黄河中下游泥沙变化及其影响分析

翟秋敏 宁玉鑫 刘帅

摘 要：黄河是中华民族的母亲河。一直以来，严重的泥沙问题影响着黄河流域人们的生产生活。本文从黄河泥沙含量变化入手，采用多年均值的方法分析1957年至2017年不同时段黄河泥沙的变化，从自然因素和人文因素视角阐释了水沙变化的原因，探究黄河水沙变化对下游河床、河口三角洲的影响，并在此基础上，根据实际提出变废为宝、加强监控、保护三角洲生态的策略。

关键词：黄河中下游;水沙变化;三角洲;黄土高原

中图分类号：TV143文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）16-0078-03

Abstract： The Yellow River is the mother river of the Chinese nation. For a long time， serious sediment problems have affected people's production and life in the Yellow River Basin. This paper started with the change of the sediment content of the Yellow River， analyzed the sediment change of the Yellow River in different periods from 1957 to 2017 by using the method of multi-year average， explained the reasons for the change of water and sediment from the perspective of natural and human factors， explored the influence of the change of water and sediment of the Yellow River on the downstream riverbed， estuary delta， and on this basis， according to the actual situation， put forward to change waste into treasure， strengthen monitoring strategies to protect the delta ecology.

Keywords： the middle and lower reaches of the Yellow River;change of water and sediment;delta;the loess plateau

“黄河之患，患在泥沙”，黄河含沙量大的问题一直是人们关注的焦点。黄河发源于青海省巴颜喀拉山北麓，干流自西向东分别流经9个省（自治区），全长约5 464 km，流域面积约752 443 km2;中游河口至三门峡段流经世界上最大的黄土覆盖区黄土高原，是黄河泥沙的主要来源地;三门峡至桃花峪区间大支流有洛河及沁河，区间流域面积4.2万km2，是黄河流域常见的暴雨中心。特殊的自然环境条件使黄河含沙量一直处于较高状态。不同的学者对黄河中游地区进行了大量研究，随着近些年的观测，发现黄河中游地区含沙量不断减少[1]。黄河水沙含量的减少，引起人们的高度关注，大多数学者认为水沙的减少受到自然与人文的共同影响[2-3]。

1 黄河水沙的变化

黄河泥沙一直是人们关注的焦点，历史上黄河因泥沙淤积而多次改道，黄河流域的旱灾、水灾和水土流失等自然灾害严重影响着人们的生产生活。近年来，据相关部门检测数据显示，黄河水沙含量总体上呈现下降趋势。黄河中游汇入的主要支流有30条，绝大部分支流位于黄土高原地区，区域内夏季暴雨频发，水土流失严重，是黄河洪水和泥沙的主要来源区[1]。但近年来黄河中游地区水沙含量发生了较大变化。以中游地区头道拐、龙门、潼关和花园口4个水位站点为例，分析黄河中游1957—2017年近60年间四个水文站水沙变化（见表1）。

研究发现，在近60年间，黄河水沙发生了较大变化。从径流量上看，4个水文站自1957—2017年的近60年间，径流量成整体下降态势;在输沙量上，除头道拐水文站输沙量缓慢减少，外其余3个站口输沙量在1957—2017年均呈现快速减少状态。根据那巍等的最新研究数据，中游吴堡站2006—2015年年均含沙量减少了2.12 kg/m3，龙门站年均含沙量减少了5.71 kg/m3[4]。

2 黄河水沙减少的原因

2.1 黄土高原地区的治理

居民长期的砍伐使暴雨频发时期该地区水土流失严重，导致大量的泥沙涌入黄河。因此，黄土高原一直是生态保护治理的主要区域。近年来，当地政府不断加强对黄土高原地区的管理，开展源头治理，植树种草，增加地表植被覆盖率;修建梯田;保塬、护坡、固沟;修建水库;进行小流域综合治理等。工程措施、生物措施同时进行，使该地区水土流失问题得到了一定的改善。通过对黄土高原水土保持的生态考察，发现黄河的年均输沙量已从16亿t减少到本世纪的3亿t左右，减幅达80%。

2.2 暴雨及降水量的减少

黄河泥沙减少的另一个重要原因是暴雨及降水量减少。暴雨冲刷地表土，使地表土随流水进入河道，增大河流含沙量。长时间的降水导致洪水暴发，猛烈的洪水携带走大量泥沙，这也是黄土高原水土流失严重的重要原因。但近幾年暴雨发生频率不断减少。据统计，20世纪80年代以后，河龙区间年均大雨日数较80年代以前减少26.2%，暴雨（日降水量大于50 mm）日数减少53.7%，日降水量大于100 mm的大暴雨、特大暴雨日数减少更多[3]，暴雨量的减少直接影响泥沙入黄量。

2.3 水利工程设施的建设

黄河流域水利设施及水电站共12个，大大小小的水利设施及水电站在黄河防洪治沙方面起着重要的作用。其中，中游河段的三门峡大坝控制黄河水量的89%，黄河沙量的98%[5]，在中游水沙调控中发挥着重要作用。在小浪底建成之后，三门峡大坝与小浪底水库在中游河段相互协调工作，从而对黄河治理起到了重要作用。在历次水库联合调水调沙过程中，三门峡水库与小浪底水库相辅相成：一方面三门峡水库为小浪底水库提供了所需的水沙量，为小浪底水库功能的发挥起到了有力的支撑和促进作用[5];另一方面，也在黄河下游河道减淤方面取得了良好的效果。

3 黄河中游水沙减少对黄河下游与三角洲的影响

3.1 黄河下游河道淤塞减缓，河岸冲蚀作用减弱

黄河泥沙主要来源于中游的黄土高原地区，黄河下游是一条多泥沙堆积性平原河流。在进入下游的近16亿t泥沙中，约1/4输入深海，约1/2沉积于入海三角洲，其余约1/4堆积于下游河道内，使黄河下游河道逐渐淤积抬高，年均淤积厚度0.05～0.10 m，部分河段最高达10 m[6]。加之黄河下游地区的地形以平原为主，地势起伏和缓，河床坡度变小，流速减慢，泥沙淤积，使得黄河下游成为世界上著名的地上悬河。河床最高处位于开封市北10 km处黄河南岸的柳园口。近年来，根据观测，黄河中游来水来沙量总体减少，而这必将减缓黄河下游河道抬升速率，河道淤积得以缓解，河道通航能力有所提升。

黄河水体的堆积与侵蚀作用对河岸地貌及江心洲地貌形成的影响巨大。黄河中游来水量的减少，在一定程度上使得下游总体水量减少，水位降低，部分河段的河床裸露或半裸露，一些江心洲得以露出水面，或因侵蚀作用减弱而堆积面积增大。同时，来水量减少，河沿将退却，河宽变窄，河漫滩发育，形成更多沙地等河滩地貌。

3.2 三角洲萎缩，生态退化

黄河中游的水沙对黄河三角洲的形成具有重要意义。水沙是黃河三角洲湿地景观格局形成与变化最重要的因素。黄河水体中的沙质是黄河三角洲形成的重要物质基础和来源，水是驱动因子。同时，黄河所携带的泥沙等陆源碎屑物也是黄河三角洲湿地中的土壤营养物质的主要来源。

天然情况下黄河水沙的基本特点是“水少沙多，水沙不平衡”[7]。2000—2012年，我国加大对黄土高原地区生态环境的治理力度，实施退耕还林（草）以及拦沙蓄水等工程措施，其生态恢复效果显著，黄河中游水体中的含沙量锐减。由于黄河中来水来沙的限制，黄河三角洲向渤海海域推进速率将在一定程度上减缓，三角洲湿地的发育面积趋于平稳。水土是草本科植物与乔木等植被生长最基础的因素。黄河中游地区供水供沙不足，必然导致黄河三角洲湿地的土壤中必需的有机质等营养物质缺乏，植被生长速率缓慢，植被生长面积与覆盖率受限，植被群落类型简单。

三角洲面积减少与植被退化，意味着珍稀鸟类的栖息地面积减少，鱼类生存空间减小，部分食草鱼类与鸟类食物匮乏，鱼类和鸟类等动物的数量增长缓慢甚至减少。黄河三角洲湿地的物种多样性与环境容量减少，生态系统退化。

4 对策及建议

黄河水沙的变化影响着整个流域的发展，泥沙的减少使下游地区河道淤积现象得到改善，但也对下游河床河道及河口三角洲的生态产生一定的影响。针对目前水沙减少的客观现实，研究者提出以下意见和建议。

4.1 变废为宝，合理利用

黄河每年携带大量泥沙入黄，对中下游地区造成了严重的影响。但随着新技术的发展，人们不断研究黄河泥沙性质，揭示了黄河泥沙固结胶凝机理，并建立孟州黄河泥沙资源利用示范基地，将泥沙变废为宝，由泥沙生产出的相关产品已在多地得到应用[8]。同时，可利用含大量营养物质的泥沙打坝淤田，发展农业。此外，泥沙中矿物成分较多，可作为我国新型、稳定的可接替传统矿产的资源[9]。

4.2 加强黄河下游以及三角洲湿地的水沙数据监管

黄河流域水文状况及演变是一个动态过程，为了更好地开发和利用黄河流域的资源，需要对其进行合理的监控与研究。黄河流域相关研究部门和科研单位应从以下几方面着手：首先是加大对黄河下游与三角洲湿地水沙含量输入量与输出量的研究，以确保及时掌控水沙收支状况;其次，做好极值测量与监控，主要是水沙量的最大值、最小值，并做好相关数据统计，为后续的研究工作奠定基础;最后，要将数据与不同时空的数据进行对比分析，将下游与三角洲湿地的水沙信息与中游、上游水沙信息进行整体研究，将近年的水沙数据与往年的水沙数据进行对比分析。做好黄河流域水沙状况的信息统计对我国西北和华北地区的发展具有重大基础作用。

4.3 黄河三角洲湿地的生态保护

三角洲湿地的生态环境保护工作重在管理。相关部门应实行退耕还草还林政策，尽快恢复三角洲湿地的植被覆盖，为生物提供更多的生存空间;加大扶贫力度，禁止当地百姓违规建设，切实提升农民生活水平;保护珍稀鸟类与鱼类，为生物提供适宜的生存家园;加大环境保护力度，完善湿地保护相关法律制度，加强生态恢复速率。

参考文献：

[1]岳晓丽.黄河中游径流及输沙格局变化与影响因素研究[D].杨凌：西北农林科技大学，2016.

[2]李文家.黄河下游径流和泥沙减少原因及未来预测[N].黄河报，2013-05-09（003）.

[3]史辅成，张冉.近期黄河水沙量锐减的原因分析及认识[J].人民黄河，2013（7）：1-3.

[4]那巍，王婧，韩启彪.黄河河龙区间泥沙量的时空分布特性[J].灌溉排水学报，2018（S2）：144-147.

[5]李星瑾，张格铖，娄书建，等.三门峡水库运用实践与分析[J].人民黄河，2017（7）：7-10，34.

[6]彭建阳.黄河下游河道淤积特征浅析[C]//《建筑科技与管理》组委会.2013年3月建筑科技与管理学术交流会论文集.2013.

[7]郭宇，孙美琪，王富强，等.水沙对黄河三角洲湿地景观格局演变的影响分析[J].华北水利水电大学学报（自然科学版），2018（4）：36-41.

[8]刘慧.黄河泥沙资源利用成套技术与应用[J].人民黄河，2019（6）：168.

[9]江恩慧，曹永涛，董其华，等.黄河泥沙资源利用的长远效应[J].人民黄河，2015（2）：1-5，12.