整治江河是系统工程 [复制链接]

第7版(国际)
专栏：院士园地

　　整治江河是系统工程
　　中国工程院院士 郑守仁
　　作者简介 水利工程专家，现任长江水利委员会总工程师兼三峡工程设计代表局长。安徽颍上人，生于1940年1月，毕业于河海大学水工结构专业。1997年当选中国工程院院士。从事水利水电工程设计30多年，主持过乌江渡、葛洲坝导截流设计，隔河岩现场全过程的设计与施工，主持三峡工程单项技术设计、招标设计、施工图设计，长期从事现场设计及现场设计领导工作。发表关于葛洲坝、三峡等论文10余篇。1981年获“长江葛洲坝大江截流工程设计”金质奖；1985年“葛洲坝二、三江工程及其水电机组”获国家科学技术进步特等奖。1989年获全国先进工作者称号。
　　随着人类文明的发展，当今世界各国已把整治江河列为国土整治的重要组成部分，并把整治江河当作一个系统工程。
　　国外经验可资借鉴
　　整治江河是系统工程，包括防治江河洪涝灾害；开发利用江河水资源，其中有发电、灌溉、航运、水产、供水、旅游；流域水土保护及植树造林、保护植被、水源保护、生态环境保护等。纵观世界各国整治江河的经验，主要是综合利用江河资源，对流域进行全面治理，采取工程措施与生物措施相结合，点（河流上的工程）线（整个河流的梯级开发）面（全流域）和上中下游统一考虑，运用系统分析和优化的方法，追求全流域乃至与相邻流域综合效益最大的目标，选择最优的整治江河方案。同时考虑经济效益与生态平衡，从整体出发，全面控制整个流域的水土资源，防治洪涝及干旱灾害，防止水土流失，保护环境不受污染，以期维持自然过程和人类赖以生存发展的农业和森林等，给人类创造稳定优美的生产及生活环境。
　　北美洲最大河流密西西比河是用系统工程整治江河的突出例子。密西西比河长6262公里，平均年径流量5800亿立方米，流域面积322万平方公里，是世界第四大河。流域内居住美国约一半人口，上游有3．4万平方公里在加拿大。100多年前，美国开始研究整治密西西比河。1928年5月，国会通过密西西比河防洪法令，由密西西比河委员会提出以防洪为主，兼顾航运、发电、灌溉等综合治理方案。防洪措施包括堤防、分洪道、河道整治、支流水库。密西西比河干支流共有堤防7860公里，其中干流堤防3540公里，经过长期的修建和加固，可防御百年一遇的洪水；在城市和工业区的上游修建分洪工程，密西西比河已建成4个分洪道；河道经过整治，上游已达到渠化，中下游的凹岸和凸岸修建了护岸工程以控制水流，完成了一系列疏浚工程；在支流修建水库150余座，6座库容大于45亿立方米的水库有效库容超过700亿立方米。通过以上措施，使密西西比河的防洪标准提高到防御相当于100—500年一遇的洪水。美国为发展航运，对密西西比河进行了河道整治，修建27座船闸，河道渠化后水深达到2．74米以上，航道宽90—450米，每年通航时间达325天，货运量从1950年的1．38亿吨增加到1980年的5．85亿吨。密西西比河流域内灌溉面积713万公顷，其中喷灌面积157万公顷。该流域已开发大小水电站1127座，总装机容量2844万千瓦，平均年发电量983亿千瓦时，占全国的18．6％。
　　30年代以后，美国对密西西比河的整治已发展到面上的治理，包括水土保持，小水库和小支流的河道整治。80年代，美国将非工程防洪措施和环境质量列为密西西比河整治规划的目标，从可持续发展的战略出发，充分利用各种防洪工程和非工程措施降低密西西比河洪水灾害，保护流域内的自然资源。
　　整治江河任务繁重
　　我国的长江、黄河、珠江、淮河、海河、松花江、辽河等七大江河的水资源总量占全国的56％，这些流域分布着主要城市，可以说是我国国民经济的精华所在。但这些地区的地面高程大都在江河洪水位以下，洪涝灾害威胁严重。自古以来，洪水灾害一直是关系中华民族生存和发展的心腹之患。新中国建立近半个世纪以来，我国政府领导人民对江河进行了大规模的治理，抗御水旱灾害的能力有所提高，但由于我国江河众多，水情各异，水旱灾害仍很频繁。今年长江发生了1954年以来又一次全流域的大洪水，松花江、嫩江发生了超历史纪录的特大洪水。在党中央、国务院的坚强领导下，军民团结奋战，顽强拼搏，取得抗洪抢险的伟大胜利。这次洪水中暴露出来的问题，说明用系统工程整治江河的重要性。今年长江发生全流域大洪水的主要原因是大气环流异常，暴雨强度大、历时长、雨区分布范围广，造成洪水量级大、来势猛，上游干流洪水和中游洞庭湖、鄱阳湖水系洪水相遇叠加形成大洪水。同时，也暴露出上游生态破坏严重，森林过量采伐，植被破坏，水土流失加剧；中下游河道人为设障，泄洪能力减弱；中下游湖泊由于泥沙淤积和围垦，面积缩小，调蓄洪水的能力降低；沿江不少江段堤防标准偏低，质量较差等问题。这些问题说明我国整治江河的系统工程尚不完善，整治江河的任务还很繁重。
　　建立完整优质防洪体系
　　大江大河的治理开发，必须坚持全面规划，统筹兼顾，标本兼治，综合治理的原则，实行兴利除害结合，开源节流并重，防洪抗旱并举，同时要增强环境意识，注意水土和生物资源的利用与保护。江河防洪要从长计议，建立一个完整而优质的防洪体系，提高防洪标准。我国主要江河防洪标准应达到100年一遇，重要城市达到200—500年一遇，次要河流达到50年一遇洪水。
　　江河防洪体系包括工程措施和非工程措施。工程措施有堤防、河道整治、分蓄洪区、水库、水土保持等。江河防洪必须蓄泄兼筹，“蓄”就是利用水库和分蓄洪区调蓄洪水，减少洪峰流量；“泄”就是加固堤防，清除河道淤积和障碍，使其行洪通畅。堤防是防洪工程的基本措施，鉴于江河堤防大多建在冲积平原上，堤基多为淤沙，堤防大多是历代逐次分阶段加培而成，造成堤身质量不良，堤身及基础需做防渗加固处理。堤身加高将增加基础处理工作量，盲目加高是不利的。因此，没有配套的防洪工程调蓄洪水，单纯提高堤防的防洪标准是有限度的。河道整治是提高行洪能力的主要措施，中下游河道要清障、疏浚，过度围垦湖泊的民垸要退田还湖、平垸行洪，以恢复河道的行洪能力。分蓄洪区的建设是防洪体系中不可缺少的组成部分，应结合分蓄洪区的具体情况，因地制宜地加快分蓄洪区安全台和转移道路、桥梁等配套设施和建设，为运用蓄洪区分洪创造条件。在江河干支流兴建以防洪为主的水库是调蓄洪水的必要措施，要加强主要江河控制性工程建设，提高对洪水的调蓄能力。水土保持是江河整治的战略措施之一。江河上中游地区要进行水土保持综合治理，以治理保护和开发利用水土资料为基础，以改造坡耕地、兴建基本农田为重点，通过土地利用结构的调整，因地制宜地实施以小流域为单元的山、水、田、林、路相结合治理开发，切实改善生态环境。
　　非工程措施主要是根据实际情况，尽快制定和修订大江大河的防洪规划；制定并严格执行江河防洪有关法规，如严禁围垦湖泊、河漫滩地和清除行洪障碍的法令；制定分蓄洪区管理和政策，控制其区内人口增长和基本建设；建立防洪基金，实行防洪保护险等；加强洪水预报、报警系统的建设，包括加强气象、水文、河道、泥沙观测等基础工作建设。
　　总之我们应结合今年长江、松花江的洪涝灾害，认真总结我国整治江河的成功经验和教训，并借鉴国外一些国家整治江河的实践经验，全面规划我国整治江河的系统工程，变江河水害为水利，让江河永远为人民造福。
（附图片）