黄河以海为归宿。河口通畅,水沙顺利下泄,上游河道无虞;河口阻塞,上游河道必滞沙壅水,决溢之患难免。故历代治河无不密切关注河口,相机择定治河方策。自大禹治水以来的几千年间,有无数先哲对黄河口治理进行前仆后继的探索,或分川导滞,或集水攻沙,使黄河口治理措施在实践中不断发展、完善和提高。建国之后,在总结前人治理河口经验的基础上,采取有计划的人工改道措施,控制河口自然摆动,实践证明是成功有效的。近几年,根据黄河三角洲社会经济发展的需要,开始对清水沟流路进行疏浚导流试验和综合工程治理,以期黄河入海流路保持较长时间稳定安流局面,使河口治理推进到一个新的阶段。
第一节历代方策
相传大禹治水,改其父鲧以“围堵障水”失败之法,实行“疏川导滞”方略,在黄河上中游注重顺地形清除河道障碍,疏通水流到达河北的古大陆泽滞蓄调节后,在近海口河段“又北播为九河,同为逆河入于海”,①实行多支分流入海的策略,平息了波及中洲大地的水患,向为历代治河者推崇。
西汉中后期,探索治河方法的人愈多。自成帝至王莽时的三、四十年间,各种治河思想活跃,许多治河主张都对入海流路有所顾及。清河都尉冯逡、御史韩牧等提出的分疏治河说,认为尾闾河道“可略于禹贡九河处穿之,纵不能为九,但为四、五宜有益”。②丞相史孙禁、大司空椽王横等倡议改河,注意海水涨落对河口泄洪的影响,“东北风,海水溢,西南岀,浸数百里,九河之地已为海所渐矣”,①故提出“开通大河,令入故笃马河,至海五百余里水道逡利”的建议。所经之地略同今马颊河,入海流程较短,海况比原入海处为好。待诏贾让制订治河三策中,上策即为宽河行洪,以地形和海域条件为出发点,主张“徙冀州之民当水冲者,决黎阳遮害亭放河使北入海,”②遵循古圣之法而行水。
东汉时期,王景“筑堤自荥阳东至千乘海口千余里”,③将黄河入海处大体稳定在千乘与无棣之间,出现较长的相对安流局面,与入海位置安排合理有关。
宋代,不少人士认识到黄河下游河道决溢与河口阻塞不畅有密切关系。而河口淤高壅水的根源又在于泥沙。故在治河方略上由单求排洪入海提高到水沙并治,更加重视河口治理。欧阳修在《故道不可复再论》中奏称:“河之下流若不浚使入海,则上流亦决。臣请选知水利之臣就其下流求入海路而浚之。不然,下流梗塞,则终虞上决,为患无涯。”④宋神宗熙宁六年(1073年)王安石主持成立“疏浚黄河司”,始作船舶浚淤尝试。
金、元至明代,黄河由南北分流注入黄海和渤海变为黄淮合流全注黄海,确保漕运被定为治河首务。因海域条件变化,淮河清水注入,河口淤积稍见缓和。在治黄保漕、治河即治海的思想支配下,任由尾闾流路在较大范围内自由摆动。潘季驯治河时,总结前人的治河经验,根据黄河含沙量大的特点,又提出“筑堤束水、以水攻沙”⑤的方策,在其治河活动中大力付诸实践,对黄、淮、运河采取综合治理,以达“使黄淮力全、涓滴悉趋于海,则力强且专,下流之积沙自去,海不浚而辟,河不挑而深,所谓固堤即以导河,导河即以浚海“⑥的目的,扭转了黄河忽东忽西,靡有定向的混乱局面,使其再度趋于基本稳定。“束水攻沙”思想对明代以后的治河产生很大影响。
清代仍维持黄淮并流至云梯关入海的格局。面对河口淤积延伸,“大抵日淤一寸”①的严竣势态,靳辅提出对河口进行疏浚,但在实践中收效不大。又提出在尾闾河段挑挖引河,两岸筑堤的主张,将潘季驯“束水攻沙”的方策发展为疏浚筑堤并举,以达“寓浚于疏”的目的,不仅在当时取得“黄淮故道次第修复”、“漕运大通”②的功业,在后人的效法中也屡见成效。清嘉庆年间,河口接修长堤,加埽扎枕,约拦水势后,两江总督百龄即奏:“自本年黄流挽正之后,气力盛猛,冲至海中四、五十里之遥,始与海波合色,……似此尾闾宣通,全河东注,诚为大好气象,……足见前人束水攻沙之说信而有征。”③清咸丰五年(1855年),黄河在铜瓦厢决口改道由山东利津注入渤海。初时河口淤积尚不为患,至光绪十年(1884年)前后,便已惊呼“方今各处受灾,人人言因海口沙淤不能畅销所致”④,河口淤积日趋严重,疆吏河臣及名人邑士先后提出截支强干、裁弯取直、筑堤入海、河口浚淤等主张。筑堤入海之法,试用知府朱采曾在光绪六年(1880年)仿照办理,“后因筑堤于漫水之中无从下手,遂罢其议”⑤。河口浚淤之法,仓场侍郎游百川、山东巡抚陈士杰、张曜先后在光绪十年(1884年)、十三年(1887年)主持试办,均未取得成效而作罢。其它诸议未见实行。对展宽河身,迁民让地、筑堤束水、攻沙入海等争论亦是持久未决。是故,清末时黄河口仅以低矮短小的民埝御水,漫溢溃决几乎无岁不有。一旦决溢,常以人稀地卤为由,任其自寻流路入海,自然改道三次。用于堵口抢险的人财物力耗费巨大,应付不暇。为改善河口局面,同治六年(1867年)后,清政府屡派大臣丁宝祯、游百川、陈士杰、张曜、李秉衡、李鸿章、周馥等亲赴河口查勘,寻求治法。光绪二十五年(1899年)二月,李鸿章奉命勘视河工时曾率比利时籍工程师卢法尔对盐窝以下尾闾详加审度。卢法尔在《附勘河情形》中提出:可借鉴美国密西西比海口、奥地利大牛白海口、法国仙纳海口、比利时麦司海口,因拦门沙阻碍行船,堵塞严重,旋径以大石填海,筑造海塘,高出大潮水面,两塘相距九十丈,塘成之日海口竟深至两丈的成功经验。其他大臣视察河口后也都广征博采,引经据典,提出过一些治理河口见解。限于技术经费等制约,付诸实施者很少。
民国时期,专家学者们从近代水利科学观点出发,提出上中下游全面治理的方略,进而达到治理河口的意见。主张引进西方治河技术,重视基础资料积累,对黄河口进行统筹规划,并做过一些准备工作和简单工程。民国7年(1918年)和民国22年(1933年)两次河口地形测量;民国23年(1934年)河口查勘;民国25年(1936年)在乱井子裁弯取直等。但就全面情况看,恰如治黄专家李仪祉所言:“唯是我国水利一受制于外强之参与,二受累于内政之不统一,三受限于财政之竭蹶。故提倡者虽不乏人,而实施者无几。”①建国后,50年代制定“根治黄河水害,开发黄河水利”的战略总方针,开始对黄河上中下游进行全面综合治理。鉴于当时的黄河三角洲多为荒滩处女地,对入海流路走向并无严格制约要求。因而在河口治理方面是以确保防洪防凌安全为前提,因势利导,相机决定,人为干预流路改道。60年代后,随着油田开发建设规模日渐扩大,三角洲经济进入全面发展阶段,继续沿用相机改道的办法,虽然对黄河防洪安全有利,但对石油勘采和工农业生产带来严重影响和损失。围绕这一突出矛盾,极力寻求解决办法,先后提出过许多建议和主张。如大搞水土保持,大规模进行河道挖沙,扩大流路改道范围,合理安排泥沙和减沙、用沙、排沙。在河口治理措施上采取综合方法,如河道整治、引黄淤背固堤、分洪放淤、河口疏浚拖淤、修堤导流、调整入海口门方向借潮输沙等。对上述建议和主张,有的进行实施或试验,取得成效;有的做过分析论证,研究其可行性和效益性;有的仍处在争议之中。在水沙条件尚未根本改变、尾闾流路摆动改道难免的情况下,结合现实可能条件,有计划的安排入海流路,相机采取人工改道措施,尽量延长尾闾河道行水年限,是协调河口防洪安全、有利三角洲石油勘采、经济开发和目前国力所能承受的方策。
第二节小口子裁弯改道
一、裁弯过程
1947年3月,黄河复归山东故道,尾闾河段仍沿1934年自然改道时形成的三股行水路线分别由甜水沟、神仙沟、宋春荣沟注入渤海。1952年7月,甜水沟过水约占70%,神仙沟约占30%,两股河道在小口子附近开始相向坐弯。其后,神仙沟过水流量日增。为便利交通和农业生产,垦利县委、县政府提出挖通两河的报告称:1953年4月3日实测神仙沟流量387立方米每秒,甜水沟流量381立方米每秒,水流有向神仙沟转移集中的趋势。两沟最近处相距95米,水位相差0.71米。甜水沟河道曲折多弯,水流不畅。如将两沟之间挖通,大溜将会直趋神仙沟。甜水沟可能因流量减小而淤淀闭塞。大小孤岛连成一片后有利农业生产,但对岸一千二村以下民埝需要加强防守。山东河务局同意垦利县报告意见,在呈报黄委会批复时指出:甜水沟可能在小水时淤塞,神仙沟成为主要入海途径。洪水漫滩后,甜水沟仍可分泄部份洪水。大水时南岸防守较易,北岸罗家屋子滩地在中常水位一定坍塌,洪水时其下民坝比较吃紧。建议在引河处修建工程,以期固定弯道。5月5日,黄委会批准人工挑挖引河,并指示:目前对于掌握海口河道的变化尚未具备足够条件,两沟分汊处不必施修工程。引河位置应适当选择,以顺应溜势、减少坐弯程度为宜。对于罗家屋子以下民埝增加的防守困难应作一定估计。
嗣后,由垦利县政府组织有关单位勘测定线,调集民工220人突击施工。6月14日开始,三天告竣,挑挖引河长119米,上口宽17米,底宽10米,土方2570立方米。7月8日,引河开始过水,10日施测流量963.7立方米每秒,占全河水量的43.3%。30日,引河拓宽至187米,水深4〜6.8米,流量758立方米每秒,已占全河水量的64%。31日,位于引河以下6公里的罗家屋子水位站流量1075立方米每秒,河面宽225米,水深1.3〜8.2米。8月1日实测生产屋子处甜水沟水面宽296米,流量仅474立方米每秒。神仙沟过水量已达1141.4立方米每秒,占全河的70.7%,近海段河形顺直,口门水流通畅,载重15吨的船只可以入河。8月22日,黄河出现3946立方米每秒洪峰时,神仙沟分流达3594立方米每秒,占峰量的91.1%。8月26日,甜水沟淤塞断流。9月,引河宽达300米,成为大河主道,原折往左岸的四段河亦趋断流,成为干河 (参见图4—5)。
二、裁弯效果
改道初期,神仙沟河道流程较原甜水沟缩短11公里,比降变陡,尾闾河道水位降低(参见表4-13),上游河道发生强烈的溯源冲刷,显示这次并汊集流
神仙沟河口冲淤情况表 表4一13
说明:本表摘自、1968年河口规划队神仙沟小组总结。
1953年7月小口子裁弯后河势图(示意) 图4-5
的措施是成功的。据孙口、艾山、泺口、刘家园、马扎子、杨房、张肖堂、利津、前左、罗家屋子等测站1953-1956年的水位流量关系曲线表明:在1000立方米每秒的流量级,1954年以杨房为上界,冲刷程度向河口方向沿程增加,最大冲刷点在小口子附近。随着流量增加,冲刷影响范围扩大。1954年流量4000立方米每秒冲刷点上溯至刘家园。至1956年,影响范围接近艾山。在同一年份和同一河段内,由于流量增加而使冲刷加大。前左站5000立方米每秒的流量级,水位降低达1.85米。这次人工改道后,因河口变迁引起的溯源冲刷和同流量水位下降,使下游河道的防洪压力得以减轻,效果是良好的。
1956年,溯源冲刷的影响逐渐消除。由于流程加长开始出现溯源堆积。但在1958年出现10400立方米每秒大水时,沙峰在前,洪峰在后,造成有利的河道冲刷条件,黄河下游水位均有回落。刘家夹河发生揭底冲刷,水位陡降。神仙沟河门泄洪十分通畅,大洪水顺利安全入海。其后,随着河道淤积延伸,河口地区同流量水位又有较大幅度回升,罗家屋子站5000立方米每秒流量的水位抬高1.65米。溯源堆积的影响范围到刘家园一带。1959年汛期,四号桩以上1公里处右岸滩唇冲塌,水流出汊,沿老神仙沟行水。至I960年汉河夺流占70%入海,形成一次小改道,流程缩短19公里,再度出现短暂的溯源冲刷。但因汛期断流(位山截流),这次改道的影响在次年汛期方见显现。1961〜1962年河口水位下降,影响范围到一号坝,小沙站3000立方米每秒流量的水位下降0.65米。此次小改道由于规模甚小,海域条件不佳,河口延伸速度甚快,很快抵消了因三门峡水库下泄低含沙水流造成的沿程冲刷影响。1962年原河门淤塞,汊河亦开始溯源堆积。罗家屋子以下河道淤积严重,河道比降变缓,罗家屋子同流量水位回升1-19米。河床普遍升高,CS—25断面河底平均高程1958年为一1.3米,1964年停止行河时已达1.5米。改道点以下的河长由1954年的27.3公里延伸到59.8公里,平均比降由改道初期的1.4‰变缓到1‰。同时,河道平面形态亦在演变(参见表4—14)。先是张家圈一带滩地急剧坍塌,至1955年河道右移400余米,继之引起罗家屋子一带迅速坍塌,形成S 形陡弯。1960年后,尾闾河段平面弯曲系数增大。四号桩以上河段1960年为1:1.09,1963年达到1:1.34;四号桩以下河段1961年为1:1.02,1963年达到1:1.10,河道的蜿蜒曲折,导致先后4次岀汊摆动。
1953-1967年神仙沟河道变化情况表 表4-14
神仙沟河道演变的后期形态,预示流路趋向衰亡阶段,泄洪能力锐减。1963年5月30日利津站洪峰流量4870立方米每秒,罗家屋子水位达8.78米,造成罗家屋子内堤漫溢(堤顶高程8.50米)决口。8月上旬出现4920立方米每秒洪峰时,罗家屋子水位仍超过恢复后的堤顶高度。四号桩水位超过1958年10400立方米每秒大洪水的水位。
三、堤防修筑
黄河归故前,河口右岸临黄堤(又称官堤或公坝,下同)止点在垦利县宁海村,其下即为民坝(又称民埝,下同),止点在西冯村。左岸临黄堤止点在南岭村,其下为民坝,止点在李家呈子(现堐东)村。
为迎接黄河归故,渤海区党委在1946年组织发动各县开展大复堤运动。当年,右岸民坝由西冯村向下接修至渔洼村,新筑堤长17.2公里,底宽12米,顶宽4米,高度2米,两侧边坡皆为1:2。左岸民坝由李家呈子村向下接修至一千二村,长14.9公里,顶宽4米,高度2〜2.5米,两侧边坡皆为1:2.5。
1947年3月黄河归故水到河口后,左右岸堤防再度延续接长。至1953年形成神仙沟独流入海时,右岸临黄堤止点延伸至渔洼村,民坝止点延伸到付合村。左岸临黄堤止点延伸至四段村,民坝止点延伸至小沙村。新修民坝顶宽4〜5米,高度2〜2.7米。两侧边坡皆为1:2.5。因四段以下民坝与神仙沟相距较近,堤身单薄,一旦漫滩防守困难。为防不测,遂于1948年在四段至弯子村间增修民坝长15.3公里,顶宽2米,高1米,后又接长9.2公里,成为预备坝。
1953年后,又进行两次复堤,上述堤防分别加高培厚或改线新修、接长,使河口防洪能力有不同程度的提高。1963年底神仙沟流路终结时,两岸堤防的分布情况是:右岸临黄堤止点仍在渔洼村(桩号252+420);民坝自渔洼至付合,总长20.3公里(桩号252+420〜272+722)。1962年实测255+660处堤顶高程10.47米,纵比降1.4%。。。左岸临黄堤止点仍在四段村(桩号355+263);其下民坝有两条:一条自四段至小沙村,长22.02公里(桩号355+263〜377+278),起点高程12.59米,止点高程9.90米,纵比降平均1.6‰。另一条自四段村起,原止点在弯子村,1962年从老爷庙向北改线新修,止点在羊栏沟,堤长24.5公里(桩号355+263〜379+763),后又普遍加高帮宽,顶宽5米,高2〜2.5米,堤顶起点(四段村)高程10.00米,止点高程7.50米,纵比降1‰左右。
第三节罗家屋子分洪改道
一、分洪前后
神仙沟流路自1960年改走汊河后河势再度呈现散乱。1963年汉河又在其南生出新汊,主流从新汶河入海,尾闾河段曲折加长,汛后水位明显升高。12月24日,寒流侵袭河口地区,气温骤降,最低气温一13℃,河道淌凌密度剧增。因河门泄流不畅,遂于26日在四号桩一带卡塞封河,水位陡涨,漫过防潮坝,淹及小沙村及其以下滩地。29日,冰凌向上排插至同兴农场附近,罗家屋子水位涨至8.40米。漫滩之水逐步上溯、军马场五营、济宁屋子、垦利县林场一分场、临邑屋子、青年林场、军区畜牧场、保林二队、薄家屋子等地相继被淹。1964年元旦,罗家屋子水位涨至9.01米,比1958年大洪水水位高0.30米。张家圈以下河道全被堵塞,漫水扩展到清水沟以南1公里。大孤岛上15个村庄及林牧场驻地职工群众2675人被冰水围困,41万亩土地淹没,五营屋子一带水深1〜1.5米,人攀屋顶,处境危险。
惠民地委、专署得悉,火速研究决定河口分洪救灾意见。向山东省委、省人委汇报同意后,即于12月30日组成以专员郭林为首的两个工作组奔往河口,分赴南北两岸领导救灾安置。调集船只、报话机等设备分发至孤岛各地支援迁移抢救。组成30人的爆破队携带器材工具星夜赶奔罗家屋子待命破堤分洪。山东省委派飞机空中视察,调拨炸药雷管送往罗家屋子。31日,又派河务局副局长刘传朋带领工程师阚文会等前往河口会同郭林专员召集农垦局长李峰,惠民修防处主任张汝淮、垦利县长魏博明及渤海、同兴、海滨农场、罗镇公社、垦利修防段等单位负责人现场查看决定:本着权衡利弊、舍小救大、因势利导、争取时间的原则,将破堤分水位置选在罗家屋子,拟定破口两个,电告山东省委授权惠民地委批准执行。
1月1日2时,渤海农场500人,海滨农场100人,分别在临河堤和套堤上挖药室和破堤。同时派人分赴三合、新安、太平、新埠、卞庄、义和、胜利及三十五户等村,组织动员群众搬迁;骑马通知散布在分水区内拾草割苇的外地人员迅速撤离;同兴农场抢修防护套堤和护场围埝。对于生活困难的群众,惠民专署发放赈灾款3000元,棉布,3000尺,被褥25条予以救济。当日下午,人工破堤和爆破布雷完成。16时15分第一组药室起爆,16时23分第二、三组药室同时起爆,三个缺口过水。至18时口门扩展到100米左右,泄水约150立方米每秒。20时,同兴以上套堤偎水深约0.6米,在原决口处冲开堤身过水(参见图4—6)。22时,罗家屋子水位下降0.6〜0.7米,张家圈水位下降0.2米,口门泄量亦增加到250立方米每秒左右,临河滩地渐被刷成河型与大河相通。次日10时,口门泄量增至350立方米每秒,罗家屋子和同兴套堤缺口流水各占一半,同兴农场水势见缓,孤岛漫水大部收沟,浮冰落地。3日上午,分水流量仍保持在400立方米每秒左右,罗家屋子口门泄量增至60%以上,同兴一带水势缓和,张家圈附近“及老蒋屋子以北水位退落0.3〜0.5米。老蒋屋子以南因张家圈插冰阻水缓慢上涨,但并未构成威胁。右岸漫水地区和左岸分水地区均无人身伤亡,受冰水丿威胁之处相继解除,分洪的预期目的圆满实现。
分洪后的水流经洼拉沟进入刁口河归海。3月18日实测新河过水流量802立方米每秒,占全7可水量的51.3%。6月11日,过流量2536立方米每秒,占全河的89.5%。至8月底,神仙沟近乎断流。历时8个月,新河入海通畅,最终由分洪减灾形成尾闾改道,刁口河行水成为定局。
二、刁口河演变
改道之初,入海流程较神仙沟缩短22公里,新河纵比降2.13‰,改道点附近具有较大的水头落差,但河口水位降落幅度不大。主要原因是堤基未能冲开,门槛效应较强;罗家屋子以下地形开阔,地面较高,植被茂密,河面放宽7~10倍,水流散漫无力;距改道点9公里处又有高坎一处为胶泥土层难以冲刷,两侧为黄河故道高地阻水。故口门以下河无正槽,导致大量泥沙在罗4断面一带迅速形成一个庞大的堆积体。至1965年4月,罗4至罗6断面间平均
1964年1月罗家屋子破堤改道形势示意图 图4-6
淤高1.6米。改道前罗家屋子至罗6断面比降为1.6‰,经过一年多的淤积后不足1‰。新河道边界条件的不利,抑制了有利因素的发挥。尽管改道缩短流程较大,当年来水来沙条件较好,水量多达973.1亿立方米,但河口产生的溯源冲刷效果并不明显。7〜8月份大水时,罗家屋子同流量水位仅下降0.2米左右,5000立方米每秒的水位只降低0.35米,影响范围仅到一号坝。
1964年大水后,在淤高的滩面上出现数条具备河道雏形的河槽。滩槽高差轮廓分明,水流比较集中的五条主道分别称谓大河、二河……五河。后来,水势再趋集中,归并为三股主流。1965年小水时,中股衰竭淤塞。1966年汛后西股萎缩,仅有众多支汊分流,东股扩大为唯一主流,水力强盛,滩槽轮廓更加分明,河势大体暂趋稳定,刁口河流路的沉积造床阶段基本完成。入海口门平均向外延伸约8公里。
1966年后,三门峡改建运用,排泄沙量增多,沿程淤积加大,抵消了因河口改道产生的溯源冲刷影响,河口水位迅速回升。1967年9月15日,利津站洪峰流量6980立方米每秒,罗家屋子水位高达9.47米,比1958年10400立方米每秒的水位高0.76米。河口一度淤塞,发生一次小摆动。此后,由于连续出现6000立方米每秒以上的低含沙量大水冲刷,加之口门外海域条件较好,水沙入海通畅,罗家屋子以下河槽变得单一顺直,水流集中。罗7断面以下河段向东取直摆动,产生影响范围较大的溯源冲刷。上界抵达惠民杨房,距改道点153公里。河口段同流量水位再度下降。3000立方米每秒流量时,罗家屋子水位下降0.47米。这次水位下降持续一年多。1969年汛期来水特少(126.5亿立方米),水不漫滩,主槽淤积严重,河道已延伸30多公里,河口段水位又大幅度回升。10月份测验资料已接近1967年最高水平。
1970年,河道自上而下向弯曲发展。1972年7~9月,先后两次出现向右出汊摆动,边滩、心滩增多,沙嘴延伸突出两侧岸线约19公里。出汊点以上河道愈发弯曲,率值达1.1左右,并有陡弯出现。河床淤积抬高,河底平均高程超过滩面1〜2米,横比降加大,串沟机遇增多,河道泄洪排沙能力降低。
1974年8月出现一次小洪峰恰与风暴潮相遇。利津站流量3360立方米每秒,刁口站水位高达6.82米。罗14断面以下2.5公里处向左出汊,流程缩短8公里。新汊河河形散乱,串沟、心滩多处,泄流不畅,槽淤迅速。9月份2000立方米每秒流量,刁口站水位较出汊前升高0.45米。10月10日出现3180立方米每秒小洪峰,罗家屋子水位达8.81米,超过1958年最高水位0.10米;刁口站水位达7.01米,比前次洪峰水位升高0.19米。洪峰过后,罗10断面以下3公里处向左又出新汊,流程缩短17公里。但出汊后2000立方米每秒流量水位比9月份又升高0.30米。河口淤积导致水位上升已影响到利津附近。1975年10月,当6500立方米每秒洪峰到达时,一千二分洪口门分流约1000立方米每秒,西河口水位高达9.96米,东大堤出水仅0.7米左右。
自1964年1月至1976年5月,刁口河造陆面积506.9平方公里,年均40.8平方公里,30公里范围海岸线平均每年外延近1.4公里;河长延伸到64公里;利津至罗家屋子13个断面的河道主槽高程平均升高1.28米;罗家屋子以下7个断面平均淤高3.56米;河口段平均比降由2.13‰变缓到1.1‰;流量3000立方米每秒的平均水位,利津站上升1.64米,罗家屋子站上升1.28米。改道点以下的河型演变经历了散乱游荡→归股→单→顺直→弯曲→出汊摆动→出汊点上移→再散乱游荡的全过程。
三、防护工程
改道刁口河后,左岸防守任务加重,利津四段村至湾子村的民坝成为临河防线。1964年4月5日,强风暴挟持海潮侵入内陆近50公里,潮水位达5.20米。河水遭到顶托后溢槽漫滩,付家窝以下民坝全部偎水。因民坝修筑标准低,8000立方米每秒的水位与堤顶平,且断面单薄,隐患颇多,不适应防洪要求 (当时艾山以下大堤防洪任务为13000立方米每秒)。为提高堤防御水能力,报经黄委会批准,旋于5月初将草桥沟至老爷庙以北的最薄弱堤段加高0.4米左右,帮宽2米左右。1964年6月,防洪任务改为控制艾山下泄流量11000立方米每秒,四段以下民坝按顶宽5米,堤顶超过防洪水位1米为标准进行加培。1965年春完成六合至羊栏沟的改线修堤工程。1967年完成标准不足段落的加高培厚。1969〜1971年又普遍加高帮宽,使其基本适应河口防洪需要。前后共计完成修堤土方87.9万立方米,用工46.2万个。四段至小沙民坝因不御水而弃守。
为保证埕东及渤海油田开发建设,胜利油田于1972年在黄河左岸兴修利埕公路和防潮堤等防护工程。利埕公路以路代堤,起点在六合与民坝相接,向北延伸至刁口与防潮堤相接,长约18公里。
右岸防护工程:渔洼至付合村民坝在1967年前长20.3公里(252+420〜272+722),堤顶高程超出原13000立方米每秒水面线1米,顶宽5米,临背堤坡皆为1:2.5。计划改道清水沟时,在1968〜1969年按11000立方米每秒的设防水位,堤顶超高2.1米进行加高培厚。其中,261+900以上顶宽6米,临河坡1:2.5,背河坡1:3;以下至272+722顶宽5米,临背坡皆为1:2.5。付合村以下又新修8.32公里(272+722〜281+043),顶宽5米,临背坡1:2.5,堤高3米,使右岸渔洼以下堤防总长增至28.623公里。1968年,将255+160(二十一户)以下长25.883公里更名为南大堤(见图4-7)。确定推迟改道清水沟,继续使用刁口河流路后,经国家计委批准,又在1971年修筑东大堤长21.95公里,加固西河口隔堤0.7公里,整修清水沟引河弃土1.83公里。含房台、辅道、土牛等附属工程,共完成土方238万立方米,用工48.14万个。东大堤起点在防洪堤4+128(生产屋子)处,向东北至2+750处跨越清水沟,经军马场十四连穿过三道沟转而向东到达止点三号半。西距刁口河道600-1600米。堤防设计标准按西河口(3+000)水位10米水面线,堤顶超高1米,顶宽分别为7〜10米。山东省委决定组建惠民地区河口治理工程指挥部,由张汝淮等任指挥领导修工事宜;并调集昌潍地区的五莲、诸城、胶县、高密、昌乐、临朐、平度、安丘、寿光等九县民工1.8万人完成修工任务。惠民地区及胜利油田调集拖拉机、推土机64台和挖沟排水机械83台参与施工。
四、防洪抢险
1964年汛期,暴雨连绵大涝,黄河水丰漫滩,四段至羊栏沟民坝连续遭遇洪水和暴风雨侵袭,20余公里堤段临背皆水。堤身长期浸泡后土壤饱和,堤坡滑塌不止。9月2日适遇大风掀浪扑堤,河水溅越堤顶可至背河。老爷庙村后堤顶塌陷仅残存1米多;三角点至后小街长5.5公里临背之水相连,堤顶没于水中。当地人烟稀少,既无取土之处,又无石料、秸料、柳料,只靠切削临河堤肩土抢修子埝挡水,险情极为严重。垦利县委派副县长张福合率领县直机关、修防段和罗镇公社的领导、干部百余名,组织群众千余人,不顾艰险,顶风冒雨,
南大堤纵横断面图 图4-7
涉水割青草,船运墙土,夜以继日地抢修子埝和护沿,连续奋战40余天,战胜7次风浪,修做软料护坡工程18公里,共用草料200万公斤。直至霜降过后,河水归槽,方撤离堤线,取得抗洪抢险斗争的胜利。
1975年汛期,黄河先后出现13次洪峰。10月份6000立方米每秒以上洪水持续半月之久。河口地区动员两万余人上堤防洪抢险,直至立冬之日安全撤防完毕,时间之长,历史罕见。
10月11日,第11、12次洪峰汇合到达河口,利津站流量6500立方米每秒。四段以下的渔户村分洪口门宽100米,流量约500〜1000立方米每秒。四段以下民坝全部偎水。利津县革委副主任岳滋源率领县、社干部近百人,调集付窝、汀河、罗镇、六合等公社民工3000余人上堤防守。民坝断面单薄,洇水段落与日俱增。10月20日,明集、陈庄等5个公社夜间接到命令,21日下午便调集3000名精壮民工携带运土车辆赶到工地支援抗洪抢险斗争,一天半时间完成8000米长堤防加高和后戗工程。汀河公社7500米长防守堤段水面宽阔,风险最重。党委书记隋志安命令各村星夜组织3700多名民工砍伐柳枝,筹集青料,出动大车90部,胶轮车2300辆,由各村党支部书记带领,仅用9个小时即把43万余斤的料物送到堤上。隋志安等领导人身先士卒,下水打桩,抢修秸苇护沿,捆放柳枕树头,苦战一昼夜,完成全部防护工程,制止了风险发展。罗镇公社防守段受风浪冲击,边溜冲刷,堤坡普遍坍塌。东宋以下塌顶近半。岳滋源等领导干部日夜督战,组织民工厢修护沿,抛护土袋,全力坚守,化险为夷。
民坝以下的利埕公路几乎漫溢,风浪扑岸坍塌严重,先后出现漏洞63处,形势岌岌可危。胜利油田组织职工数千名,调用机械车辆百余部昼夜抢险堵漏,加修子埝,严密防守。沾化县委接到惠民地区防汛指挥部命令,立刻调集民工5000余人,由县革委会主任、公社书记带领,星夜赶至利埕公路支援抗洪抢险斗争,终保路坝无虞。
黄河右岸东大堤靠水后,堤顶出水仅0.7米左右,危及孤岛油田安全。胜利油田组织干部、工人1000余人,各种机械50余台上防,昼夜巡堤查险,坚守不怠。虽有水流扫刷堤身,因修工质量较好,除红旗沟附近少见险情外,其余堤段安然无恙。
第四节改道清水沟
一、前期工程
1967年汛期,刁口河流路延伸27公里,平均淤积厚度3.5米左右,尾闾河段比降变缓,同流量水位升高。10月16日,利津站出现6970立方米每秒的洪峰时,罗家屋子出现有水文记载以来的最高水位9.47米,比1958年10400立方米每秒的洪峰水位还高0.76米,造成堤防、险工、护滩(控导工程)不断出险,淹滩地133万亩,1.25万人受灾,对河口地区人民生产生活及油田开发威胁很大。为改善河口防洪不利局面,惠民地革委、军分区在有关单位协同支持下组织人员査勘河口,提出《黄河河口地区查勘情况及近期河口治理意见的报告》。报经山东省革委、水电部、国务院同意后,1967年12月正式建立由惠民地革委负责人辛晓村任指挥的“山东省惠民地区黄河河口治理指挥部”,并责成惠民修防处王锡栋等继续进行《黄河河口清水沟改道工程扩大初步设计》的编制及工程标准、质量要求、经费开支标准的制定。扩大初步设计所列工程项目为开挖引河、新修防洪堤、培修接长生产堤、渔洼、四段以下大堤加培接长。因施工力量所限,四段以下大堤加修工程暂缓实施。经国家计委批复同意后,指挥部旋即组织人力、机械展开施工。
(一)开挖引河:计划10.75公里,实挖8.75公里。上段5.95公里底宽500〜200米,纵比降2‰,挖深0.8〜3.2米,由水电部马颊河工程局、胜利油田会战指挥部组织机械160台和惠民地区的邹平、桓台两县民工共1.1万人完成。5.95公里以下2公里因地面接近设计高程而未开挖。下段2.8公里挖宽30米,纵比降7.9‰,挖深0.6〜2.2米,由马颊河工程局采用索铲、铲运机、推土机等机械完成。引河共挖土方245.41万立方米。弃土堆放河岸两侧30米以外,左岸高度与8000立方米每秒流量的水位相平,右岸高岀同流量水位0.50米。
(二)新修防洪堤:长17.23公里(二十一户至保林三队以东),堤顶高程按防御流量9000立方米每秒的水位超高0.8米,顶宽4米,纵比降1.4%。。,边坡1:2.5。后戗顶宽20米,低于堤顶2米,边坡1:3。每千米修防汛会车台1处,长70米,宽30米。由昌潍地区的临朐、临淄和惠民地区的邹平县共出民工1万人,完成土方126.49万立方米(见防洪堤纵横断面图4一8)。
(三)加培接长南大堤:长28.62公里。其中,加培堤段自渔洼至付合村长20.3公里(252+420〜272+722),按防御流量11000立方米每秒的水位,堤顶超高2.1米修筑。纵比降1.2‰,边坡1:2.5,顶宽5〜6米;接长部分自付合村至防潮堤,长8.32公里(272+722〜281+043),高度修至3米左右,顶宽5米,边坡1:2.5,由昌潍地区的临朐、昌乐、潍县、益都、寿光等5县出工2.3万人,完成土方量250.83万立方米(见南大堤纵横断面图4—7)。
(四)加修生产堤:自防洪堤末端(保林三队以东)向下接修至黄河农场老五队,长12.72公里,按防御流量8000立方米每秒的水位、堤顶超高0.8米、顶宽3米修做,纵比降1.4‰,边坡1:2.5。每5公里处修会车台一座,长70米,宽30米,边坡1:2。由惠民地区的广饶、邹平、垦利等3县和黄河农场出工6000人,完成土方70.18万立方米。
上述工程于1968年完成后,九二三厂在清水沟地区勘探时又发现高质量油田。该地区多系河沟洼地,易受洪水和海潮侵袭,石油开发困难。国务院指示在1969年汛期前后,将入海河道改至清水沟,把这一地区淤高,为油田开发创造条件。为加强河口治理的领导,加快河口治理步伐,在惠民地革委的迫切要求下,山东省革委遂于1969年1月组成由多方面代表参加的“山东省黄河河口工程指挥部”。当年实施的工程项目如下:
4月,南岸防洪堤培修工程和十八户引黄放淤工程相继开工,截流备料工作着手进行。防洪堤培修工程由惠民地区的博兴、桓台两县调集民工1.3万人,惠民、广饶两县调集履带拖拉机40台,完成土方63.4万立方米。北岸民坝加修工程因大海潮漫滩,中途停止修做。
为防止新流路过水后洇碱土地和解决小孤岛排涝问题,修建了小岛河排水工程。该河自甜水沟口起,沿防洪堤、生产堤方向开挖截渗排水沟,至畜牧五队生产点以下进入小岛河归海。所需土方和建筑物工程费由指挥部拨给垦利县受益单位组织施工。
防洪堤纵横断面图 图4-8
清水沟地区原有被覆树丛300余万株,由军马场调动部队全部砍伐,留下树根树楂。为防萌发新芽,指挥部又安排垦利县组织民工1000人,采用剥皮、掩埋、焚烧等方法,彻底清除河道内障碍。
垦利县建林公社8个村,利津县付窝公社7个村的迁移安置。指挥部根据当时国家规定精神,制定了迁占赔偿标准:①拆迁民房,原迁原建平均每间国家补偿不得超过80元;②防洪堤、生产堤、引河开挖占用土地后由当地社、队调剂,占用滩区白地每亩补偿耕地费1元,青苗作物按农本费补偿,最高不超过一季产量;南大堤占地调剂使用不征购,确有困难者按垦利黄河筑堤补偿标准执行,占用荒碱和柳荫地不补偿。根据以上规定,垦利县由原副县长张宗温率工作组、指挥部派代表杨奎三等人协助,于1968年完成建林公社所辖建林、万家等8个村及军马场1处生产点的迁移安置;利津县派出原县委、县府负责人王曰明、李会田、丁象丰、李兆林、赵立民等组成的工作组,指挥部派冉祥龙等人协助,采取在堤外建房搬迁(居住靠近大河者)和就地修筑避水台(居住远离大河者)两种方式,1968年由惠民地区河口治理指挥部拨款4万元,1969年由山东省河口工程指挥部拨款8万元,完成付窝公社所辖东方红、卜家庙等7个村的迁移安置。
截流备料:原计划大河截流位置在西河口以下800米,按照流量300〜500立方米每秒双坝进占,平堵立堵相结合考虑。自1968年开始备料,至1969年汛前收购软料100万公斤,调集木材500立方米。后因改道有争议,几经周折变化,省革委于1969年6月通知暂不截流改道,已购料物退还,支付赔偿费10万元。
1974年,为保护孤岛地区油田建设和工农业生产在改道清水沟之后不受影响,经水电部批准,胜利油田投资,由惠民地区水利专业队民工1万人完成北大堤下段(东大堤至防潮堤)修筑,长19.58公里(见图4—9),土方287.6万立方米。工程标准按西河口水位10米,堤顶超高1.5米,纵比降1.25‰,起点高程11.36米,止点高程8.92米,顶宽7~9米。
二、改道工程
1975年12月,水电部在郑州召开黄河下游防洪座谈会。根据当年防洪任
北大堤纵横断面图 图4-9
务西河口水位已接近10米的改道标准,决定在1976年汛前实施改道清水沟。为确保改道成功,又在1976年春完成下列工程:(一)修复北堤工程:四段至罗家屋子长9.74公里(355+263〜365+000),在原坝基础上加高培厚,由沾化、利津两县民工8000人完成;老河道0.4公里(365+000〜365+417)修筑截流土坝及前后戗,由利津县民工与惠民地区水利专业队3500人完成;截流坝以下东大堤交点长6.1公里(365+417〜371+504)新修大堤,由利津、广饶、垦利三县民工1万人完成。培修标准为顶宽7米,堤顶超高10000立方米每秒之水位1.5米,起止点间堤顶高程13.85〜12.16米,纵比降1‰。修复后的堤防与1974年所修北大堤相连接,总长35.82公里,统称北大堤(见图4—9)。
(二)加培南防洪堤工程:自二十一户至护林险工长10公里包淤补残;护林险工至25公里处在后戗上帮宽到顶宽7米。
(三)西河口和东大堤过水口门破除工程:西河口隔堤破口4处,每口宽60米左右,底高程7.4〜8.0米,中间两口又各自加挖沟槽1条,底宽10米,高程6.3〜6.5米。东大堤从生产村至北大堤间破口3组,每组口门3个,每口宽80〜120米;清水沟引河处口底高程6.0米左右,南北两组口底高程与滩面平。破口土方由胜利油田调配机械完成。
(四)附属工程:完成通信线路架设、守险房、仓库、防汛屋修建及备防石料购置等。
以上工程完成情况参见表4—15,图4—10。
三、大河截流
为防止刁口河流路改道后淤塞,以备后用,截流改道位置改在罗家屋子。截流土坝与北大堤跨河两端直线连接,与大河方向近乎垂直,坝长417米,两岸滩唇高程接近9.0米,河底平均高程2.50米。
截流工程由惠民地区黄河复堤工程指挥部统一领导,利津、垦利两县及胜利油田共同组建惠民地区黄河截流工程领导小组,董明=任组长,姚秀文任副组长。山东河务局派副局长张汝淮亲临指导。准备断流截堵与带流截堵两个方案,力争实现断流截堵。利津县民工团为主承担截流土方工程。利津、垦利清水沟流路修工情况一览表表4-151976年5月
清水沟改道工程布置图 图4-10
分驻西、东两岸坝头负责合龙事宜。所需工具料物按10立方米每秒之流量强堵合龙筹备,计石料700立方米,柳枝200万公斤,木桩2300根,铅丝5吨,麻袋7万条,由黄河修防部门集运。
为了创造断流截堵条件,黄委会报请水电部批准,决定利用黄河系统工程调节水量。自4月25010时起,三门峡水库开始控制泄量,至5月6日,大河流量不超过550立方米每秒,分配河南省利用引黄设施引出250立方米每秒,其余由山东省各地(市)沿途分泄,至河口地区断流为止。三门峡库区由于控制泄量,蓄水增至14亿立方米,水位达324米,淹没面积30万亩以上。山东沿河各地(市)县按照“团结治水、局部服从整体”的要求,开启涵闸引水蓄水,以确保河口断流。截流工地在做好断流截堵的同时,做好小流量强堵准备。
截流处水面宽417米,平均水深1.95米,最大水深5.25米,主槽靠右岸,左岸河底平缓。4月20日,利津县民工开始由左岸向河中进土,右岸在河边积土备用。至5月10日,左岸按8.50米高程向河中进土170米,土坝高出水面1.5米。此时黄河中游降雨,三门峡库区涨水,水电部指示务于5月25日前完成截流工程,以便减轻库区淹没损失。遂又增加民工1500人。3天后,土坝推进到260米,右岸积土达5万余立方米。14日起,截流坝两岸同时进土。左岸民工3500人,胶轮车2200辆,分成两班作业;右岸民工1000人,胶轮车750辆,向河中倒运积土。次日,胜利油田又调入6台D—80型推土机在右岸推运积土。至19日上午,口门宽度仅47米,最大水深3.20米,相应水位5.73米,流速已减至零。遂按三班作业突击进土。21日14时,两岸土坝合龙。27日,黄河由清水沟流路入海。
四、改道效果
改道点(西河口)地面高程9.37米,向东5公里降至5.50米,坡降接近8‰;向下又变缓至2.3‰;距平均潮线27公里,较刁口河流程缩短37公里。
改道初期,因口门尚未刷开,7月上旬第1次洪峰流量1340立方米每秒出现壅水现象,影响到利津站以下。14日后,口门扩展,壅水影响消除。23日第2次洪峰,同流量水位已下降到1975年平均水位以下。汛期来水由小到大,峰量递次增加;总来水量较长年偏丰22%;大于3000立方米每秒的洪峰出现9次。期间,第4〜7次洪峰演进到利津基本形成一峰,9月8日最大流量8020立方米每秒,最大含沙量55公斤/立方米,峰顶5日平均含沙量仅12公斤/立方米,为河道溯源冲刷创造了有利条件,使利津上、下河段比降由0.88‰增加到1‰左右,冲刷直接影响到刘家园附近,距改道点180公里。沿程各站同流量水位皆有较大下降。与1975年相比,苇改闸下降0.88米,一号坝下降0.84米,利津下降0.83米,清河镇下降0.46米,刘家园下降0.28米。泺口以上近于相对稳定。此后,除1977〜1979年间由于水沙条件不利,一号坝以上至艾山水位一度恢复到改道前的水平外,1980年后由于水沙条件向有利方面转化,产生沿程冲刷,各地水位又再度下降。1983年汛后与改道前相比,利津以上至艾山河段水位降低0.1〜0.2米,利津至西河口河段水位降低0.8〜1.1米。1984年汛后,水位又逐年回升。1986〜1988年小水小沙,山东河道沿程淤积比较显著,但河口地区同流量水位仍然低于改道前水位。至1987年汛前,西河口水位尚低0.54米,一号坝水位低0.56米,利津水位低0.51米。再向上游水位逐步偏高,清河镇高0.27米,刘家园高0.58米,泺口高0.71米。至1988年底,尽管改道点以下河长已接近60公里的临界长度,并发生过几次自下而上的出汊摆动,但同流量水位尚无明显回升。河口亦未表现出严重的恶化迹象,达到了设计行水8~12年的预期目的。
五、十八公里抢险
1976年5月,黄河改道清水沟入海后,由于河道尚无正槽,西河口以下主溜沿南防洪堤洼地下泄。8月下旬至9月上旬,第5、6次洪峰合一,5000立方米每秒以上流量持续17天,9月8日到达利津站流量达8020立方米每秒,防洪堤10〜21公里间堤根水深一般4〜6米,最深9米以上,导致18公里处1200米堤段险情迭出不止。
早在8月初流量3950立方米每秒,防洪堤18+700〜19+200间主溜已靠右岸,滩地刷塌严重,距堤脚一般不足20米。18+800〜18+950堤根已着主溜,开始刷塌堤身。为防止险情扩大,垦利县防汛指挥部采取点面结合,重点防守的办法,安排建林公社组织150名基干班员从8月7日至17日,在18〜19公里间抢修3、4、5、6号柳石堆,迎托主溜外移。下旬,4段柳石堆相继掉蛰,垦利县防汛指挥部又组织350人捆枕抢岀水面,险情稍见缓和。30日,流量增至5100立方米每秒,18公里处水位5.64米,溜势下延到19+000〜19+200处,主流水深6〜9米,堤前滩地塌剩3〜8米,又组织650人在19+071〜19+219间增修柳石堆2段,各坝垱均用柳石枕护岸。由于抢险料物不足,旋又组织黄河农场、军马场和建林、新安公社筹集柳枝,胜利油田和县直各部门调集汽车赶运石料。垦利县委书记王凤仁、常委于星五和修防段负责人上堤指挥;惠民地区防汛指挥部派修防处副主任王占奎赶往工地加强领导。因险情严重,难以确保堤防安全,经上级批准决定,在18公里大堤之后修筑套堤1公里以防不测。沿黄公社3000民工与胜利油田调配的推土机联合施工,完成土方6万立方米。
9月1日,利津站流量增至5340立方米每秒,十八公里处水位5.67米,大溜又下延至19+380〜19+437一带,堤坡全部塌尽,水深7米以上。遂又组织民工500人,解放军55207部队官兵400人和惠民、滨县、高青、利津等修防段支援抢险的技术工人,奋战一昼夜,将19+050〜19+437之间全用秸苇石枕护岸。原修工程因溜冲击不断下蛰,随蛰随抢、坚守不懈。当第5、6次洪峰接踵而至时,堤前水深7〜9米,所修工程掉蛰、墩蛰、塌方不止,险情加剧。又遇暴雨袭扰,堤顶泥泞难行,料物供应困难,防守抢险进入更艰苦阶段。县委书记王凤仁顶风冒雨,拄着拐杖步行20余里赶赴抢险工地指挥战斗。史口、郝家、胜坨、高盖、民丰、辛店等公社防汛员工3000余人,涉过齐腰深的大岛河砍运秸料30余万公斤。利林大队为顾全大局,保证黄河安全,割掉224亩即将成熟的高粱运达抢险工地。黄河农场、军马场及建林、新安、宁海、民丰、西张、西宋、辛庄等公社干部群众冒着风雨筹调运输抢险料物。解放军某部排长牛春林带病率领战士推枕入水时,随同战士被带入洪水激流,他不顾个人安危,把岸上抛下的安全绳让给别人,自己坚持到最后脱险。战士赵明松得知父亲病故,忍痛节哀,坚守工地而未奔丧。9月5日,团部指挥连接到抢险命令,立刻顶风冒雨急行军22华里赶到工地。九连在换班返回驻地时,见暴风雨袭来,不顾疲劳和饥饿,又跑步返回抢险工地,连续奋战36小时,直到险情稳定。在解放军官兵顽强作风带动下,抢险民工不顾窝棚被风雨卷走,衣服被褥泡在水中,坚持与洪水搏斗。胜利油田和县直部门的运料车辆不顾道路泥泞难行,风雨无阻的向工地赶运料物。黄河修防工人张先明、刘道增不顾年迈体弱,不怕苦、不怕累,一面作技术指导,一面带头实干,紧张时刻连续奋战几个昼夜。由于连续降雨,抢险工地无法生火做饭。附近的耿家、董集、于林、利林等村群众赶做熟食3500公斤连夜送达工地。胜利油田赶制油条、烧饼等食品送至工地慰劳。水文、气象、电讯、交通、物资等部门急防汛所急,供防汛所需,为抗洪抢险服务。
从8月初至10月底,先后共集结干部群众近万名,解放军官兵400名参加十八公里抗洪抢险与防守。为防汛服务的汽车40多部,马车300多辆,照明机械10台及推土机、拖拉机、挖土机等土方施工机械多台。修工用石料6000立方米,秸、苇、柳料370万公斤,铅丝8.5吨。抢险时间之长,条件之艰苦,在河口地区人民治黄史上罕见。
六、续建工程
为提高堤防御水能力,改善河道排洪条件,1977年起续建下列工程:
(一)防洪堤退修加帮:1968年始修防洪堤时,因故定线不合理,临水一侧形同弓背突向河中,堤根高程比北大堤普遍低1〜1.5米。清水沟行水伊始,防洪堤前即着水靠溜,险象环生。为改变被动防守局面,水电部根据国务院“因势利导,给黄河以出路的前提下,尽量做到既有利黄河排洪,又有利于油田生产”的批示精神,权衡利弊,原则同意防洪堤退修。山东省革委指示现场查勘定线,抓紧施工,于汛前完成。退修堤线自原堤10+175处离却弓背,改走弓弦,向东沿甜水沟北岸高地修工,至25+900处与原堤衔接,改线长13.5公里。防洪标准仍按9000立方米每秒水位,堤顶超高0.8米,宽7米,临坡1:2.5,背坡1:3,0+000〜11+000间比降为2.44‰,11+000〜13+500间比降为零。由沾化、阳信、垦利3县出工1.65万人,完成修工土方127.4万立方米。原防洪堤12+000〜26+000间,黄河修防部门从1977年放弃修守,胜利油田为保护部分油井接受修守。1980年5月,按1983年防洪设计水位又将4+157以上段落长4.16公里进行红土盖顶,以下段落长23.64公里加高培厚。由博兴、广饶、桓台3县岀工2.3万人,完成土方226.1万立方米,堤顶宽7米,超高11000立方米每秒流量之水位0.5米。1984年后,垦利修防段土方机械施工,又完成0+000〜10+190间堤身加培土方28.3万立方米,工程标准达到顶宽7米,超高11000立方米每秒流量之水位1.1米。
(二)北大堤加培:1980年春,由垦利县民工1000人完成东大堤以下的后戗加固土方12.4万立方米。1981年由沾化、无棣、阳信3县出工4000人完成东大堤以下长19.78公里堤身加高帮宽土方120.1万立方米,标准按顶宽7米,临坡1:2.5,背坡1:3,高度超过1983年设计防洪水位1.1米。1984年,由利津和惠民修防段土方机械队共同完成16.04公里加高帮宽土方45.4万立方米。1985〜1987年间,胜利油田投资将北大堤堤身前移6米,原堤顶变作后戗顶,新堤顶平工段宽7米,险工段宽9米,高程超过1983年设计防洪水位2.1米以上,共完成土方519.12万立方米,增强了北大堤御水抗洪能力(见北大堤纵横断面图4—9)。
(三)控导工程:为约束尾闾散乱多变的河势,在改道点以下先后修建下列工程(参见表4—15):1.护林险工(后改称护滩):1977年5月始修,现有坝基6条,共置坝(垛)23段,位于防洪堤7+750〜9+300之间。
2.十八公里护岸:1978年4月始修,现有坝(垛)37段,位于滩地标桩171十700〜177+350之间。
3.三十公里险工:1985年始修,建成坝岸8段,位于北大堤29+671〜30+735之间。
4.苇改闸护滩:1986年6月始修,现有坝(垛)15段,位于滩地标桩161+800〜163+500之间。
5.二十二公里险工:1987年9月始修,建成坝岸7段,位于北大堤22+348〜22+900之间。
6.西河口护滩:1988年4月始修,建成坝(垛)11段,位于滩地标桩164+700〜166+200之间。
七、油田防护工程
胜利油田为保护各油区勘探及开采作业安全,在沿河、沿海投资兴修一系列防护工程。规模较大的工程是:
(一)海堤:1982〜1987年先后在桩11、桩古46、桩203、桩101、黄河海港、桩303、桩西等处修筑长堤、引堤。1987年将各堤连接圈闭为海堤,总长约65公里,堤顶高程5〜5.5米,用以抵御风暴潮和黄河漫滩之灾。
(二)孤东围堤:该处原为浅海,水深5米左右。1976年黄河改道清水沟后渐次淤为潮滩,地面高程2〜2.8米。1984年探出石油,因地处潮间带和黄河口漫流区无法开采。1985年胜利油田会战指挥部再三委托东营修防处王锡栋组织全处主要工程技术人员勘测设计,由东营市政府组建孤东油田围堤工程施工指挥部,副市长李启万任指挥,调集广饶、垦利、利津、河口4县(区)民工2.4万人,利津及垦利修防段机械队,沾化及江苏泰兴挖塘机队,联合施工,修成围堤长32公里(其中人工修堤18公里),险工5处。1986年又做续修,形成隔离海水与黄河泛洪的安全封闭圈,建成年产500万吨原油的大油田。
(三)六号路:为阻止黄流北漫,保护一棵树、长堤等油田开发,有利生产交通,胜利油田于1987年修建六号路。起点在北大堤30公里,止点与孤东南围堤相接,长14.4公里。1988年春,经水利部、石油部、黄委会、山东河务局等单位负责人共同查勘研究确定:按防御10000立方米每秒洪水标准改修为北大堤延长工程,由山东河务局规划、设计,胜利油田投资实施。
(四)顺河路:黄河两岸滩区发现油田后,为适应勘探开发交通运输需要,胜利油田于1986年沿两岸滩唇附近高地修筑顺河公路各1条。右岸顺河路自防洪堤23公里处入滩,至清9断面长23公里;左岸顺河路自北大堤24公里处入滩,至清9断面长32公里。1988年又按防御5000立方米每秒洪水进行加培(见表4—16) „
1988年底河堤防情况一览表 表4-16
第五节流路整治
一、稳定流路的探讨
清水沟流路自1976年汛前行水后,专家学者预测其使用年限为12〜14年。按历史上黄河尾闾自然摆动“大循环”的规律,清水沟流路一旦衰亡,应向北另寻新的入海之路。但是,黄河自清水沟入海以后,三角洲地区社会经济面貌发生很大变化:工业、农、牧、林业、养殖业及乡镇企业发展很快,人民生活水平已有较大提高;胜利油田已成为全国第二大油田,而河口地区油、气资源是胜利油田的主要支柱,具有现实与长远的战略地位。据预测,黄河口若向北摆动,每年的石油产量将减少一千万吨左右;许多重要设施和地面工程均需重新调整布局,经济损失巨大。因此,在清水沟流路尚未衰亡之前,对黄河入海流路安排进行探讨,实为当务之急。
为落实胜利油田发展计划,协调油田开发与黄河口治理关系,农牧渔业部部长林乎加、国家计委主任宋平先后在1984年7~9月到东营听取各家对河口治理的意见。宋平指出:黄河河口的流路因泥沙淤积不断抬高、延伸、改道,这是自然规律。但是,我们可以采取一些措施,合理安排流路,延长河道寿命,这对胜利油田的发展将起很大作用。油田发展及城镇建设要和黄河河口流路的规划统一起来,不要在黄河流路上搞建设,要给黄河留有出路。此后”胜利油田和东营市提出稳定黄河入海流路和避免流路向三角洲北部改道的要求,并吁请有关部门和专家进行探讨和论证。
1985年元月,中国水科院受胜利油田委托,进行稳定黄河口清水沟流路40〜50年的研究。当年9月,项目负责人尹学良提交初步研究成果报告,次年9月又提交科研论证报告。指出:黄河口每七、八年改道一次的说法缺乏分析和根据。塑造河口形势的要素是来水来沙条件、河道条件和海域条件;黄河河槽包括河口感潮段在内,具有大水冲刷、小水淤积、“大水岀好河”的特性,冲或淤的分界流量大致为1500〜1800立方米每秒。设法减少或制止河口小水淤积,依靠大水冲刷,可使河口形势逐渐变好。延长清水沟行水年限40〜50年的标准,以西河口防洪水位不超过现有大堤的防洪标准(堤顶高程13.10米,超过11000立方米每秒之水位1.0米),不求额外加高大堤。在此前提下,用大、小水分流的办法,让大水造成窄深通畅的河槽,将小水另辟入海捷径,可使河口形势变得通畅稳定,延缓河口河段水位抬升速率。同时采取机械挖淤的辅助措施,将小水时期的淤沙送至深海。根据清水沟口外海域条件及泥沙淤积分布特性,以不影响小清河排水为原则,计算西河口以下河长延伸到78〜83公里,比降保持在1〜0.8%。。,仍可具备足够的泄洪排沙能力,进而使清水沟流路保持40〜50年的稳定期,延缓改道时间。
1985年7月,胜利油田和东营市联合召开河口治理座谈会,由李晔主持,国家有关部委、省、市负责人林乎加、朱奇民、李敬等及专家、教授参加。山东河务局包锡成汇报情况和意见。8月24日,胜利油田会战指挥部提岀,为延长现行河道和十八户流路的使用年限,以利黄河口范围内18个油田的勘探、开发和建设,委托山东河务局承担以下可行性研究:十八户流路的使用方案;北大堤和孤东围堤之间的行水放淤方案;刁口河故道放淤方案;七干渠放淤方案。1986年9月,山东河务局提出《关于延长黄河河口现行流路使用年限的技术咨询报告》,认为:由于黄河携带巨量泥沙进入河口地区,在自然情况下,尾闾河道存在着不断淤积延伸、摆动改道的演变规律。如加强工程控制,因势利导,流路行水年限可以延长。并提岀:对现行清水沟流路以西河口大堤设防水位12米作为改道的控制条件。在此设防水位以下,清水沟流路南、北股还可行水14〜21年,再加十八户流路可走河30年或更多一些时间。为保证清水沟流路延长行水年限,应加强堤防和河道整治工程,提高尾闾河段防洪能力;近口段自然分汊摆动,尽量扩大容沙海域,减缓河口延伸速率。
1984年底,东营修防处开始组织技术人员进行探讨,提出稳定清水沟流路的规划和设想。1987年12月,王锡栋发表《稳定清水沟流路三十年以上的初步意见》,提出在不影响整体防洪安全的前提下,从控制河道、安排泥沙入手,以用沙、排沙、河道摆动点下移等手段,延长清水沟流路使用年限。主要措施是:①加高加固延长大堤,完善河口地区防洪工程体系,把摆动点控制在清7断面以下;加强河道整治,固定单一河槽,把王庄以下至清7断面河段整治成二级河床。②导沙入海造陆,变水下石油勘采为陆上勘采,同时达到面型推进,减缓河道延伸速率。③研究打通拦门沙,增大排沙入海量;选择河门,束水导流,辅以疏浚,借助潮汐动力输沙。④减沙、固堤,引沙淤背,淤临河堤根,提高大堤御洪能力。⑤分洪放淤减沙:完善十八户淤区,增建分洪闸,分洪结合放淤;利用麻湾分洪闸,放淤结合分洪;增建罗家屋子分洪闸,分洪削峰结合放淤;同时达到减沙目的。⑥用沙改土减沙:充分利用已建的引黄涵闸、分洪闸、放淤闸进行放淤,改良土壤,抬高三角洲地面,并将山东黄河两岸大堤外3公里内低洼盐碱地带划为沉沙改土区,充分利用引黄涵闸,辅以提水沉沙抬高地面,清水外排补给地下水源,同时达到减沙之目的。实施以上措施后,可以用沙、减沙104.4亿立方米,使三角洲内2773平方公里的面积抬高3米,改良土壤,填海造陆336平方公里供油田陆上勘采。估算需要投资23.35亿元,其中东营市所辖范围15亿元,预计稳定清水沟流路40年左右。
另外,山东海洋大学侯国本提出“挖沙降河、稳定河口”的建议;黄委会温善章等提岀“哪里有油就向哪里改道,填海造陆,促进河口油田开发”的意见。还有不少专家、学者提出各自的议论和主张。
总之,东营市和黄河三角洲的开发建设规划和决策,均寄望于黄河口有一个相对的长治久安局面。围绕以流路安排为中心的河口治理,做了大量分析研究。为集思广义,深入探讨,东营市委、市政府和胜利油田会战指挥部于1988年6月中旬至7月上旬,倡议促成两次高规格、多学科的大型河口治理研讨会在东营召开,许多专家和学者提供了研究成果,发表了各自见解,对稳定流路的必要性和可行性取得共同认识,但具体方法仍有分歧。
二、整治情况
1976年清水沟开始走河时,西河口以下河底有0.5〜1.0米厚的红泥层冲刷不动,导致溜势散乱,河无正槽。为促使水流集中归一,1978年春在护林修做长丁坝导流,在清1至清2断面间人工开挖引河长500米,爆破引沟长2400米,形成宽30米,深3米的河槽。但仍有1.2公里长的红泥底未能打通,引河很快被淤平。后因汛期来水由小到大,加之护林险工控导溜势见效,遂将主槽刷开,使入海河道由乱归一。此后,根据黄委会及山东河务局制定的河口治理规划,结合油田开发需要,安排了一系列整治工程,主要项目前节叙及,不再赘述。
行水10年后的清水沟流路由于河长延伸,比降变缓,尾闾河段呈现宽浅散乱状态,六汊并行入海,拦门沙发育迅速,落潮时水深仅0.1〜0.2米。1987年凌汛漫滩,造成滩地钻井停工,油井停产,经济损失近千万元。伏汛期间,2750立方米每秒的小洪水便溢槽漫滩,造成滩区油田再度停工停产。针对日趋恶化的河口形势,东营市委书记兼胜利油田党委书记李晔于1988年4月6日主持召开河口流治理工作会议,决定成立胜利油田河口疏浚领导小组,设立前线疏浚工程指挥部,由胜利油田投资,东营修防处进行技术设计,开始对清水沟流路疏浚整治。疏浚整治方案报经山东河务局、黄委会批复同意后,旋即进行以“截支强干,筑堤导流,拖淤破门,攻沙入海”为目的、多种措施相配合的河口疏浚整治试验工程。
河口疏浚工程上自清6断面起,下至拦门沙前沿,长30公里,分作两期进行。第一期工程4月12日开始,7月底完成。期间集结推土机、铲运机、挖塘机共60台(部),简易吸泥船2只,350m³挖泥船1只,拖轮2只,民工1500人,完成以下几项工程:
(一)截堵汊河、潮沟6条。其中,位于清7断面下的北汉河系胜利油田在1986年开辟的分水河道,长2.5公里。至1988年春,过流占来水的80%以上,有夺流改道之势,危及孤东油田。截堵时采用土坝合龙。土坝前事先排打钢管桩,布挂铅丝网片,网前排放尼龙袋装土至出水高度,逐步掩护两岸土坝相向进土,直到顺利完成合龙。
南汊河位于清7断面以下10公里的潮间地带,走向偏南,长7公里,宽120米,深2.7米,分水入海量约占70%。因受潮汐影响,每天水位涨落变化。7月7日开始截堵时,先在导流堤轴线100米处趁每天退潮之机,打桩修做透水苇坝一道,桩长5米,入土2〜3米,桩上编排直径15厘米的苇把,每五层苇把搭挂以尼龙袋装土做荷重的“背搭子”,用简易吸泥船2只和挖塘机在临河冲沙落淤。当透水坝完成后,遇较大海潮造成倒桩毁坝,淤土流失,截堵未成。后又在导流堤轴线附近用尼龙袋、麻袋装土,趁落潮之机由两岸同时向河中推进立堵,当进堵到缺口仅有7米将要合龙时却又遇较大海潮,坝体全被冲垮。总结两次失败经验教训后,又在导流堤轴线以上100米处打双排透水苇坝截堵。该处河宽150米,水深2.2米。沿断面方向打钢管桩(油田废钻杆)2排,桩长5〜10米,入土深分别为3米、6米,桩距1米,排距2米,每排桩上挂孔眼20X20厘米的铅丝网片,网片间填充苇料,每隔1米厚加压尼龙土袋一层;坝前加打拉桩10根,以防坝体倾覆。此次截堵共用钢管桩300根,鲜苇料6.9万公斤。至7月21日完成坝体时,黄河洪峰到达,含沙量40公斤/立米,透水坝发挥缓流落淤作用。洪峰过后,坝前淤积与滩面平,截堵成功。
其他4条汊沟截堵,基本与上述方法大同小异。
(二)河道清障3处。清6断面以下原有鸡心滩多处。对其中阻碍行洪较严重的3处,采用局部切除或开挖沟槽的办法予以疏通。
(三)修筑导流堤3500米。导流堤位于潮间带内,临背两面分别受河水与潮水冲刷,故按高出滩面1.5米、顶宽10米修做。临河面采用5个、背河面采用3个苇袋枕或荆条枕做为堤坡。枕前每隔2米打桩1根固定枕位。枕间空档再用土工布包泥或泥浆泵抽泥淤成堤身,上部排列草袋装红泥封顶。修成后的堤顶高程与当地4000立方米每秒的水位相平。
(四)开挖拦门沙沟槽长2000余米,宽200米,深1.5米左右,出口方向与潮流方向基本垂直,以利潮流挟带泥沙送至深水及口门两侧。
第一期工程在7月底告竣后,基本实现“塞支强干、治乱归一、河有正槽、口门通畅”的目的。其后,黄河八次洪峰接踵而来,峰量递次增加,第七次洪峰流量最大,利津站实测值为5740立方米每秒(8月20日9时),与第一次洪峰(7月14日8〜10时)相比,流量增加2940立方米每秒,北汊河(清7断面)水位却降低0.13米。第八次洪峰(8月24016时)流量5090立方米每秒到达河口时,实际水位和预报水位相比,西河口降低0.18米,十八公里降低0.79米。由于尾闾河段通畅,八次洪峰沿主槽安全入海,保证了河口地区油田的正常生产。
八次洪峰过后,立即开始第二期疏浚工程。共组织拖淤船10只,总功率4000余马力,分别采用拖拽耙具、高压水枪冲刺、推进器水力喷射河底等方法,在20余公里河段内往返作业,并在拦门沙区拖出一条宽100〜200米的过水通道。疏浚拖淤作业一直持续到10月31日结束。经过疏浚后的尾闾河道呈现单一顺直、水流集中、滩槽高差增大、拦门沙区过水通畅的局面,泄水排沙能力增强。凌汛期再度显现疏浚整治的成效。12月16日,西河口以上插冰封河,西河口以下50多公里河道仍是水面敞露,改变了前几年因河门不畅、率先封河并造成冰水漫滩,影响油田正常生产的情况,安全渡过凌汛。