泥沙河流整治策略与水文测验

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1 泥沙河流整治策略
多泥沙河流的治理是一个困难和复杂的问题，长期以来科研生产部门一直在进行着治理方略的讨论。朱庆平，千析在《黄河下游治理方略思辨》中指出，以科学发展观辨析黄河下游治理方略的原则：发展是人类的根本要求，也是制定黄河下游治理方略的基本原则，科学发展观意味着既要以人为本，以人类现实拥有的能力和手段为出发点，实现效益的最大化；又要兼顾自然的需求，以保持人与自然关系的和谐与平衡，实现可持续发展。加强洪水和水资源的预测预报、防洪和水资源调度，提高快速反应能力和决策水平及抢险、查险的技术水平[1]。廖义伟《黄河下游近期治理对策》，分析了黄河下游治理存在几个主要问题和原因及治理目标，提出了“宽堤固河、高滩深槽；水沙联调、二级分化；维持基流；科学、人与自然和谐、可持续发展的治理环境”的综合治理对策[2]。
小浪底水库投入运用后，由于连续几年枯水，小浪底水库虽然下泄清水，但因流量较小，上冲下淤部位上提，在高村上下河段平滩流量只有2000m3/s，2002年调水调沙期在濮阳生产堤决口；2003年流量只有2600 m3/s，没有漫滩的情况下，在蔡集控导工程上坐弯，钻裆冲决生产堤，在二级悬河最为严重河段，洪水走一路淹一路，造成很大的淹没损失和极为不利的影响。齐璞，于强生，马荣曾《关于黄河下游游荡性河道整治的思考》提出：黄河下游怎么办？我们不得不对治黄方略进行新的思考[3]。
2 泥沙测验现状
黄河因泥沙多而闻名，测站的泥沙测验任务也十分繁重。黄河泥沙含量高，且行沙量时空变化大，非汛期大部分测站含沙量只有几到十几kg/m3，个别站含沙量更小甚至为零，但汛洪水期含沙量一般在几百kg/m3，有时可达到一千kg/m3以上。目前缺少可靠使用方便，能够在先连续测验的泥沙测仪器。目前黄河上仍在使用横式采样器取样，影响流量测验精度的进一步提高[4]。
传统的水文测验是一直沿用测深杆测深，六分仪（或起点距标志牌）定位，流速仪（或浮标）测速，手工计算，测一次流量要历时2小时，少则需要5至8人，多船同测时需要数十人，速度慢，功效低。特别是在水量统一调度时期，要求各控制水文站加强测验，增加测报频次，大大增加了一线水文职工的工作量和工作强度，但仍满足不了黄河水资源精细调度越来越高的要求。只有不断研究、开发和引进新的水文仪器和设备，实现测验技术手段的提高和创新，以黄河水文数字化和现代化为支持，才能为三条黄河建设、黄河流域经济和社会发展提供更加准确、及时、高效的服务。
黄河下游河道整治是在对河势演变规律不断认识的基础上开展的，小浪底水库的运用下游河道将会出现许多新情况、新问题，对河道整治工程的安全性及运行管理、防汛抢险造成难以预料的影响。所以加强水库运用期间河势观测工作，以便及时发现问题，及时采取有效的对策，确保工程安全，同时积累资料。
而在河道整治工程配套不完善的河段，水流流路很不规顺，一些工程不能发挥控导河势的作用。这进一步证明了黄河下游加强河道整治建设的必要性，为黄河下游河道整治工程的设计提供了帮助。
3 水文测验现代化
江河上已做的整治工程实践和经验说明，对某一河段的整治将影响到上下游流态及流路，如黄河上有“一弯变，弯弯变”的现象，这种对临近河段带来的变化，是利是弊，采取什么补救措施等问题，必须经现场观测、模型试验与分析研究相结合的办法，才能做出正确判断。
黄河水文测验是一项长期的事业，历史的方法经验应于不断的总结和扬弃。历史的进步社会的发展治黄任务的变化，要求水文测验精度、方法、技术、服务水平不断提高，水文测验技术的发展提高是水文发展核心。水文科学技术、仪器设备的发展、国外的先进的理念、水文测验技术和经验，为黄河水文测验系统现代化建设提供了思想、技术和物质上的保证[5]。
国家正在加大对黄河水文的投入，以解决黄河水文存在的突出问题，黄河水文的测报受到各级领导的高度重视时是前所未有的，现代科技的发展，相关科学的前进为水文测报的实现现代化提供了条件。黄河水文测报工作在“三条黄河”的治黄新理念中同样扮演着重要角色，承担着水文要素采集、传输、处理等工作。现代化的测验方法和手段，可获得更准确、更实时的数据和资料[4]。水文测验现代化以自动化、数字化、为重要标志。水位、流量、泥沙自动采集，将水文信息以数字化的形式实时的自动发送、传输至各级用户，历史水文数据基于Web技术的数据库系统，不仅及时通过INTENET向用户提供各种水文资料信息，具有强大的分析计算功能，全方位满足科研、生产、管理等各方面的需求。
2002年7月和2003年9月，黄河进行了两次调水调沙试验，分别把0.664亿t和1.207亿t泥沙输送入海，有效减少了小浪底水库和下游河道的泥沙淤积。2004年、2005年，黄河又进行了基于人工扰动方式，更大尺度上的第三、第四次调水调沙试验和调水调沙生产运用，充分借助自然力量，加之中游水库联合调度，塑造人工异重流，从而最大限度地实现减淤冲沙的目的。
进一步加密黄河下游河道淤积测验断面，减少因的测验断面过少引起的断面代表性误差远大于测量误差的问题，提高黄河中下游水库河道的测验精度。为探索河道的河势演变规律，分析游荡性河道河势演变的机理，为河道整治工程规划与建设提供科学依据，需加强对河势演变的监测，采用卫星和航空遥感进行河势演变监测是目前最先进的技术，应于在黄河研究推广。泥沙的采集和传输方面，近年研制测泥沙仪器有，振动式测沙仪、光电式测沙仪，其特点是可接入自动化系统在线检测。
目前，黄河水文测站大量的驻测是阻碍水文测验现代化主要原因，因此，除下游部分游荡性河道外，其它大部分测站应彻底改变驻测习惯。国内外的经验证明巡测和遥测是实现水文现代化的关键，是解放生产力，提高劳动效率的重要措施，通过巡测不仅可以扩大水文资料的收集范围，同时也极大的改善职工生活生产环境。为此要采用卫星空间技术、遥感、遥测、巡测等新技术的采集水文数据[4]。
当今世界科技发展突飞猛进，计算机技术、现代通信技术、遥感技术、遥测技术、自动化技术、GPS技术等日益发挥出对经济的强大推动作用，为黄河水文测报现代化建设提供了新的途径和技术手段。水文工作要适应社会发展的需要，必须突破传统的思维模式，充分依靠科技进步。结合“数字黄河”工程建设，加强水文基础建设，抓紧开发研究适应黄河多沙河流特定水文条件的应用技术，引进、推广应用新技术，尽快提高测报手段和科技含量，提升水文测报的水平。
研究和保障河流健康生命，合理有效实施河道整治，既要有先进的研究工具(数模、物模等)，更离不开足量的基本资料（水文、生态等）。黄河治理实践中，应该视上游水沙条件，采用现代高新技术在险工和控导工程处设立水文测验监测点，加强气象、水文、河道、泥沙观测等水文测验基础工作建设，利用现代监测和通信技术，实施在线监测，收集相关数据。
4 认识
黄河是一条多泥沙河流，也是世界上河势演变最为复杂的河流。掌握河势演变规律，预估未来河势的发展变化，为下一步的河道整治提供依据，是提高治河水平的基础措施之一。
以往的研究需要深化，各种方案不能停留在概念上，应通过从各方面开展实际工作，对相关成果进行梳理和甄别，逐步取得共识[6]。今后研究内容、研究手段等方面都需要突破常规，通过多种渠道，利用现代技术，引进和研发适合黄河水文特性的先进设备，加强有关地区基本资料的观测、试验和采集工作，促进水文现代化建设。收集数据，检测不同水沙条件下控导作用及整治效果，为整治策略的完善和实施提供科学依据。
 
 
参考文献
[1].朱庆平，千析.黄河下游治理方略思辨[EB/OL].http://www.yellowriver.gov.cn/.
[2] 廖义伟.黄河下游近期治理对策[EB/OL].http://www.yellowriver.gov.cn/.
[3] 齐璞，于强生，马荣曾.关于黄河下游游荡性河道整治的思考[EB/OL].http://www.yellowriver.gov.cn/.
[4] 张留柱.黄河水文测验技术的发展与展望.[EB/OL].http://www.yellowriver.gov.cn/.
[5] 陈先德等.黄河水文[M].郑州：黄河水利出版社，1996.
[6] 刘善建.治水、治沙、治黄河[M].北京：中国水利水电出版社，2003.