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难以忘怀的1968年渭河下游生态保护纪实
2019-06-04 17:06 离退休教职工 曹如轩 

渭河是黄河的最大支流,也是陕西三秦人民的母亲河。她孕育了富饶的关中盆地,世世代代为三秦人民造福。

1967年黄河流域气候异常,出现有资料以来第二位的丰水丰沙年,流入三门峡水库的水量672.8亿m3、沙量29.8亿t,仅次于第一位的1964年水量696.8亿m3、沙量30.5亿t。

1967年汛期,黄河洪水频繁,洪水主要来自黄河龙门站以上。8月份龙门站出现的大洪水多达15次,8月11日出现有资料以来的最大洪峰21000 m3/s,洪水含沙量都较大。渭河8月份是水少沙多,洪水不大,但含沙量较大。渭河多沙支流北洛河8月份是洪水不大,但含沙量很大,最大含沙量达到940kg/ m3。8月份三门峡水库蓄水位高,潼关站平均水位329.3m,最高达330.4m,比天然情况下水位高出7.0m。这就出现了8月份黄河、渭河、北洛河极不利的水沙组合和下边界条件。致使黄河洪水长时间倒灌渭河,与此同时北洛河的高含沙小洪水又以异重流形式逆流潜入渭河,造成渭河下游的严重淤积。距潼关站31.8km的渭淤4断面以下河槽被泥沙全部淤死,若不去除淤积泥沙,1968年汛期洪水必然造成渭河下游回水淤积上延、河床抬高,沿岸人民的生命财产将受到极大威胁。

国务院对渭河下游河槽被泥沙淤死问题极为重视,指示水利部、黄河水利委员会等部门组成水工、地质等领域的专家组,由陕西省三门峡库区管理局协同专家组解决渭河河槽淤塞、使渭河归流的问题。我有幸参与了查勘及归流方案研究的全过程。值得一提的是三门峡库区渭淤2断面华阴水文站因测站被淹没无法进行常规测验工作,站上的主测人员都参加了归流查勘工作。在水文测验专家龙毓骞总工的领导下,有实践经验的测工很快就完成了淹没区的地形测绘工作,为归流方案的制定提供了基础。

有了大比尺的地形图,专家组开会讨论具体的归流方案。地质组提出爆破归流方案,即在淤塞河段的原河槽中预埋炸药,引爆炸药恢复河槽使渭河归流。由于淤沙有液化性质,爆破后能形成一个大坑,但不长时间大坑又被泥沙淤满。

爆破方案被否定后,专家组开会讨论,有人提出用水力冲刷方案,即在8.8km淤塞河段上开挖一条小尺寸断面的引河,引河开通后会产生溯源冲刷和沿程冲刷,水流的冲刷作用就能将引河拓宽、冲深完成归流。从地形图上看,滩地上确有许多小的冲沟,其中有的已出现完整的跌水水跃,说明溯源冲刷和沿程冲刷是存在的,只是由于滩地上的土质抗冲性强,以致冲刷不能拓宽、加深冲沟,而河槽是新淤的泥沙,抗冲性弱,只要引河尺寸合理,使渭河归流是可行的。

开挖引河归流方案被认可后,引河尺寸多大才能保证归流成功就成为关键。国家水电总局顾文书总工提议由我来设计引河,他的提议得到专家组的认可。

会后,三门峡库区管理局与会人员立刻给我配置了计算工具、纸张等文具。当时是住在华阴县城的一个旅馆内,无法得到参考资料和文献资料,引河设计确实是对我的考验。经过一个下午和晚上的思考计算,反复查看测绘的地形图,确定在8.8km的淤塞河段中,开挖一条宽20m、深0.2~1.5m的引河作为归流方案。第二天清晨我向龙毓骞总工等专家汇报了引河尺寸的设计依据和具体尺寸,得到专家组的肯定。

引河设计方案经国务院批准后,1968年5月4日至6月23日完成引河开挖工程,用工95448个,完成土方165250 m3。6月23日引河开始过水,过水流量4.88 m3/s,平均水深0.39m。至8月8日引河流量达到315m³/s,平均水深3.44m,河宽拓宽到80.0m,渭河归流成功。当年汛后,渭河河槽已恢复正常过流行水,解除了对两岸人民生命财产的威胁。

这次渭河归流实践是难以忘怀的,如何把学到的理论知识结合重大工程实际问题,提出可行的解决方案,对我一个青年女性工程技术人员确是一个考验。归流成功的实践对我一生的科学研究、探索和教学工作都有很多助益。嗣后我提出的几项有独创性的理论都是在归流设计的基础上发展起来的。认识到解决问题时首先要对问题的物理图形有完整、清晰的轮廓,否则是不可能提出有独创性的见解和计算方法的。在研究渠道从天然河流中引水时,我提出应按不平衡输沙理念设计渠道尺寸,打破了以往渠道设计中平衡输沙的设计方法,提高了渠道的输水效益,而工业中输送矿砂的管道、渠道仍可以按平衡输沙理念设计。在研究黄河、渭河河道的演变过程中,我提出了双值挟沙力公式,阐明了为何黄河小北干流汛期淤积、非汛期冲刷的机理,阐明了潼关河床天然情况下为何缓慢抬升的机理等关键问题。特别是在高含沙异重流的流型、形成条件、阻力、挟沙力等方面得出开拓性的研究成果。上述研究成果在水利学报、国际泥沙研究及1980年代审查极为严格的第一届、第二届国际泥沙会议及高含沙水流国际会议的论文集上发表。

本文获陕西省“抒发改革情、共筑中国梦”主题征文三等奖

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