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一、近年来黄河水沙量减少的主要原因

对于近年来黄河流域水沙量减少的原因,目前存在两种不同的认识,一种认为主要是流域降水量偏少,特别是中游多沙地区大雨、暴雨频次偏少及量级偏小造成的,而水利水保作用居于次要地位;另一种认为是水利水保措施发挥了主要作用。

笔者认为,近年来黄河水沙量减少的原因,在中、小雨的情况下水利水保措施有一定作用,但更主要的因素是大雨、暴雨量的减少。据有关资料统计,黄河河口—龙门区间20世纪80年代后期较70年代以前大雨次数减少了26.2%,暴雨次数减少了53.2%,而近十余年来大雨、暴雨次数减少得更多。黄河中游大部分属超渗产流地区,由于大雨、暴雨的减少,进入黄河的水量亦随之减少,同样是100毫米降雨量分为5天降下与1天降下其入黄水量将有很大差别,在这里降雨强度应起到很大作用。暴雨的减少,意味着洪峰流量的减少,其对黄土的冲蚀能力减少,沙量亦随之减少。

1997~2007年潼关平均来沙量仅为4.16亿吨,最大输沙量为1998年的6.61亿吨,最小输沙量为2006年的2.47亿吨;平均最大洪峰流量仅3440立方米每秒,最大为1998年的6500立方米每秒,最小为2004年的2140立方米每秒。而1996年来沙量达11.4亿吨,洪峰流量为7400立方米每秒,该年主要为黄甫川、窟野河等多沙粗沙地区普降暴雨,形成黄甫川黄甫站洪峰流量达5900立方米每秒,窟野河温家川站洪峰流量达9800立方米每秒,并形成干流龙门站洪峰流量达10600立方米每秒。而在1994年来沙量即达12.4亿吨,洪峰流量为7360立方米每秒。该年8月份河口—三门峡区间连降三次暴雨,雨区主要分布在无定河、延河、北洛河,龙门最大洪峰流量为11100立方米每秒。以上两年与前述之11年枯水段仅相隔几年,其水利水保措施不会有很大改变,据此也可以说明主要是降雨强度与落区形成了该两年与1997~2007年输沙量的巨大差别。

又从系列资料中可知,2002年是陕县(三门峡)自1919年建站近90年来年径流量仅次于1928年的特枯水年,即使在这种情况下,局部地区发生大暴雨仍可在该地区形成历史特大洪水和输沙量。2002年7月,河口—龙门间支流清涧河发生大暴雨,子长站24小时降雨量达274.4毫米,子长站流量达5500立方米每秒,是自1953年建站以来实测第二大洪峰;清涧河年径流量和输沙量分别达2.39亿立方米和1.08亿吨,分别是水土保持治理后1970~1997年均值的1.7倍和3.4倍。

另外,1994年8月31日,北洛河也发生了一次特大暴雨,吴旗站次暴雨量达214毫米,吴旗、刘家河、(氵状)头三站洪峰流量分别达7010立方米每秒、8030立方米每秒和6260立方米每秒,其中(氵状)头站洪峰流量系自1932年设站70余年来的最大值。

以上情况可以说明,黄河中游地区20世纪70年代以后水利水保措施对减水减沙起到一定作用,但更主要的应是大雨、暴雨的发生几率及量级较前期明显减小,其中局部地区一旦发生大暴雨,则可能产生历史上最大洪峰流量和输沙量。

二、对今后一段时期黄河来沙量有关问题的思考

由于世界范围气候变暖,一些研究成果对国内今后不同地区降水与径流变化趋势作了研究和预估,因此我们首先应该结合这些研究成果对黄河流域未来一个时期内的水沙变化趋势作出定性估计。由科技部、国家气象局、中科院等单位于2007年编制出版的《气候变化国家评估报告》中提到,21世纪中国年降水量将可能明显增加,增加幅度将可能达到11%~17%,但不同地区降水量变化的差异较大,其中西北、东北和华南可能增加更多,而环渤海沿岸和长江口地区可能变干;未来20年中国夏季降水存在着由南涝北旱型向南旱北涝型转变的可能性。根据以上研究成果,黄河流域应属降水量增加地区。

但是,将此研究成果转化成水沙的定量值还有一定困难,鉴于此还是应以历史实测资料反映的水沙变化规律作为分析今后水沙变化的基本准则,但应考虑由于天气变暖降水量可能有所增大的因素。黄河流域水沙基本变化规律就是水沙量以丰、平、枯周期往复出现。根据这一规律,近十余年来水、来沙量的大幅度减少也应是历史周期中的一个阶段,笔者认为这个阶段不会一直延续下去。历史上黄河流域1922~1932年连续枯水枯沙段过后,即出现1933年特大洪水,陕县最大洪峰流量达22000立方米每秒,输沙量达39.1亿吨,二者都是1919年设站90年以来的最大值。1969~1975年6年连续枯水段以后,仅隔一年,1977年河口—龙门区间7月、8月间发生三次大暴雨,其中第一场暴雨造成7月6日延河流域甘谷驿站洪峰流量为9050立方米每秒的特大洪水,较1917年历史调查洪峰流量6300立方米每秒高出2800立方米每秒;潼关站出现了年输沙量达22.4亿吨的大沙年。1942~1959年,陕县站实测输沙量均值即达17.5亿吨,其中1954年为26.6亿吨,1958年为29.9亿吨,1959年为29.2亿吨。像这些大沙年连续出现的情况,在流域规划及干流骨干水库水沙系列设计时应占有一定比重。

三门峡水库1960年运用前,1919~1960年实测多年平均输沙量为16亿吨,在修编黄河流域规划中采用现状条件下,由于水利水保措施减沙4亿吨,2010年减沙量5亿吨,2020年减沙量6亿吨,笔者认为对这一减沙量从历史角度看可能偏于乐观,其理由如下:

一是据前面分析,目前的连续特枯沙量系列是整个黄河水沙系列周期中的一个阶段,此枯沙系列主要是中游大雨、暴雨频次与量级的减少所形成,水利水保的作用居次要地位。这种减少应是气候波动的影响,今后一个时期暴雨还会增加,导致沙量也会增大。前面提到由于气候变暖,未来一段时期内黄河流域降水量可能增加,灾害性大水大沙年也有可能出现。

二是现状水利水保作用下,目前采用减沙量为4亿吨,笔者认为这4亿吨主要是干支流大、中、小型水库所拦截。据黄河流域水库淤积调查组于1994年编制的《黄河流域水库泥沙淤积调查报告》,对全流域(不包括山东省)601座大、中、小型水库淤积量调查,截止到1989年水库淤积量为108.97亿立方米,如按30年计,年均淤积量为3.63亿立方米。黄河流域大部分水库修建于20世纪六七十年代,也就是说,这些水库至今已拦沙三四十年,不少水库已淤满或接近淤满。宁夏清水河长山头水库,总库容3.05亿立方米,20世纪七八十年代已淤满,已完全失去防洪减淤作用,其上游的水库群目前也大部分淤满,正在除险加固加大排沙量。泾河上的巴家嘴水库,总库容为5.11亿立方米,已淤积泥沙4亿立方米以上,防洪库容已不足,目前正加开大型溢洪道以泄洪排沙,完工后,一般洪水泥沙将全部泄往下游,不再具备防洪减淤效能。凡此种种,目前黄河上大量水库都在除险加固,措施主要是加大泄洪排沙能力,如果发生大暴雨洪水,有的水库除本次洪水泥沙排出库外,可能还将原有已拦沙量冲出一部分,入黄沙量将进一步增加。

三是水利水保措施拦截了部分沙量,但随着国家近些年各项建设的实施,人为水土流失有所加剧。据黄委水保局初步统计,全流域各项开发建设项目已达2万多个,扰动地表面积达1.4万平方公里,弃土弃渣量达24亿吨,每年新增水土流失面积5600平方公里,新增水土流失1.2亿吨。以上统计数据可能较粗略,但近年来矿山、铁路、公路、输汽管道的大规模开发建设带来新的水土流失应是不争的事实。

三、几点认识

近年来黄河洪峰流量、沙量减小的主要原因,应是中游地区大雨、暴雨频度及量级减小造成的,水利水保措施对水沙的减小仅起次要作用。

目前的水沙量减小应是黄河水沙周期变化中的特枯阶段。从历史资料分析,往往一个枯水枯沙段过后,随之而来的是丰水、丰沙年或丰水丰沙系列,陕县水文站于1942~1959年曾出现连续18年平均实测输沙量达17.5亿吨的事实值得我们在选择水沙系列中予以关注。

水利水保措施减沙量中应以流域内大、中、小型水库拦沙为主。由于很多水库已运用三四十年,有不少已淤满或接近淤满,已失去继续拦沙减淤作用;且由于大规模开发建设,人为水土流失有一定的增加,因此在流域规划中所定现状减沙4亿吨,2010年减沙5亿吨,2020年减沙6亿吨,可能偏于乐观,尚应近一步深入分析。
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第1个回答  2009-03-18
上限大致从新石器时代开始。当时黄河下游流经河北平原,在渤海湾西岸入海,因两岸未筑堤防,河道极不稳定。据文献记载,黄河曾往返更迭多次流经的有《禹贡》、《山海经·北山经》和《汉书·地理志》中记载的三道。前二道在河北平原偏西,沿太行山麓北流,《山经》大河下游大致北流到永定河冲积扇的南缘,向东经过雄县、霸县一线,到今天天津市区附近入海;《禹贡》大河下游在今深县与《山经》大河别流,穿过今河北平原中部,于青县以东入海;《汉志》大河则离开了太行山东麓,经豫东北、鲁西北、冀东南,东北至黄骅县境入海。上述三河道在战国中期以前,或互为主次,或同时存在,但以流经《汉志》大河为常见。在古代,“河”就是黄河的专称。据《汉志》、《水经注》记载,河北平原上被称为"河"的水道达10余条,都可能是黄河某次决流改徙后的故道。
战国中期,下游大规模修筑堤防后,固定下来的河道就是《汉书2地理志》里记载的大河,从此结束了长期以来多股分流、改道频繁的局面,我们暂时作为黄河第一次重大的改道。
在战国中期,黄河下游地区人口稀少,初筑堤防时,两岸堤距宽达50汉里 (1汉里相当现今414米),大溜(水流主泓)得在堤内游荡,河道蓄洪能力较强,不易发生决口。以后生齿日繁,在大堤内河槽两旁淤出的大片滩地上进行了垦殖,修筑民埝以自卫,远者距水数里,近者仅数百步。遂使河床迫束,河身多曲,淤高迅速,险情迭出。西汉末年,今河南浚县境内河道,“河水高于平地”,显然已成“悬河”。这是秦汉以来黄河中游地区水土流失加剧的结果。公元11年王莽时黄河又东决,河、淮之间水灾延续了60年之久。
公元11年(王莽始建国三年),黄河在魏郡元城(今河北大名东)以上决口,河水一直泛滥至清河郡以东数郡。当时,王莽因为河决东流,可使他在元城的祖坟不受威胁,就不主张堵口,听认水灾延续了近六十年,从而造成黄河史上第二次重大的改道。
此后,在将近千年时间里,黄河下游河道出现过相对稳定的局面,偶而有决溢,也未造成大规模改道。其原因:
一,东汉开始大量游牧民族入居黄河中游,退耕还牧,次生草原和灌木丛代替了耕地,水土流失相对减弱。
二,公元70年,在王景领导下,对西汉末漫流的河水进行全面治理,才固定了一条新的河道,大体流经冀鲁交界地区,从长寿津(今濮阳西旺宾一带),自西汉大河别出,循古漯水河道,经今范县南,在今阳谷县与古漯河分流,经今黄河和马颊河之间,至今山东利津县境入海。
三,当时黄河下游存在不少分支,或单独入海,或流入其他河流,沿途更有一些大小湖泊和沼泽洼地,都起着分洪、排沙与调节流量的作用。
经近千年的堆积,到唐末开始,黄河下游河口段已逐渐淤高。公元 893年(唐景福二年)河口段,发生近百里的改道。到五代时期,决口的频率明显增加,平均不到三年就有一次泛决。
至11世纪初,在今山东商河、惠民、滨州市县境内,河道又"高民屋殆逾丈"。此后决口地点又上移到澶州(今河南濮阳)、滑州(今滑县东旧城)一带。总的趋势是,河道逐渐向北摆动。五代末年、北宋前期决出的赤河、横陇河,都在唐代大河之北。
1048年商胡埽(今濮阳东昌湖集)决口,北流经今滏阳河与南运河之间,下游合御河(今南运河)、界河(今海河)至今天津入海,史称“黄河北派”。这是黄河变迁史上的第三次重大的改道。(黄河北流大的共有三次:商胡埽、小吴埽、内黄口)
1128年(南宋建炎二年),为阻止金兵南下,宋东京留守杜充竟然在今河南滑县西南人为决河,使黄河东流经豫东北、鲁西南地区,汇入泗水,夺泗入淮。从此黄河离开了春秋战国以来流经今浚、滑一带的故道,不再进入河北平原,在此后的700多年中,以东南流入淮为常。这是黄河下游变迁史上划时代的大事,也是黄河第四次重大的改道。
浚、滑之间原是黄河下游的窄道,由于这一段河道的控制,以下河道决口后摆动的范围,基本上限制在太行山以东、山东丘陵以北的河北平原上,离开了这段河道以后,下游河道折向东或东南,摆动于豫东北至鲁西南地区。在金代,有记载的12次决口中,决后河道摆动在该地区占10次。
1286年(至元二十三年)10月,黄河在原武、阳武、中牟、延津、开封、祥符、杞县、睢州、陈留、通许、太康、尉氏、洧川、鄢陵、扶沟等15处决口。大致可以分成三股;一股在中牟境内折而南流,经尉氏、洧川、扶沟、鄢陵等地,由颍水入淮;一股在开封境内,折而南流,经通许、太康等地,由涡入淮。我们将其称为黄河历史上第五次大改道。 从金元至明中叶,黄河变迁特点可归纳为以下三点:
第一,决口地点西移。起初决口多在今山东境内(12世纪50、60年代),以后西移至今河南汲县、阳武(今原阳东部)、延津一带(12世纪80、90年代)。到13世纪70年代~14世纪40年代,决口已移至新乡、原武(今原阳西部)、荥泽(今郑州市西古荥镇)一带,几至黄河下游冲积平原的顶端。
第二,河道干流逐渐南摆。12世纪中期以后河道经豫东北、鲁西南,至今山东梁山县境流入泗水。以后逐渐南摆进入豫东开封、商丘地区,经安徽砀山、萧县至江苏徐州夺泗入滩。金元之际两次人为决河,先后由濉夺泗或由涡入淮。13世纪后期有一段河道夺颍河入淮,达到黄河下游扇形平原的西南极限。
第三,下游河道除干流外,同时分出几股岔流,迭为主次,变迁无定。自12世纪下半叶(金大定年间)开始,即出现“两河分流”的局面。以后又分成3股,大致均流经今废黄河一线以北汇入泗水,夺泗入淮。到13世纪下半叶(元初),下游又出现了夺濉、涡、颍入淮的几股。嗣后,或东流入泗,或南流入淮,时而又东北决入马颊河、徒骇河、北清河(今山东东平以下黄河)入海。经常数股并行,迭为主次,变迁极为混乱。元末(1351)贾鲁治河时,曾整治一条从河南封丘东至徐州夺泗入淮的河道,史称贾鲁河。黄河下游多股分流的局面至16世纪中叶(明嘉靖中叶)基本结束,“南流故道始尽塞”,“全河尽出徐、邳,夺泗入淮。”这是河势的一大变化。后来在万历初年,潘季驯推行“筑堤束水,以水攻沙”的治河方针,下游河道方始基本固定,即今图上的废黄河。其后虽有决溢。但旋即恢复故道。清前期经大筑堤防。河南境内河道出现过一段相对安流时期,而山东、江苏境内河段决口次数增多。江苏徐州至淮阴河段兼作运河,是“咽喉命脉所关,最为紧要”。潘季驯治河重点即在这一河段上,如大修两岸缕堤、格堤、月堤、遥堤,重修高家堰,抬高洪泽湖水位,蓄清刷黄等工程。到清初河患的重心下移淮阴至河口段,这是因为金元以后黄河长期夺淮入海,大量泥沙排入海口,河口不断延伸,使坡降变化,加速河口以上河道的淤积。故18世纪以后徐州以下河患最为集中。19世纪以后,河道淤废不堪,决口连年发生,更兼国内政治动荡,治河不力,发生新的改道已不可避免不久即告废坏。
第2个回答  2009-03-18
在周秦时,黄土高原大半是森林,黄河水也较清澈。随着黄土高原的开发,山上的林木被逐渐砍掉,每逢下雨,雨水夹带着毫无抵抗能力的泥土,由山上流到山下,由小河流进大河,这种情况愈演愈烈,使得黄河水的含沙量日益增大,最终造成黄河河水浑浊变黄。这就是黄河水变黄的根源所在。
http://zhidao.baidu.com/question/674666.html
http://zhidao.baidu.com/question/8438212.html
http://baike.baidu.com/view/4479.html

经实地考察,黄河从源头处约古宗列曲到扎陵湖、鄂陵湖地段,河流多流经在基岩裸露的山区,水中含沙量很少,注入扎陵湖、鄂陵湖沉淀后更加变清。因此,从鄂陵湖排出后的黄河水,仍然是清澈透明的。但是,当从鄂陵湖排出后奔流15—20公里到“达扎陵湖乡”地段时,水流即开始混浊泛黄。究其原因,是达扎陵湖乡一带分布着大面积第四系松散沉积物,多黄泥沙土,很易被水流带走;而这一带又密布着多条黄河支流,且由于气候多变,多雨雪风暴袭击,引起山洪暴发。学者们测得此处黄河水中的输沙率为每秒803公斤。由此确定,黄河水是从达扎陵湖乡开始变黄的。
第3个回答  2009-03-18
河道变迁

据历史记载,在1946年前的三至四千年间,黄河受到近1593次泛滥威胁,而因泛滥令河道大改道共26次,决口一千多次。

最近的一次黄河大改道是在1855年(清咸丰帝5年)。在那次黄河大改道之前,黄河下游流经路线,按照现时中国行政区域划分,大体上经过河南的荥阳、郑州、原阳、延津、封丘、中牟、开封、兰考、濮阳,后经山东的曹县、单县,再经安徽的砀山、萧县、最后入江苏的丰县、沛县、徐州、邳县、睢宁、宿迁、泗阳、淮安、涟水、阜宁、滨海然后入黄海。但在改道后,于铜瓦厢缺口后,黄河冲破原有的河道,改东北走向,在山东境内借大清河入渤海。

最近因为风化问题越来越严重,现在专家说,如果人类再滥砍滥伐的话,黄河的源头很可能会被淹没在风沙之中。黄河是中华民族的起源,但是这条被誉为母亲河的源头今天却被荒山大围斩,风沙处处。

专家指出,人类违反自然的生活方式滥砍滥伐是破坏水源的主要原因,使这个具有数千年历史的生态系统面临崩溃,也很可能成为人类文明破坏下的另一个遗址。
第4个回答  2009-03-19
一是自秦朝以后,黄土高原气温转寒,暴雨集中,二是人口迅速增长,无限制的开垦放牧.
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