黄河沙多水少难治

黄河沙多水少难治

黄河是中华文明的摇篮，被称为母亲河。但黄河也是中华民族的担忧。沙水少，很难治理。很难快速解决。历代治河者和当代治河专家无不为此殚思竭虑,提出了许多治河方略和治理方案。现今黄河面临的沙多水少难题,已非历史上任何一个时期可比,不能简单地用哪一种方略和方案来解决存在的问题。笔者建议,借鉴中医辨证论治的原理,采取标本兼治、综合治理的对策。辨证论治是中医学的特点和精华,基本原理和法则为治病求本、扶正祛邪、调整阴阳,重在标本兼治。通常采用四诊、八法,四诊为“望、闻、问、切”,八法即“汗、吐、下、和、温、清、消、补”。治病求本,就是找出病根,抓住疾病本质进行治疗;扶正祛邪,就是提高抗病能力,祛除病邪;调整阴阳,就是抑盛补衰,恢复平衡。在治疗中须视病情变化,急则治标,缓则治本,标本俱重则标本同治。治疗方法因病而异,体现了顺势而为的中国智慧,乃传统中医特色。如,邪在浅表用汗法发散,邪壅胸膈以上用吐法宣清,邪阻于下不通用下法降泄等。古代大禹治水,就是抓住洪水泛滥的“疾病”本质,疏导通利,取得成功。中医有别于西医“头痛治头,脚痛治脚”之处,在于讲究辨证论治、治病求本,注重标本兼治。万物皆为有“生命”的机体,辨证论治的原理和法则,在古今中外社会经济各领域得到了广泛应用,效果彰显。治理黄河沙多水少的难题,完全可以借鉴。1沙化的表现下游泥沙黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓,流经青藏高原、黄土高原、华北平原,沿途汇纳百川,蜿蜒曲折,在黄河三角洲垦利注入渤海。黄河干流河长5464km,流域面积79.5万km2,其中上中游面积占97%,长达786km的下游面积仅占3%。多年平均输沙量为16.3亿t/年,最高达39亿t/年(1933年);多年平均含沙量为35kg/m3,最大达920kg/m3(1977年),堪称世界之最。全河16.3亿t/年的泥沙,有9亿t/年来自河口镇至龙门区间,有5.4亿t/年来自龙门至三门峡区间。而多年平均径流量只有580亿m3/年,仅为长江的1/20,在全国七大江河中排末位。历史上,黄河易决易徙,“十年九灾”“三年两决口,百年一改道”之说,是对黄河历史灾害的写照。新中国成立以来,经过持续治理,洪水灾害虽减少,但沙多水少成为忧患。1.1“地上悬河”封山大局黄河出孟津经桃花峪进入平原后就成为“地上悬河”,泥沙淤积严重。黄河下游每年淤积泥沙3亿~4亿t,河床每年抬升0.05~0.10m,近50多年来河床普遍抬高了2~3m,现河床高出两岸地面4~6m,最高超过10m。为确保河道不决溢,采取不断加高堤防办法,与河床淤积“赛跑”,以致河堤越加越高,洪水位也越抬越高。如,1996年8月花园口水文站出现7860m3/s的2~3年一遇小洪水,洪水位比1958年22300m3/s的70年一遇大洪水还高1.06m。在160多年前,黄河曾发生“道光大洪水”(36000m3/s,1843年),使黄河下游平原尽成泽国,一片汪洋,灾情惨重。黄河大堤按1958年大洪水标准设防,万一再来一次“道光大洪水”,将何以堪?黄河中游支流渭河因泥沙淤积,加之受三门峡库区淤积“翘尾巴”影响,也成为“地上悬河”;黄河上中游内蒙古段因刘家峡、龙羊峡蓄水调度影响,来水减少,造床流量不足,泥沙淤积,也成为“地上悬河”。有专家预言,黄河上游也有发展成为“地上悬河”的趋势。黄河入海河口段淤堵严重,河道游荡摆动,分流串沟。近40年间,黄河泥沙在河口平均每年净造地31.3km2,海岸线平均每年向外延伸390m。地理学界认为,这是“河川切割,陆相造地”的自然规律。1.2枯季应急补水效果差近40年间,黄河流域普现缺水局面,下游频繁断流。1972年以来,共有21个年份断流,其中1997年利津水文站共断流226d,断流河长达704km,从河口一直上溯到开封柳园口,以致人们惊呼黄河变成了季节河。断流不仅造成下游用水危机,工农业生产和生活用水受困,还造成主河槽淤积加剧,生态环境恶化。近几年采取了枯季应急调水措施,未再断流,但出现在人们眼前的仅是一小股涓涓细水。断流是水资源供需矛盾尖锐化的必然产物,有资深专家预言,若不开辟其他水源,黄河资源性缺水无法解决,终将成为类似于新疆塔里木河那样的内陆河,永失大河风采。2病根分析黄河是一个庞大、复杂和多维的大系统,黄河沙多水少,是由多方面原因造成的。主要有以下原因。2.1阴山区的水土流失概况据历史考证,自原始社会末期以来的5000年间,由于人口增长和社会生产力发展,黄土高原生态环境发生了一系列的重大变化。其中变化显著、影响深远的是自然植被遭破坏,导致生态环境恶化,自然条件愈来愈严酷。在前21世纪—前206年的夏商周秦时期,黄土高原是“水草肥美,土宜产牧,牛马衔尾,群羊塞道”的广阔草原和茂密森林,直到386—534年北魏时期,仍然植被繁茂,林草广布,民歌“风吹草低见牛羊”是对当时草原风光的真实写照。后来,在社会经济发展的过程中,一再违反自然规律,毁林开荒,乱砍滥伐,森林、草原、土地等资源环境遭到破坏。天然森林覆盖率不断下降,由前21世纪—前206年夏商周秦时期的53%,降到1368—1911年明清时期的12.9%,又降到20世纪的6.5%,直到近60年的4.0%。植被破坏,森林覆盖率下降,致保水固土能力下降,干旱增加。据陕西省水文局水旱灾害统计资料,陕西干旱频率,由明清时期的47%,增加到20世纪的56%和近60年的70%。据有关资料,现黄河上中游青、甘、宁、陕等省区天然森林覆盖率分别为0.35%、4.3%、5.1%、5.2%,远低于全国天然森林覆盖率18.2%的平均水平。森林覆盖率下降和干旱频率增加,导致水土流失加剧,黄土高原水土流失面积为43万km2,河口镇至龙门区间的黄土丘陵沟壑区7.9万km2最为严重,植被稀少,地形破碎,面积只占黄土高原水土流失区的18%,产沙量却占该区的63%。黄土高原土层厚为120~140m,最厚达500m,结构松散,极易侵触,侵蚀模数达1万~3万t/km2,是全球水土流失最严重的地区。2.2受限水影响严重,河流生态环境恶化黄土高原地形破碎,呈峁、梁、坡、沟状分布,尤其是黄河中游区沟壑众多,沟深坡陡,极易侵蚀,由于长期以来不断开荒,区域内坡耕地占耕地总面积的83%,其中25°以上的坡耕地又占半数以上,水土流失严重。近30年来,随着晋、陕、蒙等省区煤、油、气的开发和公路、铁路等建设的发展,不仅植被遭破坏,更触目惊心的是弃渣弃土沿着河沟堆积,随水流入河道,加剧了水土流失,当地民众对此颇有怨言,指责这是“边治理边破坏”。据统计,黄河流域共建有各类大中小蓄水工程1万余座,总库容800亿m3,其中大型水库23座、各类引水工程9800余处、提水工程2.9万处、机电井工程38万眼、下游向黄淮海平原供水引黄涵闸120余处。以上工程若满负荷运行,蓄引水总量已超过黄河年径流量数倍,处于严重超载状况。很多专家认为,如今黄河中下游已失去天然河道特性,下游实际上成了“人工输水渠”。由于龙羊峡、刘家峡水库调节径流的影响,中游河口镇、龙门、潼关站的水量和洪峰流量自1986年后均大幅度减少,河口镇站水量和洪峰流量减少约50%。因来水偏枯,生态流量难以保证,输沙水量不足,上中游来沙均沿程落淤,加剧了中下游泥沙淤积,还造成下游严重缺水,以至断流。上述原因,相互关联,互为因果,形成了“生态环境恶化—人类活动影响加剧—水土流失—沙多水少”的恶性生态循环链。3可以破解黄河沙多水难题的对策黄河流域及邻近地区是我国北方经济重心,又是我国政治、文化重心,在国家粮食安全、能源安全、生态安全和城镇化发展进程中均具有重要战略地位,但水资源水环境不可持续化,已成为经济、社会可持续发展的制约瓶颈。黄河沙多水少难题,亟待破解。笔者建议,借鉴中医辨证论治的原理和法则,采取标本兼治、综合治理的对策。主要措施如下所述。3.1水土保持工程措施主要生态措施生物措施的目的是通过生态环境修复,重建生态环境系统良性运行机制,遏制水土流失。其途径为强化水土保持,主要措施包括:(1)在全流域,尤其是上中游区,实施天然林保护,将水土流失严重的林区划为禁伐区,封山育林,促进林草休养生息。(2)在全流域,尤其是上中游区,加强防护林建设,绿化“三荒”,提高森林覆盖率。(3)在上中游区,实行退耕还林、还草、还牧或合理种植,该区域坡耕地占耕地面积的83%,按《中华人民共和国水土保持法》规定,禁止在25°以上的陡坡开垦种植,必须退耕还林、还草和还牧;25°以下的坡耕地应合理种植,并推行坡改梯。(4)以小流域治理为基础,治坡治沟,打坝淤地,以提高侵蚀基准面,增强固土保水能力。(5)对退耕还林、还草、还牧和坡改梯、拦沙淤地的农户,均按实效面积发给水土保持补贴。通过上述措施,提高黄河流域森林覆盖率,固土保水,减少水土流失,遏制生态环境恶化。有研究资料表明,密闭的和多层结构的森林可减少土壤侵蚀量90%,多林流域可将土壤侵蚀模数降到1000t/km2的安全水平。生物措施重在治本,见效虽慢,但预后效果好,要长期坚持。2013年7月26日,陕西省人大十二届四次会议通过《陕西省水土保持条例》,全面强化水土保持工作,重点治理境内黄土高源水土流失,效果值得期待。据估算,通过30~50年的水土保持,若将黄河上中游区森林覆盖率提高到全国平均水平的50%,入河沙量可减少一半,输沙水量也可减少一半,将增加黄河可用水量105亿m3/年;若将森林覆盖率提高到全国平均水平,入河沙量再减少一半,达到国内七大江河平均水平,将增加黄河可用水量210亿m3/年。果能如此,既治沙,又治水,体现了中医辨证论治和治病求本的特点。工程措施的目的,在于通过“拦、排、疏、用”等工程措施,给泥沙安排合理的出路。主要措施有:(1)发挥上中游水库群的拦沙减淤作用。目前,除三门峡水库拦沙库容用完外,已建的小浪底等水库,共有300亿m3以上的拦沙库容,相当于下游河道70多年的泥沙淤积量,在科学调度、合理运用的前提下,可缓解下游河道近中期淤积,也为上中游水土保持预期效应争取了70年的时间。(2)在下游加强堤防建设和管护,并实行堤路结合兼用。目前,应加高加固下游堤防险工段,保障行洪安全。加高加固堤防是防洪的重要措施和手段,但受地形、水流和比降等条件限制,不可能无限加高,是有限度的。鉴于下游的“地上悬河”特征和易决易徒的特性,应当在花园口以下低洼段增建西南—东北方向的双向平行公路,两路间设无障碍行洪区,作为未来黄河出现历史特大洪水时改道的后备流路。在堤防建设中应借鉴德国等欧洲国家莱茵河堤路结合兼用的经验,节约土地。(3)通过“拦、排、疏、用”,合理安排泥沙的出路。(4)对于三门峡水库,由于该库拦沙库容用完,功能定位已改变为低水位蓄水排沙和蓄清排浑,应按新的功能定位进行技术改造和工程改建,加大低水位运行泄流排沙能力。工程措施重在治标,见效快,可缓解“地上悬河”危势,体现了中医辨证论治和急则治标的特点。3.2合理利用黄河水资源,降低水土流失,增强河流生态流量用科学发展观审视黄河水资源开发利用现状以及存在的问题,不难发现:一方面,黄河属资源性缺水,水资源开发度过高,无潜力可挖,必须实施跨流域调水。另一方面,黄河流域用水浪费严重,尤其上游地区,青、甘、宁、蒙等省区万元GDP耗水量为600~800m3,远低于全国平均水平,差距很大。黄河流域灌溉用水有效系数平均为0.48,宁、蒙引黄灌区在0.37以下,有部分地区达到0.60的较高水平。引黄灌区用水定额偏高,宁夏灌区高达22500~27000m3/km2,与国内节水灌区平均水平3600m3/km2相比差距很大,作物灌溉水量超过作物需水量5倍;水分生产率为0.62kg/m3,与国内平均水平1.00kg/m3相比差距较大,与发达国家先进水平2.0~2.3kg/m3相比差距更大。因此,解决黄河缺水,应当标本兼治,调水、节水双管齐下。调水是水资源优化配置的重要手段。黄河水资源开发利用程度已大大超过黄河水资源承载能力,跨流域调水是解决黄河缺水、支撑可持续发展的重要战略措施。在目前多种有代表性的西线调水方案中,水利部黄河水利委员会的从长江干支流调水方案比较靠谱,可分期进行。其中一期工程从雅砻江上游甘孜以上地区的雅砻江支流、大渡河西源和东源直接调水到黄河干流,线路长325.5km,多年平均可调水量92亿m3,实际调水规模80亿m3。受水区范围为黄河流域及邻近的内陆河地区,包括重点城市、能源化工基地、黑山峡生态灌区和石羊河流域,并向黄河补充部分生态流量。一期工程完成后,还有二期、三期工程,将从根本上改变黄河缺水局面。节水是我国的基本国策。黄河流域节水潜力很大,节水效果不佳,原因在于用水方式落后,症结在于水价偏低,根源在于节水意识淡薄。面对日趋严重的缺水局面,应采取切实有效的措施。主要措施有:(1)依据水资源承载能力,制定水资源可持续利用的近期和中长期规划,确立以水定发展的新理念,调整产业结构和产业布局,淘汰“一低两高”和“十五小”企业,发展节水农业、工业,创建节水型经济、社会。(2)推广现代先进的用水方式,灌溉用水改漫灌为滴灌、渗灌、喷灌、微灌、测墒节灌和水肥一体化,严重缺水地区改种耐旱作物,按用水有效利用率执行差别水价,有效系数越高,水价越低;工业用水降低用水定额,推行循环用水技术,也按用水有效利用率执行差别水价;城市环卫和绿化用水改用中水。(3)调整并提高水价,按生活、农业、工业和城市用水等不同用途,执行阶梯水价和差别水价,发挥水价经济杠杆作用。(4)实施废污水处理回用,用于农灌、环卫和绿化等,或回补河流、地下水。(5)在部分城市社区,开发利用路面、广场和屋面雨水收集系统。据估算,若将全流域灌溉用水有效系数提高到0.60,每年可节水40亿m3;全流域工业用水有效利用率提高到70%,每年可节水15亿m3;污水处理回用率提高到70%,每年可节水25亿m3,加上雨水收集利用等措施,总节水潜力可达80亿m3以上,效益相当可观。河道生态流量是指为维持河流健康生命应当具有的河道流量。据有关专家研究,黄河中下游各河段生态流量如表1所列。洪水期生态流量须满足输沙需要,当然越大越好,限于黄河缺水现状,大流量难以为继,在一般情况下为花园口、利津站输沙流量,小于此值,泥沙多沿程落淤,难以到达出海口。多年资料分析表明,黄河平均每年须用210亿m3水量输送泥沙。近30年来,因缺水,输沙水量不足。这些数据,为黄河流域水资源优化调度、提供了科学依据。调水、节水双管齐下,既开源又节流,而且保证了黄河必要的生态流量,为