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摘要頭道拐與龍門之間是黃河主要暴雨洪水和多沙粗沙來源區,近10多年該區間水量沙量銳減,2009年頭道拐、龍門兩站實測徑流量的差值僅為8.7億m3,而1956年~2000年均值為50.8億m3,銳減幅度分別為82.8%;然而2009年龍華河狀頭四站合計實測輸沙量為1.182億t,比多年均值12.52億t偏少90.6%;而2009年降水量與多年均值比較頭龍區間偏多2.2%;降雨量增減幅度并不多,來水來沙減幅巨大。經實地查勘,綜合分析,區間水沙量銳減主要為自然與人類活動因素:降水減少(降水強度與暴雨總量)、水土保持與退耕還林、煤礦開采、河道挖沙采礦等綜合作用的結果,其中退耕還林減水減沙效益初現,估計占其中的2-3成。黃河水的生態建設使閉流區與毛烏素沙漠變綠洲有變成現實的可能性設想。
關鍵詞 水沙量銳減 雨強 采礦 填洼 退耕還林
根據黃河水資源公報,2009年各流域分區降水量與1956~2000年均值(以下簡稱多年)比較,黃河龍羊峽以上、頭道拐至龍門區間、花園口以下偏多13.0%、2.2%、4.2%,其余二級分區偏少,其中蘭州至頭道拐區間偏少25.0%、黃河內流區偏少9.1%,其他偏少在3.5%以內。
頭道拐與龍門區間是黃河主要暴雨洪水和多沙來源區,近10多年該區間水量沙量銳減,2009年降水量與多年比較偏多2.2%,2009年頭道拐、龍門實測徑流量分別為169.6億m3和178.3億m3;2009年兩站之間實測徑流量的差值僅為8.7億m3,而多年均值頭龍之間為50.8億m3,銳減幅度為82.8%。2009年黃河龍門、渭河華縣、汾河河津、北洛河狀頭四站合計實測輸沙量為1.182億t,比多年均值12.52億t偏少90.6%。
1.2暴雨次數雨強總量減少黃河三大洪水來源區分別為河(口鎮)龍(門)區間、龍(門)三(門峽)區間、三(門峽)花(園口)區間。河龍區間為黃河洪水三大來源區之一。黃河近300 年來,花園口站超過20000m3/s流量的大洪水有4次(1761年32000m3/s,1843年33000m3/s,1933年20400m3/s, 1958年22300m3/s)。1843年黃河特大洪水主要來源于陜北的皇甫川、窟野河、無定河一帶以及涇河、北洛河上游的洪水。1933年黃河大洪水由陜北的延河、清澗河以及渭河、涇河洪水所組成。局部地區暴雨強度大洪水頻繁, 1977年8月1日陜西與內蒙交界的烏審旗發生一次特大暴雨,暴雨中心木多才當10小時降水1400毫米(調查值)。陜北孤山川高石崖站,集水面積1263km2,1977年8月2日,出現洪峰流量10300m3/s。窟野河溫家川站,集水面積8645km2,出現10000m3/s以上的洪峰有6次。
最近20年來該地區僅發生一次上萬的洪水,洪水次數與強度減少明顯。
2. 減水減沙原因經過實地查勘,區間水沙量銳減主要因素為自然與人類:降水強度與暴雨總量不多、水土保持與退耕還林、煤礦開采、河道挖沙采礦等綜合作用的結果,其中退耕還林減水減沙效益初現,有可能占其中的3成。
2.1自然因素降雨總量、降水強度與暴雨總量不多是區間不產水不產沙的主要原因。
2.2水保措施與退耕還林水土保持是黃土高原堅持不懈的長期的工作。
自2000年以來的退耕還林成效顯著。
據新華網報導:西部大開發10年來,陜西省植被覆蓋度持續穩定增長,由2000年的56.9%上升至2010年的71.1%,年均增加1.4%。其中榆林市植被覆蓋度由12%上升至33.2%;延安市植被覆蓋度由45.4%上升至68.2%。陜西省植被覆蓋度的持續增長得益于退耕還林區的植被覆蓋顯著增加,以及長城沿線防風治沙工程區植被覆蓋度大幅上升和天然林保護區植被覆蓋度的上升。
2.3煤礦開采、河道挖沙采礦能源開發特別是煤炭開采對地下水系統的平衡破壞,有“挖了一山煤,流走一條河”說法。對于煤和水共存于一個地質體的礦產開發,煤礦的開采與地下水資源緊密相連,煤層往往與地下含水層相鄰,采煤時會疏干地下水,有的地方會形成以礦井為中心的降落漏斗,使地下水向礦坑匯流,影響了地下水資源的補排關系,打破了地下水原有的自然平衡,這直接改變了地表出露和開采的可能。
山西省有關成果,根據測算,每開采1噸煤,要影響、破壞、漏失2.48立方米的水資源,按照現狀開采量6億噸計算,每年就有約15億立方米的水資源浪費掉了。
皇甫川灘區農業用水已由政府投資建設傍河取水的機井,窟野河神木河濱公園橡膠壩攔截大量水,黃河府谷與禿尾河、窟野河挖沙取卵石粉沙,有些河段形成大小的深坑,既有行洪河道被挖深又有來水填洼阻水下泄,使徑流過程水量損失量大大增加。另外,隨著礦產開發與河道開采部分河段出現大的裂縫,也是河道徑流較少。
3. 現場查勘分析
3.1 退耕還林減水減沙效益本次查勘盡管是時間斷但仍然有不少的收獲。
裸露的砒砂巖地區稱為地球環境癌癥,只能種一些沙棘。試驗證明在風化和未風化的砒砂巖上,只有沙棘可以較好地生長。同其他灌木相比,它根系發達、枝條粗壯、葉片飽滿、萌蘗力強,三五年后即可郁閉成林。人工種植的地方植被率提高了30%-50%,徑流量減少了22%-32%,土壤的氮、鉀含量都有所提高。沙棘這種植物耐寒、耐旱、耐瘠薄,一旦扎下根來,就迅速向四周蔓延,覆蓋整個地面。用這種辦法,把土石剛性壩與植物柔性壩結合起來,剛柔相濟,改變了溝道的輸沙輸水特性,使暴雨形成的股流變為漫流,起到了攔沙、緩洪、儲水的作用。
檸條是鄂爾多斯市治沙造林的先鋒樹種,具有旱不死、砍不死、牲畜啃不死的特點。
灌木叢就像“地上一把傘、地下一張網”,沙棘的灌叢茂密,根系發達,可形成“地上一把傘,地面一層毯,地下蓄水灣”。
內蒙古沙圪堵水文站站長認為近10年的退耕還林使環境確實有了巨大的變化,“一根草一滴水”。一滴水掉在草里,草長大了水沒了,草長大了又能創造了一滴水,留著了一滴水;水是生命之源,一滴水,一根草,綠色與希望。
“一根草一滴水”樸實的語言說明了林草減沙的效果,他認為整個作用中退耕還林種樹植草能占到差不多三成。
3.2 河道形態改變陜西省神木水文站老站長認為:徑流減少認為因素主要是河道被改造所造成的,而不僅僅是開礦和退耕還林。舉例說明,上游水文站實測流量經過下游站時洪峰流量坦化明顯。他舉出兩次洪水過程都是這樣。
煤炭與礦產開采會影響到河道的徑流,地面塌陷,地裂,河岸整治護岸修路,濱湖公園橡膠壩攔水蓄水取水。取沙石河床裸露,礦渣堆積,洪水演進受到影響;水土保持淤地壩的建設攔水攔沙,生產生活用水,環境景觀農家樂,水產養殖等。