黄河三门峡水利枢纽运用前景浅析

崔立功 潘浩然

1 建设概况

1.1 建库思想

自清末至建国后60年代,在黄河中下游建坝拦洪的设想一直存在,并前后有美、日、苏等国家参与勘查、设计,主要勘查有四个坝址:三门峡、龙门、邙山、小浪底。三门峡坝址具备三个绝对的优势:1)地质条件好,经过了上千年急流冲刷的考验;2)工程量小,地处葫芦口;3)库容大。这三个条件对当时没有建坝经验并且国力薄弱但是又有建坝防洪、灌溉、发电等迫切需要的中国,有着不可抗拒的诱惑。建国后,这三点优势最终促成了三门峡水利枢纽的上马。确定在三门峡建坝,当时也是做了大量的工作,从1952年,黄委在苏联专家的指导下,在黄河规划及选坝址方面进行了大量的工作。针对三门峡水库的大量淹没问题,采纳了苏联专家“任何坝址,为调节洪水所必须的水库容积,都是用淹没换来的”意见。抛开淹没来考虑坝址,没有哪一个坝址能像三门峡水库那样,确定能在短时期内有效发挥拦洪作用。对长期的泥沙淤积问题,设计规划中采取在黄河干支流建立拦泥坝和治理水土流失的办法予以缓解,结合三门峡水库本身也有一定的死库容用于淤积,规划中乐观地估计需要五十年就可以基本完成泥沙治理工程。1957年4月,三门峡大坝正式开工建设。

1.2 建设情况

工程建设过程中,国家主要领导人多次针对水库运用的具体问题组织讨论会、现场会,确定泄水孔高程、大坝蓄水高程等问题,至1959年年底,技术设计任务才全部完成,1960年汛前,大坝混凝土浇至340 m高程,开始拦洪运用,1960年年底完成混凝土浇筑任务。三门峡水库建成后,淤积问题首先在库区内突显出来,渭河因入黄口淤积而行洪不畅致使洪水倒灌造成水灾,迫使三门峡水库进行多次改建,并且一再降低水头运用。1962年2月,水库运用方式由“蓄水拦沙”改为“滞洪排沙”。1973年以来,实行了“蓄清排浑”的调水调沙运用方式。小浪底水库建成后,目前与小浪底、故县、陆浑等水库联合调度,调节黄河水沙。

在三门峡建设及运用期间,不得不提的就是原规划中与三门峡水库配套的拦泥坝工程没有建设,使三门峡水库独自承担了泥沙淤积,并使淤积问题很快显露出来。虽然从目前潼关段河道的情况看,有了拦泥坝也不能完全解决三门峡库区淤积的困境,但这些配套工程的不实施,特别是泾渭河上拦泥坝工程的停建,对三门峡工程运用方式的影响还是很明显的。

1.3 建库前景

修建三门峡工程是治理与开发黄河的一次重大实践,虽然有失误,但发挥的综合效益仍然是巨大的,特别是在投入运用前期,在黄河防洪防凌、灌溉、发电等方面的贡献是不可磨灭的,而且从中积累了十分宝贵的经验。随着黄河中上游长期开展水土保持和干支流综合治理,泥沙将逐步减少,运用系统工程的方法,实行全河统一调度,三门峡工程定会发挥更大的作用。

2 制约因素分析

从三门峡水利枢纽建设发展过程中可以看出,制约其高水位运用的主要因素有三个:淹没、潼关淤积和水土保持,目前突出的问题是潼关淤积问题。

1)影响三门峡水库运用的主要矛盾是水沙平衡问题,主要体现在潼关段河床泥沙淤积造成渭河出水受阻。潼关段库区淹没淤积问题出现后,降低潼关段汛期河床高程的工作一直在做,三门峡水库多年来的蓄清排浑、低水头等运用方式以及近几年的潼关清淤工程,就是这一目的。到目前为止,结果不理想,要有效解决潼关问题,需要另想途径。

2)淹没损失是建造水库不可避免的问题,综合评估淹没损失,比较淹没所带来的局部效益和区域收益,是解决淹没问题的关键。如三门峡水库的大面积淹没,仅仅考虑三门峡枢纽的局部利益是远远不够的,它必须与推动陕、晋的发展结合起来,才具有重要意义。

3)黄河之根本问题又在于泥沙含量高,蓄清排浑,束水攻沙是解决河道淤积的有效方式。我们的最终目标还是坚持进行水土保持,减少乃至根治水土流失,筑坝拦沙是水土保持工作中的重要一环,与植树造林,退耕还林互为补充,才能有效减少水土流失。

4)影响黄土高原水土保持工程的诸因素中,资金是一个重要因素,黄土高原的水土保持工作难度大,与资金不济有着直接关系,这方面的资金单靠国家财政与地方财政支持是无法在近期内得到充分供应的,而且水保工程建成后的维护也是需要资金的。吸引社会资金进入,应当是弥补国家投资不足的有效方法。

5)水库运用与库区维护之间的矛盾,三门峡水库运用的直接受益单位为三门峡枢纽局及河南、山东等地方的社会收益,而库区维护与管理职能归地方政府水行政主管部门,在库区无法产生经济效益的情况下,需要政府投入来维护管理。两者存在受益与付出不对等、规划与需求不一致的矛盾。

3 结语

1)理清思路,转变观念,树立局部服从全局、为区域发展服务的思想,三门峡水库运用必须纳入全黄治理及促进区域发展的统一战略中才具有实际意义。三门峡枢纽应当响应黄河治理规划,结合库区治理等区域发展规划,主动为水土保持工作做出自己的贡献,主动参与到渭河等治理开发工作中去,以积极的态度去解决黄河泥沙问题及渭河入黄淤积问题。借鉴黄委对黄河下游调沙的成功经验,在渭河流域建坝拦沙蓄水,既为综合治理,又可控制水沙平衡,调水调沙,达到减轻水灾,变害为利,为降低潼关高程提供经验的作用。

针对潼关淤积问题,可以进行更深层次的研究,用物理化学的方法研究潼关段的淤积历史,淤积规律,通过对淤积物的物理化学分析,为潼关治理策略提供依据,淤积物的化学成分与颗粒大小等都是研究中不可忽视的因素。另外,可以探求用水力模型的方式研究潼关段冲淤平衡规律。

2)水土保持工作有很多成熟经验可供参考,虽然国家从政策上、资金供给上给予了大力支持,但是资金还需要社会投资进行补充才具有可持续性和可发展性,在选择社会投资人的方向上,水库运用单位是最为有利的投资人,水库运用单位可以采取资金参与、合作开发研究的方式承担一部分水保资金,同时也直接和间接的从水保成果中受益。三门峡水利枢纽管理单位与地方政府有广阔的合作空间,完全可以与陕西、山西、河南等地方政府采取更为灵活的合作方式,为治黄事业做出贡献。这些合作对枢纽管理单位的长远目标还是有益的:a.如果工程发挥作用,就直接解决了潼关淤积问题,对水库运用水位将产生影响;b.如果规划得当,也可产生一定的经济效益。合理进行综合开发,与国家政策、流域开发规划、区域开发规划相结合,并从中取得一定的收益;c.社会效益明显,无论近期经济效果如何,都是对水土保持工作的一种有效推动。

3)站在有助于推动区域发展的立场上进行区域合作规划。随着社会的发展,社会上经营方式与经济模式都在发生着变化,一方面,近几年来,各大城市都在努力营造水环境,建立秀丽的自然景色,以改变城市投资环境的硬条件,带动区域经济的增长。西安作为一个世界级的大都市,水环境也是不理想的。另一方面,土产品带来的经济收益已落后于区域经济的发展,土产品面临着改良、转换的困境。如果三门峡库区泥沙问题得到有效的控制,抬高三门峡水库蓄水位,营造人工湖泊,以水产品代替土产品,对区域经济发展有着不可估量的推动作用。虽然,要实现这一大的水环境,决非一朝一夕能够实现,但是,如果这一设想经论证为可行,虽费百年之功也可为之。