这是你们的作业吗
引言又称前言,属于整篇论文的引论部分。其写作内容包括:研究的理由、目的、背景、前人的工作和知识空白,理论依据和实验基础,预期的结果及其在相关领域里的地位、作用和意义。引言的文字不可冗长,内容选择不必过于分散、琐碎,措词要精炼,要吸引读者读下去。引言的篇幅大小,并无硬性的统一规定,需视整篇论文篇幅的大小及论文内容的需要来确定,长的可达700~800字或1000字左右,短的可不到100字。
根据我国水力资源复查成果,我国水力资源理论蕴藏量、技术可开发量、经济可开发量都居世界第一,具有举世无双的优势条件,而水电又是可再生能源,属绿色能源。水利工程的利是显而易见的。首先,调节水资源的时间分配,雨季蓄水,枯水季放水,库区民众不再为缺水而烦恼。可以灌溉周围田地,水库里可以搞养殖,增加农民收入。再次,水力发电与火电相比,水电清洁无污染,水是可再生资源,能重复利用。我国南方地区水利发电占据了主导地位。我国经济连续30年持续高增长对电力的需求越来越大,葛洲坝、三峡等工程为经济发展提供了强有力的保证。西电东送是新世纪的大工程之一,填补东部的电力缺口,离开了水力发电是不行的。从这点来说,修筑水坝建设水利工程发电是不可或缺的。 修建水利水电工程是为了改造自然,造福人类,虽然对环境会产生一定的影响,例如淹没问题、水资源的问题、河流的生态问题、移民问题,甚至会引发某些灾害,但只要采取必要的对策措施就完全能够将这种不利影响减少到最低程度。就我国现状来说,修建水利工程是必然的,但是我们又不能不重视环境问题的发展。 所以,现在我们应该坚持的是对环境影响利大于弊的水坝工程,可以改善环境,应该积极建设。对环境影响利弊相当,但工程的资源、社会效益巨大,综合来看有利于社会可持续发展的,根据环境是可以改变的原则应容许其上马。对环境有严重影响、破坏生态环境的水坝工程,应该坚决反对。
水电站不能蓄电,火电站也不能蓄电。水电站在库容允许的条件下蓄水,就是积蓄了发电能力。为了如火电站在用电低谷时能够发挥效力,可以建一些抽水蓄能电站。一些大型的火力电站在用电低谷时,也不能时开时停,缺乏调峰能力,所以具有调峰作用的抽水蓄能电站的作用是很大的。抽水蓄能电站是利用水能发电的一个重要组成部分。这种电站要先用其他能源发出的电能,把水从下面的水库或湖泊抽到“位于高处”的水库中储存起来,然后供此种水电站在适当的时候来发电。随着我国经济的发展,能源短缺,特别是电力紧缺严重地制约着我国经济的发展。在许多大中城市,拉闸限电是家常便饭,而另一方面在用电低谷,由于需电量大幅度减少,许多发电站不得不关闭部分发电机组,降低发电量。抽水蓄能电站正是根据一天之中用户对电能需求率变化不定的特点,在用电低谷,一般是在后半夜几个小时内用,核电厂或火力发电厂过剩的电力将水从抽水蓄能发电厂的低水库抽到高位水库,待到第二天用电高峰时,把高水库中的水放出来发电,用来补充用电高峰所需的部分电力
论文题名应简明、详细、确切,能概括论文的特定内容,有助于选定关键词,契合编制题录、索引和检索的有关准绳。原创的要吗。哥哥有
一是水电站的概况,作用和重要性。二是水电站管理结构形式。三是水电站日常管理内容。四是上级给予站上的权利。五站长的的职责。六是常见问题和对策。七是工作目标。
可以写的,。、
Goldisthal抽水蓄能电站的创新设计 论文 作者:Akristoff 时间:2007-11-25 12:04:00 来源:论文天下论文网 摘要:2003年9月30日,德国图林根州为1060MW的Goldisthal抽水蓄能电站举行了正式的落成典礼。本文着重对发电机组及其在线监测系统的创新设计做了总结回顾。 关键词:Goldisthal 抽水蓄能电站 创新设计 经过了六年多的施工建设,2003年2月3日,Vattenfall Europe Generation(VE-G) 1060MW的Goldisthal抽水蓄能电站第一台水泵-水轮机投入运行。 Goldisthal电站位于德国图林根州南部的Schwarza河上,是欧洲最大的抽水蓄能电站之一。最早的两个电站装机容量都是265MW,已经投入使用,并且成功地为Vattenfall的高压输电网送电。2004年伊始,另外两个变速机组也将投入运营。Goldisthal电站将会跻身于世界上最大的、最先进的抽水蓄能电站行列。 负责水泵-水轮机组(Konsortium Goldisthal水力发电站)的集团包括VA TECH Escher Wyss股份有限公司、Voith西门子水力发电站和CKD Blansko工程部门等等。发电机由ARGE AEV集团提供,包括Alstom Energietechnik股份有限公司和VA TECH ELIN股份有限公司。 土建工程包括发电主厂房、隧洞和上游水库,其承建者是ARGE PSW Goldisthal集团。 上游水库环形坝的沥青衬砌是由瑞士的Walo Bertschinger施工,下库主坝的沥青衬砌由Strabag完成。 创新与协作 Goldisthal是德国新近修建的唯一一座最大的水力发电设计方案,至少超前20年。由于它包括4个发电能力331MVA的机组,它不仅是世界上同类电站发电量最多的一座,最具能量的设备之一,而且还有一些创新点。 完全自动化环形焊接技术(TIG-Hot金属丝过程)首次应用于焊接钢制隧道内衬的环形接缝,达到了很高的安全性和焊接质量,其效率是手工焊接的两倍,而且证明对于高强度QT钢焊接是最好的。在点焊前,所有的焊接参数和程序都已经在VA TECH 水力发电站的林茨工厂按1∶1的比例原形展现。焊工的培训以及焊接程序的测试也将随后进行。 VA TECH Hydro对Goldisthal的提供范围包括变速异步发电机和同步发电机的详细设计,活动部分、轴承、轴和转动部分的生产,交流线圈的安装,所有装置安装和投入运营的监督管理,以及DIA Tech追踪诊断体系的安装。较大的水力发电设备,包括节制闸、叉管和所有的进、出口的水工钢结构都是由VA TECH Hydro和Linz提供的,电动机是由VA TECH Hydro和澳大利亚的Vienna/Weiz提供的。 提高效率 8400t钢隧道内衬是在一个临时的野外制造厂现场生产出来的。节制闸门和钢隧道内衬总共有320000t,其中160000t是在临时的施工现场生产的。 这种电动发电机的主要优点之一就是可以在分载涡轮运转方式(标准操作)下显著提高效率。为了实现变速运转,四台发动发电机其中两台是带有旋转炉双馈异步电机。 与正常的同步电机不同的是其转子是由三相交流电提供能量,这就可以通过用一个低频率变化的转动场传动转子来改变转动,而且是有计划地设计一套可确保高效运作的程序。在水泵运转中,为了高压输电网的稳定输出,可以控制输出量。这些机器额定电能331MVA、额定电压18KV和300347的转速(535转/分钟),另外的两台设计成常规的静态激振同步电机。 该级别的异步电机在欧洲是特有的。类似产品只有在日本生产过。在欧洲和美国使用的许多大电机都是VA TECH Hydro生产的。 在德国,VA TECH Hydro与他的合作伙伴Voith Siemens Hydro和CKD Blansk已经协作完成设计、供货并将完成安装、委托代理这四台水泵-水轮机,包括附件。在机械上,已经实现了水泵-水轮机组设计上的创新。最显著的设计特性包括一个带有轻型调速环导叶运行装置设计理念、FEM计算、最优化的蜗壳设计和在没有水压力的情况下埋置蜗壳。用于Goldisthal水泵-水轮机预应力导叶轴承证实了VA TECH Hydro的技术在一些年前已经有所发展,尤其应用于水泵-水轮机组。 VA TECH Hydro作为水泵-水轮机协会的领导者,应对水泵-水轮机的基础工程技术负责,提供一套座环的蜗壳、两套完整的带有导叶的导叶装置、上下机盖、两套转轮、专门为安装水泵-水轮机建起的成套工具等等,还有发电站的高低压系统。监测和故障早发现 鉴于生产最大化和成本最小化的重要性,先进的监测和诊断系统对环境改变下的监测指示,对于分析趋势和超越警戒水面提供警告是十分重要的。它们应该提供在发生严重破坏之前非正常老化和故障变异原因的快速诊断,这些分析和诊断结果可以帮助电站操作员、技术专家和电站业主作出明智的选择,这样就可以降低维修费用和提高发电效率。 硬件和软件的利用是根据现代系统概念面向未来的发展和补充,也应支持溶合现有的监测部件要素和一定用户的扩充。 早期故障诊断、减少不定期的运转中断和缩短修理时间是将来运作过程的主要目的。此外,长时间的电子存储精确的结果能够更容易地了解历史数据,不仅在数据分析时具备巨大的优势,而且还可以帮助改善电站经营。达到峰值能量供应表明提高了效率。 为了完成这些目标,在Goldisthal的抽水蓄能电站上装备了DIA TECH监测和诊断系统。 在线智能监测系统 在一定程度上DIA TECH系统和国际供电公用公司合作发展。软件和硬件是由微软公司生产的“视窗”操作系统的技术发展而来的。它的模数体系结构使得对单个操作者的专用方案增强和补充发展成为可能。这种开放式的系统体系结构允许三方成果的简单综合。 各种诊断模块(已知模块)对于机械、绝缘和热力问题的鉴定是有用的,验证和监测不同的运转方式(停止、启动、稳定状态、关闭)和模型(例如发电、同步电容器运转、水泵作用运转)。 使用这种在线智能监测系统,能够较早发现主要机器部件的状态改变,而且更容易判断应力的大小,从而事先提供一个基本可靠的维修策略。这使得监控机器管理简化,与此同时改进电站的实用高效。 气候和地貌 旱季水库将提供9 106m3的水量并在雨季水库能起到控制增大洪水的作用。由于上下库水位差很大,因此,两库的水都允许使用。 在站点,特殊的气候条件要求所有的安装制作必须在抗寒的条件下完成。必须严格地遵从许多的环境规律,尤其是对于野外装配工作。与土木承包商的密切合作对隧洞工程的完成也是至关重要的。 上库坐落在Farmdenkopf山上,是一座沥青混凝土密封、填石环形水坝。上库蓄水能力为12 106m3,经由钟形入口,连接两个920m长直径为2m的钢纹压力隧洞,通往发电站的洞室。 主要的洞室长137m,宽26m,高49m。该发电站由水泵-水轮机、发电机、球形阀和附属设备四部分组成。两条380m长直径为2m的尾水渠通向下库的出口,下库由Schwarza河上67m高的填石水坝构成,也组建了一个小型的电力设备。 环境保护 Goldisthal工程的目的是为了开发可靠并且环保的水电能源。通过建造地下发电站,让庄稼继续在地面上生长,业主和建筑队都能够保护环境,则可避免主要的环境变化。地下洞室式发电站的运转也将是比较经济的。 电站除了提供1060MW的能量外,还将带来其它方面的利益,包括调节高压输电网和其他后备电站的主次功率。另外,在工程建设时期将用到近1000多个工人,还将有50个永久性工作岗位。另外将为当地的服务和维修部门创造80个工作岗位。 精密的规划设计和施工上库占地55公顷,包括截流,钻74 km长的隧洞进入山脉,开挖大量的石头。为了避免地质上的断层,涡流洞窟干线的位置不得不改变。不管工程多么巨大,采用简单易行的方式。 过去通常采用大块岩石锚固,再喷混凝土和钢啮合以保护桥墩和一些内部通道。开挖出的大约155000m3的原料作为水坝的填石。为了不影响风景,下游主坝的迎水面斜坡和环形水坝的外坡用草皮覆盖并且管理部门的建筑按照当地的建筑风格建造。 在整个工程中,Vattenfall不断地监测当地的动植物群落并采取积极的措施预防和纠正由工程引起的失衡和破坏。在德国的东部,为了保护自然环境和促进环境与工程相适应,已经和德国协会建立了合作基金会。[
摘要:本文系统地介绍并分析了污水处理厂流程中各个处理构筑的能耗情况,并针对各个构筑物提出有效的节能途径。指出了常用的污水好氧处理能耗过高的突出问题,建议改用能耗低,但是造价稍高的好氧过滤等处理方法。污水再生利用也是解决污水处理能耗高的途径之一。 关键词:污水能耗与功效 好氧过滤 生态处理 自净 一、前言 目前我国城市污水处理率低、环境污染压力大,但现行的处理技术多数面临高额资金投入的难题,当前迫切需要低能耗、生态型的污水处理技术。并且,随着人民生活水平的提高和城市化的日益加快,我国城市污水排放量持续增长。我国水污染的治理重点已经开始从工业点源为主的控制治理,逐步转变为以城市生活污水污染为主的控制治理。如何经济有效地解决生活污水的污染问题已成为一个亟待解决的难题,引起了人民群众和政府部门的极大关注。 然而污水处理的费用也是一个很大的问题,要想将污水和废水处理好,对环境的污染降到最低,我们就必须以最经济的方式处理污水,这就涉及到一个污水能耗与功效的问题。下面就污水处理厂的整个污水处理的流程进行分析,找到当前常用的污水处理流程中工艺的不足之处,并提出更好的解决方法,使以后的污水处理更加容易,更加全面,将污水对环境的污染降到最低的限度。 二、污水处理厂的工艺流程 目前,常用于我国城市污水处理的方式为集中污水处理系统和传统的三格式化粪池。其它的处理构筑物也都是大同小异的,主要的流程不外乎如此: 污水收集设施[包括污水管道、雨水管道、工厂排放水管道等]-->污水提升泵站-->格栅拦截-->沉砂池-->初沉池-->曝气池、厌氧池等核心处理工艺流程-->二次沉淀池-->排水管道或渠排入水体[①] 其中核心处理流程可分为一级处理和二级及以上的深度处理。深度处理流程主要有好氧处理流程、厌氧处理流程及两者相结合的处理方法。 目前,好氧处理方法有SBR工艺、UASB工艺、氧化沟、氧化塘等工艺,在曝气池里充入空气或氧气,让好氧细菌除去污水中的有机物杂质;厌氧处理流程主要有厌氧流化床、两相厌氧发酵、厌氧滤池等利用厌氧菌进行厌氧发酵的方法除去污水中的有机物的;另外常用的还有像A20及其变种的工艺流程都是好氧处理和厌氧处理相结合的处理流程,其处理效果往往比单一的处理方式好得多。 深度处理构筑物不外乎以下几种:曝气池、厌氧池、氧化塘、厌氧反应器及特殊的除磷脱氮设备,或者是它们的变种工艺,但是处理原理都是大同小异的。 三、各个处理构筑物的能耗分析 1、污水处理系统[②] 目前,污水处理系统又有集中污水处理系统和分散式处理系统。前者是指各种城市生活污水,经预处理符合管道排放标准的工业废水和城市融雪、降水等混合废水经过城市下水管道收集,然后集中被输往城市污水处理厂,城市污水处理厂再根据进水的水质,综合规划,采用适宜的措施集中处理;在达到国家排放标准后,排入自然水系的一种污水处理方式。一般用于经济比较发达的大中型城市。该系统初始投资大,需要敷设相应的城市污水管网,运行管理成本很高,因而对于经济欠发达地区的中小城镇有极大的应用局限性。 分散式污水处理系统,是指在小区或一个工厂设置化粪池或小型的污水处理设施,对生活污水进行预处理,对能够利用的中水进行冲厕所、洗车、浇洒路面花坛等。虽然分散式处理流程可能导致处理费用提升,但是这种处理方式是有它的优越性的,特别是现在过于集中的污水处理费用越来越高,处理流量也越来越大的情况下,分散式处理方式更显示了它的优越性。 2、污水提升泵站的能耗分析 随着人们对环境污染越来越严重这一状况的认识和对加强环境保护意 识的加强,现在大多数城市都纷纷建设了污水处理厂,处理流程也由简单的一级处理升级为二级或更深度的处理。但是对于大中型城市来说,普启遍还是采用集中处理的方式。一个污水处理厂处理的污水面积都很大,这就需要用提升泵站将远处的污水提升到污水处理厂进行集中处理,这些污水提升泵站不仅要保障所有污水都要提升到污水处理厂,还要适应污水量变化的要求,一般其流量都是很大的,输送的路程也很远,再者污水管道一般都埋设较深,泵站需要有很高扬程,电耗十分可观。 电费是污水提升泵站的主根能耗,输送路程越远,电价越高,像武汉的龙王嘴污水处理厂就设有五个污水提升泵站,将附近很大面积的污水汇集起来,其流量还是不大,目前正在扩建的工程处理流量也才15万吨。 3、格栅、沉砂池和初沉池的能耗分析 格栅是利用栅条拦截污水中粗大的杂质,污水经过格栅时,由于栅条的阻挡会引起水头损失,这就需要有水泵提升污水以增大污水的势能;再者,栅渣的机械粉碎处理也是耗能过程。这两者是格栅处理流程的主要能耗根源。 沉砂池和初沉池用以除去污水中粗大的砂粒以及细小的悬浮物,除了污水在池子中的水损外,刮砂刮泥设施以及其后续处理会有很大的能耗,但是这些能耗都不大。 4、曝气池的能耗分析 曝气
泵站是体积比较大的成套设备,水泵仅仅是一台泵而已,泵站可以是几台泵连在一起,有时候泵站还带有大型容器。例如灌溉泵站有好几台泵,还带有进水过滤器。
黄河治理方略 摘要:治黄方略为我国历代安民的决策课题。本文针对“水少沙多”这两点黄河难治的症结,指出减少入黄沙量的治本之策为采用现代工程措施,将黄土高原水土严重流失区整治成错落有致的相对平原,改变其侵蚀地理环境。同时提出了与外流域调水结合的综合治理方略,把黄河下游河道作为淮河及汉江上游洪水的入海通道,增加黄河过洪能力,小浪底水库也可乘机排沙入海。 关键词:黄河 治理方略 泥沙 1 引言 黄河对于中华民族的意义是包括长江在内的其它河流无法比拟的,她流经中国腹地,诞生了中华民族,炎黄子孙既得益于黄河与黄土的哺育而生息繁荣,又受害于黄河与黄土相伴造成的黄河下游河道“善淤、善决、善徙”而治水不止。在中华民族生存发展史中,有很大的篇幅都与黄河治理有关。在历朝历代,治黄方略如何制订均是我国安民的决策课题。倍受后人推崇的最早的治黄成功事例是传说中的大禹治水。他改进了共工和鲧“ 围堵障水”的作法,采用“疏川导滞”之策,平息了水患。这一传说,实际上是对先民治河的总结[1]。从周以后的文献记载中,可证实防御洪水的黄河大堤的雏形远在春秋战国时期以前即已存在。以后诸侯国家兴起,可以组织更多的人力、物力,从一时一地出发,在大河两侧出现各自为政、甚至以邻为壑的堤防。规模比较大的和比较长的就成为我国早期的长城了。文字记载十分确切的是在西汉汉哀帝即位之初贾让提出的治河三策,是继鲧、禹之后较早提出创见并且见于正史记载的重要治黄方略。贾让当时面对的黄河下游河道“河高出民屋”,已是“地上悬河”,堤防宽窄很不一致,布局更是混乱,所以他最不主张的下策是筑堤治河。三策中的上策主张放弃旧有河道,人工改道北流。他认为“此功一立,河定民安,千载无患,故谓之一策。”中策主张开渠引水,分洪入漳。“此诚富国安民,兴利除害,支数百岁,故谓之中策。”限于当时的社会经济条件,贾让三策均没能认真实现。东汉王景的宽河行洪之策得到了大规模实施。他选定行河路线较优的线路,自荥阳东至千乘海口千余里,修渠筑堤,并利用沿河大泽进行放淤,取得了无重大改道变迁的成就,一直倍受后人赞赏。但是这种安澜毕竟是相对的,大量的泥沙淤积,至少隋唐五代出现了泛滥决口,更不可能有“千年无恙”的史实。值得借鉴的是明朝潘季驯“束水攻沙”的治河理论与实践。他主张南北两岸“坚筑堤防”,努力完善堤防系统,如用缕堤束水攻沙,用遥堤约束洪水泛滥,用格堤阻止滩区行洪并促进滩地落淤;为防御大洪水,又修建滚水坝分泄水。并且在当时黄河南流的条件下,充分利用淮河之水,借助洪泽湖的调节能力“蓄清刷黄”。潘季驯治河实现了由分流到合流,由治水到治沙两个转折,抓住黄河泥沙淤积这个根本问题,显然这一点是很高明的。因此,在他之后的明、清治河举措,多遵循他的治河原则。他的治河思想和方法甚至影响至今。但黄河河床仍继续淤高,泥沙灾害日益积累,以致于1855年发生了铜瓦厢决口改道的剧变。 黄河治理开发真正取得巨大进展是最近50年的事,黄河已开始变成为人们兴利造福的河流。总结治黄成败经验和科学研究成果,认为采用“拦、排、放、调、挖,综合治理”等措施,标本兼治,近远结合,可以妥善解决泥沙问题;采取“上拦下排,两岸分滞”的方针,可以有效地控制洪水。将两者有机地结合起来,即形成一个防洪减淤的工程体系。显而易见,如此治黄已将黄河作为一个整体来考虑治理对策,人们对黄河的研究与治理实践进入了一个崭新的阶段。昔日千疮百孔的黄河大堤,而今变成了宏伟的“水上长城”,成为海河与淮河的分水岭,在人们的努力下,取得了连续52年伏秋大汛不决口的奇迹和综合治理开发的丰硕成果,治黄成就举世公认。然而黄河毕竟是世界上最难治理的河流,4000多年前的大禹治水以来,历经多少前辈的治河实践,一直未能改变黄河这条泥龙恣意游荡的脾气。史书上清晰出现着2600多年里黄河泛滥1500次、改道26次的记载。下游决口泛滥范围,北抵津沽,南达江淮,纵横25万km2。频繁的决口改道,给两岸群众带来了深重的灾害。而今,随着黄河流域人口急剧增长,经济建设迅速发展和人类活动强度大大增加,母亲河的忧患仍在。由于冲沙入海的水量大大削减,下游河床不断淤积抬高,行洪能力大大减弱,高滩滩面漫水机遇已与1855年铜瓦厢决口前的情况接近,河道已趋于预警高度,悬河形势极为严峻;严重威胁着下游两岸人民生命财产的安全。另一方面,却又生发出季节性断流的灾患,自1972年以来的27年中就有21年断流,尤其90年代,年年出现断流。影响到依靠黄河供水的城乡生活和工农业生产用水,不仅直接造成重大经济损失,还带来了诸多的生态环境问题[2,3],如加重了河口地区土地盐碱化,河口湿地生态系统退化,生物多样性减少,使黄河三角洲日渐贫瘠。黄河断流、洪涝灾害的环境恶化相互交加,黄河安澜中隐伏着危机,治黄事业无比艰巨又任重道远。特别是随着国民经济的发展和黄河的演变,对黄河治理和开发又提出了更高的要求,使治黄面临着许多问题。如何使治黄事业更为符合客观的自然规律和社会经济规律,亟待于我们继续探索和奋斗。本文在前人研究和实践基础上,就黄河的治理方略述一管见。2 减少入黄沙量的治本之策众所周知,黄河难治的症结在于沙多,而沙多的原因是黄土高原地区严重的水土流失。该地区西为祁连山余脉,西北为贺兰山,东至管涔山及太行山,北起阴山,南抵秦岭,共有64万km2,海拔1000~1500m,相对高差100~300m,这是世界上黄土覆盖最深厚、黄土地形最典型的地区。特殊的边界条件下,中游暴雨是黄土高原土壤强烈侵蚀以及水土严重流失的动力因素,“愈冲愈陡,愈陡愈冲”[4],使黄土高原被切割得支离破碎,沟壑纵横,每年来自黄土丘陵沟壑区的泥沙达10亿吨左右,土壤侵蚀模数可达20000t/(a·5km2),大量泥沙入黄,致使一些水库湮废失效,下游河道不断淤高,防洪压力日趋加重。不少人认为,黄土高原历史上曾经是植被良好的繁荣富庶之地,希望通过植树种草,改变黄土高原的生态环境,从而达到根治黄河的目的。但是也应认识到,黄河塑造出的华北大平原是中华民族繁衍生息的中心地带,黄河早在远古时期就是一条多沙河流。《左传》引用周诗:“俟河之清,人寿几何!”表明更早的年代黄河已是相当浑浊,因为黄河沙多的自然现象应该比这句周诗要早得多。她所流经的中游地区,特别是现代界定的严重水土流失区中的大部分地区,自古即是自然条件极为严酷、水蚀风蚀最为严重的地区。这可以《诗经·小雅·十月之交》为证:“烨烨震电,不宁不令。百川沸腾,山冢萃崩。高岸为谷,深谷为陵”。该诗生动地描绘了2000多年前大暴雨后山洪暴发时黄土高原土壤强烈侵蚀的自然景观。再如《禹贡》中所称:“禹别九洲, 随山浚川”,表明当时黄土高原地区土壤侵蚀已十分严重,大量泥沙入黄,使黄河下游河道淤积日益严重,人们才会产生“随山浚川”(亦即随着山去导滞,疏浚上游的河道)的设想。原始的或常规的生产方式很难保证植物生长有良好的立地条件,“皮之不存,毛将焉附”,因此,也就难以达到具有一定覆盖度的植被状况[5]。无论如何,对古代黄河中游地区植被状况的估计一定要考虑自然气候的制约影响。《诗经·大雅·云汉》描述了周宣王时大旱多年的情景:“旱既大甚,涤涤山川,旱魃为虐,如�NFDA4�如焚”。也就是说大地旱得好象起火燃烧,山川干枯。显然如此干旱的气候之下,很难存在良好的植被。我们认为,对于黄土高原地区的水土保持,必须跳出传统框框,采用现代工程措施,如修筑控制性拦沙工程、淤泥坝系及必要的挡土墙,变沟壑为平地;也包括人工定向爆破等措施,使一座座高耸的峁峁梁梁填充沟壑,变坡地为相对平原。同时,辅以必要的生物措施。这些措施把经多年治理如今仅占黄土高原地区总面积约20%、而入黄泥沙却占总入黄沙量80%左右的水土严重流失区,改造成一片片错落有致的相对平原[6]。在这种失去了侵蚀地理环境的“平原”之上,水土流失被遏制,该地貌类型区入黄泥沙可减少70~80%(实际上入黄泥沙不可能也不需要减少100%,否则将会使下游河道遭受较强的冲刷,特别是给河口三角洲地区带来很大麻烦)。 只有从最基本的流域单元入手,通过工程措施改变水土严重流失区的侵蚀地理环境,才是黄河治本之策,而且这决非很久之后才可能实现的事情,只要立即动手,分步实施,10多年足矣。在这些具备涵养水源条件的人造“黄土平原”上,再采取相应的生物措施,不远的将来就不难实现“再造山川秀美的西北地区”的宏伟目标。从现有的技术经济条件来说,这完全是可行的。面向21世纪我国经济发展向西部战略转移,从社会与生态环境协调的角度讲,这也是十分必要的。3 与外流域调水结合的综合治理方略 相传我国上古之时,“汤汤洪水方割,荡荡怀山襄陵,浩浩滔天”。然而,历经沧桑,黄河近代水资源日趋贫乏,其水量仅占全国河川径流量的2%,大量资料表明,水少是黄河下游河床不断淤积升高的主要动力因素,也是黄河难治的另一症结。模型试验发现,洪水机遇减少是黄河下游近些年河床萎缩、过洪能力很低的主要原因[7]。从水资源角度讲,黄河是惟一流经干旱缺水的西北、华北地区的一条源远流长的大河,流域内地域广阔,环境多样,土地与矿藏丰富,因水资源贫乏而制约着发展,因此黄河治理不仅要考虑防洪,而且还要考虑水资源问题。花园口以上多年平均径流深77mm,相对于全国平均径流深276mm的28%,黄河下游地区水资源严重短缺属长期性、区域性、资源性缺水,因此,缓解黄河下游水资源供需矛盾的根本措施是开源,即从外流域调水济黄,增补黄河有效水资源量,这是适应发展的长期战略措施。为此可利用黄河以南所处的优越地理位置,基本上沿南水北调中线方案线路,自汉江丹江口水库始,沿途把汉江、淮河上游可引之水经河南南阳、平顶山、许昌等地,在郑州以西桃花峪上游(如孤柏嘴附近)自流引入黄河,并利用东平湖和拟建的桃花峪水利工程加以调节。尔后,通过现有的下游引黄工程,包括引黄济津、引黄入冀(现有的共产主义引黄工程和位山引黄入冀工程供水能力已经很大)、引黄济青工程,向河南、山东、河北相关地区供水,兼顾南水北调中线、东线方案的调水作用。从而减轻黄河水供需压力,达到解决下游断流、保证输沙用水量、改善下游河道淤积状况之目的。如果调水规模有保证,不但能缓解河北有关地区用水紧张局面,还可再通过河北水系的局部调整接济京津,满足原中线南水北调方案对京津的供水要求。在此前提下,黄河流域来水可主要考虑本流域中上游用水,相应缓解了黄河中上游水资源短缺的不利局面。并且小浪底水库可按照“高水高用”的原则,相机调水北上。 从丹江口水库调水入黄,沿途干渠应与淮河流域的河流和集水区域平交,与该流域的防洪体系相结合,形成“串联水库”,除发挥相应的供水作用外,特别是在淮河、汉江流域的暴雨期,还将产生其他巨大的社会经济效益。其一,通过优化调度,将淮河、汉江流域无法承受的洪量调入黄河,把黄河下游河道作为淮河上游各大支流的洪水入海通道,淮河、汉江的防洪压力遂大为减轻。其二,调洪水入黄,可冲刷黄河下游河道,扩大主槽断面面积,提高过洪能力,减少下游河道淤积。赵业安等专家的研究结果[8]及我们开展的模型试验资料[7]表明,黄河下游有“大水带大沙”及“大水出好河”的规律,水少沙多是黄河下游河道淤积的根本原因,且水沙搭配不相适应是造成黄河下游河道淤积抬高的又一主要原因。因此[9],只有调洪水入黄,使流量与含沙量相适应,“大水带大沙”时,才能取得最好的输沙减淤效果。其三,小浪底水库的库容,是发挥综合利用效益的保证[10],小浪底水库可借分洪调水之机集中排沙,利用大水排沙入海,相应增加了水库极为宝贵的库容。加大了水库调节能力,极大地提高水库的综合利用效益。 总之,如此调水对黄河防洪减淤乃至整个黄河治理都能产生巨大效益,同时对改善黄河下游特别是三角洲地区的生态环境具有重要意义。大量泥沙填海造陆,不断扩大河口三角洲国土面积,并有利于当地海上石油变为陆地开采,其意义甚为深远。 为弥补汉江下游枯水期用水,可修建引江济汉工程,即从荆江沙市附近自高而下向汉江下游开渠调水,为节省渠道长度,并便于调蓄,引江济汉工程可经过长湖。初步选在沙洋镇以下作为入汉江江口,入江口位于规划梯级之一的兴隆枢纽上游,以便于调节。荆江年均径流量大且较稳定,汛期长达半年之久,故引水补汉是有保证的,同时洪水期还可减轻荆江防洪压力。4 结语 治理黄河方略必须针对“水少沙多”这一症结进行科学制订。为使黄土高原地区入黄沙量大大减少,应采用现代工程措施,将水土严重流失区整治成一片片错落有致的相对平原,改变其侵蚀地理环境。这一治本之策无疑是行之有效的。 为缓解黄河流域特别是下游地区水资源供需矛盾,应从汉江、淮河上游调水入黄,冲沙减淤,改善生态环境,兼顾南水北调中线、东线工程的供水作用,并通过黄河以南构成的“串联水库”的调度,把黄河下游河道作为淮河及汉江上游洪水的入海通道,扩大黄河下游河道过洪断面,同时将小浪底水库乘机所排泥沙输送入海,提高该水库的综合效益。 本文提出的治黄方略,不仅把黄河作为一个整体来研究治理对策,而且还把临近流域作为一个系统加以考虑,防洪与用水问题等统筹兼顾,最大限度实现黄淮海平原的水资源优化调配。参考文献[1]谢鉴衡,赵文林。黄河泥沙问题的历史和现状。黄河泥沙。赵文林主编。黄河水利出版社,[2]张俊华,张红武,陈书奎等。黄河下游断流影响、原因及对策。见:中国水利水电工程技术进展。邵维文主编。北京: 海洋出版社,[3]姚文艺,赵业安等。黄河下游河道断流初探。水科学进展,1999,(2)[4]谢家泽。关于黄河下游治理问题。谢家泽文集。北京:中国科学技术出版社,[5]张红武。黄河问题的对策。科学时报,[6]张红武,张俊华,姚文艺。根治黄河不是梦幻。科技日报, [7]张红武,江恩惠等。黄河高含沙洪水模型的相似律。郑州:河南科学技术出版社,[8]赵业安,潘贤娣等。黄河下游河道冲淤情况及基本规律。见:黄河水利研究所科学研究论文集。(第一集,泥沙·水土保持) 河南科学技术出版社,[9]赵业安,潘贤娣。泥沙研究在黄河治理开发中的战略地位。黄河泥沙。赵文林主编。 黄河水利出版社,[10]张俊华,张红武。小浪底库区泥沙淤积及下游减淤作用研究。见:中国水利水电工程技术进展。邵维文主编。北京: 海洋出版社,