中汛期水量为1 7 7 4 亿一，占全年总水萤的 5 6 2 ；汛期沙量为9 2 1 亿t ，占全年总沙量的1 0 0 。与实测系列相比，水量减少1 2 4 6 亿o 、沙量减少 4 5 6 亿t 。 。 3 2 作用分析
11、根据调入水量总体配置方案和沿程分水情况，对各河段水量进行重新分配，配水后宁蒙河段、龙潼河段 及黄河下游设计水沙量，采用各河段的设计水沙系列和计算方法估算出各河段多年平均淤积鼍及南水北调一 期调水后的预期减淤量见表2 。 西线一期调水后宁蒙河段年增加水量2 s 亿m 3 ，宁蒙河段淤积n 4 3 1 亿t ，减淤01 0 8 亿t ；龙潼河段年 增加水量2 0 亿m 3 ，河段淤积05 7 9 亿t ，减淤0 1 2 5 亿；黄河下游年增加水量2 0 亿m 3 ，河段淤积 22 2 8 亿t ，减淤n3 0 5 亿t 。 第四篇应用实残与行动措施 表2各河段年平均淤积量殛减淤量单位：亿t 宁蒙段
12、龙凛殷黄河下辨 方案 淤积量减淤量淤积量减淤量淤积量减擞量 设计水平 O5 3 9 0 7 0 425 3 3 一期凋水 n 4 3 l 0 1 0 80 5 7 901 2 522 2 8n3 0 5 对比凋水前后可以看出。调人水量对宁蒙段、龙潼段和黄河下游段的减淤效果非常明显，分别达到三个 河段淤积量的2 0 、1 7 8 和1 2 ，三个河段累积减淤量0 5 3 8 亿t ，基本相当于宁蒙河段的淤积量，占三 个河段总淤积量的1 4 2 ，总的减淤效果也比较显著。 4 调水对黄河河口地区的生态环境改善作用 黄河河口所处地理位置是陆域、河流和海洋生态系统交汇的敏感区域，由于成陆时间较短，植被
13、与土壤 发育年轻，气候干燥，生态系统脆弱，特别是近2 0 多年来，工农业生产用水快速增加，黄河 海水量锐减， 近海水生生物的生存条件受到严重影响，河口已成为黄河健康生命遭受严重威胁的地区。 4 1 满足河口地区生态环境需水量 根据利津站1 9 5 0 年以来不同时期各时段来水变化情况分析，2 0 世纪5 0 年代、6 0 年代基本可以满足年 内各时段不同功能的生态用水的需求，利津站的径流统计结果表明，无论各时段的月平均最小流量、时段径 流量均基本可以满足其生态环境需水要求。7 0 年代以后，利津站的径流发生了变化而且呈愈演愈烈的趋 势。7 0 年代非汛期的4 6 月的月平均最小流量仅为1 8
14、m 3 a ，径流量仅为2 7 亿o 。约挤占了该时段的最小 生态基流3 2 一向、水量1 3 亿m ，非汛期的1 1 一次年3 月的月平均最小流量为1 1 0 m 3 s ，径流量为9 0 亿o ， 可以满足该时段的生态需水要求；汛期的月平均最小流量为2 4 7 一s ，径流量为1 8 8 亿n 3 ，最小流量不能够 满足输沙的最小流量要求，但汛期的总水量可以满足输沙用水的总量要求。8 0 年代非汛期的4 6 月的月平 均最小流量仅为1 6 m 3 s ，径流量仅为2 6 亿o ，约挤占了该时段的最小生态基流3 4 m 3 s 、水量1 4 亿m 3 ，非 汛期的1 1 3 月的月平均最小流
15、量为5 5 m 3 s ，径流量为7 4 亿o 。可以满足该时段的生态需水要求但已接 近最低限的要求；汛期的月平均最小流量为1 6 8 m 3 s ，径流量为1 9 0 亿8 3 ，最小流量不能够满足输沙的最小 流量要求，但汛期的总水鼍仍然可以满足输沙用水的总鼍要求。9 0 年代黄河来水持续偏枯，非汛期的4 6 月和1 1 3 月河段出现了持续的断流，时段的径流总量急剧减少到1 1 亿。和3 4 亿o 。同时，哥【期也出现 断流，输沙用水总量减少到8 6 亿m 3 ，输抄用水也严重被占用。即使1 9 9 9 年以来实施了全河水量统一调度， 由于黄河来水严重偏枯，尽管实现了河口不断流，但非汛期的
16、4 6 月和1 1 月一次年3 月的径流总量仅为6 亿m 3 和3 2 亿d ，总量上仍不能满足生态需水的要求。 由此可见，黄河河口生态环境需水出现危机，始于非汛期的4 6 月，径流量由2 0 世纪5 0 年代的7 0 亿 。减少到2 0 世纪9 0 年代1 1 亿m 3 ，减少幅度达到8 4 ；其次逐渐向讯期蔓延径流量由2 0 世纪5 0 年代的 3 0 9 亿m 3 减少到2 0 世纪9 0 年代的8 6 亿o 。减少幅度达到7 2 同时非汛期的1 1 月次年3 月的径流的 减少幅度达到6 9 。 在南水北调一期工程生效以后，向非汛期的4 6 月补充水量5 亿m 3 。如果以该时段月平均最小流量作 为时段的平均流量为计算的基础，需要南水北河西线一期调入水量配置流量为3 4 矗s ，配置水量为2 7 0 亿 1 1 1 3 。考虑
