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黄河的水变清了,但专家却高兴不起来

科普小知识2022-07-20 17:51:06
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黄河的水变清了,但专家却高兴不起来

10月14日,许多市民参观了黄河郑州花园口段的河漫滩。从远处看,这条河又宽又宽。

记者从一个白色矿泉水瓶中拿出半瓶水,直观地发现,标有“黄河水和泥沙丰富”的大河在这一段发生了变化。河水相对清澈,瓶子底部没有明显的浑浊。

一位在河边散步的老人说,过去,这里的河就像一团稀泥(方言,一种浓稠的粥),舀了一瓢水,其中一半以上被淤泥覆盖。"这些年来,情况逐渐明朗了。"

最近,《瞭望》杂志报道,自2000年以来,世界上最大的河流黄河,泥沙量和含沙量最大,泥沙含量急剧下降,正在悄悄清理。从呼和浩特市托克托县的河口镇到郑州的桃花峪,黄河中游1200多公里,已经是清澈的水了。直到开封城下,黄河才变成淡黄色。这意味着随着上游基本上是清水,黄河80%以上的河段在非汛期是清澈的。"

原水利部黄河水利委员会副主任、原水文局局长陈先德在接受《中国新闻周刊》采访时表示,目前,黄河河段的清淤比例有多高仍值得探讨。"但总的来说,沉积物和相对清澈的水流有急剧减少的趋势."

他认为,“黄河清”的现状是自1946年“人民治理黄河”开始以来几代人不懈努力的结果。

据公开资料显示,从公元前602年(周五年)到1938年的2500年间,黄河有记载的洪水年为543年,有1590多次决口和26次改道。因此,黄河也有“三年两决口,百年一改道”的说法。

现在,黄河已经清理,这是否意味着这条不规则的河流已经被驯服?

许多受访者对黄河为什么会变清有了更多的共识,但对于这种现象会持续多久,是否会恢复原状,以及其利弊,仍有争议。

沉积物塌落度

地质史专家李·认为,历史上有记载的有43个,最长的是1727年。黄河澄清了2000多里,持续了20多天。

黄河管理专家、前黄河委员会水研究所高级工程师祁普告诉《中国新闻周刊》,历史上的“黄河清”不清楚,无法核实。它不同于现在。前者是一个偶然事件,可能发生在非汛期。后者是治理的必然结果。同时,历史数据的可靠性也不能与大量黄河实测数据得出的结论相提并论。

水历史和水文化专家、云南省社会科学院院长助理郑晓云告诉《中国新闻周刊》,历史上的“黄河清”主要是由自然现象造成的。

“例如,有一段很长时间的干旱天气,导致黄河的水流量显著减少,导致泥沙强度降低,导致泥沙沉积和河流清澈。在这种背景下,当暴雨发生时,黄河将变得浑浊。因此,这种现象的持续时间相对较短。这个周期只能持续20多天或大约一个月。”

许多受访者表示,当前的“黄河清”现象与水土保持工作、大量水库投入使用、泥沙浓度降低等诸多因素密切相关。

前黄河委员会副主任、前水文局局长陈先德说,黄土高原水土保持是治理黄河的主要措施。过去,黄土高原经济落后,水土保持进展缓慢。为了吃饭,普通人不断毁坏树木和植被,导致“种植越来越差,种植越来越差”肥沃的土地相对疏松,暴雨时容易坍塌和侵蚀,形成恶性循环。

他认为,64万平方公里的黄土高原将主要由16万平方公里的粗沙源区控制。改革开放后,国家增加了投资,引进了外资。与此同时,它促进了家庭小流域的管理,并放松了对农民投资的制度限制。几十年来,水土保持工作一直在持续进行,并取得了今天的成果。

郑晓云还认为,在过去的几十年里,通过植树造林和植被恢复,黄土高原上部的水土保持作用已经变得明显。淤地坝和堤坝等技术设施的大规模推广也大大改善了上游的土壤侵蚀。

数据显示,在过去的20年里,黄土高原的生态管理取得了显著的成效,平均每年有4.35亿吨黄色沉积物。

原因仍有待解决。

数据显示,长期以来,黄河每年平均输沙16亿吨,居世界主要河流之首。

16亿吨是什么概念?原水利部黄委会副总工程师李在接受《中国新闻周刊》采访时比喻为:如果用这些沙子形成宽1米、高1米的土堆,它们可以绕地球转27圈以上。

根据《黄河流域综合规划》,目前的水利和水土保持措施每年将减少4亿吨泥沙。到2030年,在对适合控制水土流失的地区进行初步治理后,每年进入黄河的泥沙量将减少6亿至6.5亿吨。实测结果表明,上述指标已经超额完成:黄河潼关水文站实测数据显示,2000年至2015年,黄河年平均输沙量仅为2.64亿吨。

黄河年输沙量从16亿吨下降到3亿吨以下的原因是什么?李说,“这一变化的测量数据是可信的,但专家们对急剧下降的原因有很大的争议,到目前为止还没有达成共识。”

他说,在国务院批准的有关黄河流域管理规划中,提到1919年至1960年黄河年输沙量将达到16亿吨。到2010年,通过植树造林、种草、梯田、截流和拦河闸坝等水土保持措施,以及引黄沙和非专业拦沙水库拦沙,黄河年输沙量将减少5亿吨。完成这一目标后,黄河年输沙量将达到10亿至11亿吨。

封闭管理是指对稀疏植被进行封闭管理,利用自然恢复能力,辅以人工补植和抚育管理,促进植被恢复和控制水土流失。

“我们已经算出了一个账目。即使上述措施得到充分实施,理论上,黄河年输沙量仍需至少8亿吨。然而,令人困惑的是,水土保持工作仍在进行,淤地坝的数量还不到计划中提到的三分之一。为什么它突然减少到不到3亿吨?”

李认为,除了水土保持和修建拦沙水库等因素外,黄河输沙量的减少还与人为采砂、露天采煤、气象等因素有关。随着经济的发展,黄河收集的泥沙数量急剧增加,但是很难统计出已经收集了多少泥沙。

“还有一个非常重要的问题,我们还没有能够理解降雨变化的规律。”为了探讨黄河流域降雨与泥沙的关系,李曾作过专门的研究。

他将1954年至1996年所有相应的洪水和其他由降雨产生的数据(这些年来自黄河的泥沙更多)调整为一组数据,以找出泥沙产生和降雨的必要条件。人们普遍认为,中国水土保持工作的成效从2006年开始显现。因此,他一直在询问2007年以来2014年的降雨情况。作为一组数据,他发现七场降雨具备了从这组数据中产生大量沙子的必要条件。?

为什么第一组降雨产生大量泥沙,而第二组没有?文立的家人认为,原因是七次降雨发生在非高产沙地。然而,很难量化水土保持措施的减沙量。他没有提出这个问题的明确答案。今后,降雨对黄河产沙量变化的影响值得研究

赞成和反对的辩论

关于黄龙和清这次能坚持多久,也有很多观点。

许多受访者表示,随着一些大型水库的应用,黄河再次发生大洪水的可能性不是很高。

曾任黄河委员会水科学研究所高级工程师的齐普认为,来自黄河的泥沙量正在逐年减少。现在黄河清已经成为一种趋势变化,这种变化是不可逆转的。“黄河已经成为世界上最安全的主要河流之一”。

然而,文立的家人认为浑水和沙子是黄河的自然特征。他断定黄河迟早会变得浑浊。"然而,由于水土保持措施,泥沙浓度最多可增加到8亿吨."

有人认为黄河现有的水库容量可以保证黄河在很长一段时间内变得清澈。李说,持这种乐观态度的人并不清楚存储容量的概念差异。

他解释说,水库库容有两个概念,一个是水库发电、灌溉等功能的可控调节库容,另一个是作为水库滞水的拦沙或无调节蓄水。当水库设计时,有一个死水位,低于这个水位就不能调节蓄水量。如果沙子被堵住了,它只会进出水库,所以迟早会被填满。

目前,黄河总库容超过700亿立方米,其中可调库容约为300亿立方米

以小浪底水库为例,他说,2000年,小浪底水利枢纽的第一台机组投产发电。该项目总库容为126亿立方米,其中75亿立方米(约100亿吨)的沉积物为不可调节的库容,用于沉积物拦截。在剩余的51亿立方米中,10亿立方米用于水和沉积物调节,而只有41亿立方米用于防洪、供水、灌溉和发电。最初估计,2014年该项目不可调整的库容将充满淤泥。后来,由于进入黄河的泥沙量急剧减少,淤积时间被推迟。目前,它已经储存了30多亿立方米(近50亿吨)。根据目前来的泥沙量,它将在2030年前全部沉积。

届时,10亿立方的调水调沙能力将需要5.6亿个临时淤积,这将影响调水调沙的功能

至于黄龙和清能持续多久,目前还没有定论。然而,关于黄河清这次是否会引发更多洪水的声音不时出现。

上述报道援引黄河委员会和一些黄河管理专家的话称,在黄河下游“悬河”形势不变、黄土高原泥沙供应不变的艰难条件下,黄河洪水“悬剑”仍悬在黄淮海平原上空。水土保持措施阻止的泥沙只是沉睡。一旦被超强降雨唤醒,它将以惊人的速度进入河流,并引发高浓度的洪水。

许多受访者不同意这一说法。齐普认为,一旦黄河泥沙沉淀下来,就很难再把它冲走。陈贤德更加直言不讳。这种观点有点“危言耸听”。泥沙淤积后,河道将再次冲刷,这需要一定的水沙条件才能进行边界调整。“‘揭开河底’只是发生在某些河段的一种特殊水力现象,并不普遍。“?

资料显示,“揭河底”被称为百年黄河奇观,是指干流龙门至潼关河段汛期高含沙洪水引起河床强烈冲刷的奇特现象。沉积在河底的沉积物被翻滚的水流掀成碎片,就像一堵墙,露出水面,但很快就沉入水中。几个小时内,河床可能被冲刷9米深。群众称之为“揭开河底”

据分析,河底裸露通常发生在汛期前几次洪水的涨峰过程或洪峰时,与前期的淤积厚度和河床高程有一定的关系,并伴有高浓度和高强度的紊动,这不仅显著降低了河床沉积物的水下堆积密度,而且具有较大的拖曳力,可抬升大面积的沉积物。同时,洪峰较大时,流速较高,挟沙能力特别大,可以破碎、分散和带走大块泥沙。

水历史和水文化研究专家、云南省社会科学院院长助理郑晓云在接受《中国新闻周刊》采访时表示,应该从正反两方面辩证看待当前的黄河清现象。

他说,黄河清总体上是生态环境改善的标志,是黄河治理的重要成果。然而,黄河的泥沙与自然保持平衡,而不是与人类。几万年后,黄河沿岸的地貌环境、植被、动物等已经建立了一个适合沉积物生长的生态环境。沉淀物已经和他们形成了默契。黄河泥沙的减少将不可避免地破坏这种生态平衡。

郑晓云以山东东营、滨州等黄河入海的城市为例,属于黄河影响平原。黄河泥沙可以扩大土地面积,同时覆盖盐碱地,从而改良土壤,保护河漫滩。沉积物也可以保护某些河段的河流安全。此外,黄河鲤鱼和其他特色鱼种也适应了黄河的泥泞和多沙环境。黄河清之后,他们的生活习惯自然会受到影响。

“从自然的角度来看,黄河泥沙可以起到平衡自然生态的作用。因此,它将在未来带来哪些积极和消极影响还有待观察。”