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黃河調水調沙對下遊的影響

生活 更新时间:2024-09-27 20:20:27

小浪底水庫是黃河幹流最重要的一座調沙水庫,也是最後一座水利樞紐。自2002年首次實施調水調沙以來,小浪底水庫已經成為黃河治沙的“排頭兵”,削減河床、沖沙入海效果顯著。

黃河調水調沙對下遊的影響(黃河的喜與憂)1

從每年6月下旬開始,黃河的調水調沙正式啟動,持續時間約為20天。在今年6月19日,小浪底水利樞紐如期打開閘門,三個排沙孔同步開啟,首日流量達到2680m³/s,20日8時達到3080m³/s。現場放水的景象相當令人震撼,“人造瀑布景觀”形成了一道亮麗的風景線。

調水調沙20年,黃河治沙有何成果?

黃河是世界有名的多沙河流,年均輸沙量達數億噸,中遊的三門峽、小浪底兩座水庫攔河而建,攔沙、滞沙效益顯著。

黃河調水調沙對下遊的影響(黃河的喜與憂)2

在骨幹樞紐中,小浪底水庫的地位最為突出。該水庫總庫容為126.5億立方米,控制了黃河92.3%的流域面積,控制沙量接近100%,有效減輕了黃河中遊的泥沙隐患。調水調沙運用于汛期來臨之前:小浪底水庫先是降低水位,再通過上遊來水形成的異重流效應“清庫存”,黃河泥沙逐級向下遊轉移,最終排入渤海。

調水調沙試驗20年來,黃河的“地上懸河”風險正在逐漸降低,主要成果體現在三個方面。

首先,威脅渭河行洪的“潼關高程”趨于穩定,維持在327~328m,黃河中遊的河床進入平穩運行狀态。

其次,黃河下遊的河槽不再萎縮,河床也不再擡升,整體下切深度平均達到了2.6m。

最後,小浪底下遊的過流能力也明顯增大,由調沙前的1800m³/s增加到了現階段的5000m³/s左右。這意味着下遊主河道應對大洪水的能力顯著提高,漫灘風險大大降低。

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和上世紀相比,黃河的河勢、河情已經明顯好轉,這都要歸功于調水調沙的成功運用。從更廣的角度來看,調水調沙還為黃河三角洲提供了生态用水,既增加了濕地面積,又吸引來了數百種水鳥,“生态黃河”的藍圖逐漸成為現實。

更讓人振奮的是,黃河每年産生的泥沙也在減少,黃河水正在變清!

從潼關水文站的監測數據來看,上世紀前期黃河的年平均輸沙量高達16億噸。随着我國植樹綠化工程的實施,黃土高原的水土保持開始見效,泥沙侵蝕、水土流失得到了明顯改善。2000~2019年,潼關站的平均輸沙量下降到了2.4億噸,減幅超過80%。

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除了調沙、減沙之外,黃河沿線也進入了“用沙”階段,泥沙正在變廢為寶。

黃河的泥沙是一種寶貴的資源,根據粒徑大小的不同可分為粗砂、中砂和細砂,經過分級篩選後,天然河沙可用于不同的用途。

例如:粗砂可用作建築行業的混凝土骨料;中砂可與常規用砂混合使用,提高建材強度;細沙既可用于抹面勾縫,也可用于礦坑複平、鞏固黃河大堤、改良鹽堿地等用途。

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以三門峽庫區為例。三門峽水庫被譽為“黃河明珠”,但庫底淤積的泥沙卻高達63億m³,宛如一個“沙庫”,泥沙資源儲量巨大。2022年1月,特制的“浚河007号”絞吸挖泥船正式進入三門峽庫區,順利完成了清淤試驗。從庫區抽出的泥沙主要用于:填平礦坑、改良土地、新增耕地等等,這對于黃河泥沙的開發具有重要的試驗意義。

中下遊“流魚”一年一度,黃河生态受到影響?

黃河的泥沙是一把雙刃劍,利用水庫沖沙是最高效的排沙方式,但與此同時也出現了不可避免的生态困局:黃河的“流魚”現象。

黃河是我國的第二大長河,但生物多樣性較低,魚類僅有120餘種,是典型的生态敏感水域。而在排沙時期,下遊河流的含沙量急劇增大,很多魚類會因缺氧而昏迷,随波漂浮在河面上,這種現象就是“流魚”。因此,排水排沙引起的“流魚”現象使得脆弱的黃河生态“雪上加霜”。

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從2012年以來,黃河沿線增殖放流力度增加,魚類數量增多,“流魚”期間的魚群密度也因此提高,引得沿線居民前往觀看和捕撈。據報道,黃河邊上的捕魚隊伍長達30多公裡,有些居民一天就能捕捉上百斤,大部分都是鯉魚、鲢鳙和鲶魚,個頭大的能達到10斤以上。

調水調沙給黃河的魚類資源帶來了一定的損失,生态調查也證明了這一影響。

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黃河鯉魚就是一個典型的例子。黃河鯉魚是黃河的土著魚,也是我國的四大名魚之一。即便是這種高度适應黃河水環境的魚類,在調沙期間也難逃一劫。

一方面,排沙會導緻下遊水量劇增,庫區中的魚類被沖到壩下,劇烈撞擊後會造成嚴重的機械損傷,比如:魚頭、魚尾破裂,存活率降低。

另一方面,泥沙增加、翻浮會導緻溶氧降低到2毫克每升以下,黃河鯉魚的鰓部被沙粒粘住,引發呼吸障礙,導緻暈厥死亡,最終任人撿拾撈取。

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調沙對黃河鯉魚等土著魚資源的破壞,又該如何修複呢?在調沙後,加大魚苗放流是一個不錯的方式,隻要有效放流量多于“流魚”的損失量,黃河的魚類資源就不會受到太大影響。

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值得注意的是,調沙期間水質變化最大的是黃河幹流,而支流的水文指标則沒有太大反差。因此,還可以加大對黃河支流的生态保護,改善栖息地和産卵場,為幹流的魚類提供避難場所。

今年黃河防汛壓力大,調水調沙有多重要?

小浪底水庫放水排沙,主要是為了迎接黃河汛期的洪水做準備。在126.5億立方米的總庫容中,調水調沙的專用庫容為10.5億立方米,騰出後可有效緩解防汛壓力。

黃河流域的降水集中在夏秋兩季,雨水來勢洶洶,河道的過洪能力有限,因此防汛任務嚴峻。

而在今年的汛期,防洪壓力有增無減。根據國家氣象中心的預報:今年5~9月份,我國的氣候形勢複雜,高溫、暴雨洪澇、台風雨澇多發,整體評價為“一般到偏差”。

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在黃河的中遊和下遊流域,預計出現強降雨的概率較大,汛情需要提前防範。正因如此,小浪底水庫必須提前騰庫,在排水的同時順便排泥沙,進而恢複有效庫容。

調水調沙對黃河意義重大,一是出于排沙的需要,二是出于防汛的要求,其必要性不言而喻。雖然調水調沙在生态方面産生了不利影響,但總體而言,這一治沙措施仍是利大于弊。

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事實上,黃河的“流魚”現象也不能全由調水調沙來背鍋,出現該現象的原因在于黃河的泥沙。要想從根本上減輕“流魚”的危害,就必須要從源頭入手,減少粗細泥沙來源區的泥沙輸入,通過水土保持、邊坡防護來降低黃河的含沙量,使黃河水質更優、水體更清。

黃河的治理,重在生态,貴在堅持。數據顯示,黃河流域的水土保持率已經從1990年的41.49%提高到了2020年的66.94%,在黃土高原地區,保持率穩定達到63%。在壺口瀑布段,“清流飛瀑”的奇觀連續多年出現,水質變化肉眼可辨,大美黃河值得期待!

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調水調沙、源頭減沙的經驗表明,黃河的泥沙問題已不再是無解的難題。同時,“泥沙資源化”也為黃河泥沙的利用打開了新出路,未來的黃河有望成為一條生态之河、财富之河、幸福之河,“綠水青山”終将成為現實。

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