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我的根治淮河计划书[缩写本]


  [东海渤海渔民] 于 2003-07-16 00:52:05发表

  杨树清 电邮csqyang@ntu.edu.sg

  A. 治理淮河所需工程措施

  为解决淮河洪水、干旱和水污染问题,改善入湖倒比障问题,作者提
出如下治淮工程措施为:

  1,淮河流域西部水道与南水北调中线相连通。

  2,临海‘入海水道’及其他入海河道入海处修造海洋水库;也就是说
将网友Sun建议的‘里下湖’搬迁至东边100多公里的黄海里。很显然海洋
水库没有淹没移民费用,不需要占用美地良田。

  3,实施‘河湖分离’战略。考虑到洪泽湖为地上‘悬湖’,故应在浮
山以下至河桥一带选址作为‘河湖分离’起始点。然后迁就地形,或另作
一人工堤,与现有洪泽湖大堤形成一人工河,绕洪泽湖西南角进入下游,
直至长江;或开挖人工运河直至长江。作者的‘河湖分离’也包括将其他
入湖河流(如新汴河、新濉河、安河等)并入此人工运河,并在分离点附近
作一分洪入洪泽湖的闸门,也在其他入湖河流预留分洪进洪泽湖的闸门。
也包括高邮湖外側另筑一道人工堤,淮水在高邮湖外南下长江。很显然,
淮河入江水道将不会有倒比降引起泄洪不畅的问题。

  作者的‘河湖分离’战略还包括:将淮河‘入海通道’与淮河入洪泽
湖闸门直接相连,也就是在洪泽湖内筑两道平行的人工堤,这一人工堤可
由‘柔管隔水墙’构成。人工堤内的泥沙将由‘入海通道’带入黄海,逐
步消除淮河‘入海水道’的倒比降。

  虽然解决洪泽湖和淮河洪水及干旱的的根本关键在于“河湖分家”,
效益巨大,这是宏观方面的结论,但还应对各种问题及相关关系进行祥细
研究,这包括‘河湖分离’后,对中游河道演变产生影响,巨大灌溉效益
是否与防洪有矛盾,特别是中小洪水时,中游河道是否会宣泄不畅。

  4,现有分洪区作为永久湖泊、洪泽湖作为分洪区。也就是将目前的洪
泽湖与分洪区的角色、作用互换。这一方案是新华网网友SUN方案的替代方
案,他正确地认识到了‘洪泽和高邮两个悬湖上,造成洪水宣泄不畅。两
湖按照自然规律早已经失去湖泊生存的条件’。如果里下河地区人口不是
如此稠密,工厂、城市搬迁工程不是如此浩大,理应将里下河地区作为人
工湖泊。但是,这一死穴可由淹没现有分洪区来解决。现有分洪区内的居
民将移居洪泽湖周边地区,挖洪泽湖中心填高湖周边地区,供移民居住。

  淮河正阳关以上至淮凤集的两岸为岗地,两岸之间原本就是一连串湖
泊洼地,为淮河天然行洪、滞洪场所。五十年代以来,河南省在其中筑有
来龙、芦集、城郊、王岗、谷堆及史灌河下游大桥等圩区和童元、黄郢、
建湾三个行洪区;安徽省建有蒙洼、城西湖、城东湖三大蓄洪区及南润段
、润赵段、姜家湖、唐垛湖等5个行洪区。正阳关以下至洪泽湖之间,安徽
省建有瓦埠湖蓄洪区及寿西湖、董峰湖、荆山湖等13处行洪区;江苏省建
有鲍集圩行洪区。沿淮共有行蓄洪区26处,其中行洪区22处,蓄洪区4处。
支流洪汝河上的老王坡、蛟停湖滞洪区,沙颍河上的泥河洼滞洪区,奎濉
河上的老汪湖滞洪区以及沂沭泗水系黄墩湖滞洪区,总计淮河流域行蓄洪
区共31处,总面积达3924平方公里,耕地360.9万亩,人口163万人,其中
蓄滞洪区9处,蓄洪库容86.1亿立方米。可以考虑将其中一部份‘退耕还湖
’,移民至洪泽湖周边地区的计划。

  5,淮河分洪区建‘泵站’。洪河口以下至洪泽湖出口中渡为中游,长
490公里,地面落差仅16米,中渡以下至三江营为下游入江水道,长150公
里,地面落差仅6米。这就好像一个脉膊微弱的病人,血压不足,故而需要
人工心脏起博器~水泵。

  6,淮河内设置‘污水流动带’。

  B.减轻洪水灾害的方案

  上述措施采用后,即刻出现了‘三面泄水,中心分洪’的有利防洪局
面。

  淮河西面上游洪水经南水北调中线分洪进入黄河,使灾害洪水化为黄
河冲沙用水。由于黄河的平滩流量为2500方/秒,所以淮河流域进入南水北
调中线的流量应小于2000方/秒。即使如此,分流量也是可观的,因为200
3年大水‘淮河入海水道’的分洪流量也不过为1000方/秒。另外,淮河入
梅前后,淮河流域上游水库一般要放空至防汛限制水位,这种弃水也可以
分流至黄河,作为冲沙用水。淮河上游出现暴雨后,也可分流至黄河。若
淮河上游分水入黄河前后有一个月时间,那么黄河总共可分水=2000方/秒
*30天*24小时*3600秒=52亿方,这对经常断流的黄河将是何等重要的救命
甘露啊!需知至2003年7月14日,全黄河流域的可调节水量仅20亿立方米(
江夏,淮河中游将进入退水阶段、黄河流域今年来水持续偏枯,2003年7月
14日,人民日报)。这20亿方的水还要保证黄河不断流,尚剩几滴可润我2
亿黄河儿女的干渴之唇。

  这种水库弃水及雨洪的水质也许不是特别优良,但是,污水与黄河泥
沙混合后,泥沙吸附污染物,一起沉淀在黄河口海洋水库,污水就变成可
口的清水了。

  淮河南面通过入江水道向长江泄水。由于目前淮河入湖段已不能在原
定设计洪水位时通过原定的设计洪水流量(即当浮山水位达18.5米时,淮河
已不能通过13000方/秒),这就影响了淮河中游的防洪大局,因此这是一个
有待研究解决。由于‘河湖分离’,对患了‘心肌梗塞’的洪泽湖进行‘
心脏绕道’手术~通江水道的‘河湖分离’,行洪不畅的问题立刻得到解决
,入江水道的安全泄洪流量可达到12000方/秒,因为入江水道经‘绕道手
术’后,缩短洪水路径又增加洪水比降,更解决了倒比降问题,减轻了行
洪阻力。

  超过12000方/秒的流量将在东面通过淮河入海水道及其他水道分洪至
黄海。但是洪水经‘入海水道’就无法避开洪泽湖(工程量可能过大),仍
需爬过洪泽湖这一高坡。再根据历史记载,入湖段河底倒比降的形成,不
过150多年历史。通过柔性水管或大型沙袋构筑的人工渠道,可以利用淮河
洪水动能,依靠‘束水攻沙’在洪泽湖内冲出一条深槽,实现洪泽湖与淮
河河湖分开,高水位时人工堤淹没在水中成为潜堤,这一深槽外侧为洪泽
湖蓄洪区。这种局面对淮河入湖段河槽的发展将是有利的,或可以说至少
可防止河槽的单向淤积萎缩。虽然这个问题比较大、比较复杂,但却是颇
值得研究的战略性问题。因而入湖段的治理规划必须首先解决此一重大问
题,建议在洪泽湖出口建泵站加以‘强迫行洪’,在淮河遇洪水,当浮山
达到或超过某一水位,流量超过某一流量时,开泵加大洪泽湖12.5~15.0
米水位时的流速、流量,形成溯源冲刷,通过泵站降低出湖口的侵蚀基准
面,形成冲刷漏斗,加快人造河道内的冲刷。并在枯水期,利用此泵站反
向从海洋水库向洪泽湖补水。也可以在淮河低水位时泵水进入洪泽湖。可
以肯定,如此,‘入海水道’及淮河中游河道将演变而成为顺畅出流的河
道。

  开辟入海水道是减轻洪水灾害的重要举措,能在洪水到来之前,预先
通过入海水道泄空洪泽湖。要是洪水来袭,此时洪泽湖水位已降至防洪限
制水位,留出了防洪库容,同时加大了中游的初期洪水比降,有利于冲开
河流入湖水道的淤积体,逐步解决倒比降引起的阻水问题。

  特大洪水出现时则动用洪泽湖分洪区分洪,洪水可以来自淮河干流,
也可能来自其它入湖河流。为策安全,或需拆除湖区‘柔管’。同时,海
洋水库泄水至海潮最低潮位,涨潮时关闸,降低海洋水库水位,增大水面
比降,增强‘入海水道’的泄洪能力。必要时,开启洪泽湖出湖口泵站,
强迫行洪。通过‘入海水道’上下游的一推一拉,行洪能力将有所提高,
届时行洪能力将大于目前的设计最大行洪流量7500方/秒,估计能达到1万
方/秒以上。

  总体而言,淮河东、西、南三面的泄洪能力将达到25000方/秒,大于
2003年最大泄流量(1万2千方/秒)的一倍。

  由于目前的分洪区己改为湖泊,而湖泊在汛前已放空,所以可以起到
中心分洪的作用。

  现有分洪区在一个汛期内只能启用一次,这就是为什么2003年大水王
家坝在蓄水一半时,就要关闭的主要原因。一旦分洪区建有泵站,就可以
强迫行洪,当上一波波峰过后,至下一波洪峰抵达,一般间隔一个星期左
右。以2003年王家坝二次开闸分洪为例,前后差7天,第一次在7月3日凌晨
开闸,第二次开闸在7月10日14点。若淮河所有分洪区的泵站抽水能力与南
水北调东线相同,达1000方/秒,则7天强迫排水量为=1000方/秒*7.5天*2
4小时*3600秒=6.5亿方,这相当于几天后我们又造了一个没有任何淹没损
失的蒙洼蓄洪区(容量7.5亿方)。从而,可以从容对付下一场洪水的‘超额
水量’。还说明分洪区可象水库一样,发挥错峰的作用。泵站的建设费和
电费加起来与数百亿元的洪灾损失费比起来,简直就是九牛一毛!

  洪水来袭,电视画面上最常看到的是,百万军民扛沙包,临时筑堤。
以2003年大水为例,7月3日晚,来自双桥、涧沟、丰庄三乡镇6300名群众
挑灯夜战,紧急封堵位于淮河中游、紧邻正阳关的寿西淮堤险段。一夜之
间,一条平均高约1.2米的子堤,于次日一早便横亘于1500米长的大涧沟段
堤顶上,迎水面披上了防浪彩条袋,这被称为‘奇迹’(寿西淮河干堤抗洪
见闻:一夜“长”高一米二,2003年7月10日安徽日报)。7月6日14时,寿
西淮堤出现超历史最高洪水位,达到26.38米,比1991年淮河大水时最高水
位高0.39米,超过保证水位0.89米,但寿西淮堤巍然屹立,劲锁蛟龙。事
实证明,若非这条1.2米高的临时子堤保护,堤下的15000公顷的土地和8万
多名群众就将浸泡在洪水之中。2003年淮河大水高峰时期,出动了近267万
军民上堤抢险,他们的主要工作是将一包包沙袋垒成一道道子堤,以加高
大堤,应付洪水。有没有可能只用少数人就可以夜间将几百公里大堤加高
一米呢?有!

  只要事先建好控制节点,紧急汛情发生后,迅速沿堤布置‘柔管隔水
墙’,并将柔管固定在相距5~10米的节点上,然后向柔管内泵水,鼓涨的
柔管将靠自身的重量坐在堤身上,防止洪水从柔管下面冒出来,而静水压
力和风浪、水流的水平推力将作用在控制节点上,并与柔管与堤身的摩擦
力相抵消。实际上这和橡胶坝的原理有点相似。

  一旦大堤发生溃决,也可以用柔管封诸。先在决口处打桩,然后在上
方布放柔管,用河心中的船只对柔管定位,并施加一部份作用力。定位之
后,向管内泵水,从而形成一道隔水墙。古代堵口用的‘埽工’与此极为
类似,但就封堵效果和操作简便而言,柔管远远超过‘埽工’。

  C.解决淮河干旱缺水的方案

  作者的上述措施采用后,淮河流域立刻有稳定可靠的水源保证。西可
从南水北调中线引汉江水,北可从黄河引水,南可从长江引水,东可从海
洋水库引水,中可从‘分洪区湖泊’引水(每年汛后,现有分洪区全部关闸
蓄水保旱)。其中长江水和海洋水库之淡水均需通过泵站,使用人工动力提
水。

  操作程序为:当天气预报显示,淮河大规模降雨结束,未来不会出现
洪峰时,各分洪区关闭闸门,分洪区泵站抽淮河水入‘人造湖泊’内,以
期在最大程度上保水抗旱,‘分洪区水库’由原居民进行养殖业开发。洪
泽湖水位保持在12.5米左右,12.5米以上滩地交由移民开发。这正如新华
网网友‘天上星星亮晶晶’对本方案总结的那样:‘把现在的分洪区变为
永久湖面,农民变为渔民。悬湖变为农田,渔民变为农民’。

  由于洪水的不可预见性,在目前这种情形下,要是汛前放空洪泽湖,
万一洪水不来,淮河流域特别是洪泽湖以东地区,就只好用海水淡化来解
渴了。但如果我们建立了海洋水库,即使汛前洪泽湖水位降至防洪限制水
位,但宝贵的淡水资源没有被浪费,而是被贮存在海洋水库中。一旦汛期
来水偏枯,只需从海洋水库抽水至洪泽湖和京杭大运河,就有淡水可供。
这一调水距离为160公里,扬程仅为16米,与从长江调水至洪泽湖的距离(
150公里)相当,但受益范围各有不同,前者为洪泽湖至黄海的范围,后者
为里下河地区。由此,洪水和缺水这对矛盾将由于海洋水库的兴建而减轻。

  D.如何解决最为人头疼的水污染问题?

  作者解决水污染的思路方案:对于重度工业污染源,绝不允出厂;对
于占总污水量60%的造纸工业等污水,由于不含重金属,但含大量氮磷等植
物所需营养成份。虽不允许直接排放入河,但允许其排向荒地,经荒地过
滤后进入河道是允许的。更重要的是在淮河设置污水流动带,以‘流水不
腐’原理治污。还要求,任何时候都不允许将河用完全关死。

  淮河2001年水质达标后,又再次恶化,一些悲观想法冒了出来:“淮
河究竟能变清吗?”,为了回答这个问题,首先看为什么污水排放会出现
反弹。

  一方面,随着社会经济的发展,生活污染负荷的增加也加重了入河污
染负荷。据了解,目前淮河流域生活污染负荷已占总污染的50%左右。特
别是面源污染几乎是无法可治。

  另一方面,以限制经济发展为代价的任何治污措施,必定以失败告终
。以工业污染源达标排放为例,国务院早有“大限”,要求在1997年底前
达标,对污染严重的“十五小”企业,更有严格而明确的规定。但事实上
,不少地方“十五小”仍未“坚壁清野”。为躲避执法部门检查,有的企
业更躲到深山僻地,造成污染转移。另一方面,面对一些创税企业,一些
地方政府对其超标排放“睁只眼闭只眼”,放了污染企业一条生路。

  再者,以高昂代价治污,是没有出路的。按规划要求,“九五”期间
淮河流域将建设52座城镇污水处理厂,总处理能力达到355.6万吨/日,可
使全流域40%的污水得到处理。但实际的结果是:“九五”过去了,“十
五”走了两年,至今仅有31座城镇污水处理厂建成,有12座污水处理厂尚
未动工建设。污水处理厂的建设迟滞,就与建设投资大、运行成本高等客
观原因紧密有关。比如临沂市污水处理厂,总投资1.8亿元,建成运行后每
处理1吨污水的成本在0.5元左右,而现在收取的污水处理费,每吨仅为0.
3元。为保持正常运行,污水处理厂已成为地方财政的包袱。“就算污水厂
建起来也无法发挥效用”。许多地方政府都在叹着苦经。今天的淮河如此
,将来的南水北调京杭运河的治污也必定如此。地方政府苦着脸答应治污
是一回事,水污染实际越来越严重又是另一回事。

  目前,对于污水量最大的点源已基本控制,但淮河水质仍不见根本好
转,问题在哪儿呢?这要从水利和环保工作者本身上找原因:淮河是一条
高度人工控制的河流,枯水期所有水闸全部闸死,滴水不漏,使得好水变
差,差水变臭。这与淮河水质变善关系最大。

  所以,作者认为:要根本改善水质,须遵循‘流水不腐’的原则。这
也就是黄河水利委员会李国英主任提出的‘河道生命流量’,没有这一生
命流量,河道就失去了生命,没有生命就是死亡,就是臭水、死水。水利
和环保工作者将淮河水污染日趋严重的责任全都推在农村‘乡镇企业’上
,是一种不道德、不负责任、抹黑农民的作法。

  作者认为:必须改变目前这种闸死河水的现状,留足适当生命流量。
这一下泄流量的大小受制于闸坝上游蓄水量、污水量的多少等因素,其中
污水来流量是具有决定性的和制约性的参数,必须尽一切努力导污水出闸
出坝,同时又彻保所蓄清水不被污水所污染。如果能做到这一点,则淮河
治污可取得决定性的胜利,否则,投资力度再大也难根治淮河污水。而这
个看似不可能实现的目标却可通过设置污水流动带、人工隔离污清水,轻
而易举地达到,也就是采用‘清污分流、蓄清排污’方法来治淮河污水。

  所谓的‘清污分流、蓄清排污’的方法,通过设置柔性隔水幕对不同
性质的水体进行隔离,从而形成污水流动带来实施。柔性隔水幕由薄膜、
助浮设施及重坠体和锚固系统组成,薄膜由重坠体及锚固系统固定在指定
的线路上。隔水幕下面固定,上面可随流飘动,尤如树木青草可随风摇曳
一般。根据需要可设置多道隔水幕也加强对不同性质水体的隔离。竖立着
的柔性幕将阻止污水或含沙水体向清洁水体的扩散,锚固系统的作用在于
固定柔性幕墙走向,引导流动带内部的水体流向指定的下游地区。

  柔性幕在淮河河道中形成一污水体流动带,如此,水库内的水体被导
污流动带分割成为三块:中间为导污流动带,它连接污水源与淮河闸坝等
泄水建筑物;两边为被保护的清水子库。污水集中通过河道中央的导污流
动带流向下游,从而防止了污水向两边清水子库的扩散和掺混,保护了两
边清水子库的用水安全,达到“清污分流、蓄清排污”的目的,解决淮河
存在的‘清污合流、统蓄统泄’的问题。

  这部份高浓度污水将通过洪泽湖的环湖流动带直接进入长江或黄海,
在洪泽湖不与湖水相掺混。如此,整个淮河流域水质将有所改善。

  由于水污染主要出现在旱季,也由于淮河大洪水相当频繁,所以柔性
隔水体一定要在汛前拆除。

  也应该指出:按作者方案,淮河两岸广大群众使用的将是‘分洪区水
库’内的优质淡水,而不再直接使用河道水。所以,河道就是完全作为污
水道也无妨,质优量大的淡水有的是,所以更应该摒弃以前那种靠河道闸
门蓄水的方式。为人民群众的身体健康着想,也应该将‘分洪区’变为常
年蓄水的‘湖泊’,也应该尽早实施‘退耕还湖’。

  当然河道水质优良时,‘分洪区水库’泵站还是会从河道取水,向‘
分洪区’补水的。河道中,污水流动带外相对清洁的水可作为农业用水。

  淮河大水退了,灾后重建工作马上要开始。这个阶段‘理清思路,找
准目标’ 尤其重要。‘退耕还湖’、变‘分洪区农民为渔民’,变‘悬湖
农民为渔民’等一系列工作,早进行,早主动,早获益。今年将十年一遇
洪水就要破堤的农民迁出分洪区,将家园已失的农民迁出,明年大洪水再
来,各位就可以安枕高眠了。

  ‘雄关漫道真如铁,而今迈步从头越’。7月12日温总理已经明确指示
:‘国家有关部门和地方要统筹规划,精心设计,加大投入,加快建设步
伐,下决心早日把淮河治理好。’接下来就该水利系统‘重在落实’ 了。

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