黃河潼關(guān)高程居高不下的思考
——兼論黃河泥沙的辨證施治

劉平貴

(陜西省水文局，陜西 西安 710068)

黃河泥沙淤積為患由來已久，歷代治河者無不為此殫思竭慮，提出了諸多治河方略。史念海教授將各種治河方略歸納為四類八派：從治理方法，分為壅防派與疏導派；從治理主體，分為治水派與治沙派；從治理河段，分為全河派與下游派；從治理下游，分為獨流派與分流派。各類派仁者見仁、智者見智，但現(xiàn)今黃河面臨的泥沙淤積局面已非歷史上任何一個時期可比，不能簡單地用哪一種方略來解決。筆者以為，借鑒中醫(yī)學辨證施治的原理和法則，采取標本兼治的方法，有助于治理和應對黃河沙患。

辨證施治是中醫(yī)學的特點和精華，其原理和法則包括治病求本、扶正祛邪和調(diào)整陰陽等，其中治病求本就是找出病根，抓住疾病本質(zhì)進行治療；扶正祛邪就是提高抗病能力，祛除病邪；調(diào)整陰陽就是抑盛補衰，恢復平衡。在治療中視病情變化，急則治標，緩則治本，標本俱重則標本同治，如邪在淺表用汗法發(fā)散，邪壅胸膈以上用吐法宣清，邪阻于下不通用下法降泄等，此乃傳統(tǒng)中醫(yī)特色，是順勢而為的中國智慧體現(xiàn)。古代大禹治水就是抓住洪水泛濫的“疾病”本質(zhì)，疏導通利，最終取得了成功。中醫(yī)講究的辨證施治、因勢利導、治病求本、標本兼治的原則和方法，對于治理黃河泥沙具有借鑒意義。

1 黃河潼關(guān)高程的歷史變化

黃河潼關(guān)高程是指黃河潼關(guān)水文站斷面洪水流量1 000 m3/s時的相應水位，是一個技術(shù)指標，反映黃河中下游河道的淤積狀況，關(guān)系到黃河安瀾。潼關(guān)位于渭河、北洛河與黃河的交匯處，河谷在此收束形成天然卡口，潼關(guān)高程對上游河道起著局部侵蝕基準面的作用，其變化影響并制約著中下游河道行洪排沙及沖淤變化。潼關(guān)高程變化受上游來水來沙和下游三門峽水庫蓄水運用的影響和制約。

據(jù)考證，在近200萬年前隨著黃土高原的形成就有了水土流失的存在，在三門峽水庫建庫前潼關(guān)河床一直處于穩(wěn)定的自然微淤狀態(tài)。邢大韋等根據(jù)地質(zhì)剖面資料推斷，1960年上溯至全新世的一萬年間潼關(guān)河床沉積厚度達16 m，年均淤高0.001 6 m[1]；中科院地理所渭河研究組依據(jù)西安鐵路局1966年地質(zhì)鉆探資料推斷，220年到1960年的1 740年間潼關(guān)河床沉積厚度達14 m，年均淤高0.008 m[2]；焦恩澤等依據(jù)明萬歷年間浦州城西防洪石堤推斷，1583年到1960年的377年間潼關(guān)高程年均提高0.041 m[3]；據(jù)潼關(guān)水文站實測資料，潼關(guān)高程年均提高0.077 m，至2012年4月為327.64 m。與此同時，黃河下游河道也處于自然微淤狀態(tài)，泥沙造就了黃河下游平原和黃河三角洲，也造就了“地上懸河”。黃河入?？诔尸F(xiàn)造陸現(xiàn)象，據(jù)有關(guān)資料，1954—1982年間共造陸1 100 km2[4]，平均每年造陸38 km2、海岸線外延0.47 km。

從潼關(guān)順河東行113 km為三門峽大壩，其控制流域面積68.8萬km2，于1960年建成并投入運用，總庫容162億m3[5]，功能定位是蓄洪、攔沙、灌溉、供水、發(fā)電和航運。由于在規(guī)劃設計階段對黃河沙多水少特性認識不足，未考慮排沙措施，設計泄流規(guī)模過小，加之初期運用方式不當，導致建成蓄水運用僅1年多時間庫區(qū)就淤積泥沙15.3億t，占全部來沙量的93%，潼關(guān)高程急劇抬高，在渭河口形成攔門沙，淤積上延，導致渭河下游和南山支流尾閭成為“地上懸河”，之后很快淤積末端就逼近西安。在此情勢下，大壩進行了兩次改建并多次改變運用方式，由蓄洪攔沙改為滯洪排沙，后又改為蓄清排渾，近年調(diào)整為汛期敞泄和非汛期低水位運用。但終因先天缺陷，效果不盡如人意，導致潼關(guān)高程居高不下，淤積末端不斷上延，于2003年越過西安到達咸陽，致河床淤積、行洪不暢，頻發(fā)“小水大災”。

2 潼關(guān)高程居高不下的原因

黃河是一個龐大、復雜和多維的系統(tǒng)，其潼關(guān)高程居高不下的原因概括起來主要有以下3個方面。

2.1 生態(tài)環(huán)境惡化、森林覆蓋率下降、水土流失加劇，是潼關(guān)高程居高不下的根本原因

據(jù)考證，在原始社會末期以來的5 000年間，由于人口增長和社會生產(chǎn)力發(fā)展，黃土高原發(fā)生了一系列的重大變化，其中變化顯著、影響深遠的是自然植被破壞。在人口增長和經(jīng)濟發(fā)展的過程中人類一再違反自然規(guī)律，毀林開荒，亂砍濫伐，過度放牧，加劇了森林、草原、土地等的破壞，森林覆蓋率不斷下降，從夏商周秦時期的53%下降到明清時期的12.9%，直到20世紀的6.5%和近60年的4.0%[6]。據(jù)統(tǒng)計資料，黃土高原青、甘、寧、陜地區(qū)森林覆蓋率(不含人工林)分別為0.35%、4.3%、5.1%、5.2%[7]，遠低于全國森林覆蓋率18.2%的平均水平。森林覆蓋率下降導致生態(tài)系統(tǒng)抵抗土壤侵蝕能力下降，水土流失加劇，涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)徑流能力降低，河流、湖泊萎縮，干旱增加。據(jù)陜西省水文局水旱災害統(tǒng)計資料，旱災年次、頻率與森林覆蓋率有著密切的相關(guān)關(guān)系，隨著森林覆蓋率下降，旱災年次增加、頻率上升。干旱造成的土壤沙化和土地荒漠化為水土流失創(chuàng)造了條件。黃土高原區(qū)與黃河中游區(qū)基本吻合，是我國乃至全世界水土流失最嚴重的地區(qū)，尤其是河口鎮(zhèn)至龍門區(qū)間，面積僅為黃土高原水土流失區(qū)的18%，但產(chǎn)沙量卻占全河的63%，而龍門以下自渭河口至入海口的中下游河段均為來沙落淤區(qū)，潼關(guān)高程一直處于抬升狀態(tài)。由此可見，黃土高原生態(tài)環(huán)境惡化、森林覆蓋率下降、水土流失加劇，形成了“生態(tài)環(huán)境惡化—水土流失加劇—河道淤積”的惡性生態(tài)循環(huán)鏈，這是潼關(guān)高程居高不下的根本原因。

2.2 三門峽水庫運用水位偏高，是潼關(guān)高程居高不下的重要原因

三門峽建庫蓄水前，潼關(guān)高程為323.45 m(1959年汛后)，建成投入運用后，潼關(guān)高程變化經(jīng)歷了初期急劇抬升、以后一度下降、一度相對穩(wěn)定、又逐漸抬升4個階段：①1960年9月至1962年3月蓄水攔沙運用，淤積嚴重，沙量達15.3億t，潼關(guān)高程急劇抬高4.4 m[8]。②1962年3月改為滯洪排沙運用，1968年完成第一次改建，潼關(guān)高程上升幅度減緩，但仍呈抬升趨勢，1969年汛前達到328.7 m；1970—1973年采取敞泄排沙，1973年完成第二次改建，排沙能力有所提高，潼關(guān)高程出現(xiàn)較大幅度下降，1973年汛后為326.64 m。③1973—1985年潼關(guān)高程處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，1975年汛后一度下降到建庫后的最低值326.04 m；1975—1979年先抬升后又回落，至1985年達到326.64 m。④1986年開始潼關(guān)高程進入持續(xù)抬升階段，于2003年汛前達到328.82 m的新高。近年來實行汛期敞泄并降低非汛期運用水位，潼關(guān)高程有所下降，但幅度很小，仍在328 m以上居高不下。從上述變化過程來看，三門峽水庫若低水位運用，特別是敞泄運用，則潼關(guān)高程下降明顯；若中高水位運用，特別是初期蓄水攔沙運用，則潼關(guān)高程上升明顯。

2.3 上游來水持續(xù)偏枯，是潼關(guān)高程居高不下的又一重要原因

據(jù)統(tǒng)計，黃河流域共建有各類大中小蓄水工程1萬余座，總庫容800億m3，其中大型水庫23座、引水工程9 800余處、提水工程2.9萬處、機電井工程38萬眼、下游向黃淮海平原供水引黃涵閘120余處。各類蓄、引、提工程數(shù)量眾多，若全部設施滿負荷運行，則蓄引水總能力將超過黃河年徑流量數(shù)倍以上。高度人工化的結(jié)果使天然黃河蛻變?yōu)椤叭斯S河”，下游實際上已成為“人工輸水渠”。目前，黃河水資源開發(fā)度為84%[9]，遠遠超過國際公認的合理開發(fā)度40%的警戒線。從整體上看，除中游區(qū)外，黃河水資源開發(fā)已無潛力可挖。尤其是近20年來降水偏少，受上游引水灌溉和龍羊峽、劉家峽水庫調(diào)節(jié)徑流影響，黃河上游來水偏枯，輸沙水量減少加劇了中下游泥沙淤積，且大多滯留在潼關(guān)至三門峽河段。

上述原因相互關(guān)聯(lián)、互為因果，在“人、水、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境”的時空耦合效應下，驅(qū)動“生態(tài)環(huán)境惡化—水土流失加劇—泥沙淤積”的惡性生態(tài)循環(huán)，造成泥沙持續(xù)淤積，這是潼關(guān)高程居高不下的癥結(jié)所在。

3 對策建議

黃河泥沙淤積是千年未解的難題，可以考慮借鑒中醫(yī)學辨證施治的原理和方法，采取標本兼治的綜合配套措施。

3.1 治病求本，堅持生態(tài)環(huán)境修復，加強水土保持，遏制水土流失

生態(tài)環(huán)境修復是指通過水土保持，重建生態(tài)系統(tǒng)固土保水的良性機制，遏制環(huán)境惡化的趨勢。具體措施有：①加強黃河上中游地區(qū)的天然林保護，實施封山育林，促進林草休養(yǎng)生息。②在中游地區(qū)實施防護林建設，綠化“三荒”，提高森林覆蓋率。③在中游地區(qū)實行退耕還林還草還牧，尤其是禁止在25°以上陡坡開墾種植，25°以下坡耕地應實施坡改梯，合理種植。④以小流域治理為基礎，治坡治溝，打壩淤地，提高侵蝕基準面。通過上述措施，力爭將黃河上中游地區(qū)的森林覆蓋率由現(xiàn)狀水平提高到9%。

3.2 祛邪扶正，發(fā)揮工程“攔、排、疏”作用，給泥沙以出路，緩解泥沙淤積

發(fā)揮工程措施“攔、排、疏”的作用，給泥沙安排合理的出路，從而緩解下游河道泥沙淤積。具體措施有：①發(fā)揮上中游大中型水庫的攔沙減淤作用。目前，除三門峽水庫攔沙庫容用盡外，現(xiàn)有水庫群共有近300億m3的攔沙庫容，相當于下游河道未來60～70 a的淤積量，在科學調(diào)度、合理運用的前提下，可減緩下游河道近中期淤積，為上中游水土保持預期效應發(fā)揮爭取時間。②加高加固下游堤防險工段，保證行洪安全。加高堤防是防洪的重要措施和手段，但不可能無限度地加高。鑒于黃河下游“地上懸河”和易決易徙的特點，宜在花園口以下的低洼區(qū)增建西南—東北向的雙向平行公路，兩路間設置無障礙行洪區(qū)，作為未來黃河出現(xiàn)特大洪水時改道的后備流路，其中堤防建設可借鑒歐洲國家萊茵河堤路結(jié)合兼用的經(jīng)驗，以節(jié)約土地。③將三門峽水庫功能定位為低水位蓄水排沙和蓄清排渾，進行技術(shù)改造和工程改建，增建泄流設施和改進現(xiàn)有泄流孔洞，加大低水泄流排沙能力。

3.3 調(diào)整陰陽，優(yōu)化調(diào)度，保證河道生態(tài)流量，輸沙填海造陸、填洼造地，化害為利

水資源具有流域的自然屬性和區(qū)域的使用屬性，兼具經(jīng)濟和生態(tài)價值，因此應當強化水資源統(tǒng)一調(diào)度，兼顧上、中、下游和生活、生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境等用水需求，在保證生活、生產(chǎn)用水的同時確保黃河維持生態(tài)流量。黃河生態(tài)流量是指為了防止河道斷流、水污染、淤積，維持河流健康生命所應具有的河道流量。在洪水期，生態(tài)流量須滿足輸沙需要，當然愈大愈好，但限于黃河缺水的現(xiàn)狀，大流量難以為繼，在多數(shù)年份花園口、利津站輸沙流量小于輸沙需要，因此泥沙沿程落淤，難以到達入?？?，造成下游河道淤積。多年分析資料表明，黃河平均每年需要210億m3的水量輸送泥沙，但近30年來持續(xù)缺水導致輸沙水量嚴重不足。因此，建議流域機構(gòu)加強黃河水量調(diào)度，保證生態(tài)流量。

泥沙淤積是水土流失的必然產(chǎn)物，是“河川切割，陸相造地”的自然規(guī)律。黃土高原的泥沙流失造就了繁榮發(fā)達的黃河下游平原和富饒美麗的黃河三角洲，也形成了“地上懸河”隱患，可見泥沙的作用具有利弊兩面性。我們應順應并利用這一自然規(guī)律，發(fā)揮泥沙的資源價值，化害為利。筆者以為，在保證黃河生態(tài)流量的前提下，依靠科學技術(shù)手段，利用泥沙填海造陸、淤洼造地。比如，黃河下游兩岸15 km范圍內(nèi)有低洼鹽堿地5.3萬hm2，原本由于土質(zhì)太差無法耕種，而利用泥漿泵和輸沙管道抽取泥沙淤填低洼鹽堿地，再輔以必要的灌排條件，可將其改造為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)良田，能有效改善沿黃地區(qū)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)民生產(chǎn)生活條件。同時，泥沙具有資源屬性，發(fā)揮其資源價值可以興利造福，比如河灘地可用來種植蔬菜、瓜果、沙棘、枸杞、花椒等；泥沙也是建筑材料之一，可用于制磚、制瓦、制陶等，修堤筑路建房都可以使用。

4 結(jié) 語

綜上所述，建議借鑒中醫(yī)學辨證施治的原理和法則，采取標本兼治的方法綜合配套治理措施，治病求本，扶正祛邪，調(diào)整陰陽，恢復平衡，使“正氣存內(nèi)，邪不可干，邪之所湊，其氣必虛”，增強黃河抵御泥沙威脅的抗病能力，形成“環(huán)境良好—工程保障—水增沙減”的良性機制，遏制水土流失，緩解泥沙淤積，降低潼關(guān)高程，以確保黃河安瀾，為中華民族的偉大復興營造平安福祉。

[參考文獻]

[1] 邢大韋，栗曉玲，劉明云，等.影響三門峽庫區(qū)潼關(guān)高程的主要因素和控制措施[G]//三門峽水利樞紐運用40周年論文集.鄭州：黃河水利出版社，2001.

[2] 中國科學院地理研究所渭河研究組.渭河下游河流地貌[M].北京：科學出版社，1983.

[3] 焦恩澤，侯素珍，林秀芝，等.潼關(guān)高程演變規(guī)律及其成因分析[G]//三門峽水利樞紐運用40周年論文集.鄭州：黃河水利出版社，2001.

[4] 宋宗水.重建黃河生態(tài)環(huán)境[M].北京：中國水利水電出版社，2007.

[5] 姚文藝.維持黃河下游排洪輸沙基本功能的關(guān)鍵技術(shù)研究[M].北京：科學出版社，2007.

[6] 劉平貴，劉韞緹.陜西水資源可持續(xù)化的思考——陜西缺水原因的剖析與對策[J].水利發(fā)展研究，2010，10(10):40-45.

[7] 左玉輝，梁英，柏益堯.水資源調(diào)控——大西線調(diào)水解析[M].北京：科學出版社，2008.

[8] 胡春宏，陳建國，郭慶超.三門峽水庫淤積與潼關(guān)高程[M].北京：科學出版社，2008.

[9] 河南大學黃河文明與可持續(xù)發(fā)展研究中心.黃河開發(fā)與治理60年[M].北京：科學出版社，2009.