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黃河變清調查:每年泥沙減少7億噸 洪水幾率增加

時間:2017-10-19 01:01點擊:
  

  大河“清流”

  2000年以來,世界上輸沙量最多、含沙量最大的河流——黃河,泥沙含量銳減,悄然出現變清態勢。

  黃河潼關水文站實測數據顯示,2000年至2015年,年均入黃泥沙量僅為2.64億噸,較天然來沙均值15.92億噸減少83.6%。雖然同期黃河徑流量較天然時期年均值減少46%,但黃河含沙量卻也大幅下降71%,降至目前10.8公斤/立方米。

  歷史記載可查的“黃河清”共有43次,最長的一次為1727年,黃河澄清2000余里,持續20多天。新世紀以來的“黃河清”,持續時間之長遠超記載,史所罕見。

  1946年人民治黃以來,古老的黃河首次得到系統性治理,徹底扭轉了“三年兩決口,百年一改道”的險惡局面,實現了70年安瀾。其中重要原因就是近20多年來黃土高原生態治理成效卓著,正發生著由“局部好轉、整體惡化”向“整體好轉、局部良好發展”的歷史性轉變,平均每年攔減入黃泥沙4.35億噸。

  記者調研了解到,黃河來沙這一新變化,不僅影響下游“懸河”河道沖淤發展趨勢,更關系到未來治黃戰略的制定,和已有治黃重大規劃的實施。近年來,國家有關部門組織多個課題組研析成因、預判黃河來沙情況,但沒有形成統一認識,未能就這一變化屬于趨勢性還是周期性作出判斷。

  目前,黃河泥沙銳減之后,一種樂觀論調抬頭,認為黃河泥沙問題基本解決,黃河已成為世界上安全系數最高的河流。但采訪中,黃河水利委員會和一些治黃專家認為,在黃河下游“懸河”局面未變、黃土高原泥沙無限供給狀況未變的硬條件下,黃河洪水“懸劍”依然高懸于黃淮海平原頭頂。被水土保持措施攔住的泥沙,只是在沉睡,一旦被超強降雨喚醒,會以驚人的量級入河,高含沙大洪水就會襲來。

  7月26日,位于陜北的黃河支流無定河發生超歷史洪水,4500立方米每秒的洪峰挾沙量高達980公斤每立方米。當灌入綏德縣城的洪水退去后,人們發現,部分路段淤沙竟厚達1米。隨即支流洪水疊加,黃河形成1號洪水……7月28日10時,洪峰演進至小北干流合陽段時,高含沙洪水對河床劇烈沖刷,將河底泥土大塊大塊掀起,形成罕見的“揭河底”現象……

  在治黃專家看來,黃河“大考”未窮期。

  黃河變清調查

  據5月實測數據顯示,黃河含沙量不超過0.8公斤每立方米。

  在非汛期,黃河80%以上河段是清的

  生態建設工程、氣候變化、水利工程、經濟社會發展是黃河泥沙銳減的重要原因

  近期入黃泥沙銳減不能代表今后趨勢,對未來來沙量估計不宜過于樂觀:

  水土保持措施作用有局限,若發生超量級降雨,水土流失反而會加大

  大洪水幾率增加,一旦決口,可能引發改道

  “小水小沙”隱患重重,清水下泄給未來防洪造就一個新險局

  黃河治理應保持戰略定力,防止受局部和短時期變化影響產生戰略誤判

  5月中下旬,記者從內蒙古包頭出發,沿黃河至山東利津入海口采訪,看到了一條與往昔完全不一樣的黃河。從托克托縣河口鎮到鄭州桃花峪,1200多公里的黃河中游,已然一河清水;直到開封以下,黃河才呈淺黃色。

  這意味著,連同基本是清水的上游,在非汛期,黃河80%以上的河段是清的。潼關水文站控制了黃河91%的流域面積、90%的徑流量和幾乎全部泥沙含量數據。據5月實測數據顯示,黃河含沙量不超過0.8公斤每立方米。

  黃河自河口鎮急轉南下,將黃土高原劈為兩半,奔流至河南三門峽,一路接納的泥沙占入黃泥沙總量的89%。本刊記者在這一黃河泥沙“主產區”采訪,但見往昔的“一支濁黃”已變一派清流。

  “黃河變清已經十多年了,有時候,水甚至是綠的。”山西永和縣農民賈長治自幼生活在黃河岸邊,對著黃河,54歲的他略帶遺憾地說:“現在的黃河沒威力了,以前浪有兩米多高,成天轟轟吼,外面來的人晚上都睡不著。”

  記者站在壺口瀑布旁,但見從壺口跌落出的河水浪花如雪,有的白中泛綠。陜西韓城黃河禹門口段,河水清且漣漪。在水流平緩的河灣處,兩岸高山倒影可見。

  5月23日,黃河壺口瀑布飛濺的水霧在陽光下形成美麗的彩虹詹彥攝

  從開封直至入海口,黃河變黃;但與10多年前相比,色澤偏淺。專家解釋,在非汛期,小浪底水庫下泄的是清水,演進中沖起了河底淤沙,才再現黃河“本色”。據了解,1999年小浪底水庫下閘蓄水后,即進入攔沙運用,2000~2015年,黃河下游年均輸沙量僅為0.64億噸,較1950~1999年均值減少11.39億噸。

  小浪底水庫是調控黃河水沙的一張“王牌”,攔沙庫容為75.5億立方米,按原設計,運用14年后攔沙庫容基本淤滿,但目前僅淤積32億立方米。

  據地質史專家李鄂榮考證,歷史上有記載可查的“黃河清”共有43次,最長的一次為1727年,黃河澄清2000余里,持續20多天;新世紀以來的“黃河清”,持續時間之長為歷史罕見。

  黃河泥沙去哪里了?

  自1919年黃河有水文記錄以來,黃河實測最高含沙量達每立方米911公斤,年度最大輸沙量達39.1億噸。黃土高原上的泥沙去哪里了?內蒙古鄂爾多斯,陜西延安、榆林,是黃河最重要的沙源,《瞭望》新聞周刊記者沿河走訪十多個縣,探尋黃河泥沙銳減之謎。

  鄂爾多斯過去每年向黃河輸沙1.6億噸,其中易在河道淤積的粗沙1億噸,占入黃粗沙總量的25%。經過30多年治理,鄂爾多斯水土流失綜合治理度達50%。2016年8月17日,鄂爾多斯出現歷史極值降雨,由于水土保持措施見效,當地十條入黃一級支流沖淤變化不大;暴雨中心西柳溝推算徑流量可達7176立方米每秒,可實際只形成了3000立方米每秒的流量。

  近20多年來,黃土高原生態治理成效卓著,正發生著由“局部好轉、整體惡化”向“整體好轉、局部良好發展”的歷史性轉變。1999年至2015年,延安累計退耕還林1070萬畝,覆蓋了當地19.4%的國土面積,植被覆蓋度達67.7%。據試驗,當坡面生態治理后,使徑流不下溝,則溝壑地的徑流、泥沙分別減少58%和78%。榆林市一項調查表明,僅由于淤地壩建設,就減少水土流失量三分之一。

  水利部黃河水利委員會(以下簡稱黃委會)提供的數據顯示,近20年來,通過水土保持措施,平均每年攔減入黃泥沙4.35億噸。

  專家指出,除生態建設工程外,氣候變化、水利工程、經濟社會發展也是導致黃河泥沙銳減的重要原因。

  黃河流域潼關以上地區共有大型水庫26座,中型水庫170座,但大多分布在水土流失輕微地區。黃委會等組織的課題組實地走訪了90%的大中型水庫,分析計算得出近期水庫年攔沙1.734億噸,其中黃河干流水庫攔沙0.81億噸。另外,由于上游水庫大量攔蓄汛期水量,導致黃河內蒙古河段淤積嚴重。目前巴彥高勒至三湖河口已形成268公里長的地上“懸河”,每年淤積泥沙0.52億噸。

  與黃河勘測規劃設計公司課題組在黃河中游一路調研中,《瞭望》新聞周刊記者發現晉陜峽谷河段,采沙場星羅棋布。據了解,近十年來,黃河中游地區城鎮化提速,在基建和房地產拉動下,出現了“采沙熱”。

  從山西保德縣城出發,順沿黃公路開行40公里,沿河兩岸共32個沙場。馮家川鄉馮家川村聚集著4家沙場,沙場工人馮在連說:“黃河沙是天然水洗沙,是最好的建筑沙。沙場一天可挖沙20多卡車,一車能裝30噸沙。”本刊記者順綏德縣沿黃公路前行30公里,在綏德一側看到31個沙場,對岸的山西柳林縣還有27個。在山西興縣、吉縣、河津等河段,也存在相同量級的沙場。同行的黃河勘測規劃設計公司專家估測,每年沙場約挖走1億噸泥沙。

  黃河山西省保德縣段河邊的采沙場

  初步估算,以上減沙因素大致每年減少入黃泥沙7.6億多噸。至于近期氣候變化對入黃泥沙增減的影響,爭議巨大,沒有明晰的成果。

  本刊記者采訪中發現,隨著黃土高原產沙區大量農民外出打工或遷居城鎮,導致大量坡耕地撂荒或棄種,從而引發植被自然恢復;但這一因素在測算生態建設產生的攔沙效用時,未被充分考慮。陜西綏德橋溝是一個完全自然修復的小流域,已實現“零耕種”。

  20年前,20毫米每小時的降雨就會產沙,如今70毫米每小時以下的降雨都不產沙。山西興縣瓦臺鄉前北會村有2000多畝耕地,現在只種600多畝。山西保德縣馮家川鄉馮家川村有5000畝耕地,耕種的不到1000畝,一些梯田也撂荒了。

  流域節水空間有限

  記者調研獲悉,黃河目前總用水量中農業用水占74%,工業及三產用水占18%,生活用水占7%,生態用水占1%(主要為黃河入海口生態用水)。

  近20多年來,黃河流域節水水平大大提高。與1980年相比,每萬元工業增加值用水量由877立方米減少到46立方米,農業實際灌溉定額由542立方米減少到385立方米。《黃河流域水資源綜合規劃》認為,理論上,黃河流域總體節水潛力為83.6億立方米,其中農業節水潛力為59.3億立方米,工業為22.3億立方米,生活節水為2億立方米。

  農業是黃河上的用水大戶,目前黃河上中游地區占全流域農業用水量85%,節水潛力最大。《黃河流域水資源綜合規劃》認為,中上游農業節水潛力在51.6億立方米。但近期的一些研究成果表明,黃河中上游農業節水空間并沒有這么大。

  黃河寧蒙河套灌區目前已發展成為灌溉規模達1400萬畝的大型自流灌區,成為國家重要的農產品主產區,但這里長期采用大水漫灌,農業實際灌溉定額分別高達885立方米和508立方米。

  據黃河勘測規劃設計公司課題組研究發現,河套灌區周邊沙漠環繞,土壤中風沙土占半數以上,農業灌溉具有明顯的生態用水功能;不僅保證農作物生長需要,還可以補足地下水,滿足周邊植被與湖泊濕地用水需要。灌區一些水利工作者也向本刊記者表示:“如果沒有幾千年的大水漫灌,河套地區早變成沙漠了。”

  內蒙古河套灌區處于庫布其沙漠和烏蘭布和沙漠夾擊之下,多年平均地下水總補給量為30.7億立方米,其中渠系與土壤補給占95%,如此才得以維持灌區平均地下水埋深為1.5至2米的綠洲存在條件。如果將農田渠系利用系數由目前的接近0.5提高到0.58,地下水埋深將接近2.5米紅線,可能引發生態系統性變化。

  黃河勘測規劃設計公司課題組認為,黃河上中游六省區農業灌溉工程毛節水潛力為34.5億立方米,而且每節約一立方米單方水投資高達25.5元。一些專家指出,黃河目前沒有發生供水危機,主要是靠大量擠占河道生態用水支撐的,但日積月累后,會產生量變到質變的河流生態危機;僅靠節水,已難以彌補巨大的用水缺口,需要跨流域調水解黃河之渴。

  適時啟動南水北調西線工程

  “南方水多,北方水少,如果可能,借一點來也是可以的”。1952年毛澤東主席視察黃河時,聽到當時的黃委會主任王化云介紹已派勘探隊到通天河查勘,希望把通天河水引到黃河里來時,風趣地說:“通天河是豬八戒去過的那個地方。”隨后,便闡發了南北水調的偉大構想。

  根據2002年國務院批復的《南水北調工程總體規劃》,南水北調西線工程通過在長江上游通天河、支流雅礱江和大渡河上游筑壩建庫,開鑿輸水隧洞,穿越黃河長江分水嶺巴顏喀拉山,分三路(三期)每年共調170億立方米的水進入黃河上游。2006年,水利部要求將第一二期工程(第一第二條線路)水源合并,作為南水北調西線一期工程。根據項目建議書,一期工程將從雅礱江上游、大渡河上游通過320公里隧洞直接調水到黃河干流,年平均可調水量約80億立方米。

  專家向記者指出,從大格局上,南水北調西線建成,將形成聯系長江、淮河、黃河、海河的“四橫三縱”巨大水網。基本覆蓋缺水的黃淮海流域、膠東地區及西北部分地區,有利于實現我國水資源南北調配、東西互濟的合理配置格局。

  對于黃河流域而言,由于調水入黃位置高,可以完全覆蓋黃河上中下游缺水區。另外,由于黃河干流巨大的調節庫容存在,可以較方便協調黃河來水過程、西線入黃水量過程與河道輸沙用水、生態用水、工農業用水過程不一致問題,實現水資源優化配置。

  據測算,一期工程的80億立方米水可為城鄉生活、工業增加配置42億立方米水,確保到2030年重點城市、重要能源基地用水需求;還可向黃河干流河道內補水25億立方米,進一步協調水沙關系,促進寧蒙及黃河下游河道形態的改善;向黃河黑山峽生態灌區和石羊河流域分別供水9億和4億立方米,確保這一重要生態屏障地區生態系統的恢復發展。

  也有一些專家指出,跨流域調水是水資源配置的重要手段,但不是唯一手段,只有替代方案都用完了,才應采用這個手段。一些專家認為,只有到了“三個盡頭”時,才應啟動這一方案:

  一是技術盡頭。當用盡所有節水措施和增水技術,還不能解決缺水問題時;

  二是經濟盡頭。當解決西北缺水問題成本高過南水北調西線工程時;

  三是承受力盡頭。當黃河受水區水資源供應達到極限,受水區社會承受力達到極限時。

  “黃河之水天上來”。與此同時,近年來,中國科學院院士王光謙組織相關課題組,對黃河源區空中水資源進行研究,提出了“空中調水”的設想。課題組發現,黃河源區每年空中水汽輸入量約8700億立方米,其中3700億立方米為空中水資源,區域降水量為680億立方米,降水轉化率為16.3%。

  科研人員從1997年就開始在龍羊峽以上開展人工增雨試驗,到2011年15年間共為黃河增加了38億立方米的徑流,平均每年增加2.53億立方米。而人工增雨技術存在重大突破的可能,應加速研究并開展相關試驗。

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