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侯全亮  黄河从远古走来，点亮了黄河文明的曙光，造就了中华民族的底色，被誉为中华民族的摇篮。然而，历史上黄河洪水肆虐泛滥，决口改道频繁，也给两岸人民留下了不尽的惊悸和悲怆。为了治理黄河，历代先贤和劳动人民前赴后继，不懈探索。中华人民共和国成立后，除害兴利，综合治理，古老的黄河发生沧桑巨变，黄河治理开发取得举世瞩目的巨大成就。古往今来，一部黄河治理史，承载了一部中华民族的奋斗史，也镌刻着一部治河科技进步史。  一、洪水时代的堵疏之变 在黄河流域，生动的神话传说留下了洪水时代的最早记忆，影响最深远的神话当属大禹治水的故事。 相传尧帝在位时，黄河流域连年发生特大洪水，淹没了广大平原，庄稼与房屋尽被洪水吞没，天下黎民生灵涂炭。为消除洪水威胁，尧召开部落联盟会议，将治理黄河水患的艰巨任务交给了鲧。  鲧受任后，义无反顾地率领群众投入了治水斗争。但是在治理方法上，他采用以堵治水的办法，由于违背了自然规律，耗费功力所修筑的九仞高墙，顷刻土崩瓦解。洪水骤然冲向下游，导致一场空前浩劫。鲧因此被杀死在羽山，成为一场治水悲剧。   为了治理洪水，大禹常年和民工一起，披星戴月，风餐露宿，挖山掘石，足迹踏遍了黄河流域山山水水，经过十余年不辞劳苦的奋斗，终于平息了波浪滔天的水患。  大禹治水“三过家门而不入”的故事，被传为千古佳话。郭沫若早年诗作《洪水时代》中曾用“我若不把洪水治平，我怎奈天下的苍生”的诗句，高度颂扬这位治水英雄的家国情怀。大禹治水公而忘私的奋斗精神，已成为中华民族众志成城、战胜艰难困苦的宝贵精神财富。 二、黄河大堤的千年进化 进入文明历史时期，黄河下游淤积区域不断延伸，单靠“疏导”治理洪水，已殊难奏效。人们便把高地的泥土石块搬到近水处，垒成简易堤埂，限制洪水横流。这就是黄河大堤的前身。 关于黄河大堤的记载，最早见于春秋时期的“毋曲堤”。当时黄河下游地区逐渐开发，两岸诸侯国为了自保家园，开始修筑黄河堤防。位居黄河最下游的齐国经常遭受河决之害，为此，正在施展霸业宏图的齐桓公率先开始修筑黄河堤防防洪治河，齐国由此国力大增。  然而，那是中国历史上第一个群雄争霸的时代。下游两岸诸侯国筑堤挑流、以邻为壑的水事争端时有发生。对此，齐桓公先后举行“召陵之盟”和“葵丘会盟”，促使各诸侯国签订了共同盟约。其中，针对乱筑堤防祸水外引的不轨行为，规定“毋曲堤”，首次为修筑黄河堤防立规建制。  葵丘会盟遗址 然而利弊总是相伴而生。随着黄河堤防的发展，含有大量泥沙的洪水被约束在河道内，久之河床淤积，险情迭出，终于酿成了有史记载的黄河第一次大改道。周定王五年（公元前602年）黄河在今河南省浚县决口迁徙，主河由北流改往东北，形成了新的下游河道。  公元前602年黄河第一次大改道流势图 秦朝统一中国之后，诏令“决通川防，夷去险阻”，拆除原来阻水工事和关卡，黄河堤防连成统一实体。此后，人们根据下游决口河势变化，多次堵塞决口，修复黄河大堤，筑堤技术不断发展。 西汉时期，雄才大略的汉武帝亲率众臣实施瓠子堵口工程，并现场赋诗《瓠子歌》，激情宣示治理黄河水患的决心，成功堵复决口。东汉水利专家王景奉命治河，采取筑堤理渠、绝水立门的治理方略，平息泛滥已久的黄河水患，史称“黄河安流八百年”。   汉武帝瓠子堵口遗址纪念碑@河南滑县 北宋时期创立的岸埽、龙尾埽、马头埽等黄河埽工，成为黄河堤防工程的独特创造。明代治河名臣潘季驯，把堤防分为遥堤、缕堤、格堤、月堤四种类型，形成一套堤防体系，挽河归槽，束水攻沙，印证了中国古代修堤技术的发展足迹。 然而，由于社会制度和生产力水平的局限，世代人们所希冀的黄河安澜局面始终未能实现。“俟河之情，人寿几何”，留下的只是悲凉叹息和无尽期盼。 中华人民共和国成立后，党和国家高度重视黄河治理。先后实施四次大修堤，持续开展河道控导工程，游荡性河势得以有效控制，黄河大堤抗洪能力显著提升。进入21世纪，全面建成集防洪保障线、抢险交通线和生态景观线于一体的标准化堤防。绵延千里的黄河大堤犹如巍然耸立的水上长城，夹持着河水东流入海，守卫着黄河防洪安全。 今日黄河下游大堤与河势控导工程 披沥千年风雨的黄河大堤，见证了中华民族与洪水抗争的奋斗历程和千年堤防的发展步履，成为黄河文化的重要实体形态和物质财富。 三、水库诞生引发治河革命 纵观历代黄河治理，严重水患之所以不绝史书，究其根本原因，在于几千年来单纯依靠修堤防洪，大量泥沙淤积河床，修筑大堤和泥沙淤积赛跑，久之长河高悬，如龙虎侧卧，防不胜防，导致决口改道频繁。直到现代水利催生了水库蓄水拦洪新技术，黄河治理才开启了革命性的崭新局面。 改建后的三门峡工程 1957年，万里黄河第一坝——三门峡水库开工兴建，成为黄河治理开发的里程碑。但由于当时对黄河中游水土流失的长期性、艰巨性估计不足，三门峡大坝建成蓄水后，库区出现严重淤积，为此，三门峡水库经过改建，并采用“蓄清排浑”运用方式，成为削减黄河下游洪峰的重要手段。三门峡水库的建设实践，使人们对黄河的认识产生了一次重大飞跃，为多泥沙河流上修建水库积累了宝贵的经验。 小浪底水库坝址原貌 2001年竣工的小浪底水库，就是吸取三门峡工程正反两方面经验兴建的大型水利枢纽。该工程以防洪减淤为主，兼顾防凌、灌溉、供水、发电等。坝址位置控制黄河流域面积的92.3%，水库总库容126.5亿立方米，坝址位置优良，综合效益显著。但这座水库又是一座设计难度极高的水利工程。在漫漫征途中，黄河勘测规划设计专家反复探索，相继攻克左岸单薄山体洞群密集布置、坝基鹅卵石深层覆盖、汛期浑水发电、高速水沙对泄洪洞的腐蚀等一座座技术险隘，终于取得这场“蓝图战役”的决战全胜。 小浪底工程建成投入运行后，成为黄河下游防洪工程体系的领军“王牌”。同时，运用小浪底水库进行科学调度，统筹兼顾居民生活、工农业生产和生态环境用水，扭转了上世纪末黄河频繁断流的不利局面，实现了黄河连年不断流，被誉为“新世纪绿色的颂歌”。 事实上，峡谷水库的诞生，不仅成为防御黄河洪水的鼎力重器，也是一座座流金淌银的能源宝藏。九曲黄河自青藏高原奔流而下，蜿蜒于崇山峻岭之间，河水清澈，坡陡流急，水力资源丰富。中华人民共和国成立后，黄河水电开发事业从无到有，如火如荼，发展迅速。1961年我国自行设计、自行施工的盐锅峡水电站建成发电，古老的黄河第一次放射出耀眼光芒。1968年建成投产的刘家峡水电站，为中国第一座百万千瓦级大型水电站，其发电量比旧中国全国一年的发电量还多。 盐锅峡水电站 刘家峡水电站 目前黄河干流已建成28座梯级电站， 一座座矗立在黄河峡谷中的水电站，像镶嵌在大河上下的璀璨明珠，点亮万家灯火，唤醒了西部生命，源源不断地为国家经济社会发展提供着强大动力。 四、雄浑壮美的水沙交响曲 不过，当一座座高峡平湖闪亮登场时，黄河水库泥沙淤积仍然是人们不可回避的严峻挑战。黄河泥沙源源不断，而水库库容终归有限，拦蓄日久必成泥腹。那么，怎样才能破解这道生死攸关的重大难题呢？ 跨入21世纪，新一代治河人研究认为，黄河复杂难治的根本症结在于水少沙多、水沙关系不协调。如果通过调度大型水库，改善水沙组合关系，变水沙不平衡为相适应，蛰伏在水库和河道的泥沙将被更多地输送入海。于是，水库调水调沙实践应运而生。 2002年7月4日，黄河首次调水调沙试验正式启动，随着小浪底水库徐徐开启闸门，冲天的水沙激浪喷薄而出，国内外水利界为之一振。作为世界上最大规模的调水调沙实践，黄河建设者的探索精神和水工建筑物的控制能力结合之壮美，气势之宏大，犹如一部雄浑的水沙交响曲。 2004年，一项具有高科技含量的试验再获成功。当年利用万家寨、三门峡和小浪底等水库联合调度，千里接力调水调沙，成功塑造人工异重流，排出小浪底水库的泥沙厚度达7米。掌握这种高含沙河流特有水流的演进规律，科学调度流量，保持后续动力，可将高含沙浑水排出库外，有效延长水库生命。 从单座水库试验到不同水沙来源区对接，从水库群联合调度到生态调度，黄河调水调沙运用为延长多泥沙河流水库寿命，维持黄河流域生态系统良性维持，探索出了一条新路。 有资料显示，自2002年首次调水调沙至2021年，黄河下游主河槽普遍刷深2米多，主槽行洪能力由以前1800立方米每秒提高到5020立方米每秒，“小洪水高水位、小洪水多险情”的极为不利状况显著改善。黄河调水调沙的实施，还大幅增加了黄河入海口湿地面积，河口生态系统进一步复苏。草本植物繁茂，珍稀鸟类回归，呈现了人与自然和谐相处的新景象。 五、抓住水沙调控的牛鼻子 然而，黄河毕竟是黄河。由于黄河水少沙多的特性没有发生根本改变，单靠已建水库奋力作战，仍然不能完全解决黄河水沙关系不平衡的问题。研究表明，解决黄河水沙关系不协调之顽症，必须完善由干支流骨干工程所组成的黄河水沙调控体系。这一体系，被形象地比喻为黄河治理的“牛鼻子”。 地处晋陕大峡谷中部的古贤水利枢纽，正是这个“牛鼻子”的核心。它控制着黄河65%流域面积、80%水量和60%泥沙。拦沙库容巨大，调控能力强劲，战略位置得天独厚。 根据设计，古贤水库总库容129.42亿立方米，利用93.42亿立方米拦沙库容，能拦减泥沙122亿吨，它与小浪底水库联合调度，可在60年内减少下游河道泥沙淤积近百亿吨。古贤水库的兴建，将大大增强黄河水资源调控能力，使中下游地区生态系统得以持续改善。 六、蓄清调浑，破茧而出 路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。面对世界上最为复杂难治的这条大河，黄河人的深入探究从未止步。 取得成功的黄河调水调沙虽然能将部分泥沙排出水库并冲刷河道，但毕竟仍限于水库运用革新的范畴。随着时间推移，水库淤积形态精准控制难，拦沙库容再生利用难，挟沙径流跨年调节难，如同峰高冷峻的三座大山横亘在治河征途。怎样才能找到开山锁钥，搬掉＂拦路虎＂，成为多泥沙河流兴建水库并保持高效运行的关键所在。 为此，黄河规划设计院的专家经过对水库与河道水沙运动机理悉心探求，近期提出了多沙河流水库“蓄清调浑”设计运用新理论。他们以揭示水工建筑物布设与水库调沙库容保持互馈机制为基础，研究出以水沙调控度量为控制边界的设计运用方法，建立以水沙关系协调度为目标的水沙调控标准，构建了水库“蓄清调浑”设计运用的指标体系。 根据这一理论，黄河规划设计专家通过识别库区与干支流四种水沙交互基本模式，建立基本模式与泥沙淤积形态的响应关系，研发水库群调控与泥沙冲淤计算的成联动控制方法，以此实现库区与河道冲淤大尺度快速模拟和区域精细化协同模拟，构成了水库“蓄清调浑”模型体系。 为使多沙河流水库能够长期保持有效库容，黄河规划设计专家深入探索多沙河流水库淤积形态靶向控制技术，建立“深槽调沙、中槽兴利、高槽调洪”功能协同配置模式，创建“小水拦沙，大水排沙，适时造峰，淤滩塑槽”的库区滩槽同步塑造技术和运用方式，使库区拦沙、调沙、兴利、防洪、生态五种库容分布与淤积形态耦合，实现淤积形态精准设计与靶向调控，消除支流拦门沙坎，让延长水库拦沙年限成为现实。 为攻克水库挟沙径流年际调节关，这一新理论以“蓄清+调浑”二元协同调控为目标，建立了水库群兴利库容联合配置设计技术，并提出串联水库群“上下库联动、蓄调排交替”，并联水库群“大库调浑、小库蓄清”联合运用方式，从而挣脱了挟沙径流囿于年内调节的束缚，解决了有效库容保持和汛期供水调节两者相左的问题，使多沙河流水库的综合效益得以显著提升。 目前，“蓄清调浑”新理论已应用于古贤、东庄、马莲河、巴家咀—五台山供水等重大工程设计，为黄河水沙调控体系建设和水安全保障提供了重要支撑。随着研究与实践持续深入，这将是黄河治理科技进程中又一次新的重大飞跃。 鉴古而知今，临黄河而知中国。中国人民治理黄河的历史，也是一部科技进步史。如今，万古流淌的黄河，正在一系列科技创新的催动和支撑下，迸发新的活力，奔腾在幸福黄河新时代！ |
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