评《碧曦[快穿]》

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黄河在地质历史上清过,但是现在已经不太可能变清了。
黄河切穿三门峡,从古三门湖变成东流入海是大约15万年前的事情,其后15万年的时间内黄河向华北平原和黄海输送了约7万亿吨泥沙,其中5万亿吨构建了整个华北平原,其中在15万年前至1万年前的输沙量占80%,也就是说在这之前黄河的年输沙量约0.4亿吨/年。这个输沙量是较少的,但很显然这段时期是地质历史上的冰期,冰期最盛时代输沙量大约只有0.25亿吨/年;而15万年至7.5万年前期间的间冰期推算的输沙量大约是0.5亿吨/年,估计年侵蚀率/输沙率约为如今长江流域的两倍。
冰期结束后,在公元前8000~前3000年的全新世暖期,黄土高原植被被森林、草原大部分覆盖,推算这段时期的黄河年侵蚀率/输沙率和现在的长江流域相当。自进入农业时代起,黄河输沙量随着黄土高原植被破坏而迅速增加,至北宋时年输沙量不少于5亿吨年,至明末达到10亿吨年输沙量,而至建国前达到16亿吨的最高值。这部分时期的泥沙相当部分淤积于河道内,造成黄河频繁决溢泛滥改道。这一万年淤积量相当于华北平原2.4m的沉积厚度。
但是即使今天我们对黄土高原采取严格的水土保持措施和植被恢复,黄河会不会变清呢,答案是不会。原因很简单,随着黄土高原的破碎化,沟壑遍地的黄土高原自身的侵蚀基准面已经大幅度下降了,会面临严重的重力侵蚀,而黄土的质地有利于重力侵蚀,这是植被无能为力的。另一方面由于黄土的透水性,黄土高原的林区在遭遇大暴雨情况下也会大量产沙(在子午岭林区的葫芦河1977年暴雨下的产沙量相当于该流域在其后整个80年代的产沙量)。而黄河中游地区的水量和沙量大部分集中于暴雨期。
在过去50多年里,利用干流水库拦沙、黄土高原的淤地坝坝系和小流域治理、支流放淤和灌溉引水,加上黄河水资源的超量利用,大幅度减少了黄河的输沙量,同时也没有能避免黄河下游河床继续抬高的情况。现阶段(90年代至今),黄河的年入海输沙量在2亿多吨,如果不算小浪底水库的拦沙,黄河中游的产沙量在每年4亿吨左右。但是由于淹没损失和枢纽设计的限制,水库拦蓄泥沙的库容是有限的,黄河滩区放淤的泥沙利用量也是有限的,淤地坝的库容也是有限的(淤满后有抬高侵蚀基准面的效果),在这些措施所能拦蓄的泥沙淤满后(大约150年~200年)黄河的输沙量将反弹回6~8亿吨。
当然这是在考虑黄河的多年气候不发生大的改变的情况下做出的预测,如果全球变暖对中国西北的影响是暖湿化,那么更容易回复黄土高原的植被,很显然有利于减少输沙量,但在植被完全恢复所需要的100~200年间泥沙会随着径流量增加而增加;如果是暖干化,那就是更少的径流和泥沙产生,相对而言也会有更高比例的泥沙淤积在河道中。
治理黄河确实是一件非常重要的事情,现阶段,我们已经可以通过黄河大堤和中游的水库群来保证黄河下游的防洪安全(目前是大堤外,大堤内的滩区实际上作为一个蓄洪区),但是如何进一步控制黄河下游河床抬高的速度,保证黄河的长治久安,仍需要大量、长时期科研与工程实践。
现阶段,我们的工程能力对于亿吨级的泥沙是无能为力的,所以目前对黄河泥沙的办法很简单,在用现有工程手段进行水土保持的同时,尽可能通过水库对径流的调节能力进行调度,提高河道输沙的效率,用尽可能少的水输送更多的泥沙,同时针对黄河来水来沙的不一致的特点进行调节,将节约下来的水资源用于经济生产,同时也要保证黄河的防洪安全。
当然大量泥沙输送进入渤海也不是长久之计,再过数百年,黄河三角洲规模进一步大幅扩大之后,黄河变长,会加强溯源淤积,使得更多的泥沙淤积在河道里,而且渤海水域面积衰退也不利于渤海周边的海洋活动,到那时也许会再人工改道去黄海,但那个时间就很长了,至少是两三百年以后的事情了。
在过去对黄河治理的过程中,曾试图采取水库拦沙的方式来使黄河变清,为此苏联设计了三门峡水库的高坝方案,利用647亿总库容中的147亿来拦蓄泥沙,这还是在考虑黄河的泥沙在人民战争式的治理下可以在二十年左右时间内大幅缩减的情况下,作出的设计,可以保证水库50年淤积所需要库容。但是由于大库容所带来的巨大淹没损失和移民成本被迫重新设计,降低三门峡水库的水位,库容降至90亿立方米,但是在水库刚刚投入运行的数年内,黄河的巨大泥沙量在三门峡水库库尾淤积形成巨大的三角洲,造成渭河入黄处河床大幅度抬高,严重威胁了渭河流域的防洪安全,造成三门峡枢纽被迫改建。在三门峡拦浑泄清的短暂时间内,清水下泄并没有减少黄河下游的河床抬高问题,而是一方面由于冲刷不平衡造成冲河南淤山东,另一方面在河南段展宽造成崩岸,这是水流携带泥沙,重新塑造河床的后果,由于黄河原本巨大的泥沙量,这种重塑是非常剧烈的。从这个角度来讲,黄河一下子变清不一定是好事。
在80年代以后,黄河下游由于大量引水和连续枯水年而频繁断流,黄河的入海泥沙大幅度减少,但是由于长时间的小流量和断流,黄河泥沙大量淤积在河道内,平滩流量严重萎缩,中等洪水也造成滩区的严重损失,后来小浪底枢纽建成并进行调水调沙运用才有所改观。另一方面,三角洲由于入海水沙大幅度减少而被海蚀后退,破坏了三角洲生态,并且威胁到入海口地区油田的石油生产。所以说黄河入海泥沙的大幅度减少对河口地区的影响也是非常大的。
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[1楼] 作者回复 发表时间:2018-05-30 16:43:11
感谢玉的注解\\(^o^)/~
  • 评论文章:碧曦[快穿]
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  • 文章作者:柳亦瑜
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  • 发表时间:2018-05-30 02:15:27