黄河泥沙分布特点及合理治理问题的研究

惠志磊 刘万康

摘 要：中国黄河的含泥沙量居世界首位，其中分布在黄土高原的流域约占黄河流域总面积的70%，它的表面主要是十米至数百米的黄土层，且特点是土质疏松，植被少，黄土高原虽然降水较少，但是降水较为集中，且黄土层抗水冲击力小，遇水非常容易崩解。数千年来由于各种原因导致泥沙增多致使黄河泛滥，给两岸百姓带来极大的生命和财产损失。因此，科学合理的治理黄河泥沙显得尤为迫切，文章根据黄河泥沙分布特点，对于治理黄河泥沙和科学合理利用泥沙，提出切实行之有效的方法。

关键词：黄河；泥沙来源及分布；治理措施；泥沙利用

中图分类号：TV149 文献标志码：A 文章编号：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，同时也是华夏文化的重要发源地，被称为中华“母亲河”黄河流域的自然地理位置分布相差较大[1，2]，上游是黄河水的来源，而中部则是泥沙来源且分布不均，以黄土高原最为显著。黄河中游流经黄土高原总面积约为62万km2，而由于自然灾害以及人为等因素，导致其土壤流失的面积达45.4万km2，水土流失率高达73.2%。而每年平均流入黄河的泥沙约为16亿吨，使黄河沿岸的水土面积流失非常严重，给农业带来巨大损失，致使黄河下游流道淤积严重，造就了一个“地上悬河”长期给两岸人民带来不可忽略的经济财产损失。所以对于治理黄河泥沙迫在眉睫，也给政府带来很大压力。近年以来，在政府有效领导下，团结广大劳动人形成了一个基于“拦、排、放、调、挖”的治理黄河泥沙的办法[3]。新时期我们党和国家非常重视黄河泥沙治理与防护，逐步提出“科学、合理、高效”为准则的治沙理念。其中合理治理黄河泥沙，就要首先分析其来源以及分布的特点。

1 泥沙来源及分布

黄河治理在于治沙，治沙在于治其源头，经过多年的实地考察研究发现黄河泥沙主要来源在黄河流域中部，即黄土高原，其主要分布是[3]：（1）流经河口镇与延水关相互交织的河流；（2）流经无定河的部分支流以及清涧河、延水、北落河和白宇山河源；（3）流经渭河上游以北的葫芦河中下游区域以及散渡河流域。

其中不同流域其泥沙分布量呈现不均衡特点，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对于减少泥沙含量有重大意义。所以我国先后在黄河流域及支流先后建立了，三门峡以及小浪底等水库，对于调峰调沙具有关键作用。

黄土高原中部之所以泥沙量大，与其土壤特质有不可分割的关系，其中黄土粒度[5]，粉砂粒径为0.05-0.005mm，所占比例大约是65%。其次细砂的粒径大小均超过0.05mm，大约为28%。粒径直径低于0.005mm的粘土量约为10%，由此自西北至东南按照黄土粒径大小不同，进而把黄土高原土壤划分为3个层次即：粘黄土、砂黄土、典型黄土。粒度的差异，使得土壤受雨水侵蚀程度也不同。

分析黄河流域中部土质对于做到有效治理泥沙具有重要意义，其中土壤特质对水土流失有不可忽略的意义。一般水土流失与土质受侵蚀等级有重要关联，一般分为8级（见表1）。

结合土壤特性并根据多年以来研究分析发现：黄土高原地区北山以南的关中平原受雨水侵蚀水土流失强度在1级以上；北山以北至庆阳到离石以南强度为3级；由此线向北延伸到长城以南存在两个侵蚀强度大的中心区和一个侵蚀强度带：黄甫川、窟野河、孤山川、佳芦河、秃尾河等流域是强度大的侵蚀中心区，受侵蚀面积达17126km2之多。窟野河下游和孤山川受雨水侵蚀度为8级。在无定河中部及下游、北洛河上游、延河、清涧河上游以及马连河区域，是第二个强度大的侵蚀中心区。

由以上分析可知，由于黄河流域中部黄土高原土壤特性以及其降水条件可知，造成黄河泥沙增多主要原因既有人为因素也有自然因素即为：

（1）人类社会从石器时代到农业时代的跨越，使人类生产力大大提高，开始重视农业发展，大量植被树木遭到砍伐和破坏从而造成水土流失严重。

（2）由于气候属于大陆季风气候，全年较为干旱，但是降雨较为集中，且雨量分布不均。

（3）土壤土质疏松，黄土中的细粒如粘土、易溶性盐类、矿物质等雨水冲刷后极易分解随雨水流入黄河。

2 治理措施

2.1 河道内泥沙治理经验

经过前人的的探索和实践经验可知，一般对于黄河治理泥沙治理是通过“拦、排、放、调、挖”几个步骤[3]其中：（1）拦，即降低流入黄河的泥沙，把中上游地区的水土保持和黄河流道的控制工程作为主要着手点，最大的降低土壤被侵蚀度，科学利用泥沙和水资源；（2）排，即经过清除淤泥、加强河防工程建设以及治理河口，把大量没能拦住的泥沙经由河道排到海里；（3）放，即就是在下游两岸流域利用一些泥沙。把这部分泥沙放淤改土，从而相对提高两岸的地面，逐渐转变下游流域“地上悬河”的尴尬状态；（4）调，即综合运用干流水库调理水沙的过程，应与河道的输沙排沙相适应，达到使其长时间降低河道泥沙淤积以及减轻排沙用水的目的；（5）挖，即经过挖河疏导以及射流清除泥沙可达到降低河床高程，同时挖出的泥沙，可以用来加固堤坝子增强防洪能力。

新时期以来，我们国家提出继续大力推动生态文明建设，坚持资源与环境友好型的新政策下，要求治沙者转换思维，把泥沙转换为能源，进行研究和合理运用，转劣为优，这就要求探索一条科学合理的治沙策略。

2.2 黄河流域沿岸治理措施

通过对黄河泥沙侵蚀严重的沿岸，进行以工程措施为辅，种植林草措施和耕作措施为主的治理方法这样可以达到治理和经济效益即为：

（1）工程措施是指：通过修筑平坦的梯田以及打坝淤地，进而达到雨水引入农田进行灌溉的目的，这样既可以减少对土壤冲刷，又可进行农田浇灌。

（2）种植林草措施是指：由实践经验，并对水土保持作用进行分析知，植被覆盖率达到20%以上时，可达到降低水土流失目的；植被率为60%-70%时，可以降低土壤受雨水冲击侵蚀达90%。经分析可知，种植植被可以大大降低水土流失。可以种植灌木林为主，可以达到经济和生态双效益。

（3）经过剖析水土流失可以发现，错误的农业种植也会造成水土流失。通过实践研究发现，在大于30°的坡地适宜种植草和灌木，在25°-30°之间适宜种植农作物，在小于25°坡地适宜种植畜牧的草被，有助于水土保持和黄河沿岸的经济发展。

3 泥沙利用

3.1能源利用

经研究发现黄河流域矿藏丰富，黄土高原经研究发现的矿物种类達77种之多[6]，具有资源储量大、种类丰富特点，其中煤矿为全国70%以上、钼矿含量为36%、铝土矿含量为58%、稀土矿含量更是达到了95%。由于近年来，尤其改革开放以来随着工业步伐加快，黄土高原煤炭为全国火力发电贡献了20%-25%的发电量，由于各种矿物开发利用造成地面塌陷严重，如果可以把黄河的泥沙对这部分矿坑进行回填，这样不但可以合理开发资源，而且能够实现造地复耕，使土地恢复利用，又可以减少泥沙在河道淤积。

其中对黄河泥沙成分分析发现，其泥沙含矿种类多，50%为二氧化硅，这是许多的材料的组成成份，可以为新能源利用提供丰富的资源[7，8，9，10]。

（1）许多建筑材料可以用泥沙制成各种砖瓦，可以为建筑行业提供资源一举两得，同时可以制成固堤固体泥砖。（2）泥沙中的黏土是许多的材料的主成分，例如水泥、玻璃、陶瓷等制作均不能缺少黏土。（3）可以把排出的泥沙烧制成防汛的备防石，加固黄河两岸的堤坝。可以达到减少汛期，洪水的冲击。

3.2 应加快建立“数字黄河”步伐

“数字黄河”是保障黄河事业实现可持续发展的前提，通过建立“数字黄河”可以实现：（1）对黄河水资源和环境实现实时调查以及定期监测，对治理泥沙提供数据支持；（2）可以实现对黄河沿岸土地资源的实时监管如：监测水、风侵蚀等不同类型的土壤侵蚀区以及类型、面积和强度变动；（3）还可进行对灾情的评估，例如受灾面积，房屋被淹间数等；（4）工程管理，可以通过计算机对清理河道以及堤坝加固等工程实现全面的在线管理监测。

4 黄河历史文化的传承

黄河流域为中华民族主要的发源地，其承载了灿烂的五千年华夏文明史，治理黄河历史也是一部汇集了中华民族的发展史。据史料记载我国的治理黄河历史可追溯至后汉王景为治理黄河，而修筑千余里堤坝至清代靳辅与陈潢治理黄河，中国人用智慧和勤劳书写了厚重的治黄史。长期以来国家非常重视对于黄河治理，从传统的清淤，排淤，再到现在的“数字黄河”无不彰显治理黄河的决心。

新时期应当秉承，把治理黄河的观点应由一个“大麻烦”向一个作为未来新型资源转化的思路上出发。

（1）充分发挥黄河沿岸资源，必须确保不破黄河坏沿岸环境的条件下，可以大力发展旅游业，一方面可以加大对人民宣传保护黄河的重要性，另一方面，可为治理黄河提供广大群众的支持。（2）不断引进新型人才，加大对泥沙资源研究与开发，早日实现“变废为宝”为绿色能源发展提供支持。

5 结论与讨论

5.1 结论

随着科学技术发展进步，人民对于治理黄河的科学化提出迫切要求[11]，治理黄河首先应认清楚其来源，以及来源的土壤分析、将水分析、气候分析、做好源头有效治理；其次对黄河沿岸应当以巩固堤坝和绿化，做好“宜农则农”的理念，使沿岸人民也能切实体会到治理黄河带来的实实在在的好处；最后要把传统治理理念与现代治理方法相结合不断深化和提高。

5.2 讨论

治理人民黄河应当认清楚现实的欠缺，有想法固然不错，但是应当以实践为目的，来实现治理黄河的科学化。“数字黄河”的提出与建立就是在科学合理前提下，实现人与自然和谐相处。

（1）必须做好保护黄土高原的环境，做好对黄河沿岸的土壤防护与合理的引流灌溉。加大普及保护黄河的知识，同时对于破坏黄河流域环境者应当予以法律制裁。（2）加大对于黄河治理理念的传播，做到保护好黄河“从自身做起，从现在做起”。

参考文献：

[1]徐建华，牛玉国.水利水保工程对黄河中游多沙粗沙区径流泥沙影响研究[M].郑州：黄河水利出版社，2000.

[2]姚文艺，王卫东.黄河泥沙来源研究评述[J].人民黄河，1997（6）：16-17.

[3]姚文艺，时明立，崔长江.黄河泥沙问题的研究综述[J].黄河水力职业学报，2004.

[4]李占斌，张翼.黄土高原生态修复与生态环境质量评价研究[D].西安理工大学，2007.

[5]桑广书.黄土高原历史时期地貌与土壤侵蚀演变研究[D].陕西师范大学，2003.

[6]寇全安.黄土高原农村产业结构战略调整[D].西北农林科技大学，2001.

[7]郝洪顺，徐利华，仉小孟，等.淤泥沙资源转型应用进展及前景展望[J].材料导报，2010，24（1）：125-126.

[8]冷元宝，宋万增，刘慧.黄河泥沙资源利用的辩证思考[J].人民黄河，2012，34（3）：1-4.

[9]周成.利用黄河泥沙研制新一代陶瓷酒瓶[D].武汉理工大学，2007.

[10]张金升，李希宁，李长海，等.利用黄河泥沙制作备防石的研究[J].人民黄河，2005，27（3）：14-16.

[11]顾列亚，葛东宝，张 .黄河泥沙资源化利用评价[J].人民黄河，2010，32（6）：44-46.