一种根治泥沙浑色大江河水的优化治理方法与流程

本发明涉及一种根治泥沙浑色大江河水的优化治理方法，属于水利水电技术领域。

技术背景

地球上的大江河流，多可将其分为两大类型：第一种是季节性多清水时间、短混水的年复一年的长清色短浑黄相交替河流，例如我国的长江、珠江、黑龙江、雅鲁藏布江等，夏秋的雨季的短时出现江水大涨的浑黄河水，冬春季节，江河多为清水河流，正是因为有了这些年复一年的长清色短浑黄相交替河流，才造就了内陆江河沿途的冲积性平川、平原及入海口的增长式三角洲平原的地理状态；第二种是长年多浑黄少清的泥沙浑色大江河水，例如我国的黄河，它既包括了夏秋雨季的短时出现江水大涨的浑黄河水，更包括了河流沿途落差大、且河流冲刷某些沿途硬度稍低的泥岩土质河床所形成的常年增浑黄水的短时重浑黄长年浑黄少清河水，例如我国的黄河，因泥沙量大，不仅造就了中上游江河沿途的冲积性平川、平原，更造就了中下游河南地区的平原及悬河，山东地区的平原及入海口的增长式三角洲平原的地理状态，悬河沙害是由黄河独特泥沙水质、中下游两省地理特点决定的，当落差大、泥沙量大、流速大的黄水进入地形平缓的河南及以下地区时，低流速+较大泥沙粘性+长时缓流的特定条件，沿途沉淀，除了造平原、造陆地，唯一不足是中下游出现了悬河的有害问题，新中国成立后，国家重视、兴修水库调节水资源治理黄河，近七十年没有一例黄河泛滥灾害发生，但悬河的问题没有得到有效解决，于是尝试兴建建小浪底泥沙冲排水利工程来解决悬河问题，期望能在夏秋季将泥沙冲排进大海去，然而效果很不尽人意，虽减低了河南省内的悬河问题，但山东省又有了新的悬河问题出现，没有达到将黄土泥沙颗粒全部排进大海之预期目的。

技术实现要素：

为解决好类似我国黄河之类的世界各种浑色大江大河的治理问题，本发明提供了一种根治泥沙浑色大江河水的优化治理方法，其特征在于：先摸清致使某浑色大江大江河的增浑区段有多少个小分段，并勘测、规划、选定修建水电大坝的坝址、进行初步建坝方案论证和设计，特别是最下一级增浑区段的出口处的第一期水电大坝基础设施a，进行更为详尽的勘测、规划、选定修建水电大坝的坝址、初步方案论证和设计；

再运用专利号2016112720411中的建水电大坝基础设施、逐一在各增浑区段下口处修建水电大坝基础设施，让原走斜度大的弦边fg的增浑区段河水、改走库区顶面的水平股边fe，使河水缓慢变清之后，又改使清河水走勾边eg的混凝土大坝中的发电通道，将巨大的水力势能变成电能后，最后让变清河水从大坝底部流向下游；

结合河流增浑区段的总数量，将河流上的多个增浑区段两两进行联系考虑，例如从最下一级增浑区段a开始有序地将增浑区段a与增浑区段b两两组合、增浑区段b与增浑区段c两两组合、增浑区段c又与增浑区段d两两组合、......k两两组合，巧妙地利用能形成下游悬河的有害泥沙，让其变害为宝：先兴建最下一级增浑区段的出口处的水电大坝基础设施a，利用其以上多段增浑区段b、c...k中的有害的冲积浑水泥沙，k为有限自然数，作为最下一级增浑区段的出口处的水电大坝基础设施a向下形成冲积性平川、或平原的资源，形成冲积性平川、或平原，待最下一级大湖中上区的冲积性平川、或平原的前沿线端点a延伸抵近至距水电大坝基础设施a的大坝适当距离的点a时，再开始修建第二级增浑区段的出口处的水电大坝基础设施b，使最下一级大湖的入水由多泥沙的浑水变成没有或微量少有泥沙的清水，及时中止最下一级库坝大湖中上部冲积性平川、或平原的增长延伸过程，又利用c...k中的冲积增浑泥沙水，形成第二级冲积性平川、或平原，待冲积性平川、或平原的前沿线端点抵近至距水电大坝基础设施b的大坝适当距离的点b时，又再开始修建第三级增浑区段的出口处的水电大坝基础设施c，利用d...k中的冲积浑水泥沙......，如此往复，有序联动进行，逐一修建k个水电大坝，最后将某条浑色大江河的增浑区段所有分段治理好，让全条江河的河水全部变成清河水、变成了季节性多清流水时间、短混水的年年交替变色河流，以此法治理我国的黄河为例，始先排查、并摸清了黄河主要有三大河水增浑区段，先优化治理最下一级增浑区段：即在陕东南峡谷进入河南省的出口与上部内蒙南部增浑区段的进入口间，修建水电大坝基础设施a、形成库坝式大湖，进而在大湖的中上部形成冲积性平川、或平原，待最下一级大湖中上区的冲积性平川、或平原的前沿线端点a抵近至距水电大坝基础设施a的大坝适当距离的点a时，再动工修建兰州市以下的第二级增浑区段的出口处的水电大坝基础设施b，及时使陕西东大湖的入水由多泥沙的浑水变成少有或没有黄土泥沙的清水，及时中止陕西东部库坝大湖中上部冲积性平川、或平原的延伸增长过程，如此两两有序联动建坝治理，又待兰州市以下的第二级增浑区段的出口处的水电大坝基础设施b的冲积性平川、或平原的前沿线端点抵近至距水电大坝基础设施b的大坝适当距离的点b时，最后启动修建兰州市域以上的第三级增浑区段的出口处的水电大坝基础设施c，三大段的水坝的梯级水坝群全面建成后，黄河将变成了类似长江、珠江、黑龙江等大江河流一样的季节性多青河流水时间、短混河水的年年交替变色河流，届时，不仅河南省内的历史悬河问题得到治本与标本兼治地解决，而且对因小浪底水利工程使三东省内出现的新生的悬河问题得到及时中止性解决。

泥沙浑色大江河水增浑区段优化治理中的湖水变清与冲积性平川、或平原形成的过程：由于在窄长河道上修拦河大坝后，来自上游流下高含泥沙河水受大坝的阻挡聚流而形成库坝式湖泊，相对走原库底fg的细而窄长冲刷河道，水库顶升、湖面宽阔平畅，被河床聚缩集的河流截面有限面积被分散于远离库底之上的宽大、近似水平的湖面，其原有的能量流便散失全无，在分散而缓慢的近于湖面的最高层面流动河面水上，入口处河水中黄土泥沙颗粒因比重大于水，且失去流速挠动的支撑，便开始缓慢下沉，出现库面水黄土泥沙颗粒浓度缓慢减小，即泥沙含量下降，再向下远离入口，泥沙含量下降到更低更小，再到漫长距离的库中区、更漫长的大坝处，泥沙含量下降到极低而达标的小，完全变成了清河水，由于各个增浑区段的距离都很长，即每一优化治理的水电库坝的湖面长度都足够地漫长，随着各库坝大湖中黄土泥沙颗粒的缓慢下沉及优化治理工程的全面展开、直到结束，上游流入各库坝宽大的湖泊之深黄水，也将逐渐变成浅黄色...更浅黄色...全清河水，其流出各大湖的大坝底部的河水更是由清变得更清，直到进入法河南下游的清水为非常清的清水......很少有黄土泥沙颗粒的清水、极少有黄土泥沙颗粒的清水、极其微量的黄土泥沙颗粒、形不成沉淀的清河之水了；

由于大湖水入口至库坝间的水深度也是依一个逐次增加的一种梯度式增加，黄土泥沙颗粒沉淀速率反而依一个逐次减小的梯度减小，所以，在上游源源不断被向入口处注入着上游高泥沙浑浊河水时，其入口便率先出现冲积性河滩、河川、或平原，并以极其缓慢的速率向下方库中、库坝区延伸，若再配以人类智慧，如人为改变库区蓄水高度、导向改变冲积式平川或平原的方向等、便能使冲积性河滩、河川、或平原变得更加合理和可控，形成更理想式的平川、或平原，当冲积性平川、或平原的前沿到达人类智慧预设库坝大湖中适当的点a或b时，再动工修建其对应的上一级增浑区段的水电大坝工程，及时切断向下一级大糊注入高泥沙浑浊河水，变成注入清水，则下一级冲积性平川、或平原的速率便大幅减低或终止，下一级大湖坝底排出的河水变的更为清沏，相邻两个水电大坝工程修建下上两两配合，在让浑色大江河水变清的同时，也让冲积性平川、或平原得到科学地有效控制，如此反复，错时有序开工建坝优化治理增浑区段，最终必能将同一条泥沙浑色大江河水上的k个增浑区段治理变成k-1个冲积性平川、或平原、并各自串接着一个清水半湖，共k-1个清水半湖与最上端一个增浑区段的清水全湖组成的完美优化治理泥沙浑色大江河水的工程过程，届时，一个整条特殊的常年泥沙浑色大江河水就变成了一条季节性多清流水时间、短混水的常态大河，这种按照人类智慧优化治理得出的副产品————冲积性平川、或平原、其下又串接着大湖的江南米鱼之乡。

具体到我国黄河中上游的三个增浑区，其优化治理与解决下游两省悬河问题的过程：黄河的最大危害就是在河南区段形成悬河问题，原因在于全河流独特的地理条件和其上游水流中黄土泥沙粘性大的特点，人们只要设法解决二者中一个，悬河的问题就能得到彻底地解决，独特的地理条件显然是不可能改变的，解决悬河问题只有一条路可走，就是消除河水中的黄土泥沙，专利号2016112720411能使黄河变清河，就是针对解决下游悬河问题的专用发明，但能否在专利号2016112720411的基础上还能做的更好呢？本发明给出了一种根治泥沙浑色大江河水的优化治理方法，就是一个专门针对水利专业人修建黄河小浪底冲沙排沙水利工程试图解决下游悬河问题，而未能达到预期目标而给出的一种彻底根治方法，两个专利方法不同于“小浪底”冲沙排沙的治表思路，是治本断根的本标兼治的方法，具体地：

经调研，黄河之所以成为世界有名的长年多混少清的泥沙黄浑色大江河水，主要是陕西至内蒙的南北黄河增浑黄水区段、兰川市以下至吴忠市区段和兰川市以上，共计三个黄河增浑黄水区段的影响；而使黄河为长年多混少清的泥沙黄浑色大江河水，按照以上所给出的一种根治泥沙浑色大江河水的优化治理方法，按法在最下的陕西增浑黄水区段向上、按顺序两两组合联动治理，将三个黄河增浑黄水区段分成三个工程区段：一期河水变清治理的水坝水电工程a、二期河水变清治理的水坝水电工程b、三期河水变清治理的水坝水电工程c，治理时，一期河水变清治理的水坝水电工程a与二期河水变清治理的水坝水电工程b组合联动治理，二期河水变清治理的水坝水电工程b与三期河水变清治理的水坝水电工程c组合联动治理，逐次由下向上错时开工修建好第一、二、三个黄河增浑黄水区段的水电大坝工程，界时，使流向河南及山东的千古黄河名水中，因永久缺失、没有了细质粘性较大的黄土泥沙颗粒，将一劳水逸地结束河南省段的悬河历史、更能解决近年来山东省新发现悬河正在初生形成的问题，还更能获取水能电力资源、冲积性平川或平原的平川+水电半湖的米鱼之乡资源。

一种根治泥沙浑色大江河水的优化治理方法的衍化一法：就是与优化治理对应的快捷治理下游水利灾害问题，在一条泥沙浑色大江河水的k个增浑黄水区段相继同步启动k个水电大坝的兴建工程，使其同时开始缓慢蓄水，待所有大湖蓄满水时，整条泥沙浑色大江河水便快捷地变成了年年长清短浑黄相交替河流，届时治理后的河流进入下游，原有的河水灾害问题便得到了快捷地全面解决。

用一种根治泥沙浑色大江河水的优化治理方法的衍化二法较快治理我国黄河下游悬河危害问题的过程：从黄河水道上的3个增浑黄水区段中最下a增浑黄水区段开始，向上逐一相继修建一期河水变清治理的水坝水电工程(1)、二期河水变清治理的水坝水电工程(2)、三期河水变清治理的水坝水电工程(3)，建好一期，再修建第二期，最后修建第三期，一期接一期，完成好全部增浑黄水区段的治理工程，能较快地让黄河很快变成年年长清短浑黄相互交替的正常河流，因治理后的河水流向河南、山东两省的河水中没有了上游黄土泥沙颗粒，届时其下游悬河危害问题也便很快地得到全面解决。

还可用一种根治泥沙浑色大江河水的优化治理方法的衍化三法较快治理我国黄河下游两省悬河危害问题的过程：从黄河水道上的3个增浑黄水区段中最下a增浑黄水区段开始，向上逐一相继修建一期河水变清治理的水坝水电工程(1)、二期河水变清治理的水坝水电工程(2)、三期河水变清治理的水坝水电工程(3)，将每一增浑黄水区段分成多个子区段，由下往上逐一修建多个子区段的子水电库坝，完成一期后，再修建第二期，最后修建第三期，一期接一期，完成好全部增浑黄水区段的子水电库坝治理工程，让黄河很快变成年年长清短浑黄相互交替的正常河流，因治理后的河水流向河南、山东两省的河水中没有了上游黄土泥沙颗粒，届时其下游两省的悬河危害问题也便很快地得到全面解决。

附图说明

图1是某一泥沙浑色大江河三大河水变浑河区段的根治优化治理流程示意图。

图2是泥沙浑色大江河水最下一级增浑区段被优化治理后的冲积性平川、或平原形成过程示意图。

图3是泥沙浑色大江河水相邻两增浑区段彼此优化治理之间前后时间的拿捏掌握示意图。

图4是用根治黄河三大河水变浑河区段的衍化三法较快治理下游悬河危害问题示意图。

上述多图中包括了一期河水变清治理的水坝水电工程1，二期河水变清治理的水坝水电工程2，三期河水变清治理的水坝水电工程3，一期冲积性平川或平原的前沿线端点4，二期冲积性平川或平原的前沿线端点5；冲积性平川6，斜度大的弦边河床7，河水变浑河床两岸宽畅河川8，黄土泥沙颗粒9，股边式泥沙量逐渐变小的库水10，湖塘11，多分支蜿蜒流动的混河水道12，主河道13，原古冲刷水道所存留的两岸泥土高原14，新冲积平川延伸前沿线端点位置15，拦河大坝水电设施16，缓流变清的河水17，勃海湾海水18。

实施例一：采用根治泥沙浑色大江河水的优化治理方法治理黄河、彻底解决河南、山东两省悬河问题的治理过程。

为了使河南、山东两省的悬河问题得到彻底地解决，就必须使由陕西流入河南省的河水中没有或极少有较高浓度的黄土泥沙颗粒含量9，为了保证这一目标实现，须先在陕西黄河冲出急流峡谷的谷口适当位置修建一期河水变清治理的水坝水电工程1，建成后蓄水至满水高度的七成，形成高峡平湖，由于平湖的水位抬升作用，原泥沙浑黄的黄河水三大斜度大的弦边河床7增黄区段减少为两个，剩余上游两个增黄区段所产生的增浑黄水，在进入一期高峡平湖入口后因进入水平湖面，流速大幅减低，便开始了形成悬河向库坝区延伸的类似河南省悬河的泥沙自然淤集的漫长过程，人们可根据泥沙自然淤集形成悬河及两岸情况，通过调节增减库区蓄水高度、再用疏浚船等人为地破坏入口处的水流流向，多次干预，促使冲积性平川或平原的良好形成，将上游两个增黄区段所产生的增浑黄水中的高黄土泥沙颗粒9沉积于一期高峡平湖入口的四周，而成为向库坝方向延伸式冲积性平川、或平原，一期冲积性平川6的冲积性平川或平原的前沿线端点5极其缓慢的向下延伸，当新冲积平川延伸前沿线端点位置15抵达距拦河大坝水电设施16预设的a点位置，及时启动二期河水变清治理的水坝水电工程2，并逐步将一期库区蓄水高度提升到设计标准高度，开启二期河水变清治理的水坝水电工程2的冲积性平川、或平原的过程，使流入下一级的一期河水变清治理的水坝水电工程1的入水变为清河水，此时下一级大湖上的冲积性平川、或平原的过程就基本中止结束，第二级大湖的新冲积平川延伸前沿线端点位置15便开始缓慢向拦河大坝水电设施16方向延伸，当冲积性平川或平原面积达到整个库区面积这一半的数值时，即新冲积平川前端延伸位置15接近b点时，及时启动三期河水变清治理的水坝水电工程，并蓄水发电，如此这般，最终使黄河上的三大增浑黄水区段变成了兰州市区以上的水电大湖、兰州市区以下的冲积性平川、或平原相串接的半湖、陕西东北向的冲积性平川、或平原相串接的半湖式的大湖下串接冲积性平川、或平原半湖、再串接陕西东北区的冲积性平川、或平原又串接陕西东南的小湖，使陕西以上黄河变成季节性多清河流水时间、短混水的新黄河流水，新黄河流水使流入河南的清亮黄河水中因缺失了黄土泥沙颗粒9、而让河南、山东两省的老新悬河停止增长，永远根除了悬河泛滥的水害问题。

实施例二：用一种根治泥沙浑色大江河水的优化治理方法的衍化三法较快治理我国黄河下游两省悬河危害问题的过程：从黄河水道上的3个增浑黄水区段中最下a增浑黄水区段开始，向上逐一相继修建一期河水变清治理的水坝水电工程(1)、二期河水变清治理的水坝水电工程(2)、三期河水变清治理的水坝水电工程(3)，将每一增浑黄水区段分成多个子区段，由下往上逐一修建多个子区段的子水电库坝，完成一期后，再修建第二期，最后修建第三期，一期接一期，完成好全部增浑黄水区段的子水电库坝治理工程，让黄河很快变成年年长清短浑黄相互交替的正常河流，因治理后的河水流向河南、山东两省的河水中没有了上游黄土泥沙颗粒，届时其下游两省的悬河危害问题也便很快地得到全面解决。