黄河中游多沙粗沙区治理方略的演变(汪习军)

时间：2021-01-12 08:04:28　来源：柠檬阅读网本文已影响人

治理黄河，必治悬河；
治理悬河，首治泥沙。清华大学教授、中国科学院院士、国际著名泥沙专家钱宁曾说过：“治黄离开了治沙将后患无穷”。正是钱宁等一批泥沙研究的前辈们，历经多年深入探索和实践，发现了淤积在下游河道的泥沙主要是粒径大于0.05毫米的粗泥沙；
证实了淤积在黄河下游的粗泥沙来自中游粗泥沙集中来源区。是他们对这个淤积链条做出了成功的揭示，提出了80％的全沙和粒径在0.05毫米以上的粗泥沙集中来自黄河中游的11万平方公里和10万平方公里，以及50％的全沙和粒径在0.05毫米以上的粗泥沙集中来自黄河中游的5.1万平方公里和3.8万平方公里的论断，并认为这5万～10万平方公里应该作为水土保持工作的重点。是他们前赴后继的不懈追求和探索，为研究黄河泥沙开启了科学之门。

先辈们的探索、实践，感召着大批后来治河人，从20世纪70年代末开始，黄河中游多沙粗沙区吸引了多方面的关注和研究。但由于对多沙粗沙区的认识、研究资料的系列和精度以及具体分析方法的不同，诸多学者对黄河中游多沙区、粗沙区以及多沙粗沙区的范围仍存在较大分歧。多沙区面积大到21万平方公里，小到5.1万平方公里，粗沙区的面积也徘徊在3.8万～21万平方公里。这使治黄方案的决策存在着很大困难。

锁定7.86万平方公里多沙粗沙区

实施水保重点转移

1996年，黄委党组决定将“黄河中游多沙粗沙区区域界定及产沙输沙规律研究”列为黄委水土保持科研基金重点项目，由黄委水土保持局组织，黄委水文局、黄河水利科学研究院、陕西师范大学地理系、中国科学院地理研究所、内蒙古自治区水利科学研究院等单位的50多名科技人员组成科研团队展开攻关。

研究确定黄河中游多沙粗沙区范围的过程，就是一个黄河治理的实践、认识、再实践、再认识的升华过程。

在研究方法上，科技人员多措并举，综合采用现有资料分析、实地考察、综合研究、土壤取样分析、地理制图等多种方法，定性分析与定量分析结合，并大量应用计算机处理、遥感图像分析、137Cs示踪分析等先进技术手段。

在研究内容上，运用悬移质输沙量平衡法和淤积物取样分析法相结合，对粗泥沙粒径的界限进行了全面论证；
通过分析黄土、基岩、风沙各自产粗泥沙量及产沙、输沙规律，进一步研究了多沙粗沙区的区域特征，首次划分出能反映多沙粗沙区区域差异，并具特色的不同亚区，增加了成果的实用性；
同时，这次研究在基础资料整理分析上，对所有泥沙观测资料进行同步分析处理，提高了基础资料的一致性和可靠性。

经过４年的潜心研究，借助大量新技术、新方法，项目组克服了问题复杂、研究难度大、基础工作薄弱等重重困难，于2000年5月提交了全新的研究结果：

——以三门峡库区和下游河道主槽淤积物占多数的观点，论证了黄河粗泥沙界限为0.05毫米。

——分别以全沙模数大于等于每年每平方公里5000吨和粒径大于等于0.05毫米的粗泥沙输沙模数大于等于每年每平方公里1300 吨界定了多沙区和粗沙区，采用既满足多沙区又满足粗沙区的二重性原则界定了多沙粗沙区的面积为7.86万平方公里。

——黄河中游多沙粗沙区面积7.86万平方公里,占河口镇至桃花峪区间总面积的22.8％，但可产生的泥沙量占中游输沙量的69.2％，产生大于0.05毫米的粗泥沙量占中游同级粗泥沙总量的77.2％。

黄委找到了7.86万平方公里的多沙粗沙区，相对于45.4万平方公里的黄土高原水土流失区范围，明确了黄土高原水土流失治理的重点区域。但我们认识到，多沙粗沙区不仅是黄土高原水土流失最严重的地区，而且是黄土高原地区经济社会发展相对滞后、生态系统最脆弱、自然环境最恶劣的地区，水土流失治理难度最大，治理所需投入巨大。考虑到目前国家经费投入支撑能力和多沙粗沙区的经济发展水平，要对7.86万平方公里多沙粗沙区实施强化治理，超越了国家和地方的经济承载能力。因此，必须在7.86万平方公里的多沙粗沙区中进一步寻找粗泥沙来源更为集中的区域，作为近期黄土高原水土流失治理投资的重点区域，保证在国家和地方的投资能力内，尽快减少入黄粗泥沙，减轻下游河道淤积的危害，确保黄河下游防洪安全。

界定1.88万平方公里粗沙区

构筑拦沙首道防线

2004年，黄委决定开展“黄河中游粗泥沙集中来源区界定研究”工作。项目组经过实地勘察、资料分析、科学论证，确定把粒径大于等于0.10毫米的粗泥沙作为黄河中游粗泥沙集中来源区界定研究的关键指标。

在地质构造、岩性、地貌、侵蚀物钻探取样粒径分布等宏观判析的基础上，科研人员利用粗泥沙模数指标和粗泥沙输沙模数变率（二阶导数）分析法，分析了黄河中游0.10毫米和0.05毫米粒径级的粗泥沙在不同输沙模数下的粗泥沙集中产沙区面积和相应的产沙量；
确定了粗泥沙粒径大于0.10毫米且输沙模数为每年每平方公里1400吨以上的区域为粗泥沙集中来源区，面积达1.88万平方公里，占多沙粗沙区面积的23.9％，产生的全沙、粒径大于0.05毫米和0.10毫米的粗泥沙分别为4.08亿吨、1.52亿吨和0.61亿吨，分别占多沙粗沙区中相应粒径泥沙输沙量的34.5％、47.6％和68.5％。由此可见，该区是造成黄河下游河床不断淤积抬高的粗泥沙来源“靶心”。为此，黄委确立了“先粗后细”的水土保持治理策略，即首先在1.88万平方公里粗泥沙集中来源区范围内开展大规模的以拦沙工程为主体的综合防护体系建设, 构筑控制黄河粗泥沙的第一道防线，对黄河泥沙问题发挥“釜底抽薪”的作用。

确定粗沙区治理方略

重点拦减黄河粗沙

如何开展治理？主要取决于粗泥沙集中来源区的侵蚀环境和产沙特点。据分析，该区的侵蚀产沙特点为：一是侵蚀强度高，平均侵蚀模数高达每年每平方公里2.17万吨，粗泥沙比重大；
二是侵蚀产沙时间集中，汛期（6～9月）产沙占全年产沙总量的60％～90％；
三是泥沙主要来自沟道侵蚀，该区沟谷面积仅占总面积的45％～55％，而产沙量却占50%～70%。

由此，黄委确定粗泥沙集中来源区治理的工作思路是：以持续、快速减少黄河泥沙，特别是粗泥沙为目标，以大、中、小型拦沙坝为重点措施，建设黄河粗泥沙集中来源区拦沙工程体系，配合以生态修复为主的小流域综合治理措施，建立拦截粗泥沙的第一道防线，把持续、高效、稳定减少黄河泥沙，特别是粗泥沙的要求落实到工程的建设目标、建设重点、运行机制和工程配置等各个方面，促进粗泥沙集中来源区生态环境整体改善和区域经济社会可持续发展。

在具体战术上，实施“以沟促坡、以坡保沟”的基本方略，即针对粗泥沙集中来源区重力侵蚀严重和沟道产沙为主的基本特点和黄河减沙的实际需要，把沟道拦沙工程体系建设作为粗沙集中来源区生态建设长远发展的第一步，淤积沟床，抬高侵蚀基准面，稳定沟坡，有效遏制沟岸扩张、沟底下切和沟头前进，减轻沟道侵蚀，把泥沙拦截在千沟万壑之中。同时，通过沟道拦沙工程体系淤地造田和调蓄水资源的功能，营造高产稳产的基本农田，为发展农业生产、解决农民基本生计问题，提供必需的优良的水土资源，为坡面治理创造条件。在此基础上，调整农村产业结构，扩大植被建设，加强坡面治理，减少坡面产沙对沟道拦沙工程的压力，延长沟道拦沙工程体系的使用寿命，增加沟道拦沙工程体系的防护效益。二者的合理配置，形成沟坡结合的综合防护体系，促进坝库工程、生态农业和植被建设三者协调发展，实现治理区生态环境的整体改善，达到持续、稳定减少黄河粗泥沙的目的。

项目前期进展顺利

粗沙区治理工程即将启动

在研究确定了黄河粗泥沙集中来源区治理方略的基础上，从2005年起，黄委紧锣密鼓开展了该区拦沙工程项目的前期立项工作。由于该项目涉及面广、技术难度大、建设运行要求高，黄委先后组织开展了多次高层次的实地考察、调查研究和专家咨询，对建设规模、工程布局、建管机制等关键问题反复论证，慎之又慎，编制完成的《黄河中游粗泥沙集中来源区项目建议书》也数易其稿。终于，该项目建议书经水利水电规划设计总院技术审查和水利部部长办公会议研究同意，于2008年底报请国家发改委申请立项。近期，中咨公司对该项目建议书进行了技术评估，为项目早日立项争取国家投资建设奠定了基础。同时，按照黄委党组的部署，项目一期可行性研究和初步设计工作正在开展，预计今年年底之前完成一期工程开工建设前的全部前期工作。黄河人企盼的黄河粗泥沙第一道防线工程即将启动，钱宁等老一辈治黄专家“强化黄土高原粗泥沙来源区治理，减少入黄粗泥沙”的夙愿，一定会变为现实。

（作者为黄委水保局局长）

稿件来源：黄河报·黄河网

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