根治淮河流域洪涝旱灾害新方案战略分析

根治淮河流域洪涝旱灾害新方案战略分析New projects of elim in at ing floods and droughts in the Huaihe River valley（彭泽云 安师大科技处 芜湖241000 ）摘要：淮河流域的主要灾害是涝灾和旱灾。取直淮河中游河道和开凿下游河湖分离、直 通入海的河道，是解决淮河流域涝灾问题的唯一选择。在流域内增建水库的同时，从长 江三峡水库调水，是解决淮河流域缺水问题的必然选择。关键词：淮河流域涝灾旱灾调水直通入海造陆淮河流域是我国七大江河流域中洪涝旱灾害最为严重的地区。50多年来，国家治淮 投资900多亿元，建成了一个包括上游5700多座水库，中游行蓄洪区42处，修建加固 堤防5万多公里，开凿20多条大型人工河道分洪入江入海的防洪工程体系，使淮河流域 抵御洪涝旱灾害的能力大为增强。但是，淮河流域的洪涝旱灾害远没有得到根治，在遇 到大旱灾和大的洪涝灾害时，总是要造成巨大的损失，严重地制约了淮河流域经济、社 会的发展。例如，防洪工程面对1991年的大水，无法抵挡，造成大范围大面积的洪涝灾 害。成灾面积5954万亩，倒房186.7万间，死亡556人，直接经济损失282亿元。2003 年淮河中下游又发生相当于1991年的洪水，造成涝灾3000多万亩，120多万人临时迁 移，直接经济损失140多亿元。在欢呼科学调度抗洪胜利的同时，我们也应该考虑怎样 解决涝灾问题。经分析，造成淮河流域洪涝灾害的原因主要有三点：1）淮河下游的洪泽湖以13米多的高水位排洪，壅高了中上游的水位。2）淮河中游河道弯曲，排洪不畅，壅高了中上游的水位。3）流域山区水库的蓄洪能力有限，只能有限削峰，不能保证洪水不下山，加重了淮 河排洪负担。面对造成淮河洪涝灾害的原因，治淮战略应是：上蓄下泄中取直。上蓄，就是淮河 流域的山区增建水库，保证洪水不下山。下泄，下游开凿直通入海的以低水位泄洪的新 河道。中取直，就是将淮河的中游河道切弯取直，使水畅其流。解决淮河流域的洪涝问题，关键点在于解决涝灾问题，解决涝灾问题的关键点在于 以低水位排洪。1950年以来，治淮一直解决不了洪涝问题，就是因为没有抓住这一关键 点。如果1950年就抓住了以低水位排洪这一关键点，50多年来治淮投入的巨资大部分 可以省下来。如果能彻底解决淮河流域（不包括沂沐泗流域，下同）的涝灾问题，洪灾 问题自然随之捎带解决，届时，行蓄洪区全部都不需再设置，淮河主干及其支流河道的 大堤大部分可以作废，不需再投入巨资做庄台住人。*安徽省教育厅自然科学基金资助一、治淮新方案治淮新方案就是一句话：上蓄、下泄、中取直。上蓄，在流域内的山区和黄河上兴 建 18 座大中型水库，实现洪水不下山，既可减轻洪水对淮河的压力，又保存了淡水资源。 下泄，淮河下游开凿一条避开洪泽湖直通入海的新河道，使洪水可以畅泄。中取直，将 淮河中游河道切弯取直，即淮河中游河道改道。同时，在淮北平原开凿 2 条东西向的河 道，截取支流洪水直排入海。淮河流域属于资源性缺水区，这是淮河流域旱灾问题无法解决的根本原因。要彻底 解决淮河流域的缺水问题，仅靠增修水库显然不行，必须从流域外调水。数省联动，开 凿从长江取水的大中线南水北调运河是唯一可行的调水方案。由于 12 月-5 月几乎不能 从长江调水，只有依靠水库供水，所以流域内增建水库，是解决旱灾问题必不可少的工 作。将淮河流域的旱灾问题与洪涝问题捆绑解决，可以相得益彰，大为减少淮河流域治 理的费用。二、治淮新方案可行性分析1、解决洪涝灾害的方案可行性分析 淮河流域的洪涝主要发生在淮河中游两岸地区和淮北平原地区。如果误认为这些涝 灾地区的地面高程低，遭受涝灾不可避免，实在是战略性的认识错误，因为这些涝灾地 区海拔并不低。淮河中游两岸的低洼区， 其实是洼而不低，淮北平原易受涝灾的低洼区， 更是洼而不低。以淮河中游上段的蒙洼地区（海拔 22-25米）、中段的荆山湖地区（海拔 16-17 米）、下段的沫五淮澥地区（海拔 15-17 米）为例，将它们与长江流域的合肥市和 荆北平原的海拔高程（合肥市到海约 450 公里，市区的高程是海拔 12-14 米；长江流域 荆北平原到海距离约 900公里，地面海拔高度为 26-28米）比较，这 3 个地区的相对高 程分别超过合肥和荆北地区 9-11米和 10-11米、6-7米和 7 米、7.5-9.5 米和 8.5-9.5米。 相对于长江流域的荆北平原和合肥市，可以说这些低洼区的地面相当高。相比较之下， 荆北平原更应该成为一个大湖，湖面 1.6万平方公里，相当于 8个洪泽湖,可以蓄水 1000 亿立方米，为什么不干呢？洪泽湖的排洪水位高，是造成淮河流域涝灾问题的关键点，这是一个无法回避的问 题，是必须解决的问题。降低洪泽湖排洪水位的方案不可行，如果将洪泽湖入海水道的 排洪门坎降低 3米，水面高程降为 10米，那么洪泽湖就不存在了，因为洪泽湖的湖底高 程为 10-11 米。洪泽湖是江苏省的重要水库，不能失去。所以，要开凿以低水位排洪的 直通入海水道，必须避开洪泽湖，由此导出河湖分家的治淮新方案。设计淮河下游不经过洪泽湖的直通入海河道的路线是：从蚌埠以东的沫河口起，经 古沛镇（南）、盱眙县城（北）、金湖县城（北）、界首镇（南）兴化县城（北）、东台县 城（北）等地，直至东台河口的川水港入海。且称这条路线为沫川路线，开挖的河道且 称为沫川入海水道。沫川入海水道正对着河口外 3800 多万亩的浅滩沙洲区，冲下的泥沙 可以在这里大量造陆，这个优越性至关重要。沫川入海水道长约 312 公里，设计河道开 挖平均宽 350米，平均挖深 10 米，开挖土石方量约 12亿立方米，其中石方约 2亿立方 米。石方开采的市场价为每立方米 6元，运输费按每立方米 9 元计算，石方开采及运输 需费用约需 30 亿元。用土方中的 0.5 亿立方米建造两座长堤，每立方米土方费用按 10 元计算；余9.5 亿立方米土方利用水流冲入大海，每立方米费用按 2元计算，计需 24亿 元。土石方合计需开采费用 54 亿元。如果开采出的石方按平均每立方米 15元出售，可 以全部收回石方的开采费用。淮河中游河道弯曲，也是造成淮河流域涝灾问题的关键点。由于淮河中游河道太弯 曲，小切弯取直没有意义，而中切弯取直基本利用不上淮河中游的现河道，等于是新开 河道。既然是要新开河道，那就很适合采用大切弯取直的方案淮河中游改道。对于淮河中游低洼地区来说，要解决自流排涝问题，需要淮河洪水位低。而淮河排 洪需要采用高水位，因为采用高水位排洪，河道过水断面大、流速快，排洪量大，排洪 效率高。解决排洪与排涝对水位的不同要求这一矛盾， 可以采用主客水分流的办法解决。 开凿的淮河中游新河道，截淮河上游下来的洪水（客水），以高水位下泄到下游。而本地 产生的涝水（主水），则通过现淮河中游河道以低水位下排到下游。主客水分流，各行其 道。淮河中游新开河道的路线是：在淮河的洪河口与王家坝之间建坝，截断淮河。新河 道从洪河口处的盛郢起，经黄岗、颍上县（北）直到荆山口。盛荆新河从淮河北岸低洼 地区的北沿通过。新河既下泄淮河上游的洪水，也截排其北面淮河支流的洪水，这些支 流洪水不再通过淮河中游河道，盛荆新河实际成了新淮河的主河道，而从王家坝断开的 现淮河中游河道实际成了新淮河的支流。从淮河上游下来的客水，以高水位通过盛荆新 河下泄。而现淮河中游两岸的主水通过现淮河中游河道，以低水位下泄。盛荆分洪道长约 170 公里，设计堤间距 350米，开挖宽度平均按 250米计算，挖深 平均按 12米计算，开挖土方量约 5亿立方米。用 0.2 亿立方米的土方建两条大坝，开挖 及运输每立方米土方按 10元计算；余4.8 亿立方米的土方用水冲走，每立方米按 2元计 算。合计需费用 11.6 亿元。现淮河中游河道不在荆山口处与盛荆新河交汇，而是从马城镇处将淮河截断，向东 通过蚌埠南面新开一条切弯取直河道，在凤阳县境内的临淮关处接入淮河。马临新河长 40公里，土方量约 1 亿立方米，约需费用 15亿元。为有利于淮河上游排洪，拟将盛荆新河起点盛郢处的最高洪水位降低到海拔 28 米， 设计此时盛郢处流量为每秒 1 万立方米（过水断面 4000平方米），结合淮河上游已建和 新建水库的运作，即使发生 1968年型的洪水，盛郢处的水位也不会超过海拔 28 米。当 发生大洪水，盛郢处洪水位高程为 28米，临淮关处的洪水位约为 15 米，可以满足淮河 中游两岸低洼区的排涝要求。届时，淮河中游两岸 360 万亩的行洪区、蓄洪区全部都不 需要再设置，彻底解放。建水闸船闸渠化淮河，既可以保证在非洪水季节淮河少水期可以正常航运，又可以 通过河道的下渗、侧渗，保持一定的地下水位。地下水位高，对于农作物生长和冬春季 抽用地下水有利。在淮河直通入海河道的河口建闸，闸上水位 3 米，闸下任意（随海潮 涨落）。第二闸设在大运河东的界首处，闸上水位 9米，闸下水位 3米。第三闸设在蚌埠 处（已建，需改造） ，闸上水位 16米，闸下水位 9 米。第四闸设在盛郢处，闸上水位 26 米，闸下水位 16 米，与王家坝闸相同。解决淮北地区的洪涝问题，拟采用高水高走，直接入海的方案解决。高处的水直接 入海，河道短，河道纵比降大，水的流速快，相应河道断面可以小一些，工程量少一些， 治理投资少一些。在淮北地区开凿两条东西向的供水兼顾排洪的河道，可以彻底解决淮 北地区的洪涝灾害问题：1）开凿甘江河（叶县境内）至六塘河、灌河的供水兼顾排洪的运河， 甘六运河中间 经过临颍、太康、亳州、永城、濉溪、符离镇、灰古镇、尹集镇、大庄镇、仓集镇、泗 阳县、响水县等地。甘六运河控制流域面积约 4.8 万平方公里 （包括大中线调水运河的控 制区域。大中线调水运河从淮河流域西北部通过， 控制淮河流域面积约 1.6万平方公里）， 设计流量每秒 3000立方米。运河工程土方约 5 亿立方米，采用水流搬运，每立米按两元 计算，需 10 亿元。大中线调水运河控制区域的洪水将通过大中线调水运河排入黄河， 其 余甘六运河控制流域的洪水由甘六运河直接下泄入海。2）开凿汝河（汝南县处）至界首县的运河，连通界洪新河（需拓宽） 、新汴河至洪 泽湖，通过洪泽湖入海水道入海。汝洪运河控制流域面积 7.3 万平方公里（包括甘六运河 的控制面积），设计流量每秒 2000立方米。工程约土方 3. 5亿立方米，需投资 7 亿元。 甘六运河与汝洪运河之间的洪水由汝洪运河直接下泄入海。以上新开凿及连通的 4条河道，工程土方量共计有 26.5亿立方米，其中石方约 3 亿 立方米，如仅采用机械开挖，需投资 280亿元；如利用水力搬运，约需投资 98 亿元。2、解决淮河流域缺水问题的方案可行性分析解决淮河流域的缺水问题，主要依托两点： 1、依托大中线调水运河的供水； 2、依 托流域内水库的供水。工程规划如下：1）大中线调水运河供水、输水方案规划 大中线调水运河，起点长江三峡水库（设计最高取水位 155 米），终点在郑州附近的 万滩入黄河（最高水位 93 米），沿途经宜昌县、粟溪镇、仙居、宜城、耿集（最高水位 133 米）、枣阳、唐河、方城、寨后（最高水位 114.6 米）、郏县、长葛等地，长约 620公里。其中从起点到耿集长220公里，设计这一段河道的过水断面为250X20平万米； 从耿集至寨后长184公里，过水断面为4500-4000平方米；从寨后至黄河长216公里, 过水断面为3500平方米。河道纵比降均为1:10000。选择从宜城过汉江，比从襄樊市、 太平店镇、老河口市、丹江口市这四处过汉江的方案优越，并且投资省。大中线调水运河工程，土方量约43亿立方米，其中石方约19亿立方米，计需投资 585亿元。桥闸搬迁等费用按200亿元计算，共计约需800亿元。黃抽祠官JF剖 划岭工挂-TR切継丄柱idA-注坝河B1峻T祥居丨沙栗漠一仙居创呀工桂忑邂 吳RI 詞问爲聯幸供术时运冃的术面磊春李玩河 蚩也通航时术M貫魯河$0 HU 1 已 2JQ 2503（1 V350400450 W 55U大中线调水运河（右岸）地势示意图大中线调水运河起点流量每秒10000立方米，入黄流量每秒6000立方米，通过开凿 的干线供水运河及黄河，向淮河流域供水约每秒4000立方米。相应淮河流域承担开凿大 中线调水运河的费用为320亿元。大中线调水运河向淮河流域供水的3条干线河道的路线为： 淮北线。从大中线调水运河的寨后处向辛店水库（甘江河，叶县境内，待建）分 水，然后利用甘六运河，向淮北地区供水，计划供水量每秒1500立方米。 淮河线。从大中线调水运河的大河屯处向淮河的出山口水库（待建）分水，大出 运河长约75公里，土石方量约1.3亿立方米，开挖费用约需20亿元。大出运河的正常 供水量每秒1000立方米。在出山口水库以下的明港镇再建一个水库（坝高20米），然后 开凿从明港水库到臻头河官庄处的连接河道，明臻运河长约45公里，土石方量约0.25 亿立方米，开挖费用约需4亿元。出山口水库通过臻头河、宿鸭湖以及利用汝界运河、 界洪新河，向淮北地区供水，也可以通过淮河向淮河两岸供水。 淮南线。开凿从耿集至淠河的供水干线运河，运河在以下水库的上首通过：浉河南 湾水库、潢河浒湾水库（待建）、寨河蒋畈水库（待建）、竹竿河龙升镇水库（待建）、泼河的泼河水库、灌河鲇鱼山水库、淠河赵家湾水库（待建）。耿淠运河主要为淮河以南地区 供水，兼顾江淮分水岭以南地区。供水量每秒1200立方米（设计进入淮河流域每秒1000 立方米）。河道最大流量每秒2000立方米。开挖土石方量约2亿立方米，需费用30亿元。 另外，利用黄河及废黄河，供应黄河南岸（河南境内）及废黄河以南地区每秒 500 立方米。沐阳宜昌武汉无合肥安庆芜湖江九江为大中线调水运河及淮河流域治理工程示意图2）建水库战略规划淮河流域西部是伏牛山和大别山区，有很好的建水库的坝点，可惜没有充分利用， 已建的大中型水库库容全部偏小，不能有效的拦截洪水。在淮河流域的西南部山区，可 以再修建、改建16座大中型水库，库容量约有150亿立方米。这16座水库的坝址为： 淮河干流的出山口坝址（信阳市西北15公里处，库容30多亿立方米）、淠河的赵家湾坝 址（横排头上游1公里，库容40多亿立方米）、东淠河的大河北坝址（佛子岭水库西库库 尾，午旗河乡正东约3公里处，库容10亿立方米）、西淠河的响洪甸水库大坝改建加高 （增加库容10亿立方米）、史河的南弯坝址（梅山水库库中间三合乡以东2.5公里处，新 增库容10亿立方米）、史河的支流皂靴河的唐湾坝址、史河的支流石槽河的二道河坝址、 史河的支流小沙河的澧集坝址、潢河的浒湾和吴陈河坝址（一库两坝）、寨河的蒋畈坝址、 竹竿河的龙升镇坝址、甘江河的辛店坝址、澧河的旧县坝址、北汝河的黄庄坝址、北汝 河的豆堂坝址、双洎河的陈庄坝址。在黄河上修建 2 座水库，它们是桃花峪水库草亭坝址（京广铁路桥以西约 12km）、 柳园口坝址（开封市正北）。利用大中线所调之水的搬运，将这两个库区的河滩地平均下 切 20 米，其中，桃花峪水库中河滩的泥沙将通过贾鲁河、颍河、淮河等河流冲入海中或 淮河中游两岸的低洼区（例如蒙洼、唐垛湖、焦岗湖、荆山湖、城东湖、城西湖等），以 抬高当地的地面；柳园口水库中河滩的泥沙通过涡河、淮河冲入海中造陆。几百年来的 实践及 1938 年的实例都证明，颍河、涡河和淮河可以通过大水量的高含沙水流， 河道不 会被填塞淤浅。 2 个水库的总库容约有 200亿立方米。被冲走的泥沙约有 170亿立方米。靠自然降水，这些水库大部分都装不满，要依靠大中线调水运河的供水秋后将这些 水库装满，这些水库的水留到冬春季使用。18个水库的建库及电站等工程所需费用平均按 5亿元计算，共需 90 亿元。三、造陆工程方案可行性分析 大量造陆出售，收入用于淮河流域治理的费用，所以造陆也是流域治理工程的重要 组成部分。分析如下：如果将开凿盛荆分洪道所挖出的土方冲入淮河两岸的浅水湖泊填埋造陆，假设填深 平均为 3 米，可成陆 24 万亩。有盛荆分洪道后，现淮河中游的河槽用于排泄新淮河两岸的主水，现淮河中游河槽 两边的滩地可以正式开辟成耕地，约有 10 万亩。淮河下游河道一旦直通入海，其顺直的河道和较大的纵比降将使水的流速很快，高 速水流必然会席卷现淮河河道中的泥沙，使淮河河床快速下切，这种下切将由河口上溯 到淮河的支流，冲刷下来的泥沙量将相当可观， 如果淮河河道平均下切 6 米,约可以冲刷 下来 20亿立方米的泥沙。用这些泥沙填海，填深按 4米计算，可成陆 70多万亩。沫川入海水道筑 312 公里长的大堤，需用土方约 0.5 亿立方米。开挖河道的土方除 用于筑堤，尚有 9.5 亿立方米，用这些土填埋水面，设填埋深度平均为 4 米，可填出土 地 35 万亩。利用废黄河的泥沙造陆。在淮阴以西向南开凿一条连接废黄河和小川入海水道的新 河道（长 63公里，只须开挖 30公里，土方量 0.3 亿立方米，费用 3 亿元），使废黄河河 槽的水可以流入小川入海水道。从黄河柳园口到兰考县到淮阴，黄河、废黄河河道长约 450公里，假设可冲下平均深 10 米、宽 10 公里的黄河河滩，则有 450亿立方米泥沙， 冲泥沙需费用 450亿元。用这些泥沙造陆，假设造陆填深平均按 4 米计算，可成陆 1687 万亩。黄河上的 2 个水库被冲走的泥沙约有 170亿立方米，冲沙需费用 170亿元。泥沙填 海造陆深度按 4 米计算，170亿立方米泥沙可成陆 620多万亩。利用水流将洪泽湖东半部湖底的泥沙冲走，如果平均冲深 7 米（仍是地上湖，照样 可以向里下河地区自流供水），可多蓄水 70亿立方米。当洪泽湖东半部蓄水位为 13.5 米 时，可蓄水 100 亿立方米，这已经远超过了现在洪泽湖的蓄水量。所以围垦洪泽湖的西 半部，完全是可行的，约可成陆 140 万亩。从洪泽湖冲走 70亿立方米泥沙，需费用 70 亿元。用这些泥沙填海造陆，填深按 4 米计算，可成陆 260 多万亩。由于有充足的水量供应， 不再需要白马湖、高邮湖、邵伯湖、宝应湖等湖蓄水防旱， 也不需要这些湖蓄洪，这些湖均可以排干成陆，面积约有 140 万亩。以上工程共计可成陆约 3000万亩，每亩按 3万元出售，可收入 9000亿元。即使每 亩按 1 万元出售，也可收入 3000亿元。四、经济效益分析以上河道及水库工程（包括黄河上的二个水库），约需占用土地 200 万亩，假设人均 有土地 3 亩（包括耕地、道路、水面、山林、河滩、荒地等），将涉及约 70万人口的搬 迁问题，如果平均每人补偿搬迁费 1万元，土地购置费 3万元（购1亩耕地），安置移民 共计需费用 280 亿元。以上估算的淮河流域须付出的开凿大中线调水运河的费用（ 320 亿元）、开凿淮河流 域新河道的费用（ 167亿元）、新建水库工程的费用（ 90 亿元）、安置移民费用（ 280亿 元）、冲沙造陆等工程费用（ 770亿元），合计为 1627亿元。不可预见费用按 20%计算， 费用共计需 1952亿元，不到 2000 亿元，远远少于造陆的收入。另外，水库供水的价值 及利用所调之水发电等等，每年还有相当的收益，收益远远多于工程的费用，经济效益 很好。工程完成后，航运将获得大发展，河道污染的问题也将得到彻底的解决，淮河流 域无旱无洪涝，将进入可持续发展的广阔新境界。主要参考文献： 马德俊根治淮河的关键是让淮河直流入海入江水利天地， 1994（3），18-19朱来常 .解放后淮河中游的治理当代史研究 1995（1），81-89 魏维宽 淮河流域异常洪涝及防灾减灾思考中国减灾， 1997（3），23-25 张义丰 淮河的地位与治理中国科学院院刊， 1998（1），29-33 傅萍 淮河流域防洪及其对策水文， 1998（5），62-64 朱国仁 治理淮河任重道远科学对社会的影响， 2001（4）， 31-36 王庆,陈吉余淮河水系综合治理的原则与关键措施的研究地理学与国土研究， 1999（1）， 38-43