黃河沙多水少難治

黃河沙多水少難治

黃河是中華文明的搖籃，被稱為母親河。但黃河也是中華民族的擔(dān)憂。沙水少，很難治理。很難快速解決。歷代治河者和當(dāng)代治河專家無不為此殫思竭慮,提出了許多治河方略和治理方案?，F(xiàn)今黃河面臨的沙多水少難題,已非歷史上任何一個時期可比,不能簡單地用哪一種方略和方案來解決存在的問題。筆者建議,借鑒中醫(yī)辨證論治的原理,采取標(biāo)本兼治、綜合治理的對策。辨證論治是中醫(yī)學(xué)的特點和精華,基本原理和法則為治病求本、扶正祛邪、調(diào)整陰陽,重在標(biāo)本兼治。通常采用四診、八法,四診為“望、聞、問、切”,八法即“汗、吐、下、和、溫、清、消、補(bǔ)”。治病求本,就是找出病根,抓住疾病本質(zhì)進(jìn)行治療;扶正祛邪,就是提高抗病能力,祛除病邪;調(diào)整陰陽,就是抑盛補(bǔ)衰,恢復(fù)平衡。在治療中須視病情變化,急則治標(biāo),緩則治本,標(biāo)本俱重則標(biāo)本同治。治療方法因病而異,體現(xiàn)了順勢而為的中國智慧,乃傳統(tǒng)中醫(yī)特色。如,邪在淺表用汗法發(fā)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,就是抓住洪水泛濫的“疾病”本質(zhì),疏導(dǎo)通利,取得成功。中醫(yī)有別于西醫(yī)“頭痛治頭,腳痛治腳”之處,在于講究辨證論治、治病求本,注重標(biāo)本兼治。萬物皆為有“生命”的機(jī)體,辨證論治的原理和法則,在古今中外社會經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,效果彰顯。治理黃河沙多水少的難題,完全可以借鑒。1沙化的表現(xiàn)下游泥沙黃河發(fā)源于青藏高原巴顏喀拉山北麓,流經(jīng)青藏高原、黃土高原、華北平原,沿途匯納百川,蜿蜒曲折,在黃河三角洲墾利注入渤海。黃河干流河長5464km,流域面積79.5萬km2,其中上中游面積占97%,長達(dá)786km的下游面積僅占3%。多年平均輸沙量為16.3億t/年,最高達(dá)39億t/年(1933年);多年平均含沙量為35kg/m3,最大達(dá)920kg/m3(1977年),堪稱世界之最。全河16.3億t/年的泥沙,有9億t/年來自河口鎮(zhèn)至龍門區(qū)間,有5.4億t/年來自龍門至三門峽區(qū)間。而多年平均徑流量只有580億m3/年,僅為長江的1/20,在全國七大江河中排末位。歷史上,黃河易決易徙,“十年九災(zāi)”“三年兩決口,百年一改道”之說,是對黃河歷史災(zāi)害的寫照。新中國成立以來,經(jīng)過持續(xù)治理,洪水災(zāi)害雖減少,但沙多水少成為憂患。1.1“地上懸河”封山大局黃河出孟津經(jīng)桃花峪進(jìn)入平原后就成為“地上懸河”,泥沙淤積嚴(yán)重。黃河下游每年淤積泥沙3億~4億t,河床每年抬升0.05~0.10m,近50多年來河床普遍抬高了2~3m,現(xiàn)河床高出兩岸地面4~6m,最高超過10m。為確保河道不決溢,采取不斷加高堤防辦法,與河床淤積“賽跑”,以致河堤越加越高,洪水位也越抬越高。如,1996年8月花園口水文站出現(xiàn)7860m3/s的2~3年一遇小洪水,洪水位比1958年22300m3/s的70年一遇大洪水還高1.06m。在160多年前,黃河曾發(fā)生“道光大洪水”(36000m3/s,1843年),使黃河下游平原盡成澤國,一片汪洋,災(zāi)情慘重。黃河大堤按1958年大洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防,萬一再來一次“道光大洪水”,將何以堪?黃河中游支流渭河因泥沙淤積,加之受三門峽庫區(qū)淤積“翹尾巴”影響,也成為“地上懸河”;黃河上中游內(nèi)蒙古段因劉家峽、龍羊峽蓄水調(diào)度影響,來水減少,造床流量不足,泥沙淤積,也成為“地上懸河”。有專家預(yù)言,黃河上游也有發(fā)展成為“地上懸河”的趨勢。黃河入海河口段淤堵嚴(yán)重,河道游蕩擺動,分流串溝。近40年間,黃河泥沙在河口平均每年凈造地31.3km2,海岸線平均每年向外延伸390m。地理學(xué)界認(rèn)為,這是“河川切割,陸相造地”的自然規(guī)律。1.2枯季應(yīng)急補(bǔ)水效果差近40年間,黃河流域普現(xiàn)缺水局面,下游頻繁斷流。1972年以來,共有21個年份斷流,其中1997年利津水文站共斷流226d,斷流河長達(dá)704km,從河口一直上溯到開封柳園口,以致人們驚呼黃河變成了季節(jié)河。斷流不僅造成下游用水危機(jī),工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用水受困,還造成主河槽淤積加劇,生態(tài)環(huán)境惡化。近幾年采取了枯季應(yīng)急調(diào)水措施,未再斷流,但出現(xiàn)在人們眼前的僅是一小股涓涓細(xì)水。斷流是水資源供需矛盾尖銳化的必然產(chǎn)物,有資深專家預(yù)言,若不開辟其他水源,黃河資源性缺水無法解決,終將成為類似于新疆塔里木河那樣的內(nèi)陸河,永失大河風(fēng)采。2病根分析黃河是一個龐大、復(fù)雜和多維的大系統(tǒng),黃河沙多水少,是由多方面原因造成的。主要有以下原因。2.1陰山區(qū)的水土流失概況據(jù)歷史考證,自原始社會末期以來的5000年間,由于人口增長和社會生產(chǎn)力發(fā)展,黃土高原生態(tài)環(huán)境發(fā)生了一系列的重大變化。其中變化顯著、影響深遠(yuǎn)的是自然植被遭破壞,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化,自然條件愈來愈嚴(yán)酷。在前21世紀(jì)—前206年的夏商周秦時期,黃土高原是“水草肥美,土宜產(chǎn)牧,牛馬銜尾,群羊塞道”的廣闊草原和茂密森林,直到386—534年北魏時期,仍然植被繁茂,林草廣布,民歌“風(fēng)吹草低見牛羊”是對當(dāng)時草原風(fēng)光的真實寫照。后來,在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中,一再違反自然規(guī)律,毀林開荒,亂砍濫伐,森林、草原、土地等資源環(huán)境遭到破壞。天然森林覆蓋率不斷下降,由前21世紀(jì)—前206年夏商周秦時期的53%,降到1368—1911年明清時期的12.9%,又降到20世紀(jì)的6.5%,直到近60年的4.0%。植被破壞,森林覆蓋率下降,致保水固土能力下降,干旱增加。據(jù)陜西省水文局水旱災(zāi)害統(tǒng)計資料,陜西干旱頻率,由明清時期的47%,增加到20世紀(jì)的56%和近60年的70%。據(jù)有關(guān)資料,現(xiàn)黃河上中游青、甘、寧、陜等省區(qū)天然森林覆蓋率分別為0.35%、4.3%、5.1%、5.2%,遠(yuǎn)低于全國天然森林覆蓋率18.2%的平均水平。森林覆蓋率下降和干旱頻率增加,導(dǎo)致水土流失加劇,黃土高原水土流失面積為43萬km2,河口鎮(zhèn)至龍門區(qū)間的黃土丘陵溝壑區(qū)7.9萬km2最為嚴(yán)重,植被稀少,地形破碎,面積只占黃土高原水土流失區(qū)的18%,產(chǎn)沙量卻占該區(qū)的63%。黃土高原土層厚為120~140m,最厚達(dá)500m,結(jié)構(gòu)松散,極易侵觸,侵蝕模數(shù)達(dá)1萬~3萬t/km2,是全球水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)。2.2受限水影響嚴(yán)重,河流生態(tài)環(huán)境惡化黃土高原地形破碎,呈峁、梁、坡、溝狀分布,尤其是黃河中游區(qū)溝壑眾多,溝深坡陡,極易侵蝕,由于長期以來不斷開荒,區(qū)域內(nèi)坡耕地占耕地總面積的83%,其中25°以上的坡耕地又占半數(shù)以上,水土流失嚴(yán)重。近30年來,隨著晉、陜、蒙等省區(qū)煤、油、氣的開發(fā)和公路、鐵路等建設(shè)的發(fā)展,不僅植被遭破壞,更觸目驚心的是棄渣棄土沿著河溝堆積,隨水流入河道,加劇了水土流失,當(dāng)?shù)孛癖妼Υ祟H有怨言,指責(zé)這是“邊治理邊破壞”。據(jù)統(tǒng)計,黃河流域共建有各類大中小蓄水工程1萬余座,總庫容800億m3,其中大型水庫23座、各類引水工程9800余處、提水工程2.9萬處、機(jī)電井工程38萬眼、下游向黃淮海平原供水引黃涵閘120余處。以上工程若滿負(fù)荷運行,蓄引水總量已超過黃河年徑流量數(shù)倍,處于嚴(yán)重超載狀況。很多專家認(rèn)為,如今黃河中下游已失去天然河道特性,下游實際上成了“人工輸水渠”。由于龍羊峽、劉家峽水庫調(diào)節(jié)徑流的影響,中游河口鎮(zhèn)、龍門、潼關(guān)站的水量和洪峰流量自1986年后均大幅度減少,河口鎮(zhèn)站水量和洪峰流量減少約50%。因來水偏枯,生態(tài)流量難以保證,輸沙水量不足,上中游來沙均沿程落淤,加劇了中下游泥沙淤積,還造成下游嚴(yán)重缺水,以至斷流。上述原因,相互關(guān)聯(lián),互為因果,形成了“生態(tài)環(huán)境惡化—人類活動影響加劇—水土流失—沙多水少”的惡性生態(tài)循環(huán)鏈。3可以破解黃河沙多水難題的對策黃河流域及鄰近地區(qū)是我國北方經(jīng)濟(jì)重心,又是我國政治、文化重心,在國家糧食安全、能源安全、生態(tài)安全和城鎮(zhèn)化發(fā)展進(jìn)程中均具有重要戰(zhàn)略地位,但水資源水環(huán)境不可持續(xù)化,已成為經(jīng)濟(jì)、社會可持續(xù)發(fā)展的制約瓶頸。黃河沙多水少難題,亟待破解。筆者建議,借鑒中醫(yī)辨證論治的原理和法則,采取標(biāo)本兼治、綜合治理的對策。主要措施如下所述。3.1水土保持工程措施主要生態(tài)措施生物措施的目的是通過生態(tài)環(huán)境修復(fù),重建生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)良性運行機(jī)制,遏制水土流失。其途徑為強(qiáng)化水土保持,主要措施包括:(1)在全流域,尤其是上中游區(qū),實施天然林保護(hù),將水土流失嚴(yán)重的林區(qū)劃為禁伐區(qū),封山育林,促進(jìn)林草休養(yǎng)生息。(2)在全流域,尤其是上中游區(qū),加強(qiáng)防護(hù)林建設(shè),綠化“三荒”,提高森林覆蓋率。(3)在上中游區(qū),實行退耕還林、還草、還牧或合理種植,該區(qū)域坡耕地占耕地面積的83%,按《中華人民共和國水土保持法》規(guī)定,禁止在25°以上的陡坡開墾種植,必須退耕還林、還草和還牧;25°以下的坡耕地應(yīng)合理種植,并推行坡改梯。(4)以小流域治理為基礎(chǔ),治坡治溝,打壩淤地,以提高侵蝕基準(zhǔn)面,增強(qiáng)固土保水能力。(5)對退耕還林、還草、還牧和坡改梯、攔沙淤地的農(nóng)戶,均按實效面積發(fā)給水土保持補(bǔ)貼。通過上述措施,提高黃河流域森林覆蓋率,固土保水,減少水土流失,遏制生態(tài)環(huán)境惡化。有研究資料表明,密閉的和多層結(jié)構(gòu)的森林可減少土壤侵蝕量90%,多林流域可將土壤侵蝕模數(shù)降到1000t/km2的安全水平。生物措施重在治本,見效雖慢,但預(yù)后效果好,要長期堅持。2013年7月26日,陜西省人大十二屆四次會議通過《陜西省水土保持條例》,全面強(qiáng)化水土保持工作,重點治理境內(nèi)黃土高源水土流失,效果值得期待。據(jù)估算,通過30~50年的水土保持,若將黃河上中游區(qū)森林覆蓋率提高到全國平均水平的50%,入河沙量可減少一半,輸沙水量也可減少一半,將增加黃河可用水量105億m3/年;若將森林覆蓋率提高到全國平均水平,入河沙量再減少一半,達(dá)到國內(nèi)七大江河平均水平,將增加黃河可用水量210億m3/年。果能如此,既治沙,又治水,體現(xiàn)了中醫(yī)辨證論治和治病求本的特點。工程措施的目的,在于通過“攔、排、疏、用”等工程措施,給泥沙安排合理的出路。主要措施有:(1)發(fā)揮上中游水庫群的攔沙減淤作用。目前,除三門峽水庫攔沙庫容用完外,已建的小浪底等水庫,共有300億m3以上的攔沙庫容,相當(dāng)于下游河道70多年的泥沙淤積量,在科學(xué)調(diào)度、合理運用的前提下,可緩解下游河道近中期淤積,也為上中游水土保持預(yù)期效應(yīng)爭取了70年的時間。(2)在下游加強(qiáng)堤防建設(shè)和管護(hù),并實行堤路結(jié)合兼用。目前,應(yīng)加高加固下游堤防險工段,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、水流和比降等條件限制,不可能無限加高,是有限度的。鑒于下游的“地上懸河”特征和易決易徒的特性,應(yīng)當(dāng)在花園口以下低洼段增建西南—東北方向的雙向平行公路,兩路間設(shè)無障礙行洪區(qū),作為未來黃河出現(xiàn)歷史特大洪水時改道的后備流路。在堤防建設(shè)中應(yīng)借鑒德國等歐洲國家萊茵河堤路結(jié)合兼用的經(jīng)驗,節(jié)約土地。(3)通過“攔、排、疏、用”,合理安排泥沙的出路。(4)對于三門峽水庫,由于該庫攔沙庫容用完,功能定位已改變?yōu)榈退恍钏派澈托钋迮艤?應(yīng)按新的功能定位進(jìn)行技術(shù)改造和工程改建,加大低水位運行泄流排沙能力。工程措施重在治標(biāo),見效快,可緩解“地上懸河”危勢,體現(xiàn)了中醫(yī)辨證論治和急則治標(biāo)的特點。3.2合理利用黃河水資源,降低水土流失,增強(qiáng)河流生態(tài)流量用科學(xué)發(fā)展觀審視黃河水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀以及存在的問題,不難發(fā)現(xiàn):一方面,黃河屬資源性缺水,水資源開發(fā)度過高,無潛力可挖,必須實施跨流域調(diào)水。另一方面,黃河流域用水浪費嚴(yán)重,尤其上游地區(qū),青、甘、寧、蒙等省區(qū)萬元GDP耗水量為600~800m3,遠(yuǎn)低于全國平均水平,差距很大。黃河流域灌溉用水有效系數(shù)平均為0.48,寧、蒙引黃灌區(qū)在0.37以下,有部分地區(qū)達(dá)到0.60的較高水平。引黃灌區(qū)用水定額偏高,寧夏灌區(qū)高達(dá)22500~27000m3/km2,與國內(nèi)節(jié)水灌區(qū)平均水平3600m3/km2相比差距很大,作物灌溉水量超過作物需水量5倍;水分生產(chǎn)率為0.62kg/m3,與國內(nèi)平均水平1.00kg/m3相比差距較大,與發(fā)達(dá)國家先進(jìn)水平2.0~2.3kg/m3相比差距更大。因此,解決黃河缺水,應(yīng)當(dāng)標(biāo)本兼治,調(diào)水、節(jié)水雙管齊下。調(diào)水是水資源優(yōu)化配置的重要手段。黃河水資源開發(fā)利用程度已大大超過黃河水資源承載能力,跨流域調(diào)水是解決黃河缺水、支撐可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略措施。在目前多種有代表性的西線調(diào)水方案中,水利部黃河水利委員會的從長江干支流調(diào)水方案比較靠譜,可分期進(jìn)行。其中一期工程從雅礱江上游甘孜以上地區(qū)的雅礱江支流、大渡河西源和東源直接調(diào)水到黃河干流,線路長325.5km,多年平均可調(diào)水量92億m3,實際調(diào)水規(guī)模80億m3。受水區(qū)范圍為黃河流域及鄰近的內(nèi)陸河地區(qū),包括重點城市、能源化工基地、黑山峽生態(tài)灌區(qū)和石羊河流域,并向黃河補(bǔ)充部分生態(tài)流量。一期工程完成后,還有二期、三期工程,將從根本上改變黃河缺水局面。節(jié)水是我國的基本國策。黃河流域節(jié)水潛力很大,節(jié)水效果不佳,原因在于用水方式落后,癥結(jié)在于水價偏低,根源在于節(jié)水意識淡薄。面對日趨嚴(yán)重的缺水局面,應(yīng)采取切實有效的措施。主要措施有:(1)依據(jù)水資源承載能力,制定水資源可持續(xù)利用的近期和中長期規(guī)劃,確立以水定發(fā)展的新理念,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)布局,淘汰“一低兩高”和“十五小”企業(yè),發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)、工業(yè),創(chuàng)建節(jié)水型經(jīng)濟(jì)、社會。(2)推廣現(xiàn)代先進(jìn)的用水方式,灌溉用水改漫灌為滴灌、滲灌、噴灌、微灌、測墑節(jié)灌和水肥一體化,嚴(yán)重缺水地區(qū)改種耐旱作物,按用水有效利用率執(zhí)行差別水價,有效系數(shù)越高,水價越低;工業(yè)用水降低用水定額,推行循環(huán)用水技術(shù),也按用水有效利用率執(zhí)行差別水價;城市環(huán)衛(wèi)和綠化用水改用中水。(3)調(diào)整并提高水價,按生活、農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城市用水等不同用途,執(zhí)行階梯水價和差別水價,發(fā)揮水價經(jīng)濟(jì)杠桿作用。(4)實施廢污水處理回用,用于農(nóng)灌、環(huán)衛(wèi)和綠化等,或回補(bǔ)河流、地下水。(5)在部分城市社區(qū),開發(fā)利用路面、廣場和屋面雨水收集系統(tǒng)。據(jù)估算,若將全流域灌溉用水有效系數(shù)提高到0.60,每年可節(jié)水40億m3;全流域工業(yè)用水有效利用率提高到70%,每年可節(jié)水15億m3;污水處理回用率提高到70%,每年可節(jié)水25億m3,加上雨水收集利用等措施,總節(jié)水潛力可達(dá)80億m3以上,效益相當(dāng)可觀。河道生態(tài)流量是指為維持河流健康生命應(yīng)當(dāng)具有的河道流量。據(jù)有關(guān)專家研究,黃河中下游各河段生態(tài)流量如表1所列。洪水期生態(tài)流量須滿足輸沙需要,當(dāng)然越大越好,限于黃河缺水現(xiàn)狀,大流量難以為繼,在一般情況下為花園口、利津站輸沙流量,小于此值,泥沙多沿程落淤,難以到達(dá)出?？?。多年資料分析表明,黃河平均每年須用210億m3水量輸送泥沙。近30年來,因缺水,輸沙水量不足。這些數(shù)據(jù),為黃河流域水資源優(yōu)化調(diào)度、提供了科學(xué)依據(jù)。調(diào)水、節(jié)水雙管齊下,既開源又節(jié)流,而且保證了黃河必要的生態(tài)流量,為