清水通道治理
① 黄河治理与再造战略构想的治黄思路和立论基础
13.2.1.1 黄河的症结问题与治黄的关键环节
众所周知，黄河的症结问题，就是泥沙问题。它集中表现在中游黄土地区的泥沙侵蚀与下泄（占全河泥沙总量16×108t/a的90%）和下游河道地区的泥沙淤积与抬高两个方面。尤其是中游晋陕峡谷（河口镇—龙门段）两岸的多沙粗沙地区，多年平均入黄泥沙量高达9.08×108t/a，占全河泥沙总量的55.7%。且该峡谷地区主要为中、粗粒级的床沙质（＞0.025mm），它是造成下游河道淤积抬高的罪魁祸首，约占下游河道淤积总量的82%（其中＞0.05mm的粗沙占60%）。
因此，如何控制或减少中游地区，特别是晋陕峡谷段多沙粗沙地区的泥沙侵蚀与下泄；怎样抑制或消除下游河道淤积与抬高，成为治黄成败的关键环节。
13.2.1.2 黄河治理与再造的治黄思路和立论基础
笔者认为，黄河治理必须以“治沙”为中心，这是根治黄河的一条必由之路。但是，治沙不能仅仅局限于当今中游地区传统的水土保持“拦沙”和下游河道所谓的“调水调沙”减淤方策上。治沙，首先要搞清楚泥沙侵蚀、堆（淤）积的机理。泥沙侵蚀是一个循环过程，即侵蚀—搬运—侵蚀。如果被侵蚀的泥沙不能被搬运（输移）走，则下步侵蚀就不能继续进行。这里，“搬运”是侵蚀能够继续进行的先决条件。同理，泥沙堆积也是一个循环过程，即侵蚀—搬运—堆积。如果我们能够控制“搬运”这个传递环节，其侵蚀、堆积均不能继续下去。因此，可以看出，不论是从“侵蚀”角度治沙，还是从“堆积”角度治沙，均需从这个“搬运（输移）”环节上去寻求治理突破。动力地质学原理告诉我们：泥沙的侵蚀、搬运和堆积是水能（量）作用的结果。在水能高的地段，其水流侵蚀搬运能力必然要强；反之，在水能低的地段，其水流侵蚀搬运能力必然要弱，而堆积作用则相对加强。之外，泥沙侵蚀搬运除与水能（量）的大小成正比外，在相同的水能分布下，还与河床及其流域范围内地表岩性和植被状况有关。岩性愈坚硬，植被愈发育，其泥沙侵蚀搬运作用愈弱；反之，亦然。
前人勘测结果表明：黄河流域水能的理论蕴藏总量有4054.8×104kW，其中仅干流就分布着近3000×104kW。由于干流各段所处地形地貌位置不同，加之各段汇入、引出水量大小不一，使得各段所蕴藏的水能量差异甚大。其中水能量主要集中分布在上游玛曲—青铜峡段（河道比降1.59‰），占总量的53.97%，单位水能量达1.13×104kW/km；中游晋陕峡谷河口镇—龙门段（河道比降0.84‰），占总量的18.9%，单位水能量达0.78×104kW/km和潼关—花园口段（河道比降0.63‰），占总量的11.1%，单位水能量达0.88×104kW/km。而其余各段水能蕴藏量很低，尤其是下游花园口—海口地段（河道比降0.12‰），只有总量的4.6%，其单位拥有量更少，只有0.18×104kW/km。
在上述三个高能地段中，玛曲—青铜峡段和潼关—花园口地段，由于河床及其周围地表岩性主要为坚硬基岩，且植被发育尚好。因此，抗侵蚀能力很强，虽然具有强大的侵蚀搬运能量，但能够进入河道并可以输走的泥沙却很少。与之相比，中游晋陕峡谷河口镇—龙门段则情况迥异。它不仅河床比降大，水流侵蚀输移能量强，而且该段两岸地区皆为土质疏松、遇水极易侵蚀的广袤黄土。因此，这个地段有“能”有“沙”，成为“强烈侵蚀的输沙搬运通道”，并在上游大量高能清水的“下推”作用下，有9.08×108t/a、占黄河泥沙总量的55.7%的泥沙从该段进入黄河，并输送到下游地区。然而，下游花园口—海口地段的侵蚀搬运（输移）载体—“水及其能量”又极其微弱，无法满足中游下泄泥沙的输移能量需求。因此，水流便以弃沙的方式维持载体与载物（泥沙）之间的能量匹配关系，使得每年有约4×108t的泥沙因载体（水）能量不足产生沿途落淤，而不能携入海中，这种长期冲—淤不得平衡发展的结果，必然导致黄河下游“地上悬河”的产生，并呈恶性态势发展，这就是造成黄河淤积抬高问题的根源所在。换句话说，黄河中游特别是晋陕峡谷黄土地区的泥沙，之所以能够被大量侵蚀并输移至下游地区，其主要的原因就是该段泥沙侵蚀输移载体水能极强所使；而输移至下游的泥沙又之所以不能全部携入海中，导致河床逐年抬高的根本原因就是该段泥沙搬运输移载体水能极弱所致。从本质上讲，这是黄河各段水能“不合理分布”的结果。
因此，治沙治黄必须从调整和优化水能分布入手，在中游特别是在晋陕峡谷地区，应力争最大限度地限制和削弱其“搬运输移能量”，破坏泥沙“侵蚀—搬运”的循环过程；在下游，应力争提高或加强其“搬运输移能量”，破坏泥沙“搬运—淤积”的循环过程。这样通过水能的优化配置，改善泥沙侵蚀输移和堆积的能量分布环境，即可创建黄河下游动态冲淤的平衡局面——实现黄河的根本治理。可以这样说，治沙是治黄之本，而“调能”又是治沙之本。
② 黄河治理与再造构想的第四纪地质演化的依据
“黄河治理与再造战略构想”有着多学科支持的依据。下面仅从黄河流域第四纪地质环境演变及其黄河发育演化的角度来客观审视该战略构想是否科学与合理。
正如第11章所述，新生代时期，由于构造运动的作用，当今黄河流域散布着多个相互独立的构造盆地。其中较大的有银川裂谷盆地、呼和浩特（河套）裂谷盆地、汾渭断陷盆地等。在地质历史时期的演化过程中，这些盆地逐渐发展成为内陆湖泊，与华北湖一起组成黄河发育史前的湖泊群落。直到第四纪周口店期初期，银川、河套、汾渭等内陆湖盆仍然存在，并各自成为独立的集水系统，控制着当地侵蚀基准面及其水系的发育。随着河流溯源侵蚀过程的发展，侵蚀袭夺与贯通作用逐渐加强，原以诸内陆湖盆为中心的、彼此独立的集水系统，开始相互发生连通，湖泊随之逐渐消亡，最后形成统一的外流型水系——黄河。
由于各段所处地貌位置和构造升、降性质的不同，加之两湖盆之间相对距离大小的不等，以及地质岩性抗蚀能力的差异，必然导致诸湖盆（包括华北湖）之间水流溯源侵蚀作用的强度不同与相互之间连通时间的先后不一。对此，不少学者都进行了详细深入的研究。结果表明，位于汾渭断陷盆地的三门湖消亡于第四纪周口店期早期或泥河湾期末期；银川、呼和浩特（河套）湖泊则于周口店期中晚期开始萎缩，并于萨拉乌苏期早期逐渐消亡；华北湖因受黄河来沙及海水进退影响，其西部干涸于萨拉乌苏期末，东部干涸于晚全新世。因此，由上述湖泊干涸消亡时间的早晚不同不难得出，诸古湖盆之间相互被连通的时间也不一致。青铜峡以上和龙门至桃花峪段为第四纪周口店期早期或泥河湾期末期即已形成。而这时期，位于中游地段的青铜峡至龙门段，也可以说是河口镇（河套湖东缘）至龙门（三门湖北缘）段黄河还未连通形成。河套地区在第四纪周口店期时期仍为一大型湖泊，湖区面积仍有450km2（闵隆瑞，等，1998），发育着稀树草原植被，气候干冷，有时略显湿凉。湖中沉积物下部以黑色、灰色粉砂质黏土为主，上部以浅湖相芒硝矿层为主。这说明它仍为一封闭沉积环境，湖水还未外泄。
因此，这时期下游河南平原只是接受来自汾渭断陷盆地（龙门）以下至华北盆地（桃花峪）段，即形成于周口店期早期或泥河湾期末期黄河东段的河流冲积相沉积，覆盖在此前来自周围山地的坡洪积相、冰水相、湖积相沉积物之上，黄河冲积扇开始发育。但是，从河南平原钻孔资料统计结果来看，周口店期黄河冲积扇发育规模较小（详见第5章），沉积速率不大，全区平均只有约92.6mm/ka。这就是说，中更新世时期，由龙门至桃花峪河段所输送到下游华北湖的泥沙，不论是输沙总量，还是输沙强度均不大，对当时华北湖的淤填消亡作用微弱。
当到了萨拉乌苏期早期或周口店期末期，黄河最后一段——河口镇（河套湖）至龙门（原三门湖）段才得以最终贯通。这时河套湖泊大幅萎缩，在上述浅湖相沉积的芒硝矿层上，逐渐被河流相沉积的萨拉乌苏阶粉细砂和中细砂层所覆盖，湖水开始向下游溢出，河套古湖开始消亡。直到这时，银、呼盆地（河套湖泊）以上黄河西段才与汾渭断陷盆地（三门湖）以下的黄河东段，通过黄河中段——河套湖至三门湖段即晋陕峡谷段的最终贯通而连接起来。至此，一个统一的黄河方告形成。
然而，随着黄河中游晋陕峡谷河口镇至龙门段的最后连通，一个重要的“转折”时期则悄然来临。上游大量清水急速下泄；下游大股水流溯源上侵，致使河—龙区间大量泥沙被侵蚀下泄，进入下游黄河的泥沙“骤然增加”，一个真正的“黄（浊）河”从此诞生，并开始大显“沙威”。
河南平原第四系钻孔资料充分显示，萨拉乌苏期及其以后形成的黄河冲积扇规模十分庞大（表4.1，图11.3），冲积扇发育达到兴盛时期，平均扇体沉积速率约达312.6mm/ka。其中宁嘴冲积扇西起华北湖西缘的今孟津宁嘴，北至太行山南麓，南抵伏牛山北麓，东达汲县、新乡、尉氏和扶沟一线而隐伏于全新世桃花峪、兰考等冲积扇之下，平面形态东宽西窄，现残留面积达6990km2。
特别是萨拉乌苏期晚期及全新世以来，由于晋陕峡谷——河口镇（河套湖）至龙门（原三门湖）段“高能搬运通道”的强力侵蚀输移作用，致使两岸地区侵蚀沟壑快速发展，侵蚀面快速扩大，遂进入下游河南平原即华北湖盆的泥沙剧增，所形成的桃花峪冲积扇、兰考冲积扇等规模更加庞大，冲积扇发育达到鼎盛时期，冲积扇平均沉积速率则高达1691.6mm/ka。
因此，以上事实深刻表明晋陕峡谷段在黄河水流系统中，具有非常独特的“能量”地位和极其重大的侵蚀输沙作用。即只有当晋陕峡谷河—龙高能段发生了连通之后，黄土高原才开始加速侵蚀，黄河输送到下游华北湖的泥沙才开始大幅度增加。换句话说，只有在“强烈侵蚀输沙的河—龙连通段”的存在下，沿该段两岸黄土地区才有了“加速侵蚀”的不良局面。数以万计的侵蚀沟壑开始发育，并由近岸地带向远岸地区大力发展，侵蚀作用面快速扩大，侵蚀下泄泥沙通过千沟万壑涌入晋陕峡谷河—龙段。而该段又在上游大量清水的推动下，加之该段落差很大，蕴藏着极大的输沙能量，致使两岸沟壑汇入的泥沙又被及时地搬运走，从而为泥沙的进一步侵蚀创造了条件。随着河—龙段的侵蚀下切并导致两岸侵蚀沟壑的不断发展，泄入下游华北湖的泥沙量也以迅猛之势呈几何级数增加。河—龙段连通之后的黄河，无论是单位输沙强度，还是绝对输沙总量都是旷古未有的。
从上述第四纪古地理环境演变及黄河发育演化的地质史研究来看，“黄河治理与再造战略构想”正是力图“恢复”周口店期即中更新世时期黄河的基本水流格局，“恢复”周口店期即中更新世时期黄河的侵蚀、搬运、堆积的能量分布环境。它将“重新铲除”河—龙段黄河“高能侵蚀输沙通道”的巨大影响，重塑黄土高原地区周口店期即中更新世及其以前时期“少量的、较为正常的”侵蚀产沙环境，再造周口店期即中更新世时期龙门—桃花峪河段的河道泥沙输移速率，这无疑对抑制黄土高原的加速侵蚀，并为迅速创建下游河道动态冲淤平衡局面具有极其重大的支持作用。可以说，周口店期即中更新世时期的“黄河”水流格局和泥沙侵蚀搬运的载体能量分布环境是“战略构想”确保成立的、最好的“原型试验”。
况且“战略构想”在“克隆”周口店期即中更新世时期“健康”黄河水流格局即水能量分布环境的同时，还特别强调给出了“下游引水增能，冲沙减淤”的相机配合“治疗”作用。这样在“上游分水减能，中游限（断）能拦沙和下游增能冲淤”的协同作用下，创建下游河道动态冲淤平衡（健康）局面是不难实现的。
因此，从黄河流域第四纪地质环境演变及其黄河发育演化来看，“黄河治理与再造战略构想”的科学性与合理性是显而易见的，并得到了最有力的说明和佐证。
③ 江苏省通榆河水污染防治条例的解读
通榆河是一条纵贯南通、盐城、连云港市行政区域的我省南水北调的骨干河流，干流规划全长415公里，与上百条河流相通，流经20多个县级以上行政区域，是我省沿海地区最重要的“清水通道”。为此，省人大常委会于2002年12月17日通过了《关于加强通榆河水污染防治的决定》，对通榆河水环境予以重点保护。但近年来，随着苏中、苏北工业化进程加快和沿海开发战略的实施，通榆河水环境保护又遭受严重威胁，给沿线居民的饮用水水质保障带来巨大压力。对此，省人大常委会高度重视，李全林副主任带队于2010年9月对倪峰等代表提出的《关于加强通榆河水源保护工作的建议》进行重点督办。2012年1月12日，省第十一届人大常委会第二十六次会议通过了《江苏省通榆河水污染防治条例》，共五十五条，从通榆河功能定位、通榆河保护区划定、通榆河水污染防治等方面进行了规范，并自2012年4月1日起施行。
《条例》紧扣防治通榆河水污染、保障饮用水安全、促进本省沿海地区经济社会可持续发展的立法目的，结合通榆河沿线地区经济社会发展和生态环境保护的实际，在《关于加强通榆河水污染防治的决定》的基础上，吸收我省以往水污染防治的立法经验，作出了不少新的规范。【亮点之一】突出饮用水源功能定位目前，通榆河流域有县级以上集中式饮用水源地24个，涉及人口1000多万，盐城市区及其大部分县（市）和泰州市个别县（市）已经将通榆河沿线地区河流作为饮用水源，连云港市也考虑将通榆河规划为备用水源。同时，通榆河又是沿海地区的一条水运交通大动脉和重要战略性资源，具有灌溉、行洪等功能。因此，如何协调好饮用水源与航运等功能，是立法首先需要解决的问题。《条例》第三条开宗明义，明确规定通榆河是沿河地区居民饮用水的主要供水水源，同时兼有灌溉、航运、行洪等功能。通榆河以及主要供水河道的水质应当符合国家地表水环境质量Ⅲ类以上标准。《条例》与《决定》相比，突出了通榆河饮用水源的功能定位，明确了通榆河的主要功能是饮用水源，兼顾灌溉、航运、行洪等功能，从而把饮用水安全放在了第一位，首先要保障的是人民群众饮用水源安全。【亮点之二】适当扩大区域保护范围随着通榆河沿线地区经济社会的快速发展以及通榆河北延工程的开通和南延工程的逐步实施，《决定》确定的保护范围已经不适应通榆河水污染防治工作的需要。为此，《条例》第四条规定，通榆河实行分级保护，划分为三级保护区。通榆河及其两侧各一公里、主要供水河道及其两侧各一公里区域为通榆河一级保护区；新沂河南偏泓、盐河和斗龙港、新洋港、黄沙港、射阳河、车路河、沂南小河、沭新河等与通榆河平交的主要河道上溯五公里以及沿岸两侧各一公里区域为通榆河二级保护区；其他与通榆河平交的河道上溯五公里以及沿岸两侧各一公里区域为通榆河三级保护区。《条例》与《决定》相比，适用范围有所扩大，将通榆河北延工程、南延工程涉及的行政区域全部纳入适用范围。同时，考虑到与通榆河平交河道众多等因素，结合水污染防治及水质保护需要，适当扩大了一、二级保护区的范围，将主要供水河道在《决定》的基础上增加了蔷薇河、三阳河、卤汀河、如泰运河、如海运河，扩大了通榆河一级保护区的范围；将主要平交河道在《决定》的基础上增加了新沂河南偏泓、盐河、车路河、沂南小河、沭新河，扩大了通榆河二级保护区范围；同时规定，其他平交河道划定为通榆河三级保护区。【亮点之三】切实保障公共财政投入通榆河位于淮河流域下游，区内河网密布，污染源十分复杂。同时，通榆河沿河地区生活污水总处理率仅为27.8%，不少污水处理厂的运行达不到设计能力，尾水通道问题也未能得到有效解决，这就需要各级人民政府大力推进产业结构调整，进一步加大对通榆河沿河地区环境基础设施建设的投入，加快水污染治理工程建设，切实保护好通榆河沿河地区水环境。对此，《条例》第五条第二款规定，省人民政府、沿线地区县级以上地方人民政府应当加大投入，在本级财政预算中安排资金，专门用于通榆河水污染防治。已设立的有关环境保护资金，应当安排一定比例用于通榆河水污染防治。第二十三条规定，省人民政府、沿线地区县级以上地方人民政府应当按照公平、合理、合法原则，逐步在重要生态功能区建立生态补偿机制。《条例》与《决定》相比，明确了通榆河水污染防治的资金来源，确立了生态补偿机制，从而使通榆河的环境保护经费得到了有效保障，从制度设计上确保通榆河水质能得到有效治理。【亮点之四】严格监管危险物品水运通榆河航道素有苏北水运“大动脉”之称，特别是随着连申线航道整治工程的逐步实施，通榆河航运对于推动沿海开发、促进苏北经济发展起到了十分重要的作用。但由于船舶运输固有的风险性，特别是危险品运输已成为通榆河沿线地区饮用水源安全的一个潜在的重大隐患。据了解，每年通过盐城境内通榆河航道的危险化学品多达1000多万吨，2007年3月曾发生一起装载28吨稀盐酸的水泥船与另一艘船相撞后沉没于水厂取水口上游的盐宝河中，导致部分盐酸泄漏，严重影响到饮用水源的安全。为了防止船舶污染，《条例》在要求地方海事管理机构应当加强对船舶污染防治的监督检查，依法查处船舶污染行为，防止船舶污染水体的同时，第三十三条明确规定，船舶应当设置污水、垃圾存贮装置、集油或者油水分离装置以及国家规定的防污设备和器材，并持有合法有效的防止水域环境污染的证书与文书。沿线地区的港口、码头、船闸应当设置污水、垃圾收集设施和粪便存贮装置。贮运危险物品的港口、码头，还应当采取防溢、防渗、防漏等安全措施。同时，《条例》第三十四条规定了严格的管理措施：首先，禁止运输剧毒化学品以及国家规定禁止通过内河运输的其他危险化学品的船舶进入通榆河及主要供水河道。运输其他危险品的船舶进入通榆河及主要供水河道之前，应当向所在地地方海事管理机构申报、报港，并按照规定采取相应的安全防护措施，悬挂专用的警示标志。其次，禁止挂浆机船、流动加油船在通榆河及主要供水河道水域内航行、停泊和作业。再次，通榆河及主要供水河道的船闸不得为禁止进入通榆河及主要供水河道水域的船舶提供过船服务，港口、码头不得为其提供托运、装卸和储存等服务。这些规定，都是《决定》所没有的。【亮点之五】加大污染防治整治力度随着我省沿海地区工业化、城镇化步伐的加快推进，通榆河流域的工业污染、农业面源污染日趋加重，特别是一、二级保护区内仍有不少污染企业和污染设施，亟需加大整治力度。对此，《条例》对一、二级保护区的禁止和限制行为作了详细规范，特别是在《决定》的基础上，增加了禁止在通榆河一级保护区内新建、扩建直接或者间接向水体排放污染物的项目和新建规模化畜禽养殖场的内容，这样既保证了《决定》的延续性、稳定性，也适应了通榆河水污染防治工作的实际需要。同时，《条例》第四十条明确规定，通榆河一级保护区内已经设置的各类排污口和工业固体废物集中贮存、利用、处置设施或者场所以及城市生活垃圾填埋场、规模化畜禽养殖场，有关县级以上地方人民政府应当责令限期拆除、关闭或者搬迁。对在通榆河一、二级保护区内已经设置的不符合内河港口总体规划或者未取得合法手续的港口、码头，沿线地区县级以上地方人民政府应当责令限期拆除、关闭或者搬迁。这些规定，与《决定》相比都进一步突显了对通榆河水质的特殊保护。
④ 岩溶治理
根据不同类别岩溶，确定齐岳山隧道岩溶治理方案，如表10-25。
表10-25 齐岳山隧道岩溶治理方案表
（1）贫水管道型
1）充填淤泥型。2004年3月22日，齐岳山隧道施工至PDK361＋582.5后停止掘进，采用地质钻机进行超前地质钻探。3月24日20：00 ，探孔钻进至13.8 m时，钻孔冲洗液变浊；20∶10 ，钻进至15.2 m时，钻孔内开始出现涌泥；20：13 ，钻孔内开始涌水，喷射距离2 m。经测试，涌水量为300m3/h。由于涌水量大，钻机无法钻进，随后停止钻进。1小时后，钻孔内涌水量减小到150m3/h，之后，涌水逐渐减小，稳定在30m3/h。
根据该岩溶涌水特征：随着充填介质淤泥的涌出，开始涌出清水，并且涌水量在短时间内逐渐减小，并稳定在30m3/h。结合该岩溶处于F3 断层，断层带内岩层破碎，平导PDK361＋597发育为垂直向岩溶管道，因此管道相对独立，管道内静储量已基本释放，因而，对于该岩溶，可采取“后处理”措施，即先采取爆破开挖，待岩溶管道完全揭示后，再进行处理。
2004年4月5日，对该岩溶管道进行爆破开挖。爆破开挖后，实际揭示在隧道左侧拱腰位置为一直径ϕ2m的岩溶管道，与预测情况基本一致。针对该岩溶管道，采取以下“后处理”措施，如图10-80。
①对隧道开挖轮廓线外5 m范围进行锚网喷防护。锚杆采用2 mϕ22mm砂浆锚杆，锚杆入岩深度1.5 m，外露0.5 m，间距1 m×1 m。钢筋网采用ϕ6mm钢筋，网格间距20cm×20cm；喷射C20混凝土厚10cm。
②对DK361＋594～＋600段采取格栅钢架支撑，钢架间距1榀/0.5 m。
③对初期支护外岩溶管道采用M5浆砌片石回填，回填高度2 m。
④预埋ϕ100mmPVC排水盲管，保持原有水系排泄通畅。
⑤对DK361＋594～＋600段采用K0.5MPa抗水压加强型衬砌。
2）充填粘土型。2004年4月28日，齐岳山隧道正洞开挖到DK361＋597后，采取超前水平钻探，当钻至DK361＋614位置时，钻孔内出现了少量涌泥，取心显示该位置存在一充填型溶洞，充填介质为软-流塑状黏土。随后，停止钻探，继续开挖。2004年5月7日，隧道开挖到 DK361 ＋611 位置停止掘进，并进行进一步加强探测。当探孔钻探到DK361＋613～＋617时，突然发生突水、突泥，最远喷射距离15 m。随后继续钻探，表明正洞前方存在一条由隧道右侧拱部向隧道左侧底部发育的大型岩溶管道，管道直径3～5m。管道内充填大量泥砂、粘土，储量无法估计。根据对该岩溶管道的判断，为确保安全施工，不留后患，对该溶洞采取“注浆加固-管棚支护”综合措施进行治理，治理方案如图10-81。
图10-80 PDK361＋597岩溶管道治理方案
图10-81 DK361＋614岩溶管道处理方案图
（单位：cm）
①采用C20模筑混凝土封闭掌子面，封闭厚度1 m。
②后部径向注浆加强：对掌子面后部DK361 ＋605～＋610 段采取5 m径向注浆。注浆管梅花型布置，间距1 m×1 m。注浆材料采用普通水泥单液浆，浆液配比：水灰比0.6∶1～1∶1。注浆采取定压控制，注浆终压为1.5～2MPa。
③超前帷幕注浆：对DK361＋611～＋625段14 m范围采取5 m超前帷幕注浆，加固溶洞充填物以及破碎围岩。注浆材料采用普通水泥单液浆、TGRM浆，以普通水泥单液浆为主。普通水泥浆浆液配比为：水灰比0.6∶1～0.8∶1 ，TGRM 浆浆液配比为：水灰比0.8∶1～1∶1。设计注浆扩散半径1.3 m。注浆采取定压控制，注浆终压为1.5～2MPa。
④超前大管棚：对DK361＋611～＋625段14 m拱部120°范围施做超前大管棚。大管棚采用ϕ108mm钢管，环向间距40cm，外插角5°。超前大管棚注入水泥砂浆。
⑤径向补注浆：DK361＋611～＋625段开挖后，对该段进行径向补注浆。注浆范围为开挖轮廓线外5m。
⑥底部加固注浆：对DK361＋611～＋625 段底部溶洞进行垂直加固注浆。注浆范围为基底以下5m。注浆管采用5m长ϕ42mm钢花管，梅花型布置，间距1m×1m。注浆材料采用普通水泥单液浆，浆液配比为：水灰比0.6∶1～1∶1。注浆采取定压控制，注浆终压为1.5～2MPa。
⑦开挖支护：该段采取短台阶法开挖，二次衬砌采用K1.0MPa抗水压加强型衬砌。
3）充填块石型。2005年2月17日，正洞掘进至DK362＋274.5，掌子面超前5 m探孔内出现突水，射距20m，流量为100m3/h。突水4小时后射距减小为12 m，8小时后射距减小为5 m。突水48小时后水量稳定在20m3/h。经现场分析判断，掌子面前方发生大规模突水的可能性不大，于是2月19日22：00揭示该溶腔。揭示后，溶腔内仅有少量零星块石坠落，观察溶腔主要位于隧道顶部（左侧为起拱线上50cm，右侧为55cm），溶腔沿隧道横向发育宽度8.3 m，纵向1.7 m。2月20日23：30，在3#横通道爆破施工时，溶腔上部填充物突然坍塌、涌出，涌出物堆满掌子面17.5 m空间，涌出物体积约500m3。涌出物主要为块石和少量粘性土，最大块石为3 m×2 m×1 m。后经探测，该溶腔沿隧道轴线长14 m，可探高度拱部以上13 m均泥夹孤石。针对DK362＋277溶洞，根据其坍塌介质为块石土的特点，施工中采取以下治理措施。
①在确保安全情况下，对堆积体上半断面向掌子面方向适当清理，形成上、下半断面台阶。
②采用C20混凝土封闭掌子面，止浆墙厚度1.5 m，止浆墙应采用径向锚杆和周边围岩连接。
③对止浆墙下部堆积体进行花管注浆，固结松散堆积体。注浆管长度5 m，注浆材料采用普通水泥单液浆，浆液配比为：水灰比0.6∶1～0.8∶1。注浆采取定压原则，注浆终压1.5～2MPa。
④对拱部120°范围内施作ϕ108mm超前大管棚，管棚长度20m，环向间距30cm，外插角5°。管棚施作完毕后注入普通水泥单液浆，浆液配比为：水灰比0.6∶1～0.8∶1。注浆采取定压原则，注浆终压1.5～2MPa。
⑤采取台阶法开挖，按K1.0MPa抗水压结构设计二次衬砌。
⑥径向注浆加强：DK362＋277～＋297段开挖后，对该段进行径向注浆，注浆范围为开挖轮廓线外5m。
⑦对基底采取ϕ75mm钢管桩加固，加固深度12 m。钢管桩采用花管，梅花型布置，间距0.6 m×0.6 m。注浆材料采用普通水泥单液浆，浆液配比为：水灰比0.6∶1～0.8∶1。注浆采取定压原则，注浆终压1.5～2MPa。
（2）富水管道型
2004年5月31日3：50 ，齐岳山隧道平导掘进至PDK361＋870 ，采取超前炮眼孔进行超前探测。炮眼孔钻至PDK361＋873.5时，突然发生突水，最远喷射距离5 m，单孔涌水量60m3/h。于是，立即启动应急预案，封闭掌子面，进一步进行加强钻探并进行水压测试。针对平导PDK361＋873岩溶，通过采取TSP203、地质雷达，以及深孔超前钻探等综合超前地质预测预报手段，探测到含水体构造溶腔呈上窄下宽、右窄左宽形态。掌子面范围内溶腔宽度为0.4～4.7 m，溶腔由左上向右下延伸，左上最大溶腔宽度12 m，右下最大宽度4 m，如图10-82。测试最大水压力为0.26MPa，稳定水压力为0.14MPa，预估涌水量为（2～7）×104m3/d。
1）方案制定。由于该富水溶腔规模大，同时，进口为反坡施工，因此，对该富水溶腔进行爆破开挖方案、泄水洞方案、绕行方案和注浆堵水方案进行方案比选。
通过对以上方案进行比选，从投资、安全、工艺、可行性、难度、远期危害等方面综合考虑，鉴于该富水动水溶腔规模大，目前针对该类似条件下注浆堵水无成熟的实例，且注浆周期长，投资高，又考虑到该溶腔主要受岩层产状控制，是以溶蚀作用为主而形成的层面裂隙管道型岩溶，该处地质又为背斜构造，这种地质条件下泄水洞方案比较成熟，对地表环境影响有限，同时，该隧道为反坡开挖，若有大量水存在，抽排水费用较高，因此，应采取泄水洞方案。考虑到齐岳山隧道工期紧，采取泄水洞方案需要一定的时间周期，因此，采取迂回导坑开挖，开辟新的工作面。现场采取右侧迂回导坑和左侧泄水洞综合方案，如图10-83。
图10-82 齐岳山隧道PDK361＋873岩溶管道形态图
图10-83 齐岳山隧道PDK361＋873岩溶管道治理方案
2）“迂回导坑＋泄水洞”方案。
①迂回导坑。综合施工地质探测成果，PDK361 ＋873 主要为一竖向发育的管道型岩溶，且具有上小下大，左、右均尖灭的特征，因此，左侧迂回、右侧迂回、竖向绕行均有一定的可行性，但考虑到右侧迂回对正洞施工有利，且费用最低，因而，选择采取右侧迂回方案。右侧迂回方案是从平导PDK361＋805位置向正洞开设2-1#横通道，由横通道进入正洞后，采取下导坑断面向前掘进，至DK361＋891处向左侧进行超前深孔钻探，设置2-2#横通道绕行穿过含水溶腔后拐进平导，之后平导向前正常开挖。迂回导坑完成后，平导正洞向前开挖，同时应尽快由2-1#横通道反向开挖正洞，实现正洞1#横通道与2-1#横通道之间的贯通，避免平导独头掘进。
②泄水洞。考虑到地形条件，以及正洞、平导的平面位置关系，以及出水点情况，在平导左侧距平导20m处设置平行泄水洞。泄水洞洞口设在隧道进口洞口乐园沟位置，高程1112.0（平导洞口高程1125.9），设计泄水洞为1‰上坡。泄水洞采用单车道断面，单道内净空尺寸为2.8 m×3.6 m。泄水洞全长1165 m。泄水洞衬砌Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩段采用喷锚衬砌，Ⅴ级围岩段采用喷锚整体式衬砌结构，在通过断层破碎带、岩溶构造裂隙、溶腔等地段时，采取绕避方案。
在泄水洞施工到PDK361＋873富水溶腔时，施工救援通道，爆开含水体，实现泄水。同时，对平导与正洞相应富水溶腔构造处设置泄水通道，实现泄水，本隧道共设置3条泄水通道。
（3）富水溶槽型
2004年10月15日，宜万铁路齐岳山隧道进口正洞施工到DK362＋050 ，采用TSP203超前预测预报揭示出DK362＋058～＋065段节理裂隙发育，局部有水。10月17日，隧道开挖到DK362＋060，采用5 m加深炮眼孔超前探测时，由探孔中射出水流，射程4 m，随即封闭掌子面。之后，在掌子面布置6 个ϕ90mm超前探孔，加强对前方超前预测预报。超前探测表明：在隧道前方自左上向右下发育一富水溶槽，溶槽左宽右窄，宽度为0.7～0.1 m。溶槽中充满水。经测试，充水溶槽内水压力为0.1MPa。
1）方案设计。
①端部加强：对DK362＋055～＋060已开挖段采取5 m径向注浆，加固该段破碎围岩，以避免由于对DK362＋060～＋070段超前帷幕注浆引起后部结构破坏。
②顶水注浆：对超前水平探孔进行顶水注浆，将水顶回到原有的流水通道，同时达到熟悉注浆工艺、试验注浆材料、确定注浆参数的目的。
③超前帷幕注浆：对DK362＋060～＋070段采取3 m超前帷幕注浆，形成注浆截水帷幕。
④超前大管棚：在DK362＋060～＋070 段开挖轮廓线外布设超前大管棚，并对大管棚进行注浆，大管棚和超前帷幕注浆共同作用，形成超前刚性支护体系，确保开挖施工安全。
⑤径向注浆：对DK362＋060～＋070段开挖后进行5 m径向注浆，提高充水溶槽段的注浆堵水加固效果。它和超前帷幕，以及抗水压二次衬砌结构共同作用，形成抗水压结构体系。
2）注浆设计。
①注浆设计参数：借鉴以往施工经验，制定该充水溶槽注浆堵水设计参数如表10-26。
表10-26 富水溶槽注浆堵水设计参数表
②注浆设计：根据设计参数进行注浆设计。
a.DK362＋055～＋060段径向注浆：分别在DK362＋056、＋057.5、＋059断面全环布置径向注浆孔，注浆孔环向间距1.5 m，孔深5 m。注浆管采用ϕ42mm焊接钢管，管长5 m，花管部分长4 m，溢浆孔间隔垂直梅花型布置，纵向开孔间距20cm，注浆管端部加工呈尖锥状。
b.顶水注浆：对超前探孔的6个钻孔进行顶水注浆。
c.DK362＋060～＋070段帷幕注浆：根据设计参数进行注浆设计，如图10-84。
图10-84 超前帷幕注浆设计图
（单位：cm）
d.DK362＋060～＋070段超前大管棚：超前帷幕注浆结束后，对DK362＋057～＋060段扩大断面1m形成3m（纵向）×1m（环向）工作间，利用工作间施做ϕ108mm超前大管棚，管棚环向间距0.5 m，外插角1°。
e.DK362＋060～＋070段径向注浆：开挖完成后，对DK362 ＋060～＋070 段进行径向注浆加强，确保帷幕注浆的抗水压作用。径向注浆加固孔布设间距为1 m×1 m。
3）注浆材料。注浆材料及浆液配比参数根据不同的注浆方案确定。
对于径向注浆，采用普通水泥单液浆。对于顶水注浆，采用豆石混凝土、水泥砂浆、普通水泥单注液浆和普通水泥-水玻璃双液浆。对于超前帷幕注浆，采用普通水泥单液浆、普通水泥-水玻璃双液浆，对于超前大管棚注浆，采用TGRM浆。
普通水泥单液浆浆液配比为：水灰比0.6∶1～0.8∶1。普通水泥-水玻璃双液浆配比为：水泥浆水灰比0.6∶1～1∶1、水泥浆与水玻璃体积比1∶1～1∶0.3、水玻璃浓度35Be′。TGRM浆浆液配比为：水灰比0.8∶1～1∶1。
4）注浆参数。注浆参数见表10-27 ，现场施工可根据实际情况动态优化调整。
表10-27 注浆参数选择表
5）注浆顺序。注浆顺序均采取由下到上、由右到左、间隔跳孔方式进行。
6）注浆结束标准。
①单孔结束标准：注浆压力逐步升高到设计终压，并持续10min以上。注浆结束时地层吸浆量小于5L/min。
②全段结束标准：所有注浆孔均符合单孔注浆结束标准，无漏注现象。钻检查孔，符合注浆效果质量要求。
7）注浆效果检查及评定。
①程序控制法：施工程序按规定的施工顺序进行。
②检查孔法（针对超前帷幕注浆）：在吸浆量较大的部位、设计的帷幕加固圈最外侧范围，以及可能存在的注浆薄弱环节钻设检查孔，检查孔数量为设计注浆孔数量的10%，且不小于3个。检查孔应成孔好，无坍孔现象。对检查孔取心，浆液充填饱满，浆液有效注入范围大于设计值。检查孔涌水量应小于0.2L/（m·min）。
③试验法（针对超前帷幕注浆）：对检查孔进行注浆试验，检查孔注浆压力应很快（一般不应超过10min）达到设计终压，达到终压时地层吸浆量很小（一般应小于5L/min）。
④计量评定法（针对径向注浆）：注浆后涌水量小于设计值5 m3/（m·d）。
8）现场施工。现场施工自2004年10月27日开始，到2004年12月13日结束，历时48天。
径向注浆和顶水注浆按设计正常施工。超前帷幕注浆按设计进行了A圈17 个孔的钻孔及注浆施工，在进行B圈孔钻孔时，发现钻孔中均无水，浆液充填饱满，于是未继续进行B圈和C圈孔的钻孔与注浆施工。根据注浆过程中各孔的吸浆情况，以及加固范围要求，共布置了8个检查孔，检查孔均成孔好，无坍孔现象，浆液充填饱满，无水。对检查孔进行注浆试验，注浆量100L，注浆压力很快达到4～5MPa，这表明原充水溶槽已被浆液有效填充。随后，对钻孔过程中出水量较大、溶槽宽度较宽的拱顶及左侧拱腰位置局部布置了8根超前大管棚，并注入TGRM浆。
2004年12月15日，对该富水溶槽进行爆破开挖，开挖效果如图10-85。和注浆前探水孔相比，原充水溶槽被浆液充填饱满，注浆效果较好，满足了安全开挖要求。开挖后又对该段进行了径向注浆加强。
图10-85 富水溶槽注浆效果照片
⑤ 城市河堤治理内容是什么
1、城市河道治理的水利基本要素
从传统水利角度来讲，河道治理过程重点要关注水位、流速和雨水入河口高程3个因素，这3个因素直接影响河道治理的成败。河道设计水位要依据城市防洪规划和城市总体规划来确定，同时，要使雨水入河口内顶高于设计水位。城市河流流速是河道设计的一个重要参数，一般城市河流流速不宜太快或太慢。河道水位与流速可以通过沿途闸坝进行调度控制。
2、城市河道断面的选择
不同河段的河道功能不同，可选择的河道断面有很多，如矩形断面、梯形断面、复式断面等。由于城市用地紧张，因此河道的空间布局受到多重限制。采用矩形、梯形断面设计可提高滨水地带的土地利用率，但丰水期与枯水期水位波动大，且硬性护砌切断了河流水体与河岸间的物质能量交流，景观和生态效果上表现不佳。城市河道整治过程中的断面选择是区域景观结构选择的过程，构成景观的要素数目、类型、大小、形状和外貌特征对生态客体的运动特征产生直接或间接的影响，进而影响系统的整体功能。
河道断面设计重点考察标准洪水的影响范围，根据土地条件尽可能预留较宽的河道宽度，再根据河道基本的水量水位关系设计河道河槽和滩地分布比例，这样不仅可满足城市河道景观设计的空间需求，而且可在极端天气条件下起到缓冲作用，提高城市河道行洪能力。
3、城市河道景观设计
城市河流是一个线性系统，要根据线性工程的特性和经济可行原则，选择适宜的设计尺度，其景观设计的核心是基于生态原理引导城市河道与周边生态系统良性运行，最大限度地利用自然力促进系统有机更新能力的再生、.设计策略上面，需要尽可能满足多尺度多目标的景观需求，了解区域居住者、办公者、旅行者不同时期（如不同季节、不同天气、不同时间点等）的需求差异。同时，设计者要用发展的角度思考自然系统自身的变化和发展过程，运用适宜的人工干预引导自然系统向着有利的方向发展。例如，河道在自然状态下产生的水生生物群落和水陆两栖生物群落，会逐渐演化成一个复杂的“水生一水陆两栖一陆生”生态系统，考虑到系统发展带来的景观变化，应在设计阶段做出科学合理的解决方案。
对河道滨水空问的规划设计是当前城市景观规划的一个重要内容，同单一的水域治理不同，滨水空间规划以生态理论为指导思想，将影响河道与滨河生态的所有问题（如防洪、堤岸、滩地、植被、水生生物等）加以考虑，制定综合规划，从而达到恢复水域生态稳定性的目的。
4、城市河道生态环境与景观效益
河道生态恢复意味着河道及滨水地带生态功能的恢复，能够支撑河道生态系统的正常运行和衍生。一般来讲，河流廊道的生态功能主要有栖息地功能、通道作用、过滤和屏障作用、源汇作用等、.在河道治理过程中，硬质衬砌形成的堤岸可认为是人工廊道，根据人工廊道的距离一效益分析，随着距离的延长，其经济效益逐渐降低，而自然廊道的环境效益会随着距离的延长而逐渐提高。其中，存在一个平衡点，在这个长度条件下，人工廊道的经济效益和自然廊道的环境效益大致相当。这反映了城市河道通过适度的人工干预，可以扬长避短，也可以解释为适度的局部衬砌可以提高防洪效益，对区域公共与财产安全起到积极作用。
城市河道生态恢复设计时，在河道的重要部位需要通过人工措施进行加固，对保障经济效益并发挥环境综合效益是有积极作用的。景观生态设计需要了解景观元素之间的连通性，避免降低景观多样性与生物多样性，考虑在影响生物群落的重点地段保留生境和廊道。在生态系统设计时，尽可能以本地植物为主，以降低外来物种入侵对生态系统的破坏作用。河床坡降设计应避免大跌水方案，充分考虑鱼类洄游和上下游双向的物质、能量联系。
⑥ 关于黄河治理与再造的战略构想及其工程规划
那么，如何才能实现上述各段水流能量的合理分布，即优化配置？笔者认为：必须首先进行“上游分水改道，分能减沙”，方能有效“切断”晋陕峡谷高能输沙搬运通道，进而实现“中游限（断）能拦沙，减少下泄”，并同时进行“下游引水增能，冲沙减淤”方能达到目的。其中：
1）“上游分水改道，分能减沙”，是通过河口镇附近小沙湾或万家寨枢纽工程，向东分水改道而实现。具体的分水线路是穿越管涔山于怀仁东或朔州入桑干河，至官厅后，可分为两路：一路沿永定河向京、津、白洋淀等地区分水；一路沿燕山往东向唐山、滦河等流域分水（它突破了传统治黄，只在下游探讨和实施“分水、改道”的思想局限）。从而改变上游大量高能清水流路，从根本上“切断”晋陕峡谷河口镇—龙门段“高能侵蚀输沙通道”（只让其成为有计划下泄的蓄水梯级“床库”，以满足原两岸地区工农业生产及水土保持等生态环境用水需求）。进而减水减能，大幅减少黄土高原地区晋陕峡谷黄河段向下游的泥沙携带量。同时，解决我国北方缺水地区供水问题，特别是南水北调西线工程实施后，我国北方地区严重缺水局面将会得到有效缓解。
2）“中游限（断）能拦沙，减少下泄”，是通过上游分水改道后，将“截断”的晋陕峡谷相机分段筑坝，拦蓄（主要为当地）洪水、泥沙而实现的。“蓄水”（也可利用小沙湾或万家寨分水改道节制闸工程有计划的下泄）以为当地工农业生产和水土保持等生态环境用水所需；“拦沙”以逐步淤高床库，抬高黄土地区起控制作用的晋陕峡谷侵蚀基准面，通过溯源淤积，从根本上逐步减弱两岸黄土地区千沟万壑流水动能，减弱泥沙下泄强度，“破坏”泥沙侵蚀的“搬运”环节，这对遏制黄土地区水土流失作用的恶性发展，并开始向良性方向转变起到极其重要的支持和配合作用。它在显著减少入黄泥沙量的同时，通过千沟万壑的自然夷平整治，将使黄土高原地区生态地质环境得到逐步改善。
3）“下游引水增能，冲沙减淤”，是利用原拟南水北调中、东两线黄河以南段工程，调引长江及其支流丹江水源，分别于黄河下游桃花峪和东平湖处入黄而实现的。通过调引大量清水入黄，除满足工农业需水外，着重解决黄河下游河道输沙载体水能不足问题。在上游分水减能、减沙和中游限（断）水、限能、拦沙的共同配合下，根据来水来沙系数的大小，依靠流域外调引清水，“适时、适量地匹配增能”，提高下游河道水流挟沙搬运能力，从而创建黄河下游动态冲淤平衡局面——实现黄河的根本治理（图13.1）。
需要强调指出的是，上述战略构想的各部分之间是不能割裂而孤立存在的，它们是一个相辅相成、相互依存的有机整体。其中，“中游限（断）能拦沙，减少下泄”部分（并不是现状治理那种“简单的拦”），必须与“上游分水改道，分能减沙”部分相结合，才能收到最佳治理效果。传统治沙之所以未能收到显著效果，除黄土地区特有的“岩性、气候、植被和地形”等自然因素决定外，缺少“上游分水减能，截断晋陕峡谷高能输沙通道”的有力配合，则是其最根本的原因。
图13.1 黄河治理与再造战略构想及工程规划简图
“下游引水增能”也必须与“上游分水减能”和“中游限（断）能拦沙”相结合，在上、中游“减水、减能、减沙”和下游“增水、增能、冲淤”的共同作用下，通过全流域上、中、下游载体水能的统筹（合理）增减即优化配置，方能取得下游河道“动态冲淤平衡”局面。否则，不仅下游动态平衡局面无从建起，正如前面所述，还将浪费大量的冲沙水资源，到头来，恐只能是引水冲沙，而不能很好地减淤。在溯源侵蚀的下拉作用下，还将加大中游地区的泥沙下泄量，加速黄土高原侵蚀夷尽局面的到来。
值得说明的是，“黄河治理与再造战略构想”各部分之间的有机结合，在实现黄河根本治理的同时，又能够较好地完成原拟南水北调诸规划目标（黄河以北可平交开口利用天然河道输水至白洋淀和天津）。它较为巧妙地在优化调度，即合理配置黄河侵蚀输沙载体水能的过程中，将“治黄”与“调水”有机地融为了一体，从根本上扬弃了历史上那种“单纯治”和“单纯用”的治-用分离的治黄思想，也使得当代较为“松弛的”治理与开发并重的思想，在新的更高层面上实现了“真正的融合”，具有“一石多鸟”的效果，这正是“黄河治理与再造构想”的精髓所在。
⑦ 怎样治理黄河的资料
治理黄河的措施主要有以下四点：
一、坚持植树造林，不能让泥沙随心所欲地版流进黄权河，起到固定泥沙的作用
二、黄土高原地区应坚持牧、林为主的经营方向，增加高原地区的植被覆盖率，严禁开荒。
三、保护好森林资源，多种树，防止水土流失，侧面降低沙尘暴、泥石流、滑坡等自然灾害。
四、合理规划土地，还要大量修筑水利工程，合理利用黄河水的资源。
(7)清水通道治理扩展阅读：
一，从长远出发，重点治理水土流失，对黄河水土流失严重的中上游保护和增加森林面积，提高植被覆盖率，严禁开荒，提倡家畜圈养，减少水土流失，增加土壤含水量，改善生态环境。营造一个可持续发展的生态环境。其次要不断疏通河道，合理利用调配水库水坝的水来冲刷河床，减少泥沙沉积，加深河道。
二，统筹兼顾，统一规划，合理科学用水，避免漫灌等浪费水资源。这两年好像抓的有点成效，断流时间缩短甚至不断流。
三，经济发展要从全局考虑，既要考虑经济效益，又要考虑社会效益和生态效益。
也就是说在发展经济同时要尽量避免废气废水废渣污染环境，保持自然环境不受破坏，提高人民生活水平。