文/余戈

图为：黄河小浪底第三次调水调沙引起世人关注
点击此处查看其它图片

图为：扰动船高压水枪喷嘴扰动黄河沙
点击此处查看其它图片

　　黄河以河情复杂、难以治理著称。由于不协调的水沙关系及不当人为因素的干预，黄河整体河情日益恶化，过小的主槽行洪能力、“二级悬河”和黄河特有的游荡性特征相结合，黄河下游河道形态已经恶化到历史上最危险的程度。

　　6月19日，黄河第三次调水调沙试验拉开帷幕。有别于前两次的是，将首次利用人工扰沙和人工塑造异重流相结合的手段，计划将2亿吨泥沙冲刷入海。

你的网络游戏联盟 新浪点点通个性smsDIY 海纳百川 候车亭媒体 轻松填问卷开心拿大奖

　　因为意外事件，黄河第三次调水调沙试验目前暂停，正等待复工。

　　黄河泥沙淤积严重，特别在中下游，由于不断筑堤防水，黄河已经成为名副其实的地上河和悬河。

　　2002年7月和2003年9月，黄河水利委员会曾先后两次进行调水调沙试验，有效减少了小浪底水库和下游河道的泥沙淤积，河槽特别是主槽的过流能力得到较大恢复。年初以来，黄河干流万家寨、三门峡和小浪底水库的蓄水一直比较多，3个水库汛期限制水位以上蓄水接近50亿立方米。这也为黄委利用预泄洪水实施第三次调水调沙试验准备了重要的水源条件。

　　6月19日，世人瞩目的世界水流史最大规模的调水调沙试验在黄河开始。科技人员将人为制造一种水沙比例合理的人造洪水，让这种洪水下泄后冲刷下游河道泥沙，把一部分泥沙带入海里，让河床不再抬高。

　　按照原有计划，第三次试验预计于7月14日结束,历时约25天。黄河防汛总指挥部对万家寨、三门峡、小浪底三大水库进行联合调度。同时，位于小浪底库尾、河南范县李桥河段、山东梁山县小路口河段的3个扰沙点，同时开始扰沙；6月28日，第一站万家寨水库开始放水，三门峡水库作为中间站、加压站准备就绪，最终形成人造异重流的小浪底水库人工扰动加紧扰沙；7月2日，三门峡开始大流量放水，人工塑造异重流开始；7月3日，人类历史上首次人工塑造异重流试验将宣告成功。

　　过人算不如天算，一场意外打破了这个计划。7月2日，记者电话采访黄河水利委员会，相关人士介绍，6月19日实验开始以来一直进展顺利，但是由于近日小浪底突然发生了翻船事故，造成人员伤亡，人命关天，目前试验不得已暂停。有关部门正在全力打捞失踪人员。他介绍，黄委会正在向河南省汇报，因为“七上八下”的主汛期马上就要来到，而为了进行调水调沙实验，目前万家寨、三门峡、小浪底三个水库的蓄水量都处于汛期限制水位以上，按照《防洪法》规定，必须要降到限制水位以下，所以他们建议在打捞无望的情况下，尽快恢复向下游放水继续试验，以缓解即将到来的汛期压力。

　　第三次调水调沙试验的亮点：人类历史上首次“人工塑造异重流”。

　　在黄河水利委员会启动的这次中游三大水库的联合调度中，整个试验方案最核心的两个环节是塑造人工异重流和人工扰沙。科技含量最高的手段是人类历史上将首次完成的“人工塑造异重流”试验。

　　什么是异重流，为什么要选择这种方式减少泥沙淤积呢？“水库异重流”是一种壮观而奇特的景象，是黄河等高含沙河流特有的水流形式，当高含沙水流进入水库遭遇库区清水后，由于密度差而潜入清水底部运行的一种现象。就像鸡尾酒，实质上就是比重不同的酒的汇合，“异重流”就好比海量的鸡尾酒。当浑水与清水碰头时，还会出现上层清水倒流，浑水沿河底向坝前演进的奇特水文现象。黄河异重流首次出现于20世纪60年代的三门峡水库；2001年8月，小浪底水库也开始出现异重流。而这次人工塑造的异重流则是人类历史上第一次。

　　从某种意义上讲，前两次调水调沙试验，主要是因势利导，借助大自然的力量。此次试验则除了借助大自然的力量外，突出表现在借助自然力量前提下的人工异重流排沙和人工扰动排沙，并且首次动用了万家寨水库参与调水调沙试验，空间尺度较前两次更大。

　　采用人工扰沙技术让泥沙浮出河底。

　　人们把黄河比作母亲，小浪底水库就好比是她的胃，库尾段是她的食道，下游河道是她的肠道，现在，黄河的食道和肠道出现了病症，水文工作者就是要通过扰沙增加其胃动力，结合人工塑造异重流，将泥沙输送入海，使其良性循环。

　　第三次调水调沙不同于前两次。其显著特点是，将充分借助自然力量，加之中游水库联合调度塑造人工异重流，形成连续的泄流动力对小浪底水库的淤积泥沙进行冲刷，同时在下游淤积严重的河段进行人工扰动加沙，增加入海洪水的挟沙含量，从而最大限度地实现减淤冲沙的目的。

　　所谓“人工扰沙”，简单地说，就是通过搅动让河底淤沙上浮，使其与自然水流一起下泄，从而达到清淤输沙的目的。届时充分利用小浪底出库洪水的富余能量，在下游“二级悬河”最严重和平滩流量最小的河段进行人工扰动，结合小浪底水库可能下泄的含沙量在下游河道实施人工加沙，从而增加“卡口段”平滩流量，扩大主河槽行洪能力。通过科学调度，控制小浪底水库出库流量和含沙量，使花园口站流量控制在2700立方米/秒左右、平均含沙量控制在25千克/立方米左右。

　　　第三次调水调沙试验共设3个扰沙点，分别位于小浪底库尾、河南范县李桥河段、山东梁山县小路口河段。

　　经过科学测试，人造洪峰流量锁定“2600”。

　　形成异重流必须使水流具备一定的流量、含沙量、泥沙颗粒配比。控制多大的流量才能带动泥沙？试验表明，流水量在每秒800至2000立方米时，可以把河里泥沙冲洗，但是在山东却留下来。而如果大于每秒2600立方米时，就可以均匀冲刷河道。这是因为泥沙在大水冲刷下，处于悬浮状态，随着水流浮动漂移，而当水量较小时，可能淤积。其实早在明代，潘季训就说过“筑堤束水，以水攻沙，借清刷黄”的理论，但当时因为技术有限，无法实施。

　　经过几百次试验，黄委会专家经过科学计算，当流量在每秒2700立方米时，每立方米可携带25公斤沙子。于是决定启用黄河小浪底、三门峡水库、万家寨水库联合调度，控制洪水流量。调配水沙比例，在花园口水文站洪水含沙量不超过每立方米30公斤的前提下，让小浪底补水配沙，再利用下游清水背沙。为了保险起见，将这次人造洪峰的流量控制在每秒2600立方米，这也相当于中上游一次小洪水。届时，洪水奔腾2000多公里，将携带至少2亿吨泥沙入海。

　　三库调度，滔滔洪水一路奔流。

　　今年的试验不同于2002年、2003年的地方是：科学调控万家寨、三门峡、小浪底水库的泄流时间和流量，在小浪底库区塑造人工异重流，并实现异重流的接力运行，从而保证对小浪底水库淤积泥沙形成连续的冲刷能量；按照专家的解释：万家寨是源，三门峡相当于一个加压站，小浪底就是三库联调的目的地，这个设想最终实现要有各种手段保证。

　　黄河万家寨水利枢纽，是黄河水利委员会实施三库联调的第一库，根据调度令的要求，每秒1200立方米的库水在这里开始下泄。

　　按照调度预案，黄河万家寨水利枢纽下泄的水流，需要4天左右时间到达1000多公里外的三门峡水库，一旦进入三门峡库区，三门峡作为中间站，在存蓄来水的同时，将加上自身库区内的水量，形成每秒2000立方米的水流冲击小浪底库区末端泥沙。要实现上千公里范围内的水库调度，又要保证水流按时按量到达小浪底，难度可想而知。

　　在黄河中游实施三座水库联合调度就是要积蓄足够的水量，利用水流夹带泥沙的能力，冲刷小浪底库尾，在库底形成一股夹带泥沙的浑水在清水下流动的异重流形态，一直将库尾泥沙送到坝前，冲入大海，这将成为人类历史上第一次通过人为手段，利用自然水流力量塑造异重流，治理河流泥沙的壮举。

　　黄委会主任李国英说：“黄河调水调沙试验至今已经进行了3次，自始至终都是一个充满悬念的试验，蕴涵着很高的科技含量，是传统治黄走向现代治黄、科技治黄的一个里程碑。”

　　-供图/photocome