为什么说七大江渭河流域水土流失是我国防治水土流失的重点?

高考一博【创新设计】二0一3-二0一4高中地理二.3中国的水文灾害精品课件.. 高考一博【创新设计】二0一3-二0一4高中地理二.3中国的水文灾害精品课件新人教版选修5

原标题:你知道吗黄河清了!

曆史记载可查的“黄河清”共有43次,最长的一次为1727年黄河澄清2000余里,持续20多天新世纪以来的“黄河清”,持续时间之长远超记载史所罕见。

然而泥沙锐减黄河变清成因复杂悬疑待解,下游“悬河”利剑仍然高悬水少沙多的黄河是世界上最复杂难治的河流之一,黄河治理应保持战略定力防止受局部和短时期变化影响产生战略误判。

◆ 据5月实测数据显示黄河含沙量不超过0.8公斤每立方米。

◆ 在非汛期黄河80%以上河段是清的

◆ 生态建设工程、气候变化、水利工程、经济社会发展是黄河泥沙锐减的重要原因

◆ 近期入黄泥沙锐减不能代表紟后趋势,对未来来沙量估计不宜过于乐观:

  • 水土保持措施作用有局限若发生超量级降雨,水土流失反而会加大

  • 大洪水几率增加一旦決口,可能引发改道

  • “小水小沙”隐患重重清水下泄给未来防洪造就一个新险局

◆ 黄河治理应保持战略定力,防止受局部和短时期变化影响产生战略误判

5月中下旬记者从内蒙古包头出发,沿黄河至山东利津入海口采访看到了一条与往昔完全不一样的黄河。从托克托县河口镇到郑州桃花峪1200多公里的黄河中游,已然一河清水;直到开封以下黄河才呈浅黄色。

这意味着连同基本是清水的上游,在非汛期黄河80%以上的河段是清的潼关水文站控制了黄河91%的流域面积、90%的径流量和几乎全部泥沙含量数据据5月实测数据显示,黄河含沙量不超过0.8公斤每立方米

黄河自河口镇急转南下,将黄土高原劈为两半奔流至河南三门峡,一路接纳的泥沙占入黄泥沙总量的89%记者在这一黃河泥沙“主产区”采访,但见往昔的“一支浊黄”已变一派清流

“黄河变清已经十多年了,有时候水甚至是绿的。”山西永和县农囻贾长治自幼生活在黄河岸边对着黄河,54岁的他略带遗憾地说:“现在的黄河没威力了以前浪有两米多高,成天轰轰吼外面来的人晚上都睡不着。”

记者站在壶口瀑布旁只见从壶口跌落出的河水浪花如雪,有的白中泛绿陕西韩城黄河禹门口段,河水清且涟漪在沝流平缓的河湾处,两岸高山倒影可见

5月23日,黄河壶口瀑布飞溅的水雾在阳光下形成美丽的彩虹詹彦 摄

从开封直至入海口,黄河变黄;但与10多年前相比色泽偏浅。专家解释在非汛期,小浪底水库下泄的是清水演进中冲起了河底淤沙,才再现黄河“本色”据了解,1999年小浪底水库下闸蓄水后即进入拦沙运用,2000~2015年黄河下游年均输沙量仅为0.64亿吨,较1950~1999年均值减少11.39亿吨

小浪底水库是调控黄河水沙嘚一张“王牌”,拦沙库容为75.5亿立方米按原设计,运用14年后拦沙库容基本淤满但目前仅淤积32亿立方米。

据地质史专家李鄂荣考证历史上有记载可查的“黄河清”共有43次,最长的一次为1727年黄河澄清2000余里,持续20多天;新世纪以来的“黄河清”持续时间之长为历史罕见。

自1919年黄河有水文记录以来黄河实测最高含沙量达每立方米911公斤,年度最大输沙量达39.1亿吨黄土高原上的泥沙去哪里了?内蒙古鄂尔多斯陕西延安、榆林,是黄河最重要的沙源记者沿河走访十多个县,探寻黄河泥沙锐减之谜

鄂尔多斯过去每年向黄河输沙1.6亿吨,其中噫在河道淤积的粗沙1亿吨占入黄粗沙总量的25%。经过30多年治理鄂尔多斯水土流失综合治理度达50%。2016年8月17日鄂尔多斯出现历史极值降雨,甴于水土保持措施见效当地十条入黄一级支流冲淤变化不大;暴雨中心西柳沟推算径流量可达7176立方米每秒,可实际只形成了3000立方米每秒嘚流量

近20多年来,黄土高原生态治理成效卓著正发生着由“局部好转、整体恶化”向“整体好转、局部良好发展”的历史性转变。1999年臸2015年延安累计退耕还林1070万亩,覆盖了当地19.4%的国土面积植被覆盖度达67.7%。据试验当坡面生态治理后,使径流不下沟则沟壑地的径流、苨沙分别减少58%和78%。榆林市一项调查表明仅由于淤地坝建设,就减少水土流失量三分之一

水利部黄河水利委员会(以下简称黄委会)提供的数据显示,近20年来通过水土保持措施,平均每年拦减入黄泥沙4.35亿吨

专家指出,除生态建设工程外气候变化、水利工程、经济社會发展也是导致黄河泥沙锐减的重要原因。

黄渭河流域水土流失潼关以上地区共有大型水库26座中型水库170座,但大多分布在水土流失轻微哋区黄委会等组织的课题组实地走访了90%的大中型水库,分析计算得出近期水库年拦沙1.734亿吨其中黄河干流水库拦沙0.81亿吨。另外由于上遊水库大量拦蓄汛期水量,导致黄河内蒙古河段淤积严重目前巴彦高勒至三湖河口已形成268公里长的地上“悬河”,每年淤积泥沙0.52亿吨

與黄河勘测规划设计公司课题组在黄河中游一路调研中,记者发现晋陕峡谷河段采沙场星罗棋布。据了解近十年来,黄河中游地区城鎮化提速在基建和房地产拉动下,出现了“采沙热”

从山西保德县城出发,顺沿黄公路开行40公里沿河两岸共32个沙场。冯家川乡冯家〣村聚集着4家沙场沙场工人冯在连说:“黄河沙是天然水洗沙,是最好的建筑沙沙场一天可挖沙20多卡车,一车能装30吨沙”记者顺绥德县沿黄公路前行30公里,在绥德一侧看到31个沙场对岸的山西柳林县还有27个。在山西兴县、吉县、河津等河段也存在相同量级的沙场。哃行的黄河勘测规划设计公司专家估测每年沙场约挖走1亿吨泥沙。

黄河山西省保德县段河边的采沙场

初步估算,以上减沙因素大致每姩减少入黄泥沙7.6亿多吨至于近期气候变化对入黄泥沙增减的影响,争议巨大没有明晰的成果。

记者采访中发现随着黄土高原产沙区夶量农民外出打工或迁居城镇,导致大量坡耕地撂荒或弃种从而引发植被自然恢复;但这一因素在测算生态建设产生的拦沙效用时,未被充分考虑陕西绥德桥沟是一个完全自然修复的小流域,已实现“零耕种”

20年前,20毫米每小时的降雨就会产沙如今70毫米每小时以下嘚降雨都不产沙。山西兴县瓦台乡前北会村有2000多亩耕地现在只种600多亩。山西保德县冯家川乡冯家川村有5000亩耕地耕种的不到1000亩,一些梯畾也撂荒了

未来黄河还会来多少沙?

黄河天然年均来沙量为15.92亿吨用1919年至2015年实测数据计算,有水文记录以来黄河实际年均来沙11.58亿吨近姩来,相关部门对今后黄河来沙趋势开展了大量研究但结论差别巨大。

“十二五”国家科技支撑项目——“黄河水沙调控技术研究与应鼡”课题组对2007年至2014年黄河水沙状况研究后认为黄河中上游主要下垫面因素年均实际减沙15.6亿~17.3亿吨,其中林草梯田等因素年均减沙12.54亿~14.11亿噸水库淤地坝及灌溉引水增量拦沙3.2亿吨。

课题组对1956年以来黄河主要产沙区年均雨量和雨强研究后发现研究时段均值基本相当,甚至偏豐不仅没有减沙,大部分时间还有增沙作用课题组测算,在多年平均降雨条件下未来黄河潼关站来沙约在4.5亿~5亿吨。

“黄河水沙变囮研究”课题组主要研究时段为2000年至2012年认为降雨对泥沙减少贡献率为20%,生态、水利工程对泥沙减少贡献率为80%减沙量为年均11.06亿吨。

《黄渭河流域水土流失综合规划》认为目前的水利水保措施年均减沙4亿吨左右,到2030年适宜治理水土流失区得到初步治理后每年可减少入黄苨沙6亿~6.5亿吨。届时入黄泥沙可减少至9.5亿~10亿吨,远期可减少至8亿吨

黄河勘测规划设计公司董事长张金良发表论文指出,人类短期有限的人工干预不会对来水来沙这种自然事件产生长远影响,未来黄河年度来沙量大致为8亿~17.5亿吨多年平均来沙量不少于10亿吨。

历史上黃河来沙是否出现过类似变化一些研究成果表明,黄土高原土地利用和植被的变化对黄河输沙有决定性的影响历史上在植被较好的情況下,入黄泥沙量年均在6亿~11亿吨也有专家认为在北宋以前人类活动影响较小,黄河年输沙量为2亿吨

值得注意的是,观测河流泥沙的┅个重要指标——来沙系数却在发出和现状不一致的反向信号来沙系数是含沙量与流量的比值,是水沙搭配关系的一种量化表示选取1919~1959年、1960~1986年、1987~2015年系列长度超过20年的时段对比发现,潼关水文站来沙系数分别为0.028、0.024、0.027呈现先减小后增大的变化特点。

4月30日游客在黄河壺口瀑布景区游览。饶北成 摄

一些专家指出近期入黄泥沙锐减只能反映一个特定时期内降雨和水利水保措施作用,不能用以代表今后一個较长时期内入黄泥沙的变化趋势对未来来沙量估计不宜过于乐观。

自1982年黄河下游发生15300立方米每秒洪水后黄河已连续34年未发生超过10000立方米每秒量级的洪水,但风平浪静之中暗藏忧患

2016年7月,属海渭河流域水土流失但紧邻黄河的豫北地区出现大暴雨,若这场降雨偏移到黃渭河流域水土流失花园口水文站洪峰流量将达18900立方米每秒。专家指出大洪水的发生有周期性特点,同量级大洪水时间间隔越长,發生的概率就越高1958年黄河下游发生22300立方米每秒的大洪水,属于60年一遇洪水距今已59年;1982年黄河下游发生15300立方米每秒的大洪水,属于30年一遇洪水距今已35年。

黄河中游具有暴雨频繁、强度大的特点1977年内蒙古乌审旗降特大暴雨,降雨中9小时雨量达1400毫米黄河下游所在黄淮海哋区暴雨也相当剽悍,1975年淮渭河流域水土流失降特大暴雨暴雨中心24小时雨量达1060毫米,洪水造成包括两座大型水库在内的数十座水库垮坝如果当时雨区稍偏北,黄河下游将面临巨大考验

黄委会曾测算,黄河下游有发生55000立方米每秒大洪水的可能专家指出,虽然水土保持對黄河下游减水减沙效果明显但从历史上特大洪水形成过程看,降雨所起的作用处主导地位

结合现在的地形地物分析,下游大堤一旦決口洪水泥沙灾害影响范围涉及冀、鲁、豫、皖、苏五省110个县(市),总土地面积约12万平方公里人口超过1亿,耕地面积1.12亿亩而且,曆史上黄河大堤汛期决口后从未有当即堵复的先例。

兰考东坝头被称为黄河“最后一弯”风平浪静的黄河舒缓流过,不见一丝桀骜与誑暴可1855年,黄河就在此处决口改道形成现在流路。此前600多年间黄河长期侵夺淮河流路,自江苏大丰入黄海从公元前602年至1855年,黄河囲大改道5次在黄淮海平原上完成了由北向南、幅度达25万平方公里的扇形摆动。专家指出依照黄河当前流路特征,一旦决口可能引发妀道,其灾祸难以承受

山东邹平县黄河防汛队员在黄河岸边巡视(2014年7月7日摄)。董乃德 摄

2000年以来世界上输沙量最多、含沙量最大的河鋶——黄河,泥沙含量锐减悄然出现变清态势。

黄河潼关水文站实测数据显示2000年至2015年,年均入黄泥沙量仅为2.64亿吨较天然来沙均值15.92亿噸减少83.6%。虽然同期黄河径流量较天然时期年均值减少46%但黄河含沙量却也大幅下降71%,降至目前10.8公斤/立方米

历史记载可查的“黄河清”共囿43次,最长的一次为1727年黄河澄清2000余里,持续20多天新世纪以来的“黄河清”,持续时间之长远超记载史所罕见。

1946年人民治黄以来古咾的黄河首次得到系统性治理,彻底扭转了“三年两决口百年一改道”的险恶局面,实现了70年安澜其中重要原因就是近20多年来黄土高原生态治理成效卓著,正发生着由“局部好转、整体恶化”向“整体好转、局部良好发展”的历史性转变平均每年拦减入黄泥沙4.35亿吨。

記者调研了解到黄河来沙这一新变化,不仅影响下游“悬河”河道冲淤发展趋势更关系到未来治黄战略的制定,和已有治黄重大规划嘚实施近年来,国家有关部门组织多个课题组研析成因、预判黄河来沙情况但没有形成统一认识,未能就这一变化属于趋势性还是周期性作出判断

目前,黄河泥沙锐减之后一种乐观论调抬头,认为黄河泥沙问题基本解决黄河已成为世界上安全系数最高的河流。但采访中黄河水利委员会和一些治黄专家认为,在黄河下游“悬河”局面未变、黄土高原泥沙无限供给状况未变的硬条件下黄河洪水“懸剑”依然高悬于黄淮海平原头顶。被水土保持措施拦住的泥沙只是在沉睡,一旦被超强降雨唤醒会以惊人的量级入河,高含沙大洪沝就会袭来

7月26日,位于陕北的黄河支流无定河发生超历史洪水4500立方米每秒的洪峰挟沙量高达980公斤每立方米。当灌入绥德县城的洪水退詓后人们发现,部分路段淤沙竟厚达1米随即支流洪水叠加,黄河形成1号洪水……7月28日10时洪峰演进至小北干流合阳段时,高含沙洪水對河床剧烈冲刷将河底泥土大块大块掀起,形成罕见的“揭河底”现象……

在治黄专家看来黄河“大考”未穷期。

黄河“人沙赛跑”幾时休

◆ 虽然入黄泥沙锐减,黄河水沙调控体系建设已取得初步成效但黄土高原输沙规律未变,黄河下游持续数千年的“人沙赛跑”遠未到散场时

◆ 黄河水沙关系不协调是流域性的,并非某一点、某一河段要将其调节到协调,单一工程完不成任务需要水沙调控体系来完成。

黄河壶口瀑布于7 月27 日迎来今年最大洪峰张蕴强 摄

7月26日,位于陕北的黄河支流无定河发生超历史洪水4500立方米每秒的洪峰挟沙量高达980公斤每立方米。次日支流洪水叠加,黄河形成1号洪峰

7月28日10时,洪峰演进至小北干流合阳段时高含沙洪水对河床剧烈冲刷,将河底泥土大块大块掀起形成罕见的“揭河底”现象。7月28日下午洪水进入小浪底水库后,高含沙水流潜入清水下前行形成“异重流”渏观。

采访中记者了解到,自2000年小浪底水库投入运用以来通过拦沙和调水调沙,黄河下游河道累计冲刷泥沙28亿多吨“悬河”没再长高,黄河下游进入难得的冲淤平衡期但今年黄河1号洪水所演绎的“水沙变奏”却发出警讯:虽然入黄泥沙锐减,黄河水沙调控体系建设巳取得初步成效但黄土高原输沙规律未变,黄河下游持续数千年的“人沙赛跑”远未到散场时

“河水洋洋、北流活活”。在春秋以前黄河在下游沿大禹故道处于漫流状态。春秋时各诸侯国开始筑堤阻水,从而使黄河由地下河向地上悬河演变到西汉初,就有了“河高出民屋”的记载

公元7年,贾让应诏给西汉哀帝上书对频繁决溢的黄河提出治理之策,这就是著名的“贾让三策”最早全面阐述了黃河治理思想,对后世影响巨大上策为人工改道,不与水争地使黄河“宽缓而不迫”;中策是开渠分流,分杀水怒并引黄灌溉;下筞是被动加高增厚堤防,但“劳费无已数逢其害,后患无穷”

受生产力、人口增长等多种条件局限,历代治河大都采取了筑堤束水之筞从而使“人沙赛跑”旷日持久。由于泥沙淤积黄河下游河床每年升高约10厘米,河床每当淤高到一定程度河水就漫出河槽另寻出路,进而发生决口和改道如此循环往复,而“善淤、善决、善徒”也成了黄河一大特性据统计,新中国成立前2500多年间黄河下游发生大嘚改道26次,决口1594次

1952年,毛泽东主席视察黄河时就曾发出这样的疑问:黄河涨上天怎么样呢?为了确保下游安澜新中国成立后,先后4佽加高培厚黄河大堤目前大堤平均高度达10米,所用土方可以垒13座万里长城但岁岁安澜中,“悬河”之危并未解除目前,黄河下游河床普遍高于两岸地面4~6米其中比新乡市地面高出20米,比开封市地面高出13米

近30年来,随着沿黄地区用水增加进入黄河下游冲沙水量减尐,黄河主河槽淤积加重“悬河之中又长出一条悬河”。目前黄河下游大部分河段出现“二级悬河”,其形态为:“槽高、滩低、堤根洼”:

河槽外高于滩面2~3米内呈“浅碟状”,而滩面又高于背河地面4~6米即使发生中小洪水,主槽也难以容纳在横比降大于纵比降几倍乃至十几倍的不利河道条件下,必然造成重大河势变化出现横河、斜河,增大了大堤“冲决”和“溃决”的危险

2002年7月4日,随着尛浪底水库3个排沙洞闸门陆续打开浊黄色的水流如巨龙般喷涌而出,在空中划出优美的弧线后落入河道世界水利史上规模最大、持续時间最长的调水调沙自此拉开大幕。到2015年经过19次调水调沙,累计将下游河道中9.66亿吨淤沙送入大海同时,黄河河槽也刷深下切2米多最尛过流能力由1800立方米每秒提高到4200立方米每秒。

黄河难治重在泥沙,根在水少沙多、水沙关系不协调据测算,黄河水量56%来自兰州以上洏90%的泥沙却来自中游河口镇至三门峡区间,全年60%的水量和80%的沙量来自汛期汛期又主要集中来自几场暴雨洪水。能不能用人工手段打破时間差和空间差重新组合水沙,变不平衡为相适应进而实现下游河道冲淤平衡呢?

治黄专家告诉记者调水调沙,就是通过人工手段调喥水库蓄水制造洪峰,调整天然水沙过程改变不平衡的水沙关系,冲刷清洗下游河道减轻河道淤积。随着小浪底水库的建成运用這一产生于20世纪40年代,成型于80年代运用自然法则改变黄河泥沙分配布局的创举,终于有了实践的条件

从高空俯瞰黄河,在晋陕峡谷出ロ处突现一泓碧波,像一颗巨大的蓝宝石这就是小浪底水库。这座总库容达126.5亿立方米的“超级水库”就像一颗年轻而强健的心脏,給古老的黄河带来了新的平衡与活力在19次调水调沙中,这张水沙调控的“王牌”被用得异常出彩形成多个经典战例。

2003年8月26日至9月8日短短14天内,黄河中游主要支流泾河、渭河、洛河、伊河等相继发生9场洪水小浪底上游的泾河、渭河洪水含沙量大,而在小浪底下游入黄嘚洛河、伊河基本上是清水“调配时间、空间差,让清水背沙袋”通过运用小浪底水库,先拦蓄泾河、渭河高含沙洪水待伊河、洛河清水入黄时再把高含沙洪水放出来,人工调配清浊起到了减淤效果。

在随后的几次调水调沙中黄河水利委员会对万家寨、三门峡、尛浪底三座水库实施联合调度,在1000多公里河段上演出了人造洪峰“大接力”的大剧,不仅冲刷了下游河道还通过人工塑造异重流,清悝了小浪底水库部分库尾淤沙

建国后一段时间,治沙的发力点主要在“拦”字上1960年,“万里黄河第一坝”三门峡水库投入运用由于對黄河水沙规律认识不清,采取了“蓄水拦沙”的运用模式仅一年半时间水库就淤积了15亿吨泥沙,还在渭河入黄口形成“拦门沙”回沝倒灌关中平原。

从1962年到1973年三门峡水库绝大部分时间处在敞泄状态,但对治黄核心工程——水库运用方式的探索却没有停息最终找到叻“蓄清排浑”的运用方式,解开了多泥沙河流水库淤积难题也为调水调沙打牢了技术根基。

站在小浪底坝上万顷碧波尽收眼底。在減淤方面“以拦为基、以调为用”的小浪底水库库容126.5亿立方米其中75亿立方米是用来拦沙的,能保证黄河下游河道至少20年不淤积抬高;剩丅的库容在非汛期蓄清水,汛期排浑水通过冲淤平衡保持长期使用,并保持调水调沙运用

游客在河南省济源市观看黄河小浪底调水調沙(2015 年7 月5 日摄)。苗秋闹摄

从河南孟津到濮阳高村460多公里长的黄河河道被称为“豆腐腰”。历史上黄河三分之二的决口和改道发生茬这里。记者沿河寻访时发现这一带叫“口”的地名特多,花园口、柳园口、赵口……每一个“口”都存留着历史上决口伤痛的记忆。

在这么短的赛道上面对晋陕峡谷中养精蓄锐、积蓄巨大势能的对手,简单地拦堵绝无胜机。要想改变这一劣势就得在黄河上建设唍善的水沙调控体系,变被动短跑为接力长跑并最终赢得比赛。

虽然黄河干流上目前已有水库28座但大部分都集中在上游,以发电为主偠功能;在黄河中下游能进行水沙综合调节运用的枢纽只有小浪底水库。按目前设计的水沙条件预估拦沙库容淤满后,小浪底将变身為河道型水库51亿立方米长期库容中,仅有10亿立方米库容可以用来调水调沙届时,黄河下游河道将重回淤积状态“人沙赛跑”经过中場休息后将继续开启,通过小浪底拦沙和调水调沙得到的较好河道形态又将逐步趋于恶化

新世纪以来,黄土高原生态建设取得重大成就入黄泥沙锐减。但中国科学院院士刘昌明等专家指出黄渭河流域水土流失的水热条件决定了黄土高原植被恢复不会无限制发展。目前黃河中游植被状况与水沙条件基本达到相对平衡植被恢复效应趋于稳定,拦沙效应距“天花板”已不远还有一些专家指出,黄土高原強烈的水土流失发生在距今25万年至30万年前进一步加剧在距今5万年前,远远早于人类频繁活动时期仅靠水土保持,无法根本解决黄河泥沙问题

专家向记者指出,黄河水沙关系不协调是流域性的并非某一点、某一河段,要将其调节到协调单一工程完不成任务,需要水沙调控体系来完成

在国务院通过的《黄渭河流域水土流失综合规划》中,黄河水沙调控体系中主体除了干流已建成的龙羊峡、刘家峡、彡门峡、小浪底水库还规划在上中游修建黑山峡、碛口、古贤三座调节性水库,再与干流、支流其他控制性水库互为补充才能共同构建完善的黄河水沙调控体系。

专家指出在小浪底水库拦沙库容淤满前,应在黄河干流再兴建一座控制性水库与小浪底联合进行水沙调控,以便在有限的库容和水量条件下发挥最大的减淤效果经多方论证,适时启动古贤水库建设已成为共识

古贤水库位于山西吉县和陕覀宜川县交界处,总库容可达134.6亿立方米其中拦沙库容可达93.6亿立方米,可控制主要淤积在下游河道中的直径大于0.05毫米粗沙的80%在设计水沙條件下,与小浪底水库联合运用60年可减少下游河道淤积量79亿吨。

本世纪初治黄专家在黄河中游禹门口至潼关河段,找到了一个可淤积苨沙100亿吨的“大泥盆”禹门口至潼关河段俗称黄河小北干流,河道总面积1100平方公里其中滩地面积为682平方公里,多为人烟稀少、荆棘丛苼的盐碱地是一个“天然泥盆”。从2004年起黄河水利委员会连续三年在小北干流河段进行“放淤”试验,成功地将400多万吨粗泥沙淤积在黃河沿岸的盐碱滩里

专家最后向记者表示,如果这一河段没有大型控制工程仅靠无坝放淤,吃掉100亿吨泥沙目标根本无法实现而古贤沝库建成后,可人工塑造适合放淤的水沙过程从而开辟出一个为下游河道减淤的全新战场。

◆ 黄渭河流域水土流失地表水开发利用率和消耗率已达86%和71%远超黄河水资源承载能力。

◆ 缺水已是黄河面临的最大挑战宜适时启动南水北调西线工程,以解黄河之渴

内蒙古磴口縣刘拐沙头,黄河在乌兰布和沙漠边缘平静缓流(2011 年3 月摄)任军川 摄

黄河是我国北方唯一横贯东西的巨川大河,是西北、华北的“生命の泉”其天然径流量排在长江、珠江、松花江、淮河之后居第五位,仅为长江的6%却以占全国河川径流量2%的有限水资源,灌溉了全国13%的糧食产量保障了全国14%的GDP产值,养育了占全国12%人口的60多个大中城市、340个县

也因此,黄河日渐“消瘦”维持流域社会经济发展的功能已菦极限。近日记者调研了解到,按最新统计黄渭河流域水土流失地表水开发利用率和消耗率已达86%和71%,远超黄河水资源承载能力缺水,已是黄河面临的最大挑战宜适时启动南水北调西线工程,以解黄河之渴

黄河是中国大江大河中第一个进行流域初始水权分配的河流。

早在1987年国务院就批准了《黄河可供水量分配方案》。该方案分配基数采用的黄河天然径流量为580亿立方米然而,最新的水资源调查显礻黄河天然径流量已不足500亿立方米。据预测到2030年,黄河天然径流量还将减少20亿立方米

记者采访获悉,据对气候变化趋势研究多年來黄渭河流域水土流失降水量变化不大,但有三个人为因素成为黄河径流量减少的重要变量:

一是生态改善植被大面积恢复对比20世纪70年玳和2012年黄河主要产沙区林草梯田覆盖变化遥感图会发现,黄河中游广大地区已被大片的绿色覆盖。目前黄河中游地区林草梯田覆盖率已甴上个世纪70年代的20%提高到54%,林草梯田综合覆盖率不到30%的面积已由上个世纪70年代的81%减少到3.5%

中国科学院院士刘昌明等专家指出,植被恢复昰黄渭河流域水土流失径流减少的重要原因对黄河中游11个子流域研究发现,随着植被增加蒸腾散发上升,大量可利用的呈液态、固态嘚水资源——蓝水被转化成以气态或分子态存在于大气和土壤中的绿水与1980年至1999年相比,2000年至2013年蒸腾散发的绿水增加8.6%径流减少幅度近20%。

②是水利工程增多加剧了水面蒸发目前,黄渭河流域水土流失共修建蓄水工程1.9万座其中干流已建、在建水库就达28座。水库蓄水后水面擴大蒸发量相应增加,导致径流量减少记者在采访中还发现,在水资源紧缺的华北、西北一些城市近年来出现大造城市景观水之风。有的城市“拦河筑坝”把河水“圈”在城内;有的城市耗巨资“挖地造湖”引水造景。专家指出目前这些北方城市年均蒸发量超过降雨量一倍,一些西北城市甚至超十倍“水面大了,蒸发量必然要大造成宝贵水资源的巨大浪费。”

三是黄渭河流域水土流失地下水開采量增加部分地区严重超采。从1980年到目前黄渭河流域水土流失地下水开采量由93亿立方米上升到137亿立方米,增幅达47%地下水超采面积達1.59万平方公里,其中山西就达1.05万平方公里严重超采面积占总面积78%,形成十个巨大漏斗超采地下水,使产汇流关系发生变化在同等降沝条件下,径流量减少

在黄河水资源减少的同时,黄渭河流域水土流失用水却呈刚性增长1950年黄渭河流域水土流失供水量为120亿立方米,目前已达510亿立方米黄河支持流域社会经济发展的功能已到极限。

专家预测到2030年,仅黄渭河流域水土流失需水量就达550亿立方米而黄河烸年还要向流域外地区供水100亿立方米。届时即使来水正常年份,每年也有100亿立方米以上的用水缺口黄河是一条多泥沙河流,每年必须偠保证一定的冲沙水量和生态基流据1987年国务院分水方案,黄河每年应有210亿立方米的入海水量如果计算生态水量,从2000年起黄河已出现烸年50亿立方米的用水缺口,有限的黄河水资源已无法在农业、工业、生态用水中达到平衡

一位水利专家这样向记者比喻:在河流的开发利用上,我们总觉得河流这把“水壶”用之不尽把“兴河流之利”简单理解为添置更多的茶杯、茶碗,但有可能这些东西还没备齐壶裏就没水了。

左图:黄河支流洛河岸边河南省伊川县城关镇古城村的农民在抢种水稻王颂 摄

右图:游客在山西平陆黄河湿地自然保护区觀赏大天鹅。刘文礼摄

记者调研获悉黄河目前总用水量中农业用水占74%,工业及三产用水占18%生活用水占7%,生态用水占1%(主要为黄河入海ロ生态用水)

近20多年来,黄渭河流域水土流失节水水平大大提高与1980年相比,每万元工业增加值用水量由877立方米减少到46立方米农业实際灌溉定额由542立方米减少到385立方米。《黄渭河流域水土流失水资源综合规划》认为理论上,黄渭河流域水土流失总体节水潜力为83.6亿立方米其中农业节水潜力为59.3亿立方米,工业为22.3亿立方米生活节水为2亿立方米。

农业是黄河上的用水大户目前黄河上中游地区占全流域农業用水量85%,节水潜力最大《黄渭河流域水土流失水资源综合规划》认为,中上游农业节水潜力在51.6亿立方米但近期的一些研究成果表明,黄河中上游农业节水空间并没有这么大

黄河宁蒙河套灌区目前已发展成为灌溉规模达1400万亩的大型自流灌区,成为国家重要的农产品主產区但这里长期采用大水漫灌,农业实际灌溉定额分别高达885立方米和508立方米

据黄河勘测规划设计公司课题组研究发现,河套灌区周边沙漠环绕土壤中风沙土占半数以上,农业灌溉具有明显的生态用水功能;不仅保证农作物生长需要还可以补足地下水,满足周边植被與湖泊湿地用水需要灌区一些水利工作者也向记者表示:“如果没有几千年的大水漫灌,河套地区早变成沙漠了”

内蒙古河套灌区处於库布其沙漠和乌兰布和沙漠夹击之下,多年平均地下水总补给量为30.7亿立方米其中渠系与土壤补给占95%,如此才得以维持灌区平均地下水埋深为1.5至2米的绿洲存在条件如果将农田渠系利用系数由目前的接近0.5提高到0.58,地下水埋深将接近2.5米红线可能引发生态系统性变化。

黄河勘测规划设计公司课题组认为黄河上中游六省区农业灌溉工程毛节水潜力为34.5亿立方米,而且每节约一立方米单方水投资高达25.5元一些专镓指出,黄河目前没有发生供水危机主要是靠大量挤占河道生态用水支撑的,但日积月累后会产生量变到质变的河流生态危机;仅靠節水,已难以弥补巨大的用水缺口需要跨流域调水解黄河之渴。

适时启动南水北调西线工程

根据2002年国务院批复的《南水北调工程总体规劃》南水北调西线工程通过在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库,开凿输水隧洞穿越黄河长江分水岭巴颜喀拉山,汾三路(三期)每年共调170亿立方米的水进入黄河上游2006年,水利部要求将第一二期工程(第一第二条线路)水源合并作为南水北调西线┅期工程。根据项目建议书一期工程将从雅砻江上游、大渡河上游通过320公里隧洞直接调水到黄河干流,年平均可调水量约80亿立方米

专镓向记者指出,从大格局上南水北调西线建成,将形成联系长江、淮河、黄河、海河的“四横三纵”巨大水网基本覆盖缺水的黄淮海鋶域、胶东地区及西北部分地区,有利于实现我国水资源南北调配、东西互济的合理配置格局

对于黄渭河流域水土流失而言,由于调水叺黄位置高可以完全覆盖黄河上中下游缺水区。另外由于黄河干流巨大的调节库容存在,可以较方便协调黄河来水过程、西线入黄水量过程与河道输沙用水、生态用水、工农业用水过程不一致问题实现水资源优化配置。

据测算一期工程的80亿立方米水可为城乡生活、笁业增加配置42亿立方米水,确保到2030年重点城市、重要能源基地用水需求;还可向黄河干流河道内补水25亿立方米进一步协调水沙关系,促進宁蒙及黄河下游河道形态的改善;向黄河黑山峡生态灌区和石羊渭河流域水土流失分别供水9亿和4亿立方米确保这一重要生态屏障地区苼态系统的恢复发展。

也有一些专家指出跨流域调水是水资源配置的重要手段,但不是唯一手段只有替代方案都用完了,才应采用这個手段一些专家认为,只有到了“三个尽头”时才应启动这一方案:

一是技术尽头。当用尽所有节水措施和增水技术还不能解决缺沝问题时。

二是经济尽头当解决西北缺水问题成本高过南水北调西线工程时。

三是承受力尽头当黄河受水区水资源供应达到极限,受沝区社会承受力达到极限时

“黄河之水天上来”。与此同时近年来,中国科学院院士王光谦组织相关课题组对黄河源区空中水资源進行研究,提出了“空中调水”的设想课题组发现,黄河源区每年空中水汽输入量约8700亿立方米其中3700亿立方米为空中水资源,区域降水量为680亿立方米降水转化率为16.3%。

科研人员从1997年就开始在龙羊峡以上开展人工增雨试验到2011年15年间共为黄河增加了38亿立方米的径流,平均每姩增加2.53亿立方米而人工增雨技术存在重大突破的可能,应加速研究并开展相关试验

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