黃河是中國的第二長河,青藏高原的隆起使其先後跨越了三級地勢階梯,最終沖出三門峽東流入海。在流經黃土高原時,大量的泥沙因沖刷、侵蝕作用而進入黃河,河水由清變濁,“懸河”的風險也因淤沙問題而加劇。
從2000年開始,我國針對黃河“水少沙多”的症結采取了“攔、排、放、調、挖”的治黃措施,治沙沖淤效果顯著,比如:調沙20年,黃河下遊的河床高程平均已降低了2.6米。同一階段,黃河的水質治理也取得了顯著成效,幹流河段的水質逐漸變清,劣V類水體全面“清零”,好水比例已占到監測斷面的80%以上。
黃河三門峽河段
5月4日以來,黃河水再次引發了廣泛關注,原來是黃河壺口瀑布再次出現了“綠水”景觀,完全看不出以往的“沙色”。之所以說“再次”,是因為在2021年8月份,黃河壺口段的河水就曾出現過變綠的現象。一年之内,黃河水變綠兩次,這看似“反常”的變化究竟是什麼原因導緻的呢?
5月4日,黃河壺口出現“青山綠水”景觀
黃河壺口段河水變綠,原因是什麼?黃河壺口瀑布位于陝西省宜川縣境内,主瀑布寬40米,落差達30多米,是黃河流域的第一大瀑布。受地勢引導,洶湧的黃河水在此處突然跌落懸崖,頓時水霧彌漫開來,沖擊聲振聾發聩。一年當中,壺口瀑布最壯觀的時期是在水量充足的汛期,實時流量可達2700m³/s,場面極為壯觀。
在汛期之外,壺口瀑布的水量相對更少,平水期的流量約為1000~1700m³/s,枯水期隻有300~800m³/s。但在平水期和枯水期,壺口段也更容易出現“綠水”景觀:直接原因就是水流量變少。
黃河壺口段水量的減少,既有自然原因,又有人為原因。每年5~6月是壺口瀑布的平水期,此時北方正值幹旱少雨,黃河水源補給少而支出多,因而水量不斷減少。另外,壺口段的水量還受到上遊萬家寨水庫的調控。根據黃委的調度規劃,近期的萬家寨水庫一直在蓄水運行,一方面是為生産生活提供保障用水,另一方面也為6月份的調水調沙提供儲備的沖沙用水。
雙重因素共同作用,壺口段的水位自然會不斷下降。而随着水量減少,河水的泥沙含量也會跟着減少:首先,随着水位消退,黃河水逐漸深入河槽,從而減少了對兩岸邊坡土石的沖刷、搬運,客觀上減少了入黃沙量;其次,黃河的水量減少後,河水對泥沙的搬運能力(輸沙動能)也跟着下降,更有利于泥沙沉降。
此時,黃河北幹流中下段的泥沙含量會普遍減少,水體變清,透明度升高,水下的受光條件更好。黃河幹流的氮、磷元素較為豐富,再加上充足的光照、20~30℃的适宜水溫,黃河的藻類生物得以進入繁殖高峰期。藻類密度升高後,水色就會随之改變,這就是黃河水變綠的真正原因。
黃河水5月變綠,6月下旬又會變混?黃河水變綠的現象較為少見,這種現象究竟是好還是壞呢?
對于黃河壺口-三門峽河段的生态來說,這當然是一件好事!水色變綠有利于增加水中的溶解氧,提高魚類的繁殖活力,豐富的生物餌料也有利于魚蝦幼體的快速生長。漁業資源調查表明,壺口-三門峽段還分布着很多土著魚的産卵場,其中龍門段還是北方銅魚在陝西省境内的唯一産卵場。
北方銅魚俗稱“鴿子魚”、“尖嘴”、“黃頭魚”,這種魚在每年5~7月份繁殖,成年後可長到20~30公分,曾是黃河漁民重要的捕撈對象。如今,北方銅魚正處于瀕危狀态,就連豐産河段也已經“一魚難求”,壺口下遊的水質狀況對其種群恢複至關重要。黃河鯉魚、蘭州鲶等土著魚同樣如此,野生資源也不容樂觀。對這些土著魚的繁殖而言,河水變綠應當說是一件好事。
需要注意的是,黃河水變綠的現象不會持續太長時間。根據黃河調水調沙的經驗來看,從6月下旬(每年的啟動時間有所出入,2021年的調沙時間是6月19日)開始,小浪底大壩高位的明流洞和低位的排沙洞就會打開,上遊的三門峽、萬家寨等水庫适時敞洩,增加排水流量,最終将淤積在庫底的泥沙逐級向下遊排出。
調水調沙将持續20天左右,在此期間,黃河中遊的沖沙量将急劇增加,從萬家寨到三門峽都将出現水量變多、含沙量驟增的情況,最大泥沙密度可達300kg/m³以上。屆時,黃河壺口瀑布段的“綠水”景觀也将被“黃水”景觀取代。
2021年8月,黃河水變綠
壺口綠波傾洩奔騰
調水調沙結束之後,黃河北幹流還有機會再次出現“綠水”景觀。例如在2021年7月8日,小浪底水庫調沙結束,累計排沙6374萬噸;到了8月14日,上遊河水流量再次減少,壺口段的黃河水就變成了濃綠色,和兩岸的土黃色形成了強烈的視覺對比。有很多網友見狀,紛紛驚呼“畫風突變”,“黃河變成了綠水河”!
黃河正在變清,水質也在變好黃河全長5464公裡,但年均徑流量隻有580億立方米,僅占全國江河總量的2%左右。流量少不利于沖沙入海,水沙關系的協調已成為治理黃河的重點和難點。
從泥沙來源上看,黃河的泥沙主要是黃土高原及風沙區的産物,減少泥沙入黃才是根本之策。為實現源頭治黃,2000年以後,我國開始在黃土高原實施“退耕還林(還草)”,推進植樹造林工程,加強了邊坡地帶的水土保護,有效減緩了泥沙流失的速度。
從水文站的監測數據來看,黃河的泥沙含量确實正在減小。以三門峽水文站為例,2020年該站測得的輸沙量僅有3.44億噸,比1950~2020年的均值減少了62.6%。在泥沙的密度方面,同年三門峽水文站的測得值為7.5kg/m³,比1950~2020年的均值減少了72.8%。
在小浪底、花園口、艾山、利津等水文站,泥沙減少的幅度雖有出入,但趨勢基本一緻。這也就意味着,黃河的輸沙量正在降低,黃河水正在變清。
更讓人振奮的是,黃河水在變清的同時,其他污染項目也得到了有效治理,水質狀況不斷提升。
2020年的黃河水質調查結果顯示:在黃河流域137個監測斷面中,I類水、II類水、III類水的水質斷面共占到了87.4%,同比增長了11.7%,水質提升效果顯著。在黃河幹流,劣V類水體已全面清除,渭河、洮河等重要支流的水質也穩定達到了“良好”等級。
諸多現象表明,黃河的生态環境正在好轉,“綠水青山”正在成為現實。展望未來,黃河的生态藍圖更加令人神往,無論是“水少”還是“沙多”的問題,我國都提出了相應的解決方案和專項規劃:通過南水北調西線工程解決黃河水少的問題;通過修建古賢水庫、碛口水庫來提高沖沙效率,以期削減潼關高層、解決河床淤沙過多的問題。
總結黃河水變綠是一種短期的自然現象,直接原因是河水流量減少,泥沙搬運動力減弱。河水變綠表明藻類的密度較高,有利于漁業資源的養護。從大環境來看,目前的黃河也在逐漸變清,好水比例不斷增多,“地上懸河”正在轉型為“生态黃河”。
未來,随着黃土高原生态修複的持續深入、調水調沙經驗的不斷完善以及跨流域調水工程的後續推進,相信今後的黃河還會更加美好,“塞上江南”的願景将不再是幻想。
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