三門(mén)峽水庫(kù)是我國(guó)在黃河建成的第一座大型水庫(kù),也是治理黃河泥沙的骨干水庫(kù)。投入運(yùn)用以來(lái),三門(mén)峽水庫(kù)先后經(jīng)歷了蓄水?dāng)r沙、滯洪排沙、蓄清排渾等多個(gè)階段,目前仍在優(yōu)化當(dāng)中。 ![]() 三門(mén)峽水庫(kù)的治沙模式頻繁變動(dòng),根源還是在黃河中游的“水沙關(guān)系”上。在治沙的同時(shí),三門(mén)峽水庫(kù)也發(fā)揮了顯著的效益,一是為小浪底水庫(kù)提供排沙水量,二是能聯(lián)合應(yīng)對(duì)黃河洪水,輔助滯洪削峰,有助于保障黃河下游安全度汛。 三門(mén)峽水庫(kù):“魚(yú)庫(kù)”資源為何會(huì)受限? 三門(mén)峽水庫(kù)是我國(guó)的“元老級(jí)”人工水庫(kù),也是三門(mén)峽人民的驕傲。該水庫(kù)于1960年9月正式下閘運(yùn)用,62年來(lái),庫(kù)區(qū)已經(jīng)形成了獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)和自然環(huán)境。 三門(mén)峽庫(kù)區(qū)包括黃河龍門(mén)-三門(mén)峽大壩之間的干流河段,還包括臨潼以下渭河河段以及北洛河。攔河大壩主體高106米,壩頂對(duì)應(yīng)高程353米,設(shè)計(jì)總庫(kù)容達(dá)345億m3,這為發(fā)展?jié)O業(yè)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造了巨大的水面。 ![]() 但是受泥沙的影響,三門(mén)峽庫(kù)區(qū)的生物資源并不如南方的清水水庫(kù)豐富,漁業(yè)資源的開(kāi)發(fā)受到了極大的限制。2016年,河南省水產(chǎn)科學(xué)研究院曾在庫(kù)區(qū)上游的風(fēng)陵渡、中游的靈寶市以及壩前的湖濱區(qū)做過(guò)一次調(diào)查,發(fā)現(xiàn)的魚(yú)種只有18種,不及小浪底庫(kù)區(qū)的28種,以及三峽庫(kù)區(qū)的148種。 ![]() 其中,餐條的漁獲量最多,占比高達(dá)60%,其次是鯰魚(yú)(13.46%)、鯽魚(yú)(12.54%)、鯉魚(yú)(5.82%)??傮w來(lái)看,三門(mén)峽庫(kù)區(qū)的經(jīng)濟(jì)魚(yú)種并不多,僅有黃顙魚(yú)、鰱魚(yú)、鲌魚(yú)、草魚(yú)等少數(shù)幾種,其余全是諸如蛇鮈、鳑鲏、鰕虎魚(yú)等小型的低價(jià)值雜魚(yú)。 不過(guò)在調(diào)水調(diào)沙期間,大壩下游還會(huì)出現(xiàn)一種特殊的“流魚(yú)”奇觀。調(diào)水調(diào)沙每次持續(xù)約20天,在此期間,黃河主河道的泥沙量急劇升高。這些泥沙粒徑小,不僅會(huì)粘附在魚(yú)類的鰓部,阻塞呼吸,還會(huì)導(dǎo)致溶氧量降低,水體環(huán)境發(fā)生巨變。 ![]() 此時(shí),大量的鯉魚(yú)、鯰魚(yú)、鳊魚(yú)等土著魚(yú)因缺氧而翻出水面,兩岸的漁民趁機(jī)“守株待兔”。例如在2015年7月,三門(mén)峽水庫(kù)開(kāi)閘放水,山西平陸河段就出現(xiàn)了“流魚(yú)”現(xiàn)象,數(shù)千人遍布20多公里的黃河兩岸,很多居民手持6~7米的抄網(wǎng)嚴(yán)陣以待,漁獲少則幾十斤,多則上百斤,場(chǎng)面相當(dāng)壯觀。 ![]() 蓄水受到限制:水位不超過(guò)318米,有哪些影響? 三門(mén)峽水庫(kù)不同于萬(wàn)家寨水庫(kù),雖說(shuō)二者都位于黃河干流,但三門(mén)峽水庫(kù)的“泥沙負(fù)擔(dān)”顯然更大。 從地理區(qū)位可以看出,三門(mén)峽水庫(kù)位于黃河中游的下段,調(diào)控著黃河最大的泥沙分布河段。該庫(kù)區(qū)控制著68.84萬(wàn)平方公里的面積,占流域總面積的91.5%,經(jīng)其調(diào)控的水量占黃河來(lái)水量的89%,調(diào)控的泥沙量更是達(dá)到了98%。 三門(mén)峽水庫(kù)在黃河治沙中的重要性不言而喻。然而,其蓄水能力也因此受到了限制,這又是為什么呢? 主要原因是,高水位運(yùn)行會(huì)加劇泥沙下沉,潼關(guān)高程的抬升速度會(huì)因此加快,最終受到威脅的就是關(guān)中平原,乃至西安市的防洪安全。所以,三門(mén)峽庫(kù)區(qū)必須限制水位。 時(shí)間回到1960年,當(dāng)時(shí)三門(mén)峽水庫(kù)的治沙思路是以“攔”為主,但事實(shí)證明,這種方式并不符合實(shí)際,以至于水庫(kù)淤積末端不斷上延。直到1962年3月,運(yùn)用思路開(kāi)始轉(zhuǎn)變,即變“攔沙”為“排沙”,水庫(kù)閘門(mén)在汛期保持全開(kāi),大力敞泄以減少泥沙的淤積量。 潼關(guān)高程變化圖 與此同時(shí),潼關(guān)高程也迎來(lái)了峰值,在1969年一度達(dá)到了327.4米,比最初的322米抬升了5米多。為防止潼關(guān)高程異常升高,三門(mén)峽庫(kù)區(qū)不得不限制蓄水量,降低蓄水水位。從2003年以后,我國(guó)在三門(mén)峽“蓄清排渾”的基礎(chǔ)上又提出了新的限制:在非汛期,庫(kù)區(qū)的水位不得超過(guò)318米。 庫(kù)區(qū)水位不超過(guò)318米,會(huì)帶來(lái)哪些影響? 首先,限制水位有利于提高輸沙量,穩(wěn)定潼關(guān)高程。2003年以后,庫(kù)區(qū)實(shí)施“蓄清排渾+低水位運(yùn)行”,敞泄運(yùn)用成為主流,潼關(guān)高程趨于穩(wěn)定,這是新運(yùn)行模式的最大益處。 其次,低水位運(yùn)行也有相應(yīng)的弊端。在汛期,三門(mén)峽庫(kù)區(qū)的平均水位只有306米,非汛期一般維持在317米左右,這意味著庫(kù)區(qū)無(wú)法保持理想的興利庫(kù)容,供水、灌溉等效益受到影響。 2020年,三門(mén)峽水庫(kù)水位變化圖 另一方面,小浪底水庫(kù)的調(diào)沙庫(kù)容只有10億m3,無(wú)法滿足沖沙需求,只能從上游水庫(kù)“借水排沙”。而三門(mén)峽水庫(kù)正是其上游的第一座水庫(kù),二者距離僅130公里,沖沙流程更短,動(dòng)能也更強(qiáng)。但降低蓄水量后,三門(mén)峽庫(kù)區(qū)就無(wú)法再提供足夠的水量,導(dǎo)致小浪底庫(kù)區(qū)沖沙后續(xù)動(dòng)力不足、沖沙效率降低。 總之,三門(mén)峽水庫(kù)保持低水位運(yùn)行,既有利又有弊。但考慮到潼關(guān)高程的重要性,318米的控制水位還是基于現(xiàn)實(shí)的最佳權(quán)衡。 調(diào)水調(diào)沙20年,庫(kù)區(qū)淤沙有多嚴(yán)重? 2002年以來(lái),我國(guó)全面形成了“攔、排、放、調(diào)、挖”的綜合治黃方案,其中調(diào)水調(diào)沙是沖刷河道淤沙的主要手段,20年來(lái)成效顯著。 調(diào)水調(diào)沙20年,三門(mén)峽庫(kù)區(qū)的泥沙淤積現(xiàn)狀如何? 《黃河泥沙公報(bào)》顯示,2020年三門(mén)峽庫(kù)區(qū)的泥沙既有沖刷又有淤積,但總體仍表現(xiàn)為淤積。從2019年10月~2020年10月,庫(kù)區(qū)泥沙淤積量為0.271億m3;從1960~2020年,累計(jì)淤沙量63.127億m3。 2020年的黃河干流,泥沙時(shí)空變動(dòng)非常復(fù)雜。從三門(mén)峽至潼關(guān)河段,河床依然有少量淤積,淤積量為0.423億m3;在小北干流河段,河床主要表現(xiàn)為沖刷,沖刷量為0.267億m3。在庫(kù)區(qū)的北洛河和渭河兩條支流中,總體也表現(xiàn)為淤積,總淤積量為0.11億m3。 黃河與渭河交匯處 與之形成鮮明對(duì)比的是,下游的小浪底庫(kù)區(qū)則表現(xiàn)為“沖刷大于淤積”,2020年度共累計(jì)沖刷了0.6億m3。 綜合兩大水庫(kù)來(lái)看,調(diào)水調(diào)沙的效果仍然值得肯定,生態(tài)建設(shè)初見(jiàn)成效。未來(lái),隨著黃土高原水土保持工作的持續(xù)進(jìn)展,退耕還林還草的逐步實(shí)施,黃河中游的泥沙量必將持續(xù)下降,治黃前景可觀。 三門(mén)峽水庫(kù)的未來(lái):有望發(fā)揮更大作用? 根據(jù)潼關(guān)水文站的水沙監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),2000~2019年間黃河的泥沙輸送量已經(jīng)下降到了2.4億噸,這一數(shù)據(jù)是什么概念?要知道,1919~1960年黃河的多年平均來(lái)沙量高達(dá)16億噸,這意味著近幾十年來(lái),黃河的來(lái)沙量減少了8成以上。 三門(mén)峽庫(kù)區(qū)沙量變化 諸多現(xiàn)象表明,目前的黃河正在變清,水質(zhì)也在變好,“水少沙多”的矛盾正在逐步緩解。例如:在2022年5月初和2021年8月,黃河壺口瀑布驚現(xiàn)一河“綠水”,渾濁的黃河水變成了濃重的綠色,水色變化讓人眼前一亮。 在生態(tài)好轉(zhuǎn)、來(lái)沙量減少的背景下,三門(mén)峽庫(kù)區(qū)也有望發(fā)揮更大的作用。例如:可根據(jù)實(shí)際來(lái)沙情況,適當(dāng)抬高水位運(yùn)行,進(jìn)一步提高黃河干流的防洪能力,同時(shí)減輕下游“懸河”的隱患,提高下游灘區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)。 更為重要的是,未來(lái)的三門(mén)峽水庫(kù)還有望發(fā)揮主動(dòng)調(diào)沙的作用,一方面有利于黃河口濕地?cái)U(kuò)張,另一方面也有利于恢復(fù)其自身庫(kù)容,提高水庫(kù)的運(yùn)用年限。未來(lái)的黃河治沙,三門(mén)峽水庫(kù)仍然堪當(dāng)重任。
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