黃河泥沙分布特點(diǎn)及合理治理問題的研究

惠志磊 劉萬康

摘 要：中國黃河的含泥沙量居世界首位，其中分布在黃土高原的流域約占黃河流域總面積的70%，它的表面主要是十米至數(shù)百米的黃土層，且特點(diǎn)是土質(zhì)疏松，植被少，黃土高原雖然降水較少，但是降水較為集中，且黃土層抗水沖擊力小，遇水非常容易崩解。數(shù)千年來由于各種原因?qū)е履嗌吃龆嘀率裹S河泛濫，給兩岸百姓帶來極大的生命和財(cái)產(chǎn)損失。因此，科學(xué)合理的治理黃河泥沙顯得尤為迫切，文章根據(jù)黃河泥沙分布特點(diǎn)，對于治理黃河泥沙和科學(xué)合理利用泥沙，提出切實(shí)行之有效的方法。

關(guān)鍵詞：黃河；泥沙來源及分布；治理措施；泥沙利用

中圖分類號：TV149 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）12-0037-03

Abstract： The sediment content of the Yellow River in China ranks first in the world， of which the basin distributed on the Loess Plateau accounts for about 70 percent of the total area of the Yellow River basin. Its surface is mainly composed of ten to hundreds of meters of loess soil， which is characterized by loose soil and less vegetation. Although the Loess Plateau has less precipitation， the precipitation is more concentrated， and the loess layer has less water impact resistance， so it is easy to collapse when it meets water. For thousands of years， due to various reasons， the increase of sediment caused the Yellow River to flood， bringing great loss of life and property to the people on both sides of the river. Therefore， the scientific and reasonable control of the Yellow River sediment is particularly urgent. According to the characteristics of the Yellow River sediment distribution， this paper puts forward a practical and effective method for the control of Yellow River sediment and the scientific and reasonable use of sediment.

Keywords： Yellow River； sediment source and distribution； control measures； sediment utilization

引言

黃河含沙量居世界河流首位，同時也是華夏文化的重要發(fā)源地，被稱為中華“母親河”黃河流域的自然地理位置分布相差較大[1，2]，上游是黃河水的來源，而中部則是泥沙來源且分布不均，以黃土高原最為顯著。黃河中游流經(jīng)黃土高原總面積約為62萬km2，而由于自然災(zāi)害以及人為等因素，導(dǎo)致其土壤流失的面積達(dá)45.4萬km2，水土流失率高達(dá)73.2%。而每年平均流入黃河的泥沙約為16億噸，使黃河沿岸的水土面積流失非常嚴(yán)重，給農(nóng)業(yè)帶來巨大損失，致使黃河下游流道淤積嚴(yán)重，造就了一個“地上懸河”長期給兩岸人民帶來不可忽略的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。所以對于治理黃河泥沙迫在眉睫，也給政府帶來很大壓力。近年以來，在政府有效領(lǐng)導(dǎo)下，團(tuán)結(jié)廣大勞動人形成了一個基于“攔、排、放、調(diào)、挖”的治理黃河泥沙的辦法[3]。新時期我們黨和國家非常重視黃河泥沙治理與防護(hù)，逐步提出“科學(xué)、合理、高效”為準(zhǔn)則的治沙理念。其中合理治理黃河泥沙，就要首先分析其來源以及分布的特點(diǎn)。

1 泥沙來源及分布

黃河治理在于治沙，治沙在于治其源頭，經(jīng)過多年的實(shí)地考察研究發(fā)現(xiàn)黃河泥沙主要來源在黃河流域中部，即黃土高原，其主要分布是[3]：（1）流經(jīng)河口鎮(zhèn)與延水關(guān)相互交織的河流；（2）流經(jīng)無定河的部分支流以及清澗河、延水、北落河和白宇山河源；（3）流經(jīng)渭河上游以北的葫蘆河中下游區(qū)域以及散渡河流域。

其中不同流域其泥沙分布量呈現(xiàn)不均衡特點(diǎn)，另外泥沙量的增大主要在汛期，即降水主要在7、8月份。做好在汛期防洪分流對于減少泥沙含量有重大意義。所以我國先后在黃河流域及支流先后建立了，三門峽以及小浪底等水庫，對于調(diào)峰調(diào)沙具有關(guān)鍵作用。

黃土高原中部之所以泥沙量大，與其土壤特質(zhì)有不可分割的關(guān)系，其中黃土粒度[5]，粉砂粒徑為0.05-0.005mm，所占比例大約是65%。其次細(xì)砂的粒徑大小均超過0.05mm，大約為28%。粒徑直徑低于0.005mm的粘土量約為10%，由此自西北至東南按照黃土粒徑大小不同，進(jìn)而把黃土高原土壤劃分為3個層次即：粘黃土、砂黃土、典型黃土。粒度的差異，使得土壤受雨水侵蝕程度也不同。

分析黃河流域中部土質(zhì)對于做到有效治理泥沙具有重要意義，其中土壤特質(zhì)對水土流失有不可忽略的意義。一般水土流失與土質(zhì)受侵蝕等級有重要關(guān)聯(lián)，一般分為8級（見表1）。

結(jié)合土壤特性并根據(jù)多年以來研究分析發(fā)現(xiàn)：黃土高原地區(qū)北山以南的關(guān)中平原受雨水侵蝕水土流失強(qiáng)度在1級以上；北山以北至慶陽到離石以南強(qiáng)度為3級；由此線向北延伸到長城以南存在兩個侵蝕強(qiáng)度大的中心區(qū)和一個侵蝕強(qiáng)度帶：黃甫川、窟野河、孤山川、佳蘆河、禿尾河等流域是強(qiáng)度大的侵蝕中心區(qū)，受侵蝕面積達(dá)17126km2之多?？咭昂酉掠魏凸律酱ㄊ苡晁治g度為8級。在無定河中部及下游、北洛河上游、延河、清澗河上游以及馬連河區(qū)域，是第二個強(qiáng)度大的侵蝕中心區(qū)。

由以上分析可知，由于黃河流域中部黃土高原土壤特性以及其降水條件可知，造成黃河泥沙增多主要原因既有人為因素也有自然因素即為：

（1）人類社會從石器時代到農(nóng)業(yè)時代的跨越，使人類生產(chǎn)力大大提高，開始重視農(nóng)業(yè)發(fā)展，大量植被樹木遭到砍伐和破壞從而造成水土流失嚴(yán)重。

（2）由于氣候?qū)儆诖箨懠撅L(fēng)氣候，全年較為干旱，但是降雨較為集中，且雨量分布不均。

（3）土壤土質(zhì)疏松，黃土中的細(xì)粒如粘土、易溶性鹽類、礦物質(zhì)等雨水沖刷后極易分解隨雨水流入黃河。

2 治理措施

2.1 河道內(nèi)泥沙治理經(jīng)驗(yàn)

經(jīng)過前人的的探索和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知，一般對于黃河治理泥沙治理是通過“攔、排、放、調(diào)、挖”幾個步驟[3]其中：（1）攔，即降低流入黃河的泥沙，把中上游地區(qū)的水土保持和黃河流道的控制工程作為主要著手點(diǎn)，最大的降低土壤被侵蝕度，科學(xué)利用泥沙和水資源；（2）排，即經(jīng)過清除淤泥、加強(qiáng)河防工程建設(shè)以及治理河口，把大量沒能攔住的泥沙經(jīng)由河道排到海里；（3）放，即就是在下游兩岸流域利用一些泥沙。把這部分泥沙放淤改土，從而相對提高兩岸的地面，逐漸轉(zhuǎn)變下游流域“地上懸河”的尷尬狀態(tài)；（4）調(diào)，即綜合運(yùn)用干流水庫調(diào)理水沙的過程，應(yīng)與河道的輸沙排沙相適應(yīng)，達(dá)到使其長時間降低河道泥沙淤積以及減輕排沙用水的目的；（5）挖，即經(jīng)過挖河疏導(dǎo)以及射流清除泥沙可達(dá)到降低河床高程，同時挖出的泥沙，可以用來加固堤壩子增強(qiáng)防洪能力。

新時期以來，我們國家提出繼續(xù)大力推動生態(tài)文明建設(shè)，堅(jiān)持資源與環(huán)境友好型的新政策下，要求治沙者轉(zhuǎn)換思維，把泥沙轉(zhuǎn)換為能源，進(jìn)行研究和合理運(yùn)用，轉(zhuǎn)劣為優(yōu)，這就要求探索一條科學(xué)合理的治沙策略。

2.2 黃河流域沿岸治理措施

通過對黃河泥沙侵蝕嚴(yán)重的沿岸，進(jìn)行以工程措施為輔，種植林草措施和耕作措施為主的治理方法這樣可以達(dá)到治理和經(jīng)濟(jì)效益即為：

（1）工程措施是指：通過修筑平坦的梯田以及打壩淤地，進(jìn)而達(dá)到雨水引入農(nóng)田進(jìn)行灌溉的目的，這樣既可以減少對土壤沖刷，又可進(jìn)行農(nóng)田澆灌。

（2）種植林草措施是指：由實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并對水土保持作用進(jìn)行分析知，植被覆蓋率達(dá)到20%以上時，可達(dá)到降低水土流失目的；植被率為60%-70%時，可以降低土壤受雨水沖擊侵蝕達(dá)90%。經(jīng)分析可知，種植植被可以大大降低水土流失?？梢苑N植灌木林為主，可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)和生態(tài)雙效益。

（3）經(jīng)過剖析水土流失可以發(fā)現(xiàn)，錯誤的農(nóng)業(yè)種植也會造成水土流失。通過實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，在大于30°的坡地適宜種植草和灌木，在25°-30°之間適宜種植農(nóng)作物，在小于25°坡地適宜種植畜牧的草被，有助于水土保持和黃河沿岸的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

3 泥沙利用

3.1能源利用

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)黃河流域礦藏豐富，黃土高原經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)的礦物種類達(dá)77種之多[6]，具有資源儲量大、種類豐富特點(diǎn)，其中煤礦為全國70%以上、鉬礦含量為36%、鋁土礦含量為58%、稀土礦含量更是達(dá)到了95%。由于近年來，尤其改革開放以來隨著工業(yè)步伐加快，黃土高原煤炭為全國火力發(fā)電貢獻(xiàn)了20%-25%的發(fā)電量，由于各種礦物開發(fā)利用造成地面塌陷嚴(yán)重，如果可以把黃河的泥沙對這部分礦坑進(jìn)行回填，這樣不但可以合理開發(fā)資源，而且能夠?qū)崿F(xiàn)造地復(fù)耕，使土地恢復(fù)利用，又可以減少泥沙在河道淤積。

其中對黃河泥沙成分分析發(fā)現(xiàn)，其泥沙含礦種類多，50%為二氧化硅，這是許多的材料的組成成份，可以為新能源利用提供豐富的資源[7，8，9，10]。

（1）許多建筑材料可以用泥沙制成各種磚瓦，可以為建筑行業(yè)提供資源一舉兩得，同時可以制成固堤固體泥磚。（2）泥沙中的黏土是許多的材料的主成分，例如水泥、玻璃、陶瓷等制作均不能缺少黏土。（3）可以把排出的泥沙燒制成防汛的備防石，加固黃河兩岸的堤壩?？梢赃_(dá)到減少汛期，洪水的沖擊。

3.2 應(yīng)加快建立“數(shù)字黃河”步伐

“數(shù)字黃河”是保障黃河事業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的前提，通過建立“數(shù)字黃河”可以實(shí)現(xiàn)：（1）對黃河水資源和環(huán)境實(shí)現(xiàn)實(shí)時調(diào)查以及定期監(jiān)測，對治理泥沙提供數(shù)據(jù)支持；（2）可以實(shí)現(xiàn)對黃河沿岸土地資源的實(shí)時監(jiān)管如：監(jiān)測水、風(fēng)侵蝕等不同類型的土壤侵蝕區(qū)以及類型、面積和強(qiáng)度變動；（3）還可進(jìn)行對災(zāi)情的評估，例如受災(zāi)面積，房屋被淹間數(shù)等；（4）工程管理，可以通過計(jì)算機(jī)對清理河道以及堤壩加固等工程實(shí)現(xiàn)全面的在線管理監(jiān)測。

4 黃河歷史文化的傳承

黃河流域?yàn)橹腥A民族主要的發(fā)源地，其承載了燦爛的五千年華夏文明史，治理黃河歷史也是一部匯集了中華民族的發(fā)展史。據(jù)史料記載我國的治理黃河歷史可追溯至后漢王景為治理黃河，而修筑千余里堤壩至清代靳輔與陳潢治理黃河，中國人用智慧和勤勞書寫了厚重的治黃史。長期以來國家非常重視對于黃河治理，從傳統(tǒng)的清淤，排淤，再到現(xiàn)在的“數(shù)字黃河”無不彰顯治理黃河的決心。

新時期應(yīng)當(dāng)秉承，把治理黃河的觀點(diǎn)應(yīng)由一個“大麻煩”向一個作為未來新型資源轉(zhuǎn)化的思路上出發(fā)。

（1）充分發(fā)揮黃河沿岸資源，必須確保不破黃河壞沿岸環(huán)境的條件下，可以大力發(fā)展旅游業(yè)，一方面可以加大對人民宣傳保護(hù)黃河的重要性，另一方面，可為治理黃河提供廣大群眾的支持。（2）不斷引進(jìn)新型人才，加大對泥沙資源研究與開發(fā)，早日實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”為綠色能源發(fā)展提供支持。

5 結(jié)論與討論

5.1 結(jié)論

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步，人民對于治理黃河的科學(xué)化提出迫切要求[11]，治理黃河首先應(yīng)認(rèn)清楚其來源，以及來源的土壤分析、將水分析、氣候分析、做好源頭有效治理；其次對黃河沿岸應(yīng)當(dāng)以鞏固堤壩和綠化，做好“宜農(nóng)則農(nóng)”的理念，使沿岸人民也能切實(shí)體會到治理黃河帶來的實(shí)實(shí)在在的好處；最后要把傳統(tǒng)治理理念與現(xiàn)代治理方法相結(jié)合不斷深化和提高。

5.2 討論

治理人民黃河應(yīng)當(dāng)認(rèn)清楚現(xiàn)實(shí)的欠缺，有想法固然不錯，但是應(yīng)當(dāng)以實(shí)踐為目的，來實(shí)現(xiàn)治理黃河的科學(xué)化。“數(shù)字黃河”的提出與建立就是在科學(xué)合理前提下，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處。

（1）必須做好保護(hù)黃土高原的環(huán)境，做好對黃河沿岸的土壤防護(hù)與合理的引流灌溉。加大普及保護(hù)黃河的知識，同時對于破壞黃河流域環(huán)境者應(yīng)當(dāng)予以法律制裁。（2）加大對于黃河治理理念的傳播，做到保護(hù)好黃河“從自身做起，從現(xiàn)在做起”。

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