开封市西北20多公里的黑岗口险工段30坝与31坝之间,黑岗口渠首闸坐落于此。这座闸始建于1957年,是河南黄河南岸第一座涵闸,设计灌溉面积66万亩,担负开封市工业、农业、城市生活用水以及生态环境用水。
河南黄河南岸第一座涵闸黑岗口引黄闸。本文图片 澎湃新闻记者 刁凡超
站在涵闸机房外远眺,黄河之水滚滚东流。黑岗口渠首闸管理处处长赵宏生在接受澎湃新闻(www.thepaper.cn)采访时指着远处的黄河水说:“1997年,黄河从这里往下就断流没水了,当时河床干涸,老百姓可以在河床上走到对岸去。”
为拯救母亲河,1999年根据国务院授权,水利部黄河水利委员会(简称“黄委”)正式实施黄河水量统一调度。当年3月1日,第一份调度指令从黄委发出。3月11日,黄沙扑面的入海口利津断面迎来了久违的河水。
今年8月12日8时,黄河最下游的国家水文站——利津水文站测得实时流量为1850立方米每秒。至此,通过实施黄河水量统一调度,黄河实现自1999年以来连续25年不断流。
近日,澎湃新闻在黄河下游走访观察到,从不断流、功能性不断流、生态调度,到近年来的幸福河建设,实施水量统一调度25年来,中华民族的母亲河实现了从断流频仍到河畅其流的转变。
科学调度,合理分配
开封市紧邻黄河,黄河是开封唯一客水资源。作为资源型缺水河流,随着流域取用水的不断增加和地表径流量的减少,20世纪70 年代黄河开始出现断流问题,至20世纪90年代愈演愈烈,几乎年年断流。1997年,黄河断流长达226天,断流河段自河口上延至河南开封,距入海口长达700多千米。
黄河断流,河道萎缩加剧,给经济社会发展带来了严峻考验。赵宏生说:“如果黄河再断流,开封的城市生产生活就要受影响。”
依据“八七”分水方案,国家分配给开封市引黄指标为5.5亿立方米,由于近年来开封社会经济快速发展和生态环境改善需要,对黄河水资源需求增长势头非常明显。为加强黄河水资源管控。开封黄河河务局加强取水总量控制和用途管制,严控超许可、超计划取用水,建立日引水跟踪监控台账,每天对各引水口门执行调度指令情况进行跟踪监控,对即将达到月、旬批复指标,及时提醒其进行用水计划调整。严格执行取水预警制度,对达到取水用途与总量80%的口门,及时下达通知预警提醒。建立黄河水资源引水跟踪监控台账,跟踪日引水情况,对比日引水量与年、月、旬计划量,从严从细管理水资源。
“开封黄河是推进黄河水资源节约集约利用重要地区。”开封黄河河务局党组成员潘佳良说,开封黄河河务局精细化管理水资源,根据沿黄各县(区)用水需求,结合雨情、水情、墒情与引黄工程实际引水能力,科学合理编报月、旬用水计划。
开封河务局分别在2006年、2019年、2022年,为黑岗口闸、三义寨闸、柳园口闸安装了供水计量设施。这些现代化的计量设施能够精确计量引黄水量,实时监测用水情况,为科学调度和合理分配黄河水资源提供准确的数据支持。
“比如2006年5月31日,黑岗口渠首闸对非农业水自动计量设施进行更换,设施型号为非满管流量计。通过这些计量数据和一系列的精细化管理措施,黄河水资源的利用效率显著提高。”潘佳良说,近几年黑岗口闸管处引水量逐年提高,累计引水7.2亿立方米,为开封区域经济的高质量发展提供了水源保障。
发挥“大国重器”作用,实施功能性不断流调度
2024年上半年,黄河中下游遭遇特大旱情。6月23日至7月4日,按照调度指令,小浪底开展应急抗旱调度运用,最大下泄流量达到4400立方米每秒,累计向下游供水27.79亿立方米,对缓解黄河中下游旱情发挥了重要作用。
黄河是河南最大的过境水资源,占全省入境水资源量的近90%,沿黄地区农业生产主要依靠引黄灌溉。
近年来,河南黄河干流年均调度供水31亿立方米以上,多次化解河南沿黄地区重大旱情,为河南沿黄34处大中型灌区粮食丰产提供了有力水资源支撑。
其中,小浪底水利枢纽(简称“小浪底”)作为黄河治理开发的关键控制性工程发挥了重要作用。
俯瞰小浪底水利枢纽工程。
小浪底位于黄河中游最后一段峡谷出口处,上游距离三门峡水库130千米,下游距离花园口水文站128千米,控制黄河流域面积69.4万平方千米,占流域面积的92.3%,控制黄河径流量的91.2%和近100%的黄河输沙量。
“小浪底相当于黄河的总闸门,”小浪底水利枢纽管理中心水量调度处处长李鹏告诉澎湃新闻,“黄河统一调度以来,小浪底是黄河精准调度的关键节点,因为再往下走就没有大型控制性工程了。”
在河道不断流问题初步解决之后,黄委明确提出黄河水量统一调度由物理性不断流向功能性不断流跨越的目标,即在河道不断流的基础上,利用有限水资源维持黄河的洪水泥沙容排、流域生态廊道等方面的河流功能。
李鹏介绍说,小浪底大大提高了下游约4400万亩引黄灌区的灌溉保证率,缓解了下游沿黄地区生产和生活用水紧张局面。通过水库调节补水,更好地实现了黄河跨流域调水,持续为引黄济津、引黄济青、引黄济淀提供稳定水源。有效保障黄河连续25年不断流,改善了黄河下游地区和水库库区周边的生态环境。
小浪底的作用除了体现在调控水量上,还有一项重要作用就是调沙。
20世纪80年代中期以后,黄河下游来水偏少,水沙关系失调加剧,河道淤积加重,河道过流能力急剧萎缩。黄委防御局副局长张乐天介绍说,至2002年,黄河下游主河槽最小平滩流量已下降至1800立方米每秒,严重影响滩区安全和下游千里“悬河”堤防安全,若发生大洪水则危及黄淮海平原。
“扩大下游主槽排洪能力,缓解下游防洪形势,成为当时黄河治理最紧迫的问题。”张乐天说。
黄科院泥沙所副所长李小平告诉澎湃新闻,调水调沙是为了塑造大流量清水过程,提高水流的冲刷效率,塑造相对和谐的水沙关系,增加小浪底水库排沙效果,提高水库的拦沙减淤效益。
据李小平介绍,2002年~2004年,通过水库群科学精准联合调度,小浪底合计共开展了30次调水调沙试验、生产运行和水沙调控,不仅实现了黄河下游全线减淤、打开了黄河下游防洪空间,而且扩大了河口生态保护区,减缓了水库淤积,取得了巨大的社会和经济效益。
李鹏说,小浪底通过拦粗排细、调水调沙等运用方式,扭转了下游河床淤积抬升的局面,黄河下游河道主河槽平均下切3.1米,最大过洪能力从不足1800立方米每秒增大到5000立方米每秒。
李鹏1996年就来到小浪底工作,经历了历次调水调沙过程。他说,在减少下游河道淤积的同时,小浪底还要综合考虑水库自身的淤积形态分布,这对调控调度的要求越来越高。
“现在不仅要考虑调控水和沙的关系,调水和发电的关系,生态效益的问题也越来越凸显,越发受到关注。”李鹏说,小浪底每年利用汛前腾库容的时机来调水调沙,经过多年的科学调度,小浪底水库淤积速度趋缓,库区泥沙淤积形态与初步设计基本吻合。
截至2024年汛前,小浪底水库实际淤积泥沙34.21亿立方米,占设计淤沙库容75.5亿立方米的45.31%。
实施生态调度
河南濮阳市濮阳县渠村乡大芟河村,引黄入冀补淀工程渠首闸。
濮阳市濮阳县渠村乡大芟河村,位于黄河左岸,引黄入冀补淀工程的渠首位于这里。
“上世纪90年代黄河断流,那时候濮阳都没水了,更别说往河北供水了。”濮阳黄河河务局供水管理部门负责人王中友介绍说,“这一工程能够实施的前提是黄河不断流,因为供水要有稳定的水源。”
2016年9月28日引黄入冀补淀工程正式开工建设,2017年10月底主体工程完工并具备通水条件。2017年11月16日至12月28日,由河北水利厅组织了试通水。2018年引黄入冀补淀工程运行以来,截至2024年7月底,引黄入冀渠首闸共引水约51.9亿立方米,其中引黄入冀共引水约33.32亿立方米,濮阳地区18.58亿立方米,为工程沿线部分地区农业灌溉、地下水超采综合治理及白洋淀生态补水提供了强有力水资源保障。
据王中友介绍,引黄入冀补淀工程主要任务是向工程沿线部分地区农业供水,缓解沿线地区农业灌溉缺水及地下水超采状况;为白洋淀实施生态补水,保持白洋淀湿地生态系统良性循环;并为雄安新区生态文明建设提供水源。
“相当于黄河水把农业用的地下灌溉水给替换了,地下水用得少了,华北地区地下水位就上升了。”王中友说。
引黄入冀补淀工程引水渠。
2017年—2022年引黄入冀,约9.13亿立方米引黄水实现农业灌溉,累计受益面积近1000万亩。引黄入冀补淀工程确保了沿线农业保丰增收,对保障粮食安全发挥了重要作用。
奋斗幸福河
李小平说,为修复和保护黄河三角洲生态,黄委开展了一系列水资源生态调度措施与实践。生态调度可分为四个阶段:水量统一调度、调水调沙、湿地生态补水、春季敏感期调度。1999年黄河开始实行全河水量统一调度以来,黄河三角洲实现连续25年不断流。2002年开始进行调水调沙,自2008年开始,结合黄河汛前调水调沙对黄河三角洲湿地进行生态补水。上述举措对河口演变及生态环境产生了重要影响。
黄河水资源保护科学研究院生态室副主任马红亮说,为保护流域生态环境,黄委在《黄河流域综合规划》中将水生态保护纳入黄河治理开发与保护六大体系,构建了黄河流域水资源和水生态保护体系,从顶层规划将水生态保护放到重要位置。
实践中,黄河水生态保护理念在黄河水量统一调度各个阶段均有体现,并且随着水量调度的深入,生态保护水平不断提高,实现了一次次由量变到质变的递进式发展。
2023年4月1日实施的黄河保护法,第六十二条明确提出“水沙调控应当采取措施尽量减少对水生生物及其栖息地的影响”。调水调沙对黄河水生生物有哪些影响?影响途径和机理是什么?影响程度有多大?如何减轻这些不利影响?各减缓措施的效果如何?
马红亮说,为了科学准确的回答好这些问题,2023年6月~7月,研究院制定了调水调沙前、调水调沙清水下泄期、排沙期、调水调沙后四个阶段的全过程调查方案,对小浪底以下河段水沙情势、水温、水环境、水生生物等指标开展了系统调查。2024年6月~8月研究院结合年度调水调沙特点,进一步将调查时段扩展到汛期调水调沙,探索开展鱼类耐受性原位实验,持续跟踪监测评估黄河调水调沙对下游水生生物的影响。在此基础上,为优化调水调沙过程、减少水生生物影响等提供技术支撑。
通过一系列努力,下游河流生态得到一定程度恢复,河道生态用水得到基本保障;河口淡水湿地生态系统有效改善;河口近海生态环境质量趋于好转。2020年防御大洪水期间,消失多年的黄河刀鲚重现在黄河口,标志着黄河近海水域生境质量的显著改善。
近年来,黄委从立法、行政、经济、科技、工程等方面综合施策,进一步强化黄河水量统一调度的生态禀赋,加大河口三角洲生态补水力度,利用丰水时机向乌梁素海进行应急生态补水,实施引黄入冀补淀、拯救华北明珠白洋淀,支持雄安新区建设和华北地区地下水超采综合治理,在奋斗幸福河的道路上不断迈进。
2024年,黄河古贤水利枢纽工程正式开工建设。张乐天说,古贤工程建成后,与小浪底水库联合运用,可进一步增强黄河水沙调控和水资源调蓄能力,控制黄河下游泥沙淤积和悬河发展,提升黄河中下游水资源保障水平,为维护黄河健康生命作出更大贡献。