从济南推广全河的治黄科技实践

本站2月24日讯   黄河是一条多泥沙的河流，历史上以“善於、善决、善徙”而著称，泛滥迁徙频繁，带给中华民族深重的灾难，被称为“中华之忧患”。历代治黄人始终没有放弃对黄河除害兴利的探索，在与自然的斗争实践中不断点亮“科技树”，一步步掌握改造自然的工具和能力。清咸丰五年（公元1855年）黄河改道现行河道，流经济南从东营垦利入渤海，济南开始了与黄河的不解之缘，开展了黄河治理开发的探索，在治黄应用技术攻关、科技治河实践等方面取得丰硕成果，创造了举世瞩目的治河科技成就。

航拍黄河绿色生态与城市风光融为一体（张庆民 摄）

山东的引黄工程始于王家梨行

民国时期，随着西方水利新技术的引进，黄河治理开发吸纳西方近代水利技术，借鉴中国古代治水经验，取得了明显进步。

山东地处黄河下游，为防止黄河决口而逐年加高堤坝，形成河床高于坝外地面的“地上河”，导致黄河沿岸地区地下水位上升，进而造成土壤表层盐渍化。1922~1932年黄河流域连续11年遭遇大旱灾，山东省的旱情至1928~1931年最为严重，济南沿黄土地大面积出现减产甚至撂荒，严重影响到民生。

1933年12月，山东黄河第一个虹吸引黄工程，济南黄河王家梨行虹吸引黄淤田工程完工纪念

长期以来，黄河下游百姓既想利用黄河水灌溉农田，又担心在大堤上开口引黄河水会影响防洪，造成黄河决口，只能望河兴叹。据《山东建设月刊》记载，1932年秋，为发展引黄灌溉，改良黄河沿岸沙碱地，山东省建设厅委派曹瑞芝负责黄河沿岸的虹吸淤田事宜，并对黄河沿岸沙碱地进行了详细查勘，显示黄河沿岸共有沙地116.24万亩，盐碱地48.54万亩。

曹瑞芝认为，由于山东境内黄河为地上河，利用虹吸管引水可以常年自流灌溉，具有极强的可行性。如果在黄河两岸安设虹吸管，则可将沿岸沙碱地全部变为良田，并可以利用虹吸淤田余水补充黄河南北徒骇河、万福河等水量发展航运。在他的主持下，1933年2月，山东省编制完成了《山东黄河沿岸虹吸淤田工程计划》，计划选定沿黄15县26处地点建设虹吸工程。具体实施时，山东省建设厅又确定历城县王家梨行、齐河县红庙、齐东县马扎子、滨县尉家口、蒲台县王旺庄5处地点先行试办，计划淤田25.9万亩。

5处先行试点工程中，济南市历城王家梨行虹吸工程最先开工。1933年11月，山东第一个虹吸引黄工程——王家梨行虹吸工程竣工放水，安装21英寸虹吸管一条，出水量0.5立方米/秒，计划灌溉农田1.5万亩。次年四五月间，红庙、王旺庄、马扎子等3处虹吸引黄灌溉工程相继建成，取得了显著效益。据《民国黄河志》记载，山东省建设厅报告称：“在设计之初，原拟放淤数次，始有成效可睹，岂当马扎子验收之际，仅放淤十日，其附近淤成之地，已达一千余亩，淤厚平均约7英寸。此段田地，昔为卑湿盐卤不毛之区，今淤成之后，可变为沃壤。由此可见，沿黄两岸全部虹吸淤灌工程之效益，确为救济农村之大计矣。”淤田工程计划呈请当时国民政府内政部转呈行政院准予拨款，但是拖了两年多，未获结果，1938年王家梨行虹吸工程也随着黄河花园口改道而废弃。

曹瑞芝这次的王家梨行虹吸灌溉技术推广，是山东黄河水利开发的首次试验，一定程度推动了近代水利技术的发展，对之后全省黄河治理开发具有积极引导意义。

新中国成立后，1950年山东黄河河务局设计修建的利津綦家咀第一座引黄放淤闸仅引水1立方米每秒，当年便淤填了背河洼地坑塘，加固了堤防，改造了盐碱地为良田。1955年山东省水利厅、河务局在济南杨庄和历城王家梨行新建两处引黄虹吸工程成功，到1985年山东黄河建成运用的涵闸共41座，虹吸管24处计74条，设计引水能力1900立方米每秒，开辟万亩以上引黄灌溉区62处。全省掀起了利用黄河水沙资源，引黄灌溉，淤填涝洼坑塘，淤地改土，扩大农作物种植面积，增加粮食产量，水利开发利用迎来第一次发展高潮。

机淤固堤技术在泺口付诸实践

自《管子·霸形》《孟子·告子下》记载，春秋时期齐桓公“葵丘会盟”提出“毋曲堤”“无曲防”，说明黄河堤防始于公元前651年之前。黄河有史书记载的2500年来，发生大的改道26次，决口泛滥1593次，有“三年两决口，百年一改道”之称，黄河堤防并没能锁住洪水。究其原因是黄河水少沙多，水沙关系不平衡，泥沙淤积在下游河道内，河床的抬升促使堤防相应加高，形成悬河，一旦遭遇大洪水便会决口或改道。由于水利技术和黄河治理认识的限制，黄河频繁决口改道循环往复，走入了怪圈。

20世纪，济南黄河修防处（即济南黄河河务局）通过虹吸放淤实践，总结出放淤固堤的历史性创新，使筑堤技术实现了跃升。据《山东黄河志》记载，放淤固堤经过了自流沉沙、提水淤背和机淤固堤三个阶段。

1950年，新中国成立后济南黄河建立的首座虹吸管——杨庄虹吸

1955年，济南王家梨行、杨庄建成第一批虹吸工程6条管道，利用虹吸管自流引水淤平了1898年决口形成的老龙门口潭坑，西郊美里湖洼地面积近4000亩平均淤高1.2米以上。此后，霍家溜、陈孟圈和小鲁庄虹吸也进行了自流淤灌，均取得显著效果。济南市科学技术委员会对放淤实验进行了总结，认为“引黄淤地改土，不仅改良了盐碱地，还淤高了地面，加固了堤防，为修筑大堤提供了土方。”之后，1963年济南修防处利用盖家沟引黄闸，对姬家庄沿堤1000米，宽度300米的地段进行了后戗淤土10万立方米，放淤固堤后，节省土方5万立方米。

自流放淤在填塘固堤方面起到了很好效果。但是，由于黄河水位限制，背河淤到了一定高度，自流再也不能奏效。1964年后，为了继续抬高背河地面，加固黄河堤防，济南修防处在曹家圈、小鲁庄、付家庄虹吸管出水口陆续修建了提水站，以提水机泵向高地引水，基于扬程所限，仍达不到固堤高度，且水量小，含沙量低，枯水时期引水困难，放淤固堤进度受阻。

1964年12月，国务院在北京召开的治黄会上，周恩来总理作出，“黄河水沙要在上中下游都有利于生产”的指示，黄委同意山东黄河河务局在济南修防处进行水力冲填试验。1965年，济南修防处在泺口铁路桥南段西侧泺口险工下首选择冲填区，利用旧木船一艘，装配100千瓦电机配带清水泵（后改为泥浆泵），14千瓦高压水泵一套，17千瓦真空泵一台，沉沙区铺设直径30厘米输沙胶管，开始了“水力冲填”试验，试验自5月份开始，至11月底结束，历时294天，开机688小时，抽水39.1万立方米，冲填土方1.43万立方米，平均含沙量每立方米51.29公斤，土方单价1.86元，较人工取土单价节约0.48元，试验初见成效。1966年3月，又进一步改进高压水枪嘴和升降进水笼头，每立方水含沙量由50公斤上升到109.19公斤，平均每方土单价降为0.76元。

上世纪70年代，黄河吸泥船机淤固堤作业现场

为加快机淤固堤进度，1970年济南修防处组建了9人参加的造船组，自力更生利用废旧虹吸管、汽油桶加工平整，在没有技术人员和图纸的情况下绘制草图，边造边改，当年造出第一只铁壳简易吸泥船，安装130千瓦电动机配带8PNA型泥浆泵，于1971年6月在泺口铁路桥以东投产，当年完成土方31.36万立方米。

这个时期，齐河修防段也积极试验机淤固堤技术。据《山东黄河志》记载，齐河修防段试制简易吸泥船，淤平了王窑分段圈堤洼地，1970年成立造船组，土法上马，于7月建成黄河第一只吸泥船，安装6160A型135马力柴油机，配带泥浆泵，用3B57型离心泵为高压水枪泵，1971年4月在齐河城东投产，淤填堤根潭坑，当年完成土方1.31万立方米。

1973年11月，黄委在黄河下游治理工作会议上，肯定了引黄放淤固堤，为巩固堤防闯出一条新路。1974年3月，国务院批转黄河治理领导小组《关于黄河下游治理工作会议的报告》中，将机淤固堤正式列为黄河防洪基本建设工作。从此，奠定了现行黄河下游黄河堤防建设模式。

机淤固堤技术是历史性的创新创造，增强了堤防的抗洪能力，节省了筑堤开支，改善了沿黄居民生活条件，时任国务院副总理的李先念批示“很好，继续总结提高”。1978年，济南修防处参与的“引黄放淤固堤经验”“非金属涂料延长水泵叶轮寿命试验”“简易吸泥船”科技项目，分获全国、山东省科学大会奖。

标准化堤防工程试验段在济南建成

在济南黄河天桥黄河河务局泺口黄河大堤上，建有“黄河标准化堤防工程”记事碑广场，石刻上刻有“山东济南黄河标准化堤防工程”的字样。巨石的左上角，还雕刻着两个金黄色古代人物，一个是大禹，另一个是鲁班，代表着这一工程曾先后获得“大禹奖”和“鲁班奖”。

济南黄河标准化堤防荣获大禹奖、鲁班奖防纪事碑（张庆民 摄）

为加固堤防、提高设防水位，谋求黄河长治久安，将黄河大堤建设成为“防洪保障线、抢险交通线、生态景观线”。2002年，黄河水利委员会根据国务院批复的《黄河近期重点治理开发规划》，确定建设黄河标准化堤防，在山东济南和菏泽先期实施，济南黄河河务局把槐荫、天桥、历城三城区段66.55公里作为一期标准化堤防试验段先期施工。

济南段作为第一期标准化堤防工程的代表，于2002年11月正式启动，历时两年完成工程建设任务。期间，建设者斗风雪、冒严寒、顶烈日，昼夜奋战，发扬“顾全大局、忍辱负重，艰苦奋斗、无私奉献，不达目的、誓不罢休”的标准化堤防建设精神，克服了常人难以想象的种种困难，用扎实的工作谱写出了一个个感人的故事，换来了黄河的伟岸和安澜，2004年12月济南一期标准化堤防建设按期完成。2007年，该工程获得水利工程大禹奖；2008年，又荣获国家建筑工程最高奖——鲁班奖。这是黄河防洪工程首次摘取国家建筑工程质量“桂冠”，与当时的国家体育场鸟巢、国家大剧院、首都飞机场三号航站楼等同步登上了“鲁班奖”的领奖台。这是我国人民治黄70多年历程中第一个收获如此殊荣的堤防工程，也是唯一的一次。2008年，济南黄河为纪念荣获“大禹奖”和“鲁班奖”，专门在黄河大堤上建设了标准化堤防记事碑，时任黄委主任李国英作为黄河标准化堤防工程的总设计师，与山东省副省长贾万志为纪念碑揭牌。

航拍建成的黄河标准化堤防天桥段（张庆民 摄）

何谓“标准化堤防工程”？就是该工程以防御艾山站以下河道11000立方米每秒的洪水为设计标准，大堤顶宽12米，修筑6米宽沥青路面，堤顶两侧种植行道林；淤背区宽度100米，顶高程与2000年设计防洪水位平，顶部种植生态林，背河堤脚外种植10米宽护堤林；平工堤段临河种植宽度30～50米防浪林；险工加高改建达到设计标准。

为什么济南黄河标准化堤防的土石方工程，能够荣获中国建筑工程最高奖“鲁班奖”呢？专家组给予的考评意见是，综合考量工程设计、施工质量、科技创新、管理养护和实用效果“上好”。在工程设计中，首次将生态景观和环境美化、绿化纳入其中，充分体现生物防护工程的生态功能；在建设管理中，创造了独具特色的管理模式，将工程建设“三项制度”拓展为项目法人制、招标投标制、建设监理制、合同管理制和竣工验收制五项制度；在工程建设中，采用了冲吸式吸泥船从河道内采沙的水力冲填施工技术，达到了加固戗台与挖河减淤的双重目的，节约土地24360亩。在国内首次设置四级加力泵站，首次采取跨河取沙，攻克了超长距离输沙难题；在工程施工中，自行研制的“冲吸式喂入式笼头”“环氧树脂涂金刚砂耐磨泵叶”“同位素泥浆浓度测量仪”“吸泥船远程计量核算系统”等新技术，以及改进型渣浆泵新工艺，使机淤产量稳定保持在500~700公斤每立方米高含沙区运行，创造了冲吸式吸泥船单船日产土方超过3000立方米，最高达到5000立方米高产纪录；在后期管理中，加大工程绿化美化，生物防护工程成效显著，既防风固沙、抵御扬尘，又成为市民休闲观光的好去处。

济南黄河标准化堤防建成后成为了一道生态工程屏障，防御洪水能力大大增强，初步构建起较完整的防洪工程体系，保障了省会济南的防洪安全。济南城市北部是黄河，南部是高山，过去，由于人们惧怕黄河，城市依山而建，东西狭长，一条经十路就长达一百多公里，成为亚洲最长的城市道路，有“堵城”之称，城市发展空间严重受限。标准化堤防的建成解除了后顾之忧，让济南发展有了底气，如今乘着黄河国家重大战略的东风，济南新旧动能转换起步区全面起势，经过三年发展，黄河已经变成济南的“城中河”。

正是由于济南黄河一代代治理者同沿黄人民一起，发扬不怕困难、实事求是、改革创新的精神，进行了一次又一次的实践探索，从挫折中汲取教训，从成功中总结经验，才取得了人民治黄史上的基层治河经验和技术，为新时代黄河治理开发贡献了济南黄河力量。（张庆民）