1黃河下游河道整治
黃委會對黃河下游河道整治進(jìn)行了規(guī)劃,認(rèn)為黃河下游河道防洪安全關(guān)系著黃河下游平原經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全,十分重要,目前黃河下游河道防洪形勢依然嚴(yán)峻。河槽淤積萎縮嚴(yán)重,主槽行洪能力降低,中等洪水漫灘,容易出現(xiàn)斜河、橫河險(xiǎn)情;堤防強(qiáng)度不足,部分大堤斷面高度和寬度均不滿足要求,還有獾狐洞穴等隱患,大堤潰決危險(xiǎn)依然存在;黃河下游高村以上河段堤距5~10km,主流擺動多變,控導(dǎo)工程不配套,有的險(xiǎn)工壩垛根石不足,新的整治工程尚少,且基礎(chǔ)較淺,未經(jīng)大水考驗(yàn);黃河下游灘區(qū)和東平湖與北金堤滯洪區(qū)180多萬人缺少安全設(shè)施,一旦滯洪,臨時(shí)撤退轉(zhuǎn)移有困難。因此,黃委會初步規(guī)劃,一要加高培厚大壩,二要加固險(xiǎn)工壩垛,三要整治河槽,四要加固東平湖部分圍堤,增設(shè)滯洪區(qū)安全設(shè)施,估計(jì)需要投資35億元。
我認(rèn)為黃河下游河道的整治關(guān)系著下游平原的安全,十分重要,目前防洪設(shè)施不配套,主流游蕩擺動不定,很不安全,所以整治黃河下游河道是根治黃河的關(guān)鍵措施之一,必須抓緊進(jìn)行。修建小浪底工程后,能提高黃河下游河道防洪標(biāo)準(zhǔn),并減淤20年,但供水下泄將影響下游河道的沖淤狀況,特別是小浪底水庫運(yùn)用初期,清水下泄,下游河勢游蕩變化,可能危及堤防。如遇大洪水,要保證防洪安全。所以國家計(jì)委批復(fù)小浪底工程設(shè)計(jì)時(shí)指出,“小浪底工程上馬,決不能放松下游堤防的維修加固,……將不斷提高防洪能力等問題放在重要位置,不能掉以輕心”,是十分正確的。
黃河下游河道來沙量,目前估計(jì)為年平均13.5億t,需要進(jìn)一步核實(shí),還要估計(jì)豐沙年和少沙年的來沙量,以及小浪底水庫各個(gè)時(shí)期調(diào)水調(diào)沙下泄水沙情況,擬定下游堤防加高培厚、險(xiǎn)工加固、河道整治方案。而這三者是互相聯(lián)系的,河勢確定了險(xiǎn)工位置及對險(xiǎn)工和大堤的加固要求,各種來水來沙年和小浪底水庫各個(gè)運(yùn)用時(shí)期下泄水沙量又是不同的,情況十分復(fù)雜。要提出整治黃河下游河道的預(yù)可行性報(bào)告或初步設(shè)計(jì),有理論計(jì)算和模型試驗(yàn)的充分論證,報(bào)送上級,經(jīng)審查批準(zhǔn)后,再請國家計(jì)委撥款實(shí)施。因?yàn)楣こ叹薮蠖鴱?fù)雜,必須精心設(shè)計(jì),精心施工,才能收到實(shí)效,應(yīng)該經(jīng)過這種程序。
2黃河河口整治
黃河平均每年有10億t泥沙進(jìn)入河口地區(qū),在河與海交匯處,大部分泥沙淤積在三角洲填海造陸,河口迅速淤積延伸,上游河道產(chǎn)生溯源淤積,入海流路就會出汊擺動,進(jìn)而改道,形成淤積、延伸、改道過程,不斷循環(huán)演變,將使勝利油田和三角洲工農(nóng)業(yè)建設(shè)受到巨大損失。所以黃河河口急需整治。黃委會和勝利油田提出了《黃河入海流路規(guī)劃報(bào)告》,1992年國家計(jì)委已批準(zhǔn)。1993年底黃委會報(bào)送了《黃河入海流路治理第一期工程項(xiàng)目建議書》,工程投資經(jīng)水利部與山東省和中國石油總公司協(xié)商,取得一致意見,已報(bào)國家計(jì)委審批。“建議書”認(rèn)為采取適當(dāng)?shù)墓こ檀胧,可使現(xiàn)行清水溝流路西河口至清7斷面的河道在30年左右的時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定,清7斷面以下需要有一定的擺動范圍,安排為北汊1和北汊2。目前各方面對清7斷面以下是否改道尚有不同意見,工程投資也未落實(shí)。
我認(rèn)為黃河河口需要治理,但問題十分復(fù)雜,需要對一期工程進(jìn)一步研究,提出預(yù)可行性報(bào)告,有理論分析和模型試驗(yàn)驗(yàn)證,報(bào)送上級審查批準(zhǔn),工程投資也需要落實(shí)?磥,一期工程要早日實(shí)施。
3小浪底水庫優(yōu)化調(diào)度運(yùn)用
在小浪底工程可行性研究及初步設(shè)計(jì)階段,對水庫的防洪、防凌、減淤、供水和發(fā)電運(yùn)用方式進(jìn)行了研究,提出報(bào)告,經(jīng)過批準(zhǔn)。但水庫建成后如何優(yōu)化調(diào)度運(yùn)用,使其充分發(fā)揮以減少下游河道淤積為中心的最佳綜合利用效益,則需要進(jìn)一步研究。尤其是80年代后期由于龍羊峽水庫的多年調(diào)節(jié)和工農(nóng)業(yè)用水的發(fā)展,汛期進(jìn)入下游的水量大幅度減少,水少沙多的矛盾更為突出,出現(xiàn)了水沙兩極分化的新情況,因此,更需要進(jìn)一步研究水庫優(yōu)化調(diào)度運(yùn)用方式。黃委會在1993年提出了《小浪底水庫運(yùn)用方式研究大綱》,計(jì)劃1994~1998年開展工作。這個(gè)大綱已報(bào)送水利部請求審批,并撥發(fā)經(jīng)費(fèi),研究內(nèi)容有:近年來黃河水沙變化情況;小浪底水庫調(diào)水調(diào)沙運(yùn)用方式和既延長水庫壽命,又利于下游河道整治,以減淤運(yùn)用為中心的綜合利用調(diào)度方式。目前黃委會已進(jìn)行了初步研究,提出運(yùn)用初期庫水位為205m時(shí),開始發(fā)電,調(diào)水調(diào)沙,淤灘沖槽;逐步提高庫水位運(yùn)用,增高淤積高程,增加發(fā)電水頭,到水庫正常蓄水位275m時(shí),保留庫容50億m3。這樣可延長水庫壽命,取得最好減淤效果,30年內(nèi)能取得相當(dāng)于下游河道20年不淤的減淤效果。
我認(rèn)為水庫代化調(diào)度運(yùn)用是必要的,但問題十分復(fù)雜,首先要預(yù)測來水、來沙情況,包括平均水沙年、豐水豐沙年、豐水少沙年、少水少沙年、少水多沙年等。繼之,要研究水庫調(diào)水調(diào)沙運(yùn)用對庫區(qū)沖淤變化和水庫淤積過程,以及對黃河下游河道沖淤情況、減淤效果和河道整治的影響,而水庫沖淤又是與下游河道減淤和整治相互聯(lián)系的,要對雙方都有利。最后還要考慮到水庫的綜合利用。研究工作是大量的,有很事方案,既要做計(jì)算分析,又要做模型試驗(yàn),水庫和下游河道都需要。最好由各單位平行做模型試驗(yàn)和計(jì)算,以便互相驗(yàn)證。水庫正在建設(shè),對此要抓緊進(jìn)行研究,并要與河道整治工程研究同時(shí)進(jìn)行,時(shí)間緊迫,要有充足經(jīng)費(fèi)。
4黃河水資源開發(fā)利用
黃河流經(jīng)青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南、山東諸省區(qū),養(yǎng)育著沿河人民,是我國的母親河,但水資源緊缺,而工農(nóng)業(yè)和生活用水量不斷增加,還需要水量沖沙入海,水資源供需矛盾日益突出。目前黃河下游河道每年斷流時(shí)間和斷流河段加長,主要是由于來水量少,上游用水增加,再加上上游水庫調(diào)度較少考慮下游用水所致。對此,黃委會提出加強(qiáng)黃河水資源開發(fā)利用管理,嚴(yán)格分配各省用水,集中統(tǒng)一調(diào)度,提高用水水價(jià)等對策。
這些當(dāng)然都是對的,但要逐步實(shí)現(xiàn)。加強(qiáng)管理、統(tǒng)一調(diào)度是必要的,請中央和國務(wù)院決策。提高水價(jià),看來要逐步實(shí)施。關(guān)于水資源合理分配問題,現(xiàn)已有國務(wù)院批準(zhǔn)的分水方案。隨著流域經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,工農(nóng)業(yè)和生活用水不斷增加。龍羊峽和劉家峽水庫建成后,增加了供水能力,也增加了用水量,萬家寨和李家峽水庫建成后,要發(fā)展工農(nóng)業(yè)用水;將來大柳樹、磧口、古賢等水庫修建后,增加了調(diào)水供水能力,也增加了工農(nóng)業(yè)和生活用水。所以必須大力開展節(jié)約用水,提高水價(jià)能促進(jìn)節(jié)水。規(guī)定黃河水資源分配方案已實(shí)施多年,宜進(jìn)行總結(jié),根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),可否進(jìn)行必要的修正。此外,平水年、豐水年、枯水年的水資源分配方案應(yīng)該分別加以規(guī)定,才能使水資源得到合理利用。
5黃河中游水土保持
黃河中游水土流失嚴(yán)重。新中國成立后,中央和地方都重視黃土高原的治理,在保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)生產(chǎn)、減輕土壤侵蝕和減少入黃泥沙等方面收到明顯效果。但由于自然條件差,治理難度大,多沙粗沙區(qū)治理進(jìn)展緩慢,水土流失仍很嚴(yán)重.據(jù)估計(jì),每年進(jìn)入黃河得到所需要的隨機(jī)微分方程、目前看來,這些做法并沒有完全揭示出隨機(jī)水質(zhì)模型的構(gòu)造和特點(diǎn),且不同的研究者對系數(shù)的認(rèn)識不同,使得系數(shù)隨機(jī)化處理的結(jié)果互異。在國內(nèi),黃平不是直接選定隨機(jī)系數(shù)而得到隨機(jī)模型,他是將隨機(jī)水質(zhì)模型劃分為污染物運(yùn)動降解方程及分布函數(shù)方程,形成了隨機(jī)模型新的構(gòu)造特點(diǎn),為隨機(jī)水質(zhì)模型的求解提供了理論基礎(chǔ)及依據(jù),但是在其方程中沒有考慮離散的作用。
在隨機(jī)水質(zhì)模型的參數(shù)識別方面,Kothandarman和Ewing所采用的方法看來較為簡單,也很合理,但由于測定大量的BOD20過程線及K2值要花費(fèi)相當(dāng)?shù)娜肆、物力及?cái)力,故在實(shí)際工作中難以采用。Padgett和Finney的認(rèn)識方法是把有關(guān)系數(shù)的均值及方差取假定位或經(jīng)驗(yàn)值,這種方法不足取.Deway假設(shè)隨機(jī)系數(shù)的均值等于確定性模型中相應(yīng)的系數(shù)值,而且各隨機(jī)系數(shù)的Cv是相同的。這種假設(shè)不符合實(shí)際,尤其是第二條假設(shè)。黃平利用實(shí)測BOD5及NH3-N資料分別優(yōu)化認(rèn)別了K1、K3、K4及K5參數(shù),實(shí)測DO資料只用以識別K2。這樣得到的參數(shù)沒有考慮參數(shù)間的關(guān)聯(lián)作用,缺乏整體性。
4水質(zhì)數(shù)學(xué)模型的發(fā)展前景
今后水質(zhì)數(shù)學(xué)模型的發(fā)展主要有兩大方向:一是通過應(yīng)用新技術(shù),在對污染物擴(kuò)散輸移機(jī)理認(rèn)識不斷深入的同時(shí),不斷改進(jìn)和完善已有模型,并根據(jù)國內(nèi)需要,開發(fā)和引進(jìn)新的水質(zhì)模型。二是采用隨機(jī)微分方程理論來研究河流水質(zhì)模型是一個(gè)新的方向,帶隨機(jī)系數(shù)的微分方程,結(jié)構(gòu)型式簡單,計(jì)算結(jié)果信息量大,便于決策機(jī)構(gòu)決策,在國外已被廣泛應(yīng)用,因而其發(fā)展前景亦是廣闊的。但其參數(shù)認(rèn)別方法仍有待于改進(jìn)。同時(shí),隨著人們對客觀水質(zhì)系統(tǒng)認(rèn)識的不斷深入,開發(fā)具有通用型式的、理論依據(jù)堅(jiān)實(shí)可靠的、操作性較強(qiáng)的新型水質(zhì)數(shù)學(xué)模型將成為今后研究和開發(fā)的焦點(diǎn)。
水資源系統(tǒng)由水質(zhì)與水量兩方面組成,二者相互依存、相互制約。質(zhì)的污染勢必導(dǎo)致量的減少,而量的減少又使質(zhì)的污染加劇。因此,如何合理地開發(fā)和利用水資源及水環(huán)境容量就成為人們極為關(guān)注的問題。正因?yàn)槿绱,水質(zhì)模型的研究將具有很強(qiáng)的生命力。