切断黄河的人的过去_黄河论文

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黄河,中华民族文明的摇篮,被喻为中国的“母亲河”。它发源于青海高源的约古宗列渠,流经我国的九省(区),到山东北部入海,滋润着祖国半壁河山。黄河年平均输沙16亿t左右,居世界60余条大河之首,其含沙量高达38kg·m[-3],使Ludwig在建立世界范围河流输沙模型时被舍去[1]。泥沙淤积使黄河下游河床高出两岸平地,形成举世闻名的“地上悬河”。1972年以来黄河下游频繁断流,黄河源头在1996年和1998年发生前所未有的断流[2]。黄河悬河未解,断流又起,使黄河旧患又添新伤。濒频断流若不能得到有效控制,黄河将会变成季节性河流,直接危胁我国区域可持续发展,已引起国内外的普遍关注。1997年水利部与原国家计委和国家科委联合召开“黄河断流与对策专家座谈会”讨论黄河断流的问题,美国学者布朗(R Brown)认为,黄河断流是中国水安全的征兆之一[3]。滔滔黄河缘何断流?众说不一[4,5],本文从人—水关系及河流的来水与用水平衡关系方面,浅析断流之因。

1 黄河断流情势

历史上,1960年因三门峡水库截留使黄河下游首次发生历时141天(3月7日~7月22日)的断流。1996年和1998年黄河源头发生断流。1972年以来的下游频繁断流,且影响最大、最引起关注。黄河从1972年~1998年的27年中下游断流21年,平均十年八断,在90年代的9年间有8年断流。根据黄河下游利津水文站资料,下游断流情势日趋严重,表现在断流初日提前、终日滞后、断流次数增多、天数增加且断流河段愈来愈长。如平均断流河段长331km,70年代、80年代和90年代年均断流河长分别为242km,256km和427km,最长的1997年达704km。70年代的十年中断流六年,累积断流86天,年均断流14.29天,断流发生于4月~7月各月。80年代的十年中断流七年,累积断流105天,年均1500天,断流发生于4月~8月各月,并在10月也出现断流。90年代的八年中断流七年,累积断流717天,年均102.43天,断流发生于2月~12月各月,最多的1997年达226天。根据黄河沿岸引水量、气候及社会经济发展,下游断流在相当长一段时间内难以得到有效的缓解,断流将可能持续存在。

2 黄河断流之危害

黄河水量减少及断流对流域生态环境、黄河洪水、工农业生产和人们群众的日常生活都会产生巨大影响。严重的断流若不能得到有效控制,黄河将会变成内陆河或季节性河流,这将导致一场严重的水荒。

黄河水是中国华北和西北地区重要的工农业生产及生活水源,是沿黄地区的生命线。它的断流和水量减少给下游地区(包括河南、山东以及中原和胜利油田)的工农业生产带来严重危害。断流给下游地区的人畜饮水造成严重威胁,严重扰乱了人们的正常生活秩序。1972-1996年因断流和供水不足使下游地区工农业损失268亿元,90年代年均损失高达36亿元。

水生万物,没有水生命行将消亡。黄河水是河口地区唯一可靠的淡水资源,黄河三角洲是中国最大的三角洲自然保护区,河口湿地及附近海域丰富的生物资源的生存主要得益于黄河丰富水沙及其所携带的陆源性营养物质。季节性断流和水量减少会使河流的自净能力降低、河水及滩地污染加剧。从长远看,受断流影响最严重的、潜在威胁最大的还是对生态环境的破坏,甚至是灾难性的破坏。

同时水也是下游河道拉沙冲淤的基本动力。黄河输沙每年需水200亿m[3]左右,黄河水量减少以致断流使河道输沙能力降低,河道萎缩,河床抬高加快,洪水水位抬高,防洪能力降低。如1996年花园口站流量7600m[3]/s,而水位高达94.73m为该站历史最高,比1982年的15300m[3]/s流量的水位还高0.74m。断流也会引起河滩沙化,使河滩地沙丘增多,遇洪时形成横河,洪水将直接威胁河堤安全,从而使洪水隐患加剧。

3 黄河断流之根源

3.1 人类对黄河水资源的不合理利用是导致黄河断流的根源

3.1.1 黄河流域耗水量逐年增加,下游地区耗水量飙升

黄河径流平均可开采量300亿m[3],在枯水年则低于此值。黄河流域是以农牧业为主的地区,农业耗水量是主体,占总耗水的95%以上。与未断流的60年代农业年均耗水量相比,下游的花园口~利津区间,70年代平均耗水量82.4亿m[3](净增59.5亿m[3]),后飙升到80年代和90年代的108.5亿m[3]和100.7亿m[3]提高5.5倍。中游区70~90年代为60.2亿m[3]~63.4亿m[3],增加2.0倍,增加较平缓。上游区70年代为85.5亿m[3],80~90年代分别为102.0亿m[3]和109.0亿m[3],增加2.0倍。流域及各区间工农业及生活总耗水量变化趋势与农业耗水量相似,与未断流的60年代相比90年代上游年均耗水量增加58.3亿m[3],提高79%,中游增加30.2亿m[3],提高101%,下游年均增加94.0亿m[3],提高497%。全流域总耗水量增加177.3亿m[3],提高145%,达300亿m[3]。

导致耗水量增加的原因有二:农田灌溉面积扩大和水资源严重浪费。黄河上游60年代灌溉面积为88.5万hm[2],90年代达131.5万hm[2],增加了1.5倍。中游从80.2万hm[2]增加到133.3万hm[2],增加了1.7倍。而下游从33.3万hm[2]增加到173.3万hm[2],增加了5.2倍。灌溉面积扩大导致用水量必然增加。

水资源严重浪费表现在用水过程中的各个环节。①输水过程中水浪费严重。引黄灌区多在50-70年代设计和修建,设计标准低,防渗处理简单;同时多年失修,老化严重。黄河灌区各类建筑物老损率28%~42%,渠道则高达40%~70%,从而导致水资源的无效消耗。②节水意识淡薄,管理粗放,灌溉定额过高。1990年黄河流域平均灌溉定额8246m[3]·hm[-2],中国平均7755m[3]·hm[-2],一些发达国家为4000-6000m[3]·hm[-2]。在引黄灌区,普遍存在大水漫灌现象,农田灌溉水量宁夏引黄灌区为24720m[3]·hm[-2],内蒙古灌区为11985m[3]·hm[-2],分别为全国平均的3.2倍和1.5倍。而水稻的灌溉量更高,银川灌区的卫宁七星渠为22500m[3]·hm[-2],青铜峡唐徕渠为27000m[3]·hm[-2]。如此高的农田用水是在“浇地”而不是在“灌作物”。下游的东营旱地灌溉定额达6000-9000m[3]·hm[-2]。

灌溉面积的盲目扩大和用水的大量浪费,使流域引水和耗水量达到或超过可开采量。因此在控制灌溉面积的同时加强农田节水,如果上游区耗水量节约25%,中下游节约10%,年可节水50亿m[3],相当于龙、刘水库汛期调节水量(60亿m[3])的83%。

3.1.2 到达下游的径流量减少

由于中上游耗水量的增加使到达下游的水量减少,花园口站是黄河下游最上端的水文站。花园口站1969-1990年段实测径流量较1959-1968年段年均减少123.47亿m[3],5-7月减少31.47亿m[3]。与平均相比,黄河下游的花园口站实测径流量50-60年代径流量比平均高15%和19%,70年代~80年代分别低9.6%和4.5%,而90年代达32.6%。利津站50-60年代径流量较平均高31%和34%,70年代~80年代分别减少14.5%和20.0%,而90年代达51.6%。在到达下游水量减少的同时下游耗水量飙升,断流则不可避免。

3.1.3 严重的土壤流失使水库调节能力降低和输沙弃水量巨大

以河行水,以水养河是保持江河可持续利用的基本规律。但黄河水少沙多,大量的水用于输沙养河。黄河多年平均天然产流量为580亿m[3],为防止和减少黄河淤积,抑制“悬河”发展,每年有200-240亿m[3]的水量用于黄河下游的输沙而弃入大海,输沙弃水量占天然产流量的34%~41%,相当于黄河上游与下游耗水量之和。黄河下游的泥沙来源于黄土高原的28万余km[2]水土流失区,而造成下游“悬河”的16亿吨泥沙有90%来自中游的河口镇~三门峡区间的多沙区。土壤侵蚀是一种自然现象,降水是水蚀区土壤侵蚀的动力,但人类的社会经济活动使地表植被遭破坏,使土壤失去保护,水土流失加剧。良好植被有助于减少土壤侵蚀危害。黄土高原水土保持的根本目的之一是减少输黄泥沙。实现了黄土高原的“山川秀美”,也就达到了黄土高原的山绿、水碧和天蓝。水碧了用于养河的水量自然会减少。按照理论估算,河口镇~三门峡区间的多沙区中有严重水土流失区12.9万km[2],产沙14.5亿t,挟沙洪水径流34.5亿m[3]。这12.9万km[2]一旦得到治理,损失的径流量为34.5亿m[3]的高含沙水流,但控制了14.5亿t的泥沙进入黄河,从而减少输沙所需的200-240亿m[3]的水量,相对使黄河可供开采水量增加近200亿m[3],相当于一个西线南水北调工程的调水效果。据黄河流域水土保持基金课题研究成果(1983年),黄河中游水土保持治理面积8.73万km[2],70~80年代水土保持措施平均每年减沙2.1亿t,按每年输沙16亿需水200亿m[3]计算,相当于减少输沙用水26.25亿m[3],而70年代~80年代平均每年水土保持措施减少径流11.58亿m[3]。

黄河中游工程调节能力不足是黄河断流的另一原因。黄河河川径流年际变率大(为0.2~0.25);季节分配不均,汛期(7-10月径流量占年径流量的60%)和非汛期明显,而非汛期的3-6月是流域用水高峰期(占年用水量的45%),因此,水库在黄河径流“蓄余补亏”的调控作用中尤为重要。黄河上游的龙羊峡和刘家峡水库对上中游具较好的调节作用,而中游的三门峡水库由于泥沙淤积严重,不能按设计正常运用,对下游河段的调节作用较弱,尽管每年弃水入海量7-10月达200余亿m[3],如遇上中游下泄水量减少,下游断流将不可避免。为使在建中的小浪底水库保持正常运用,必须加强中上游区水土保持,正如前总理李鹏所言:治理黄河的关键是中上游的水土保持。

3.2 黄河断流不是天灾。

降水是黄河径流的根本水源。黄河流域属典型大陆性季风气候,年际降水变率大。除西北干旱区外,黄河流域是中国降水变率最大的地区(30%)。与流域各时段平均降水量相比,50-60年代降水量普遍偏多。与各对应区间多年平均降水量比,上游70年代平均降水量偏多3.1%,80-90年代分别偏少1.4%和13.6%;中游70~90年代分别偏少4.6%、0.2%和9.7%;下游70年代降水量偏多0.3%,80-90年代分别偏少9.0%和3.2%。与断流前且降水量较多的50-60年代平均相比,70-90年代上游降水量分别偏少0.0%、4.4%和16.2%,中游分别偏少9.5%、5.3%和14.3%,下游分别偏少0.7%、13.5%和7.9%。80-90年代降水量偏少会使中上游下泄水量减少和农田引水量增加。如再与干旱的30年代的降水量相比,尽管区域70-90年代降水量有所减少,但不足于引起断流。

4 结语

从七十年代以来黄河断流情势日趋严重,断流在下游和源头都已发生。这种态势不仅使黄河会变成内陆河,同时对下游地区的生态环境、工农业生产和人们生活都带来巨大危害,从长远看,受断流影响最严重的、潜在威胁最大的还是对生态环境的破坏。

黄河断流是多种因素综合作用的结果,不论是流域耗水量猛增、下游耗水量飙升、到达下游水量锐减,还是输沙弃水量大,归根结底,黄河断流是人水关系恶化的具体表现,其根本原因还是人之过:在人类破坏生态环境导致上中游严重水土流失的结果,是人类过度开发引水的结果。黄河断流反映了我国流域环境与发展中的矛盾正在激化,同时也昭示人们要把恢复流域生态环境作为推进可持续发展的战略目标;黄河断流昭示人类要利用自然,保护自然,而不是滥用和破坏自然。

“南水北调”可以缓解我国北方省区缺水问题,应从长计议。中国南方有7亿人口,占中国1/3的耕地和3/4的水资源,北方地区亩均水量为南方的1/8。近年来黄河频繁断流、华北平原地下水位急剧降低及北方缺水城市数增加等都是北方省区水资源危机的标志。讨论中的南水北调工程是涉及到人力、财力、技术和环境的巨大工程,中国正处于工业化发展的初期,社会经济发展对长江流域水资源开发利用影响的程度和方向尚不十分清楚,如同以前人们未曾预知社会经济发展引起黄河断流这一灾难;大型跨流域调水的生态环境问题仍然是国内外极为关心的热点之一,许多问题尚待研究。前车之覆应为后车之鉴。从社会、经济和可持续发展等方面考虑,流域外大型调水工程不可仓促上马。

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