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黄河生态环境历史变迁与治理纵横谈

作者:王守春 发布日期:2017-10-27 10:51

    黄河,是中华民族的母亲河,她孕育和滋养了华夏文明。历史上,黄河曾是中华民族的一条害河,以“善淤、善决、善徙”而著称。从周定王五年(公元前602年)记录黄河决徙到1911年,2500多年间,黄河决溢迁徙总计达1590多次,有“三年两决溢”之说。历史上,黄河有航运之利,黄河漕运关系国家的生计和中央政权的存亡,同时,黄河频繁决溢改道,对下游华北平原上的人们造成巨大的财产损失和生命的威胁。因此,有文字记载的历代政府都把黄河治理作为国家层面上的重大问题来对待。
  黄河“善淤、善决、善徙”的生态环境背景
  黄河之所以会“善淤、善决、善徙”,与其流域的气候和生态环境有关。黄河流域的气候以温带季风气候为主,全年降水主要集中在夏秋季节,而且多以暴雨形式出现,这正是形成洪水的气候条件。
  黄河的“善淤、善决、善徙”,其根本原因是含沙量大。黄河是世界上含沙量最大的河流,其泥沙绝大部分来自黄土高原。由于黄土高原的黄土层厚而结构疏松,并且具有垂直节理,再加上古代黄土高原上的原始自然植被为疏林灌丛草地,植被的覆盖程度较森林植被为低,抵御暴雨对疏松的黄土的侵蚀能力较差。在集中暴雨冲击下,疏松的黄土很容易被侵蚀。雨水不仅在疏松的黄土中下渗,形成竖穴和漏斗,而且会沿着黄土垂直节理下渗,将节理逐渐扩大,形成垂直的裂缝,并逐渐发展成细沟,随着侵蚀的扩大,再进一步发展成冲沟。因此,即使在人类活动对生态环境影响很小的上古时期,黄土高原仍存在土壤侵蚀,导致黄河及其在黄土高原地区的支流含沙量比我国其他地区河流含沙量大。如《左传·襄公八年》郑国的子驷引《逸周诗》说:“俟河之清,人寿几何!”其大意是,要看到黄河变清,人要活到多久啊。即一个人在有生之年是不会看到黄河变清的。此诗表明,早在西周时期,黄河就已混浊了。再如《诗经·小雅·十月之交》:“百川沸腾,山冢卒崩,高岸为谷,深谷为陵。”有人认为这是描写地震造成的地貌变化。实际上,此诗句反映了黄土高原地区地貌容易变化的特点,即山地可以变为谷地,深谷可以变成山陵,这种变化可以由地震引起,也可由流水作用造成。再如《管子·水地篇》记载:“秦之水泔冣而稽,淤滞而杂。”其中,“秦之水”即指关中地区的河流,“泔”的意思为淘米水。也就是说,《管子》一书作者所处的春秋时期,关中地区的河流像淘米水一样混浊。再如《古本竹书纪年》记载春秋时期有三次“河赤”。所谓“河赤”,是由于黄土高原地区厚层黄土层下面的红土层被侵蚀的结果,表明土壤侵蚀的突然加剧。战国时期,黄河就被称为“浊河”,此称见于《战国策·燕策》中《燕王对苏秦》章有“吾闻齐有清济浊河以为固”。其中的“浊河”,当指黄河。成书于战国时期的我国古代最早一部辞书《尔雅》中对“河”的注释是:“河出昆仑墟,色白,所渠并千七百条,一川,色黄。”其中的“昆仑墟”,是指青藏高原,黄河发源于这里,水色是白的。这是因为黄河流经青藏高原,河流含沙量小,河床比降大,水流湍急,形成白色浪花翻滚的急流。而后,黄河接纳了上千条支流,多数是在黄土高原地区接纳的,使黄河之水变黄。
  事实上,黄河不可能变清,也没有必要变清。黄河的泥沙为华北大平原的形成做出了极大贡献,近年来仍在造陆,使黄河三角洲不断延伸,我国的土地资源得以增加。不仅如此,今天黄河泥沙也是一种资源。黄河泥沙中含有丰富的营养物质,与渤海中的多种水生生物的生存有密切关系。
  总之,早在春秋战国时期以前,那时黄土高原地区人口还很稀少,人类对黄土高原生态环境的影响很小,生态环境基本上保持原始的自然状态,黄河水含沙量已经较大。因此,期望通过在黄土高原进行绿化使黄河变清是不可能的。
  对黄河生态环境的不正确认识可能导致治理决策的失误——三门峡水库的是是非非   
  对黄河生态环境特点的不正确认识,可能导致黄河治理决策的重大失误。如在20世纪50年代三门峡水库的修建上。那时,中华人民共和国刚成立不久,国家对黄河治理给予极大重视,聘请苏联专家来进行规划。其中一个重大举措就是修建三门峡水库。当时的设想是:在黄土高原植树造林,通过绿化,治理水土流失,从而使得黄河变清,同时期望三门峡水库建成后,不仅可以防洪和发电,还可使数千吨海轮从黄河口一直上溯航行到郑州。那时,对黄河的治理充满着诗画般设想。
  三门峡水库建成后不久,20世纪60年代初,三门峡水库发生严重淤积,淤积抬高了渭河水位,对西安市造成严重威胁。当时,对三门峡大坝如何处理有多种意见,分歧甚大,争论不下。最后,在周恩来总理主持下,决定在三门峡大坝的下面打洞,以排泄库中淤积的泥沙。
  另外,对三门峡水库的处理还有一种观点。21世纪初,位于三门峡上游的陕西省渭南市发生暴雨,因排水不畅发生洪水灾害,于是出现要将三门峡大坝炸掉的舆论。2005年9月,在“大河之旅——环保中国·2005黄河万里行”活动中,我作为特邀专家随队伍行进到三门峡大坝时,随队的许多记者向我提出这一问题。我认为,这是出于对黄河生态环境特点认识有误而产生的一种极端的观点。黄河生态环境的特点,除了泥沙含量高而大外,还有一个特点就是当流域降水集中时,易形成洪水,乃至大洪水、特大洪水,而且黄河洪水具有突发性,来势凶猛。虽然黄河上已建成的几个水库,如山陕峡谷中的万家寨水库和三门峡水库下游的小浪底水库,对于削减洪峰,保障下游安全发挥很大作用,但一旦遇到突发性特大洪水,这些水库并不能说有绝对把握保障下游的安全。保留三门峡水库大坝,可用来在特大洪峰出现时蓄水,削减洪峰,减轻位于其下游的小浪底水库的压力。因此,三门峡水库大坝仍有保留的必要。其实,造成渭南的水灾有多方面的原因,完全归咎于三门峡水库大坝的观点也是不可取的。
  历史上黄河含沙量的变化及启示
  既然早在黄土高原人口还很稀少,生态环境保持着原始的自然状态时,黄河含沙量就很大,那么,在历史上,黄河的生态环境发生哪些变化,对黄河的水文状况有哪些影响呢?
  实际上,尽管在人口很少的古代,黄河的含沙量很大,但与后来相比,其含沙量还是相对小的。黄土高原的原始植被为疏林灌丛草地,与茂密森林植被覆盖下的土地相比,对水土保持的作用虽然没有那么大,但与开垦后没有天然植被覆盖的农田相比,其水土保持作用还是相对明显的。特别是古代黄土高原的山地,有较茂密的森林植被覆盖,河水含沙量很小,如《诗经》中的《伐檀》篇,“坎坎伐檀兮,置之河之干兮。河水清且涟猗”描写了清澈的河水微波荡漾的景色,该诗反映的是晋南地区山地的河流。再如,据《诗经》等文献记载,西周时期泾河水鸟很多,反映了那时泾河水较清。另据《左传》记载,春秋时期泾河之水尚被饮用。
  到了西汉时期,黄河下游水患远比以前频繁。这有多种原因,其一可能与气候变化有关。西汉时期是历史上相对多雨时期,这一时期的文献中,有关黄河流域大雨的记载屡有所见。另外,可能是到了西汉时期黄河下游河道运行已到了“晚年时期”;再有,可能与西汉时期权贵对治黄的不合理干预,以及缺少专业的治河专家和有效的治河措施有关。通过分析,另一个很重要的原因是与西汉时期黄河及其支流含沙量增加有关。如到了西汉时期,泾河就“泾水一石,其泥数斗”(《汉书·沟洫志》)。黄河的重要支流渭河在西汉时期由于泥沙含量增大,河道淤积,航运条件有所恶化,使渭河航运“时有难处”(《史记·河渠书》)。故此,西汉时期在渭河南侧另开凿了一条运河从长安通向潼关,以避渭河上的航行障碍。战国时期黄河被称为“浊河”,而西汉时期则用“重浊”一词来形容其含沙量之大,如“河水重浊,号为一石水而六斗泥”(《汉书·沟洫志》)。随着泥沙含量的增加,原来《禹贡》的“九河”到西汉末年皆被淤塞,“哀帝初,平当使领河堤,奏言:九河今皆填灭”(《汉书·沟洫志》)。“九河”被淤塞,黄河下游只有一条河道入海,泄洪能力大大降低,也是导致西汉时期下游河患频繁的原因之一。秦汉之际,黄河第一次被直接称为“黄河”,“封爵誓之曰:使黄河如带,泰山若厉,国以永存,爰及苗裔”(《汉书·高惠高后文功臣表》)。这些事实,毋庸置疑地表明,西汉时期黄河的输沙量有明显的增加是下游河患频繁的重要原因之一。
  西汉时期黄河泥沙含量增大,下游河患频繁的原因,除了气候变化外,另一个很重要的原因是这一时期黄河流域降水相对较多,其中暴雨可能也较多,加剧了土壤的侵蚀。另外,西汉时期曾向黄土高原地区大量移民,进一步加剧了土地的开垦和对生态环境的破坏。
  东汉王景治河后到唐代,历史文献较少记载黄河下游的水患。这一长约800年的时期,被称为黄河安流时期。虽然对这一时期黄河下游是否真正安流,还有不同意见,但这一时期黄河下游水患记载较少,是一个不争的事实。至于这一时期黄河安流的原因,一种意见认为应归功于王景治河,此外还有其他多种说法。但是不应否认,黄河输沙量的减少,是重要原因之一。文献中,这一时期有关黄河清的记载相对较多,还出现“黄河清复清”(《元和郡县图志·关内道》)的民谣;由于三门峡航运条件有所改善,通畅航行的记录也较多。这一时期黄河输沙量的减少,主要是和黄土高原人口的减少,生态环境得到一定恢复有关。
  应当指出,东汉以后至唐代,黄河输沙量有所减少,只是相对而言,实际上仍较大。虽然文献中出现较多的“黄河清”,但是被作为祥瑞现象记录下来,说明黄河的常态仍是含沙量较大,只是此时的常态量相比西汉时期要少。北魏郦道元在《水经注》中描写了黄河壶口瀑布“浑洪”。这一时期尽管总输沙量减少,但黄河的一些支流,含沙量却比以前有明显增高。如隋代时,渭河输沙量明显增多,水文状况恶化,给航运带来不便,《隋书·食货志》记载:“渭水多沙,流有深浅,漕者苦之。”唐代,关中洛河之水被称为“洛河之浆”(《元和郡县图志·关内道》),可见其含沙量之高。再如陕北的无定河,在北魏郦道元的《水经注》中称奢延水,到唐代被称为无定河(《元和郡县图志·关内道》)。无定河名称的变化,可能也是与该河含沙量增加导致的河道不稳定有关。唐代,船只通过三门峡段河道比以前更为困难。为了克服三门峡的险阻,从唐代开始,便在三门峡开凿栈道,拉纤通过。即使这样,船翻人亡的事故仍屡有发生,成为黄河漕运史上最悲惨的时期。《新唐书·食货志》记载“岁漕经砥柱,覆者几半”。唐代以前,由江淮地区经运河入黄河运送粮食到长安,都无须换船,船只可一直航行。从唐代开始,为了适应黄河水浅沙多的水文环境,专门设计了在黄河中航行的船只,由江淮地区运漕粮到长安,必须在运河与黄河衔接处换船装运。这些事实说明,到了唐代,黄河水文状况恶化,含沙量增高。导致这一结果的原因,主要是黄土高原人口的增加,生态环境破坏加剧。
  到了宋代,由于黄土高原人口的进一步增加,黄河下游水患频繁,黄河如何治理,成为北宋朝廷从皇帝到重臣们议论较多的重大朝政。如王安石、司马光、欧阳修、苏东坡等著名文人,都对黄河治理有过议论,并都谈及黄河多泥沙现象,对黄河下游河道变迁有一定规律性的认识。北宋时期,宋朝与西夏在黄土高原对峙,北宋在陕北修建许多堡寨等军事设施和移民,加剧对生态环境的破坏。
  由元代到明代,黄河含沙量进一步增高。如明代潘季驯在《河议辩惑》中就指出:“黄流最浊,以斗计之,沙居其六,若至伏秋,则水居其二矣。”
  历代治理黄河成就卓著的名家,如元代的贾鲁、明代的潘季驯、清代的陈潢和靳辅等,都在治黄工作上做出了巨大贡献,特别是明代潘季驯的“束水攻沙”理论,乃是对黄河水文认识和黄河治理上的里程碑式的伟大进步。但是,即使是这样伟大的治河专家,也只能使黄河相对安定一段时间,不能形成长期安流的局面。若论他们对黄河的认识和治河的理论与实践,都超过东汉的王景,但似乎都不如王景治河后效长久。究其原因,应当归之于黄河中游生态环境的恶化,导致黄河含沙量越来越大。
  总之,历史时期黄河流域生态环境发生很大变化,其中黄土高原植被、地形、黄河水沙状况等都发生了很大变化,含沙量越来越大,洪枯水位越来越悬殊。尽管气候的变化对黄河含沙量和下游水患的增加有一定影响,但导致这些变化的主要原因,是黄河中游地区特别是黄土高原地区人口的增加、人类不合理开垦和破坏天然植被。
  中华人民共和国成立以来的半个多世纪,黄河岁岁安澜,这是黄河治理上的伟大成就。这一成就的取得要归功于下游堤防工程、中游建造大型水库、中游采取工程措施进行水土保持等,此外,应特别指出的是,在中游地区进行绿化的生态建设对保障黄河的安澜所做出的贡献也是不应低估的。
  黄河下游地上河——黄河的顽症和隐患
  黄河下游地上河的问题,是黄河生态的一个很突出问题,也是人们普遍关心的一个问题。特别是在河南省开封市,那里的黄河高出开封城市地面10多米。我多次到开封考察,了解到当地人对黄河地上河问题之关切,甚至认为那是悬在开封人民头上的利剑。曾经有很多人向我提出,能否把黄河下游的地上河变为地下河。在20世纪,也曾有人提出将黄河改道或采取“三堤两河”的方案,来避开现在的黄河下游的地上河道。但是,我认为这些想法都是行不通的。
  黄河下游河道为什么会成为地上河?这是由两个因素造成的。一是黄河中游黄土高原的生态环境特点导致黄河含沙量大。二是由于下游地势低平,黄河从河床比降很大的中游携带大量泥沙进入下游华北平原后,河流失去很大一部分动能,没有能力再携带那么多的泥沙,于是一部分泥沙便沉积在下游河道。这是一个不可改变的自然规律。于是,下游河道随着黄河不断淤积,河床越来越高。即使将黄河另外改道,也会在很短的几年中再次变成地上河。如果让黄河改道,将淹没耕地、搬迁移民,等等,会造成严重的财产损失,而且,现在黄河上的一切设施,如桥梁、水利灌溉及堤防等工程将不再发挥作用,这又是一笔巨大的损失。显然,改道是不可取的。因此,维持黄河下游现在河道,是唯一的选择。中华人民共和国成立60多年来,保持黄河下游安澜无恙,取得了一系列宝贵经验。比如,在中游黄土高原上进行生态建设、建造淤地坝和小型水库等工程措施,以减少水土流失;在中上游干流上建设大型水库以削减洪峰;在下游,加固堤防;在下游河道两侧建立蓄滞洪区。值得一提的是,从事黄河治理的专家们,找到利用小浪底水库对黄河下游进行调水调沙的最优方案,定期将黄河下游河道中淤积泥沙冲走,使下游河床的淤积不会继续发展,维持在一个冲淤平衡的状态。
  人民治黄以来,70多年的黄河安澜表明,只要坚持已有的有效措施,再不断探索新的措施,今后黄河仍将继续安澜。实际上,黄河下游地上河也并非一无是处。例如,从黄河引水,无须动力提水,而是自流引水。因此,既然我们可以使现有黄河安澜,那么,让她保持现有的地上河状态又有何妨呢!当然,让黄河河床尽量降低,让其变成地下河,应是黄河治理的终极目标。
  全球气候变暖趋势与突发大暴雨、大洪水和突发土壤侵蚀事件——黄河治理仍然任重道远
   黄河生态环境特点,即流域多暴雨,特别是中游常出现难以预测的突发性的暴雨和洪水,而且中游黄土高原土壤易被侵蚀,下游河道存在着淤积。目前,全球气候变暖已是无可争辩的事实,黄河中游突发大暴雨、突发大洪水和突发土壤侵蚀事件会加剧和增多。黄河宁,则天下平,黄河治理仍然任重道远。这是值得有关主管部门和国家领导注意和重视的一个问题。■
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来源:水与中国杂志 编辑:李楠