李富中:新时期黄河下游河道治理遐想


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文章全文



从“筑堤束水,以水攻沙”到“一河两坝,束水攻沙”
—— 新时期黄河下游河道治理遐想
李富中
摘 要: 黄河下游河道整治工程已实施数十年,改善了河势,保护了滩区,减轻了堤防险工的防洪压力,对黄河下游防洪安全起到了积极作用。但同时也出现了大量工程长期不靠溜,河势上提下挫,横、斜河时有发生,河势失控的现象。加之生产堤修守与破除出现的矛盾,令人无所适从。笔者根据潘季驯“筑堤束水、以水攻沙”的思路,结合老河工李建荣“一河两坝、束水攻沙”固槽排沙的设想,对生产堤的利用和固定河槽的措施进行了初步探讨。
关键词:潘季驯;“筑堤束水、以水攻沙”;固定河槽;生产堤;李建荣;呛水坝;“一河两坝、束水攻沙”;阶梯形对口丁坝
对工程技术而言,当发明人去世数百年后仍在发挥作用,就是对发明人的最大褒奖和最好的纪念。


1 束水攻沙、要在固槽

从嘉靖四十四年(1565年)到万历二十年(1592年),在长达27年的时间里,潘季驯四次担任总理河道大臣,先后治河近十年。根据黄河含沙量大的特点,他提出了 “筑堤束水,以水攻沙” 的治河方略。
为了达到束水攻沙的目的,他十分重视堤防的作用,在隆庆年间第二次总理治河时就已经提出“筑近堤以束河流,筑遥堤以防溃决” [1] 。
潘季驯总结了当时的修堤经验,创造性地把堤防工程分为遥堤、缕堤、格堤、月堤四种,因地制宜地在大河两岸周密布置,配合运用,形成了较为完备的堤防系统。同时还论述了四堤的不同作用:“遥堤约拦水势,取其易守也。而遥堤之内复筑格堤,盖虑决水顺遥而下,亦可成河,故欲其遇格即止也。缕堤拘束河流,取其冲刷也。而缕堤之内复筑月堤,盖恐缕逼河流,难免冲决,故欲其遇月即止也。” [2]

为防御特大洪水,有计划分洪,潘季驯创建了滚水坝:“黄河水浊,固不可分,然伏秋之间,淫涝想仍,势必暴涨。两岸为堤所固,水不能泄,则奔溃之患有所不免。今查得古城镇下之崔镇口、桃源之陵城、清河之安娘城,土性坚实。合无各建滚水坝一座,比堤稍卑二、三尺,阔三十余丈。万一水与堤平,任其从坝滚出。则归槽者常盈,而无淤塞之患,出槽者得泄,而无他溃之虞。全河不分而堤自固矣。” [3] 加上减水闸、涵洞等, 形成了一个综合发挥效益的河工建筑群 。
潘季驯认为,要实现“束水攻沙”,首先必须 固定河槽 ,固定河槽又全赖堤防的巩固。“堤固,则水不泛滥而自然归槽。归槽,则水不上溢而自然下刷。沙之所以涤,渠之所以深,河之所以导而入海,皆相因而至矣。” [4] 固定河槽是“束水攻沙”的首要问题。


2 “一河两坝、束水攻沙”的提出

1963年7月,花园口枢纽工程报废。大坝爆破后,口门水流湍急,为控制河势,防止河道发生重大变化,急需保护南北两侧的坝头。两岸开始盘筑裹头,北侧在采用搂厢、推枕抢护无效后,老河工李建荣被从南岸调了过去,改用他1936年创造的“柳石混合滚厢(又名风搅雪)”后很快完成了裹护,护住了坝头(今北裹头);此时水流避开裹头,在上游侧与残坝平行的冲向裹头后部与北围堤 (防护堤) 的结合部,如果从此处决堤,河水将直冲盐店庄村等,发生改道。老河工李建荣急中生智,在裹头后部上游侧创造性地抢修了一道与水流方向成直角的“呛水坝”,逼水回归正河,收到了奇效。

 

河南局原副总工于强生回忆 呛水坝 并绘图 
呛水坝现状
建国以后,在国家的支持下,黄河规划搞了多次,1975年3月--1977年5月,水电部组织了第三次治黄规划。这次规划吸取1954、1965年两次规划的经验和教训,所有参加规划工作的人员,按照“技术人员、领导干部、工人”和“老、中、青”两个相结合的原则,经各单位选派、水电部审查确定后,首先从举办“治黄规划学习班”入手。著名老河工李建荣被选入参加。
1975年3月3日-- 5月13日,水电部在郑州举办了治黄规划学习班;参加学习班的有清华大学水利系(钱宁等)、水电部科研所、水电部第四、第十一工程局,黄委及山东、河南黄河河务局等单位,水电部也派员参加,共151人。学习班组织学员到治黄第一线学习调查,总结了历次黄河规划工作的经验教训,最后写出了《二十年来治黄规划的主要经验》和《治黄规划任务书》两个初稿以及作为规划任务书附件的工作计划。
学习班期间,在讨论黄河下游河道泥沙淤积治理问题时,李建荣根据修建“呛水坝”的经验,在大会上提出了“一河两坝、束水攻沙”的固槽排沙设想, 即:“隔一定距离依托滩沿建一对阶梯形的滚水丁坝,将河槽分为三级,枯水河槽、中水河槽、大洪水河槽”,其意为:利用现有河槽, 依托高滩滩沿生根, 每间隔500—1000米左右 ,分别于两岸相对建一对阶梯形(两阶)的滚水丁坝 (即:“双岸整治”、“阶梯形对口丁坝”),坝高与滩面平, 第一阶坝头间距300米左右,第二阶坝头间距(河道整治宽度)600米左右,坝后落淤,形成低滩。小水时走第一阶之间的枯水河槽,中水时漫过第一阶,走第二阶之间的中水河槽,大洪水时,河水超过丁坝漫滩出槽,行走于两堤之间,即大洪水河槽,以达中小洪水也能控制河势、束水攻沙,防止泥沙淤积之目的。
简报里记述李建荣提出“一河两坝、束水攻沙”

 

李建荣日记中的记录(五十年代初参加“扫盲班”后坚持写日记,错别字较多)

该方案 赢得了著名治黄专家徐福龄等许多同志的赞同,被形象的称为“ 两 滩三槽”,大家和李建荣一起分析讨论、完善方案,帮他画图,整理资料。终将方案调整为:“ 隔一定距离建一对阶梯形的滚水丁坝, 六千秒立米以下,水走丁坝中间的中枯水河槽,以控制河势;六千至一万秒立米洪水漫过丁坝第一阶,低滩过流,为中洪水河槽;超过一万秒立米洪水漫丁坝第二阶在二滩行洪,为大洪水河槽,这样就可稳定中水河槽,淤滩刷槽,中小洪水年可稳定滩区生产,加大河道排沙能力。 ” [5]
黄委会核心小组组长(黄委主任)周泉在治黄规划学习班结束时的总结讲话


3 弯曲性 河道整治 的实施与问题

始于20世纪60年代的 黄河下游河道整治工程 ,是在防洪抢险整治基础上演变而来的,按弯曲性河道的整治方法,称为微弯整治。
工程的修建 改善了河势,保护了滩区,减轻了现有险工的防洪压力,对于黄河下游防洪安全起到了积极作用。但是 ,所安排的整治治导线和工程布局自称是微弯河势的布局,实际多是急弯,甚至有“S”形河湾。由于没有针对河槽宽浅,无法约束水流而采取有效的整治措施,在河道整治实践中,无论枯水时段、丰水时段还是大洪水时期,都 曾 出现过河势失控的情况,大量河道整治工程长期不靠溜,河势上提下挫,横、斜河时有发生 , 由于回溜淘刷造成的坝裆后溃、威胁连坝的险情连年不断…。

被畸形河势冲断的砼桩坝

小浪底水库建成后清水下泄,滩地坍塌,塌掉高滩,淤出低滩,河道在摆动中下切,而无法有效地控导形成稳定的河道流路,2003年兰考蔡集生产堤决堤,造成滩区严重淹没损失,甚至有造成顺堤行洪的可能。2021年4月11日,花园口流量995 m³/S ,其上游武陟的东安控导工程,由于2020年汛后在工程上首形成大片河心滩,主流受对岸滩地挑流和河心滩作用,形成横河,水深约20米,将多根钢筋砼桩冲塌入水,出险长度68米。…
双岸整治是世界各国通用的河道整治方法,在中亚地区多沙的阿姆河,以及密西西比河、密苏里河、莱茵河及我国的汉江上都有成功应用的先例。虽然各自的整治目的不同,但整治方法都是通过缩窄河宽,增大水深和流速,达到稳定河槽的目的。特别是多沙河流阿姆河,1981年对土雅姆水利枢纽下游200㎞长游荡性河段作了整治规划,原来的河道整治也为传统的弯曲性整治,由于无法控制河势的上提下挫,保障引水与防洪安全,经过阿尔图宁研究院多年研究,分析比较了50多种整治方法,最终得出双向整治方案,利用对口丁坝整治阿姆河下游游荡性河道最有效的结论。 [6]

 

曾在三门峡水库问题上提出过建设性意见未被采纳,后证实意见正确,周恩来总理要求登报声明给他恢复名誉的黄委设计院教高温善章在《中国水情分析研究报告》2006年总第138期发文:《黄河下游河道整治方案应重新规划》。

 

2010年5月,著名治黄专家徐福龄在给齐璞教授等著的《黄河下游泄洪输沙潜力和高效排洪通道构建》一书题词时写道:“黄河下游治理最终必定按双岸整治为归宿”。

 

黄河下游滩区有300多万亩耕地,180多万居民,为了保护劳动果实和家园,沿河群众修筑了生产堤,虽自70年代起明令破除,却是屡禁不止,近年来地方政府也加入了修建行列,生产堤将相邻控导工程连接起来,且部分地段的标准与控导相差无几,生产堤出险,地方积极组织抢护,大有合法化之势,这是摆在管理者面前的不争事实。
拆除不是办法,也是不科学的,而任其发展也是不负责任的,笔者认为将生产堤统一标准、统一管理并加以科学利用才是解决问题的根本办法。


4 下游河道治理遐想

基于前述原因,笔者设想:
(一) 充分利用现有河道整治工程,将生产堤纳入“固定河槽工程体系”,使控导工程连坝和生产堤形成一个整体——缕堤。
(二) 对“生产堤”进行统一规划设计和改造,每间隔一定距离合理修建滚水坝和水闸;水闸按自流和提灌两种功能设计,旱时引水浇灌、涝时向河里排放积水,大洪水时分、滞洪,水落后退去滞水,并在闸后适当位置修建节制闸(护闸月堤),以便大洪水时期分洪时调节水位,防止水闸失事,同时在缕、遥堤之间滩地合理开挖沟渠,以利初期分洪时,洪水按照计划流路行进、蓄储。
滚水坝设计以满足分洪流量需要为前提,可连续,也可间隔,略低于堤顶,不影响交通,待大洪水水位接近滚水坝顶时,加修子埝(滚水坝顶、堤顶同时加修),全力防守。当收到后续有特大洪水水情信息,继续防守无意义时,主动拆除子埝,提前分洪并撤离人员,以保安全。这样,即最大化的保证了群众的利益,又对防洪提供了有效的保障,使群众、政府、管理部门三方都容易接受。
(三)将两堤之间的进滩道路修建成“格堤”,高于滩面,并留有过水通道(桥梁或涵洞),以利分洪时水向相邻“格网”流通。
(四)固定河槽:利用现有河道, 依托高滩滩沿生根, 每间隔500米左右, 两岸相对修建阶梯形(两阶)对口丁坝,坝高与滩面平, 坝的平面形式按上挑、垂直、下挑(水过口门可自动加速)多种形式设计,经试验对比确定优劣。丁坝第一阶整治河宽300米左右,供1000 m³/S流量左右的小水通过,是为小水河槽;水较大时漫过第一阶,在第二阶之间过流,控制河宽600米左右,是为中水河槽;在大洪水来临时,河水超过丁坝漫滩出槽,在“缕堤”之间行进,是为大水河槽;当发生特大洪水时,先通过水闸和滚水坝提前分洪,继而退守“遥堤”,水行两遥堤之间,是为特大洪水河槽。
通过上述措施,在游荡型河段形成一个综合发挥效益的河工建筑群,以达到“固定河槽、束水攻沙”的目的。
最终目标:在达到“固定河槽、束水攻沙”目的的同时,争取实现黄河下游河道通航,为黄河两岸增加交通运输通道,为展示黄河文化、发展黄河旅游创造条件。
作者简介:李富中(1964-),男,河南武陟,大专,高级工程师,主要研究方向为防汛抢险技术、黄河历史与文化 。
参考文献
[1] 潘季驯《总理河槽奏疏》(二任)卷三:议筑长堤疏
[2] 潘季驯《河防一览》卷十二:恭报三省直堤防告成疏
[3] 潘季驯《河防一览》卷之七:两河经略疏
[4] 潘季驯《河防一览》卷之十:申明修守事宜疏
[5] 黄委档案A0-4⑴-16
[6] 中亚灌溉研究所.阿姆河土雅木云—基帕恰克河段双向整治规则(总结报告)[R].1981年中亚灌溉研究所,黄河水利科学研究院印,王基柱译.
作者著于2026年1月3日


附:作者简介




作者李富中老师

李富中,中国水利学会水利史与水利遗产专业委员会委员,国家级非物质文化遗产一"黄河号子"传承人,水利天下专家委成员。出身于河工世家(直系第四代)。师从于抗洪抢险绝技"风搅雪"创始人一著名老河工李建荣、著名治黄专家徐福龄等学习防汛抢险技术和黄河历史与文化。
第三届黄河十大杰出青年,黄河防总"96.8"抗洪抢险先进个人,黄委劳模,河南黄河治黄科技拔尖人才、十大创新型人才,多年来对花园口决堤事件进行了较系统的研究、考证,填补了国内对决堤死亡人数、日军扩宽花园口口门、国共双方对决堤的评价等方面专题研究的空白。
受聘为"黄河博物馆"专家,"中原农耕文化博物馆"特聘研究员。
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编辑:薛国强

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