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安新代:加强调水调沙能力建设全力保障黄河长治久安

发布于:2022-01-18 11:06:18 来自:水利工程/水土保持 [复制转发]


     
     

文 |  安新代

黄河流域最大的威胁是洪水,气候变化背景下极端天气引发特大洪水的可能性长期存在且风险增加。黄河水少沙多、水沙关系不协调的基本特性,从长期看不断削弱水库拦洪能力和河道排洪能力,是黄河复杂难治的症结。小浪底水库运用以来连续调水调沙运用的成功实践表明,建设完善的水沙调控体系,持续实施范围更大、目标更高、效果更好的调水调沙,是实现黄河长治久安的关键抓手。增加小浪底水库调水调沙的后续动力是加强黄河调水调沙能力建设的当务之急,古贤水利枢纽是首选工程,其建设十分必要和迫切。

       

黄河的洪水威胁

长期存在且风险增加

黄河出现特大洪水的可能性长期存在且风险增加        
对黄河防汛威胁较大的洪水均以中游来水为主,产洪区可划分为河口镇至龙门和龙门至三门峡两个“上大洪水”区间,以及三门峡至花园口的“下大洪水”区间,其中“下大洪水”对黄河下游防汛威胁更大。        
自1761年至今的260年间,黄河花园口发生了5次接近和超过当前下游设防标准的洪水。其中,1761年花园口发生超过32000立方米每秒的洪水,重现期超过450年;1843年陕县发生36000立方米每秒的洪水,重现期约1000年。两场洪水前后间隔不足百年,重现期均极长,表明黄河设计洪水指标体系相应的特大洪水出现概率不低。        
三门峡至花园口区间(简称三花间)的气候特征和暴雨特性与临近的海河流域、淮河流域十分相近。在小浪底水库设计阶段,曾采用对当地暴雨放大,对海河“63·8”、淮河“75·8”暴雨移植等多种分析方法,确定该区间最大可能降雨5日面雨深为350毫米至400毫米,区间最大可能洪水为45000立方米每秒,5日洪量为95亿立方米。分析推算认为,该最大可能洪水约与万年一遇洪水相当。        
近年来,全球气候变化正在加剧,我国暴雨事件增多,极端强对流天气点多、面广、破坏性极强,黄河流域主要产洪区遭遇极端暴雨洪水的风险增加。        
           
           

黄河山东河段(赵磊 摄)

2016年7月18日至20日,海河流域发生与“63·8”暴雨天气背景类似、由西南涡东移北上、与其他系统叠加形成的强暴雨。雨区广布于太行山、燕山山前,环渤海及冀东沿海地区,流域3天降雨量达到318毫米,全流域128个水文站降雨量达到300毫米以上。黄河流域毗邻的新乡市,7月17日8时至22日6时最大降雨量达907毫米,全市175个雨量站点有14个大于700毫米。分析认为,海河流域本次区域降雨和较大水系洪峰的重现期为50年至100年。

2021年7月20日前后,发生了以郑州为中心,涉及淮河流域、海河流域,以及黄河流域小浪底至花园口干流下段和沁河流域的罕见特大暴雨。暴雨中心位于尖岗水库,最大小时降雨量147毫米,最大单日降雨量694毫米,均突破1951年郑州国家级气象观测站建站以来的记录。如果将这场降雨近距离西移150千米后,三花间5日面平均雨量348毫米,远大于1958年的155毫米,也大于1761年的306毫米。5日降雨量大于250毫米的笼罩面积2.8万平方千米,远大于有实测值的1958年和1982年;大于400毫米的笼罩面积1.29万平方千米,是1982年的5.6倍,而1958年洪水尚未出现5日降雨量大于400毫米的站点。从5日降雨量分析,这场罕见特大暴雨如果位置稍微向西移动,即达到甚至超过小浪底水库设计时最大可能降雨量,即约万年一遇的校核洪水量级。2016年7月海河洪水和2021年淮河、海河洪水,两次间隔5年的特大洪水警示人们,黄河发生大区域极端暴雨洪水的可能性长期存在且风险增加。        
黄河洪水威胁长期存在        
历史上黄河决溢改道频繁,洪水危害极其严重。当前黄河洪泛区可能影响范围涉及豫、鲁、冀、皖、苏5个省110个县(区),总面积12万平方千米,人口1.3亿人。黄河决溢向北最大影响范围3.3万平方千米,向南最大影响范围2.8万平方千米。黄河一旦决口,势必造成巨大的灾难,甚至可能打乱国家经济社会发展的整体部署,影响中华民族伟大复兴的进程。因此,黄河洪水威胁依然是国家的心腹之患,确保黄河安澜是“国之大者”。        
黄河防汛形势的严峻性,一方面源于主要洪水来源区暴雨强度大、洪水起涨迅猛;另一方面源于黄河突出的悬河形势,因泥沙淤积而导致的河道排洪能力和水库拦洪能力降低,以及河道排洪能力上大下小的不利局面。        
黄河下游是举世闻名的地上悬河,河床高出背河地面4米至6米,局部河段高出10米以上。在东坝头以下较长河段还形成了主河槽高于滩地的二级悬河,加剧了河势的游荡摆动,易形成“横河”“斜河”“滚河”而危及堤防安全,致使决口风险增加。        
1950年至今的71年间,三门峡、小浪底水库先后拦沙70亿立方米,黄河下游河道累计淤积泥沙60亿吨。从长远和整体看,黄河泥沙淤积仍将降低水库拦洪能力和河道排洪能力。        
黄河下游河道具有上宽下窄、河道比降上陡下缓、排洪能力上大下小的特点。下游上段河南境内堤距一般达10千米左右,下段山东境内堤距一般1千米至3千米,花园口、孙口、艾山断面堤防设防流量分别为22000立方米每秒、17500立方米每秒和11000立方米每秒,艾山以下河段设防流量显著下降,也增加了防御特大洪水的困难。        
             

水沙关系不协调 长期削弱

防洪工程体系的能力

黄河水少沙多、水沙关系不协调,从长期来看导致多沙区水库和中下游河道淤积,降低水库拦洪能力和河道排洪能力,是黄河复杂难治的症结。

黄河水少且呈现持续减少的趋势。黄河流域大部分属于干旱半干旱地区,多年平均降水量452毫米。1919年至1975年黄河多年平均天然径流量580亿立方米。由于人类活动对下垫面的影响和气候变化,1956年至2000年、1956年至2016年黄河多年平均天然径流量分别减少至535亿立方米和490亿立方米,与1919年至1975年相比,天然径流量减幅分别为8%、14%。在未来一定时期内,随着黄土高原水利水保工程的持续建设、流域地下水的开发利用,在同等降雨条件下的径流量仍将进一步减少,预测2035年至2050年水平,黄河多年平均天然径流将减少至470亿立方米。        
黄河沙多,但21世纪以来也呈现大幅减少趋势。干流潼关水文站(控制黄河泥沙近100%)实测多年(1919年至2020年)平均输沙量11.1亿吨,平均含沙量30.5千克每立方米。1919年至1959年人类活动影响较小,可以代表天然时期,潼关水文站平均输沙量为15.92亿吨。由于水利水保措施拦减及主要产沙区降雨的变化,2000年至2020年潼关水文站平均输沙量减少为2.39亿吨。        
天然情况下黄河输沙量与黄土高原地区暴雨情况密切相关,呈现显著的随机性和周期性。随机性使输沙量年际变化很大,黄河实测年输沙量的丰、枯极值分别为37.26亿吨和1.11亿吨,极值比达33.6。黄河实测输沙量也存在多个较长的丰、枯沙段,呈现周期性的特征。1970年以前水利水保措施对天然输沙量影响较小,其中1922年至1932年枯水枯沙段平均输沙量为11.4亿吨;1954年至1967年丰水丰沙段平均输沙量为17亿吨。        
近年来,黄河实测输沙量呈现大幅度减小趋势。不同研究者对水利水保措施和降雨变化两者减沙量定量研究成果有一定的差异,因此对现状无水利水保措施背景下的天然输沙量预估也有一定的差异。由于对后续水利水保措施的拦沙潜力,以及黄土高原气候、下垫面和产沙输沙变化趋势认识的差异,对未来黄河来沙量预判也存在差异。黄河泥沙问题十分复杂,输沙量变化具有随机性、周期性和趋势性等多重特征。相对一致的认识是,黄河在较长时期多年平均来沙量可能为5亿吨至8亿吨,始终是水沙关系不协调的多沙河流。        
黄河水流含沙量高,水沙关系不协调,有利于输沙的大流量机会少,下游河道自然条件下呈累积性淤积。研究和实践表明,当含沙量小于20千克每立方米、流量2600立方米每秒以上、历时6天以上,下游河道不淤积;而当含沙量大于150千克每立方米或者高含沙洪水,下游河道均发生严重淤积。1919年至2020年系列,潼关水文站实测多年平均含沙量30.5千克每立方米,来沙系数(含沙量与流量的比值)0.026,远大于黄河下游冲淤平衡的临界来沙系数0.01。即使2000年以来的偏枯系列,潼关水文站多年平均含沙量20.1千克每立方米,年来沙系数减小至0.011,若不经过水库调水调沙和拦沙运用,黄河下游河道仍将淤积。小浪底水库运用之前(除三门峡水库拦沙期),下游河道整体上呈现出较重的持续淤积状态,降低了河道行洪能力,恶化了地上悬河态势,加剧了黄河洪水防御风险。        
三门峡水库运用初期由于对泥沙问题认识不足,以及水库运用方式不合理和低水位泄流能力不足,1960年9月至1964年10月4年间拦沙淤积损失库容38.7亿立方米,约占水库有效库容的40%。随后水库运用方式从蓄水拦沙、滞洪排沙调整为蓄清排浑运用,但库区淤积量变化不大,汛期基本失去了调水调沙的能力。下游河道的冲刷、回淤期持续至1970年汛前,下游河道仅约有10年没有淤积。        
           
           

三门峡水利枢纽

从1986年至1999年年底小浪底水库下闸蓄水,是下游河道排洪能力降低很快的时期。期间进入下游河道流量较小,平均每年仅有8天流量大于3000立方米每秒,下游河道持续淤积,年平均淤积量2.27亿吨,主河槽萎缩严重,高村附近河段平滩流量从5000立方米每秒降低到2900立方米每秒,河道排洪能力降低至50年来最小。这种情况,致使1996年8月花园口站出现7600立方米每秒的中常洪水时,比1958年22300立方米每秒的洪水位还高0.91米,下游除高村、艾山、利津三站水位略低于历史最高洪水位外,其余各站水位均突破有记载以来的历史最高值;1855年以来未曾上过水的原阳、封丘、开封等地高滩大面积上水,下游滩区1356个村庄、107万人受灾,这场中常洪水导致了中华人民共和国成立以来黄河最大的洪涝损失。        
小浪底水库运用以来,通过水库拦沙和连续调水调沙运用,实现了水库多排沙、河道多输沙、提高和维持中水河槽过流能力等多种目标,取得了巨大成功。20年来,下游河道主河槽平均降低2.6米,主河槽萎缩状况得到显著遏制,主河槽最小过流能力由2002年汛前的1800立方米每秒恢复到5000立方米每秒。小浪底水库运用以来拦沙32.1亿立方米,平均排沙比为39%,设计拦沙库容已经淤积42%。        
黄河水少沙多、水沙关系不协调的特征仍将长期存在,基于“多来、多排、多淤”和“少来、少排、少淤”的规律,若不经过水库拦沙和调水调沙,在可以预估到的自然水沙条件下,小浪底水库拦沙期结束后下游河道还会继续淤积抬高。研究表明,黄河年来沙3亿吨、6亿吨、8亿吨(相应来水量为250亿立方米、260亿立方米、270亿立方米)条件下,黄河下游河道年均淤积量分别为0.33亿吨、1.37亿吨、2.04亿吨。可见,即使黄河来沙减少到3亿吨至6亿吨,从长远看水沙关系不协调仍将持续削弱河道排洪能力。        

调水调沙 是实现黄河

长治久安的关键抓手

基于对黄河河情和水沙规律的认识深化和实践探索,人民治黄以来,先后提出了“宽河固堤”“蓄水拦沙”“上拦下排、两岸分滞”的治河方略。1997年完成的《黄河治理开发规划纲要》和2002年国务院批复的《黄河近期重点治理开发规划》,进一步明确了“上拦下排、两岸分滞控制洪水”“拦、排、放、调、挖处理和利用泥沙”这一解决黄河洪水泥沙问题的基本思路。
       
小浪底水库20年调水调沙的成功实践,进一步表明了水库“调”水调沙对河道“排”沙的主导和提升作用,以及“调”水调沙与水库“拦”沙的结合和年际调节能力,体现出调水调沙在黄河泥沙处理中的重要作用、巨大潜力和突出地位。        
           
           

小浪 底水利枢

2020年出台的《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》要求科学把握中长期水沙调控总体思路,采取“拦、调、排、放、挖”等多种措施综合处理泥沙。黄河治理方略中的“拦”,包括黄土高原地区水土流失拦减措施和干支流多沙河段水库拦沙运用。如果仅就骨干水库的“拦”“调”关系而论,笔者认为,从处理泥沙能力、可持续性和对河流健康维持作用看,“调”是首要的措施。建设完善的水沙调控体系,持续实施更充分的调水调沙,是实现黄河长治久安的关键抓手。        
一是调水调沙期水流冲刷效率高,对冲刷下游河道特别是冲刷山东窄河段具有重要作用。        
20年调水调沙期间,累计进入下游河道的水量716.5亿立方米、沙量5.92亿吨,累计入海水量640亿立方米、沙量9.66亿吨;下游河道共冲刷泥沙4.3亿吨,其中高村至艾山和艾山至利津河段冲刷泥沙1.62亿吨和1.11亿吨,分别占小浪底水库运用以来相应河段总冲刷量的41%和30%,调水调沙期间上述两河段的冲刷效率(河道冲刷量和所需水量的比值)是其他时期的3.1倍和1.9倍。        
二是调水调沙期水流塑槽作用大,对维持下游河道特别是山东窄河段行洪功能具有重要作用。        
分析小浪底水库拦沙和调水调沙对中水河槽恢复和维持的作用表明,调水调沙对花园口、高村、孙口和利津4个断面中水河槽扩大的贡献占比分别达到了68%、89%、97%、92%,占主导作用;调水调沙作用的贡献量随着与小浪底水库坝址距离的增加而增大,至孙口以下窄河段后趋于稳定,达到90%以上。可见,调水调沙对于维持下游河道特别是山东窄河段行洪功能具有重要作用。        
三是调水调沙期有利于水库排沙,对长期保持水库有效库容具有重要作用。        
20年调水调沙期间,小浪底水库累计入库水量238.5亿立方米、出库水量678.5亿立方米,累计入库沙量10.72亿吨、出库沙量6.60亿吨,排沙比62%;同期其他时段水库排沙比不足11%。2010年、2011年、2012年和2013年连续4年汛前调水调沙小浪底水库异重流排沙比均超过100%,分别达到137%、145%、208%和204%,恢复了水库调节库容。部分年份调水调沙后续动力较好时,还可冲刷小浪底水库库区尾部段,消除库区“翘尾巴”现象,调整库区淤积不利形态,防止在大的支流形成拦门沙坎,避免部分支流库容丧失调节能力。        
四是调水调沙期有利于生态环境改善,可持续改善下游和河口地区生态。        
自2008年汛前调水调沙实施生态补水以来,汛前调水调沙年均向河口三角洲生态补水1853万立方米,河口湿地水面面积平均增加3058公顷。2010年以来,还实现了黄河故道刁口河流路全线过水。2020年,结合调水调沙实施河口三角洲生态补水,国家级自然保护区的刁口河一千二管理区、黄河口管理区、大汶流管理区等三大区域全部进水,首次补水进入自然保护区核心区刁口河区域。调水调沙的大流量过程还显著增加了河口近海营养盐通量,近海生态环境明显改善,有利于恢复鱼类资源的多样性。        
黄河调水调沙在协调黄河水沙关系、维持防洪工程体系能力、复苏河流生态中起到了举足轻重的作用,在黄河保护治理新格局中作用将更加凸显。完善水沙调控体系建设,持续实施范围更大、目标更高、效果更好的调水调沙将是保障黄河长治久安的关键抓手。        
           
           
河口生态持续改善 (梅涛 摄)                    
       

增加小浪底水库调水调沙

后续动 是治黄的当务之急

黄河水沙关系不协调的基本特征和小浪底水库长期调水调沙实践充分表明,持续高效地实施水沙调控,增加小浪底水库调水调沙后续动力至关重要,是黄河保护治理的当务之急。        
增加小浪底水库调水调沙后续动力,一是可以适时冲刷小浪底水库,减缓水库淤积,维持良好的库区淤积形态,长期甚至永续保留足够的调水调沙库容,使其持续发挥调水调沙作用,灵活适应对大沙年份的多年调控,遇特大洪水时更大地发挥主力拦洪作用,这对于黄河长治久安意义重大。        
小浪底水库调水调沙分为汛前调水调沙和汛期调水调沙,其中汛前是利用供水期末、主汛期前汛限水位以上的蓄水造峰运用,对下游河道减淤作用很大。小浪底水库历次汛前调水调沙水库的平均增泄水量为35.6亿立方米,仅有1/4的年份水库增泄水量小于20亿立方米。实践表明,增泄水量越大,调水调沙持续时间越长,下游河道冲刷造床效果越好,河口生态系统的补水效果也越好。长期保留甚至永续使用足够的调水调沙库容,可以在黄河水资源十分短缺的条件下,持续充分地实施汛前调水调沙,对黄河防洪减淤、生态修复意义重大。        
分析认为,小浪底水库调水调沙库容要满足其水沙调控过程的要求,适应其控制区和全河来水来沙年际变化很大的特点,即使在规划的7座骨干工程都建成运用后,中游干流水库调水调沙总库容仍应在40亿立方米以上;统筹考虑小浪底水库在调水调沙过程中水库补水和兼顾泥沙拦粗运用的要求,其调水调沙库容应至少保持在20亿立方米以上,该库容与正常运用期的防洪库容不相重复。增加小浪底水库调水调沙后续动力,更有利于维持其较大的调水调沙库容。        
增加小浪底水库调水调沙后续动力,二是可以更好地利用下游河道大水条件下的输沙能力、造床能力、生态恢复能力,更有利于山东窄河道的防洪减淤。        
现状调水调沙调度是以小浪底水库为中心,万家寨、三门峡水库为补充,但万家寨、三门峡水库调节库容较小,缺少为小浪底补充水流动力条件。黄河调水调沙期间,为了取得较好的排沙效果,一般需要将小浪底库水位降至淤积三角洲顶点以下,此时水库蓄水量一般只有2亿立方米至3亿立方米,由于后续动力不足,小浪底水库难以排出泥沙,遇高含沙洪水时将造成小浪底水库淤积,或者排出的泥沙大部分淤积在下游河道。2010年至2020年汛前调水调沙异重流排沙期,下游河道淤积比(淤积量与来沙量的比值)均在50%以上,且淤积量主要集中于花园口以上河段,需要小浪底上游水库泄放的后续大流量动力冲刷泥沙并长距离输送泥沙入海,以更好地发挥下游河道大流量的输沙能力、造床能力,减少山东窄河道淤积。同时,相机实施更大规模的生态调度,更有益于恢复河口三角洲地区和下游河道生态环境。        
增加小浪底水库调水调沙后续动力,三是可以显著冲刷小北干流河段,降低潼关高程,减少三门峡水库滩地和库容淤积,长期发挥三门峡水库对黄河下游的防洪作用。        

古贤水利枢纽 是提升黄河

调水调沙能力的首选工程

从黄河水沙的基本特征、长期治黄实践,以及小浪底水库长期调水调沙的经验看,持续实施更大力度的调水调沙是实现黄河长治久安的战略性举措,增加小浪底水库调水调沙的后续动力是提升黄河调水调沙能力的当务之急,古贤水利枢纽是首选工程,其建设十分必要和迫切。

黄河中游万家寨水库汛限水位以下库容仅2亿立方米,三门峡水库汛限水位以下库容仅0.5亿立方米,现状工程条件下能够为小浪底水库调水调沙增加的后续动力极其有限。上游龙羊峡、刘家峡水库虽然有特定时段增加小浪底水库后续动力的潜力,但是,一方面,由于受刘家峡至小浪底区间流程长、支流汇入、沿河引水等复杂情况影响,配合小浪底水库调水调沙时存在遭遇流域洪水的风险,操作难度极大,很难实现;另一方面,黄河水沙异源,水资源十分短缺,不同河段水库对库区和下游河段的减淤运用要求有很大差别,水库不同时段的蓄水资源在统筹生产、生活和生态使用方向上也有侧重,龙羊峡、刘家峡水库直接配合小浪底水库调水调沙运用也不尽合理。        
黄河水沙调控体系中的七大骨干工程中北干流有碛口、古贤两大水利枢纽工程,从协调黄河水沙关系的治理需要出发,近期迫切需要开工建设其中之一,以初步形成黄河水沙调控体系的工程布局。对黄河水沙调控体系运行机制而言,古贤水利枢纽工程处于黄河北干流下段,距小浪底水库最近,其控制黄河北干流洪水、泥沙的能力都明显高于碛口水利枢纽工程。先期建设古贤水利枢纽工程,在一定时期内可基本承担黄河中游水沙调控体系的功能,既可对黄河上游水沙进行有效调控,又为下游的三门峡、小浪底水库提供水流动力条件,起到承上启下的作用,使黄河水沙调控体系的作用得到充分发挥。        
古贤水利枢纽工程是国务院批复的《黄河流域综合规划》和《黄河流域防洪规划》中确定的黄河干流控制性骨干工程,位于黄河中游北干流碛口至禹门口河段,左岸为山西省吉县,右岸为陕西省宜川县,地处壶口瀑布上游约10千米。其控制黄河流域总面积的65%,控制黄河80%的水量、60%的泥沙和80%的粗泥沙。古贤水库总库容129.4亿立方米,其中拦沙库容93.4亿立方米,电站总装机容量2100兆瓦,工程建设征地影响总面积2.28万公顷,淹没影响总人口1.51万人。工程动态总投资531.2亿元。        
古贤水利枢纽工程开发任务以防洪减淤为主,兼顾供水、灌溉和发电等综合利用,是解决小浪底水库调水调沙后续动力不足、完善黄河流域防洪工程体系、优化流域水资源配置能力的关键工程,作用与效益显著。        
古贤水库是确保黄淮海平原防洪安全和生态安全的战略工程。该水库能够显著增加小浪底水库调水调沙后续动力,减缓黄河下游河道淤积,维持下游中水河槽泄洪排沙能力;减缓小浪底水库淤积,延长其使用寿命,维持其在黄河中下游防洪工程体系中的骨干防洪能力和持续调水调沙能力。        
研究表明,古贤水库投入运用60年内,通过拦沙和与小浪底水库联合调水调沙运用,在黄河来沙6亿吨至8亿吨条件下可使下游河道减淤64亿吨至72亿吨。两水库联合调水调沙运用对下游河道的减淤量比单独运用提高19%,基本可使下游河道中水河槽过流能力维持在4000立方米每秒以上。        
古贤水库也是提升小北干流至三门峡库区段和渭河下游防洪能力的战略工程。水库运用可以从根本上改善小北干流和潼关河段不利的水沙关系,显著冲刷小北干流河段,降低潼关高程2米以上,能使渭河口以上200千米河道溯源冲刷,使渭河华县断面冲刷1.5米以上,显著减轻渭河防洪压力。同时,水库运用还可以减少小北干流和三门峡库区滩区淹没损失,减轻三门峡水库滩区和库容淤积,有利于长期发挥其对黄河下游的防洪作用。        
古贤水库也是提高流域水资源配置与保障能力的重要工程。目前黄河流域“干流七库、节点控制、南北互济、东西均衡”的水资源配置格局尚未形成,从上游刘家峡水库到中游三门峡水库区间约2500千米尚无大型调节水库,流域水资源配置能力不足,特别是在枯水年,中下游河段国民经济用水和生态用水矛盾突出,建设古贤水库能有效提高流域水资源配置与保障能力。        
一是古贤水库拦沙初期有效库容较大,有较大的年际水量调节能力,可通过全河调度,改善黄河中下游生态供水。在特殊枯水年份,古贤水库调水调沙库容中部分蓄存水量也可在生产、生态用水高峰期使用。        
二是古贤水库能显著改善两岸的引水条件,为城乡生活和工业供水提供保障。通过优化两岸水资源配置,限制超采地下水,退还河道生态水,可从根本上改善两岸生态环境恶化趋势。另外,水库蓄水后可形成一条200千米长的绿色长廊,改善沿黄两岸生态环境。        
古贤水电站位于陕西省、山西省用电负荷中心附近,西北、华北电网的交界处。电站装机容量2100兆瓦,正常运用期多年平均发电量56.45亿千瓦时,电站调节性能好,可提供优质的电力、电量和调峰容量,能够成为两省大型多能互补清洁能源基地的主力调峰电源,将是西北、华北电网联网的重要节点,对实施“西电东送”具有重要作用。        
综上所述,古贤水利枢纽工程是完善黄河水沙调控体系、确保黄淮海平原防洪安全和生态安全、提升小北干流至三门峡库区段和渭河下游防洪能力的战略工程,是提高流域水资源配置与保障能力的重要工程,具有显著的社会、环境、生态和经济效益,在黄河流域生态保护和高质量发展中具有不可替代的重要作用,建设古贤水利枢纽工程十分必要。        
建设古贤水利枢纽工程十分迫切。我们设计研究了古贤水库在小浪底水库拦沙期结束前5年建成与其“搭接”运用、在小浪底水库拦沙期结束时建成与其“对接”运用和在小浪底水库拦沙期结束5年后建成与其“断接”运用3种情形。今后60年,不同水沙条件下“搭接”方案可使下游河道平滩流量均维持在4000立方米每秒;“断接”方案下游河道平滩流量在某些水沙条件下会出现连续10年以上低于4000立方米每秒;“搭接”方案与“对接”方案相比,下游河道减少淤积7.23亿吨至11.1亿吨。        
           
           

古贤水利枢纽效果图

当前小浪底水库拦沙库容已淤积32.1亿立方米,水库运用已处于拦沙后期,如果考虑将原设计拦沙库容76亿立方米减少10亿立方米用于调水调沙,则水库拦沙量已经过半。古贤水利枢纽为特大型工程,建设工期约需13年。考虑黄河的来水来沙状况以及泥沙年际变幅很大、难以长期预测的特点,当前迫切需要动工建设古贤水库。过晚建设,不仅不能及时充分发挥古贤、小浪底水库联合调水调沙及接续拦沙的战略作用,还可能会使小浪底水库对黄河下游河道的部分防洪减淤效果得而复失,也难以保留和维持小浪底水库足够的、对黄河长治久安至关重要的调水调沙库容,错失最佳的工程布局机遇。        
古贤水库两岸处于黄土高原腹地,水资源短缺,生态环境脆弱,电网调峰矛盾突出,经济发展滞后,面临推动高质量发展和保护生态环境的双重压力。尽快建设古贤水库,是推进区域水资源节约集约利用、带动多能互补清洁能源基地建设、助力乡村振兴,并从源头上扭转生态环境恶化趋势、修复生态空间、提升生态环境质量的迫切需要。        
古贤水利枢纽工程已被国务院列入加快推进的172项节水供水重大水利工程和2020年至2022年重点推进的150项重大水利工程建设项目。《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》提出推进古贤水利枢纽工程前期工作,完善以骨干水库等重大水利工程为主的水沙调控体系。国家“十四五”规划提出要加强黄河古贤水利枢纽工程前期论证。因此,我们要进一步加快古贤水利枢纽工程前期工作进程,使其尽早建成生效。        
(本文作者为黄河设计院党委副书记、总经理,教授级高级工程师                            

                   
       



       

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