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  《瞭望》新闻周刊:黄河变清调查           ★★★
[ 作者:林嵬    转贴自:本站原创    点击数:50    更新时间:2017-9-25    文章录入:沧浪之水 ]

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新华网:饥饿的黄河

◆ 历史记载可查的“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。

  ◆ 《瞭望》新闻周刊近日播发最新一期4篇专题调研,帮你了解黄河的今天。

  大河清流

  黄河变清调查

  黄河“人沙赛跑”几时休

  饥渴的黄河

 

大河“清流”

文/林嵬

  2000年以来,世界上输沙量最多、含沙量最大的河流——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15.92亿吨减少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。

  1946年人民治黄以来,古老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。

  《瞭望》新闻周刊记者调研了解到,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的实施。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“悬剑”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,高含沙大洪水就会袭来。

  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去后,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……

  在治黄专家看来,黄河“大考”未穷期。

 

黄河变清调查

文/记者 林嵬 丁铭 张军

  

  ◆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今后趋势,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。

     大洪水概率增加,一旦决口,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,《瞭望》新闻周刊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%。本刊记者在这一黄河泥沙“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。”山西永和县农民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。”

  《瞭望》记者站在壶口瀑布旁,但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。在水流平缓的河湾处,两岸高山倒影可见。

  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的一张“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。

  黄河泥沙去哪里了?

  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,《瞭望》新闻周刊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,其中易在河道淤积的粗沙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,由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立方米每秒的流量。

  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年至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、泥沙分别减少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、经济社会发展也是导致黄河泥沙锐减的重要原因。

  黄河流域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地区。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,由于上游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。

  与黄河勘测规划设计公司课题组在黄河中游一路调研中,《瞭望》新闻周刊记者发现晋陕峡谷河段,采沙场星罗棋布。据了解,近十年来,黄河中游地区城镇化提速,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。冯家川乡冯家川村聚集着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。”本刊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。同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。

  初步估算,以上减沙因素大致每年减少入黄泥沙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。

  本刊记者采访中发现,随着黄土高原产沙区大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毫米每小时以下的降雨都不产沙。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,一些梯田也撂荒了。

  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。近年来,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用”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12.54亿~14.11亿吨,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,甚至偏丰,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。

  “黄河水沙变化研究”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。

  《黄河流域综合规划》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,每年可减少入黄泥沙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。

  历史上黄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况下,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,观测河流泥沙的一个重要指标——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。

  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个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。

  “绿色巨变”潜藏风险

  1922~1932年,黄河曾经历过一个枯水枯沙时段,1928年径流量仅199亿立方米,输沙量只有4.83亿吨。大旱之后必有大涝,1933年,黄河出现特大暴雨洪水,输沙量高达39亿吨,造成黄河下游决口50余处,洪水席卷冀鲁豫苏4省67个县,导致300多万人受灾。

  《瞭望》新闻周刊记者在陕北采访,但见昔日像一笼笼蒸熟的黄馍的山丘,被一片片油松、刺槐、林果盖得严严实实,“高土高坡”的印象已被绿色所颠覆。在惊叹这一巨变的同时,专家提醒,对减少黄河来沙而言,生态水保措施并不是万能的,要警惕被绿色掩藏的风险。

  流经南泥湾的汾川河,流域植被覆盖率达85%。2013年7月,汾川河发生超过多年均值3.9倍的高强度降雨,径流量和输沙量分别为多年均值的17倍和15.5倍。流域内建于1958年的胜利水库,之前55年淤积了300多万立方米泥沙,可暴雨后淤沙陡增200多万立方米。据了解,汾川河流域当时共发生6次降雨,由于植被条件好,前4次没产流,大部分雨水下渗;第5次降雨产生小洪峰,证明下垫面饱和;到第6次降雨,生态“绿网”被撕开,出现大产流、大产沙情况。

  张金良说,汾川河“2013.7”洪水具有非常重要的警示意义。河流输沙量与流量的高次方成正比,当雨强到一定程度,超过植被承受范围,径流就会突然成倍增加,带走大量泥沙。这也证明,水土保持措施只在一定量级降雨下起作用,一旦发生超量级降雨,水土流失反而会加大。

  目前黄土高原已建淤地坝5.84万座,控制水土流失总面积的16%,成为拦减黄河泥沙的重要防线。骨干坝的淤积年限一般在10~20年,中小型淤地坝一般在5~10年。很多淤地坝建设时间较早,部分坝拦沙库容已满,失去拦沙功能;一旦发生超设计标准的暴雨洪水,可能导致淤地坝系“串糖葫芦”式垮塌,将拦淤的泥沙重新输送入河。

  流经陕西佳县的佳芦河是黄河的一级支流,流域内的柳沟淤地坝建于20世纪70年代,经过40年的淤积,基本淤满。2012年7月,突发暴雨将淤地坝冲垮,仅三天时间,淤沙全部被冲走。流域内的康崖窑淤地坝也被冲毁,仅20个小时,所淤泥沙就全被带走。

  张金良认为,黄河主要产沙区的产沙能力在长时期内不会变化,泥沙供给可以说是无限的。对于特定的产沙区,存在一定的降雨阈值,当降雨条件小于该阈值时,侵蚀产生的沙量不断滞存于坡面或局部沟道内,入黄沙量很小;当降雨条件满足该阈值时,长期“零存”的沙量将被大规模“整取”入黄。而淤地坝、梯田等拦沙工程,也存在“零存整取”风险。

  在长期枯水枯沙后,1998年7月,内蒙古鄂尔多斯西柳沟流域迎来大暴雨,7月12日,含沙量达1350公斤每立方米的洪水入黄河后,携带的泥沙将黄河拦腰截断,形成一座长10公里、宽1.5公里、厚6.27米,淤积量近1亿立方米的巨型沙坝,造成巨大灾害。

  大洪水概率增加

  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,属海河流域,但紧邻黄河的豫北地区出现大暴雨,若这场降雨偏移到黄河流域,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,发生的概率就越高。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地区暴雨也相当剽悍,1975年淮河流域降特大暴雨,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,虽然水土保持对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,下游大堤一旦决口,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,历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,不见一丝桀骜与狂暴。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,黄河共大改道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,可能引发改道,其灾祸难以承受。

  “小水小沙”隐患重重

  近十多年来,由于入黄泥沙锐减和小浪底水库拦沙运用,黄河下游大部分时间处于“小水小沙”过程中。但黄河并未安然无事,部分河段河势变化较大,防洪又出现新问题,又添新隐患。

  《瞭望》新闻周刊记者在河南省濮阳县青庄险工看到,虽然只有700立方米每秒的流量,但黄河依然形成了斜河,水头顶冲险工。青庄险工原有15道挑流丁坝,2013年前都靠河,畸形河势形成后,大溜下挫,8号坝以上都不靠河了,只好在下游新修了三道坝。

  濮阳市黄河河务局防汛办主任陈宝国说:“近年来濮阳段出现过三次畸形河势,如果不及时抢险,会引发下游河势连环变化,横河、斜河一旦直冲大堤,就有决口风险。”

  黄委会防汛专家指出,过去,黄河下游的险工及控导工程是按4000立方米每秒流量的中水河槽情况布局的,现在水少沙少,条件变了。出现的新情况是:老的工程不靠水了,新工程还没修起来;不该冲的地方冲了,该淤的地方不淤了;游荡性河段摆动加剧,河势几乎一年一变。

  在山东省鄄城县苏泗庄上延工程,《瞭望》新闻周刊记者看到,由于下泄清水能量小,在直河道出现“坐弯”。河势上提后,主溜猛力切割没有防护措施的滩面,导致700米长、300米宽的耕地掉入河中。菏泽市黄河河务局总工程师付帮勤说:“目前继续发展的险情,可能导致大溜直抄苏泗庄工程的后路,淹没滩区1.6万亩耕地,并直冲黄河大堤。”

  山东东明县老君堂控导工程共有50多道丁坝,近年来河势不断下挫,以前1到6号坝不靠水,8到15号坝靠主溜,目前主溜已下挫到26至29号坝。导致1500多亩滩地掉入河中。河务部门又加修了三道坝,溜势得到局部控制。

  专家指出,泥沙锐减后,清水下泄给未来防洪造就一个新险局。过去高含沙洪水冲左岸就淤右岸,冲一边淤一边,形成较稳定的河道;清水则两边冲刷,引发河道变化;当大洪水来时,极可能顺清水流路行洪;70年苦心修建的各种工程,将有相当一部分发挥不了作用,部分河段功能将受影响。

  鉴于目前的河势河情,一些专家建议放弃下游“宽河固堤”方针,沿黄河河槽新修两条大堤,将黄河变为3至5公里的“窄河”,束水攻沙,以改变目前一方面“背着石头撵河”,一方面又有大量工程不靠水、晒太阳的被动局面。专家还指出,修建“窄河”后,黄河下游滩区将得到解放,190万人也无须搬迁,一举两得。

  持反对意见的专家认为,虽然目前黄河下游不淤积,但小浪底水库拦沙库容淤满后,将重回淤积状态。“窄河”虽然输沙效率高,但河道淤积抬升速度快,最终难以走出“悬河之中有悬河”的困局;且对目前下游的防洪体系改变过大,不宜轻言实施。

  一些专家指出,水少沙多的黄河是世界上最复杂难治的河流,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。如果能坚定推进国务院2013年批复的《黄河流域综合规划》,进一步完善黄河水沙调控体系,基本可实现现行河道继续行河150年以上的目标。 

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