黄河潼关高程居高不下的思考——兼论黄河泥沙的辨证施治

刘平贵

(陕西省水文局，陕西 西安 710068)

黄河泥沙淤积为患由来已久，历代治河者无不为此殚思竭虑，提出了诸多治河方略。史念海教授将各种治河方略归纳为四类八派：从治理方法，分为壅防派与疏导派；从治理主体，分为治水派与治沙派；从治理河段，分为全河派与下游派；从治理下游，分为独流派与分流派。各类派仁者见仁、智者见智，但现今黄河面临的泥沙淤积局面已非历史上任何一个时期可比，不能简单地用哪一种方略来解决。笔者以为，借鉴中医学辨证施治的原理和法则，采取标本兼治的方法，有助于治理和应对黄河沙患。

辨证施治是中医学的特点和精华，其原理和法则包括治病求本、扶正祛邪和调整阴阳等，其中治病求本就是找出病根，抓住疾病本质进行治疗；扶正祛邪就是提高抗病能力，祛除病邪；调整阴阳就是抑盛补衰，恢复平衡。在治疗中视病情变化，急则治标，缓则治本，标本俱重则标本同治，如邪在浅表用汗法发散，邪壅胸膈以上用吐法宣清，邪阻于下不通用下法降泄等，此乃传统中医特色，是顺势而为的中国智慧体现。古代大禹治水就是抓住洪水泛滥的“疾病”本质，疏导通利，最终取得了成功。中医讲究的辨证施治、因势利导、治病求本、标本兼治的原则和方法，对于治理黄河泥沙具有借鉴意义。

1 黄河潼关高程的历史变化

黄河潼关高程是指黄河潼关水文站断面洪水流量1 000 m3/s时的相应水位，是一个技术指标，反映黄河中下游河道的淤积状况，关系到黄河安澜。潼关位于渭河、北洛河与黄河的交汇处，河谷在此收束形成天然卡口，潼关高程对上游河道起着局部侵蚀基准面的作用，其变化影响并制约着中下游河道行洪排沙及冲淤变化。潼关高程变化受上游来水来沙和下游三门峡水库蓄水运用的影响和制约。

据考证，在近200万年前随着黄土高原的形成就有了水土流失的存在，在三门峡水库建库前潼关河床一直处于稳定的自然微淤状态。邢大韦等根据地质剖面资料推断，1960年上溯至全新世的一万年间潼关河床沉积厚度达16 m，年均淤高0.001 6 m[1]；中科院地理所渭河研究组依据西安铁路局1966年地质钻探资料推断，220年到1960年的1 740年间潼关河床沉积厚度达14 m，年均淤高0.008 m[2]；焦恩泽等依据明万历年间浦州城西防洪石堤推断，1583年到1960年的377年间潼关高程年均提高0.041 m[3]；据潼关水文站实测资料，潼关高程年均提高0.077 m，至2012年4月为327.64 m。与此同时，黄河下游河道也处于自然微淤状态，泥沙造就了黄河下游平原和黄河三角洲，也造就了“地上悬河”。黄河入海口呈现造陆现象，据有关资料，1954—1982年间共造陆1 100 km2[4]，平均每年造陆38 km2、海岸线外延0.47 km。

从潼关顺河东行113 km为三门峡大坝，其控制流域面积68.8万km2，于1960年建成并投入运用，总库容162亿m3[5]，功能定位是蓄洪、拦沙、灌溉、供水、发电和航运。由于在规划设计阶段对黄河沙多水少特性认识不足，未考虑排沙措施，设计泄流规模过小，加之初期运用方式不当，导致建成蓄水运用仅1年多时间库区就淤积泥沙15.3亿t，占全部来沙量的93%，潼关高程急剧抬高，在渭河口形成拦门沙，淤积上延，导致渭河下游和南山支流尾闾成为“地上悬河”，之后很快淤积末端就逼近西安。在此情势下，大坝进行了两次改建并多次改变运用方式，由蓄洪拦沙改为滞洪排沙，后又改为蓄清排浑，近年调整为汛期敞泄和非汛期低水位运用。但终因先天缺陷，效果不尽如人意，导致潼关高程居高不下，淤积末端不断上延，于2003年越过西安到达咸阳，致河床淤积、行洪不畅，频发“小水大灾”。

2 潼关高程居高不下的原因

黄河是一个庞大、复杂和多维的系统，其潼关高程居高不下的原因概括起来主要有以下3个方面。

2.1 生态环境恶化、森林覆盖率下降、水土流失加剧，是潼关高程居高不下的根本原因

据考证，在原始社会末期以来的5 000年间，由于人口增长和社会生产力发展，黄土高原发生了一系列的重大变化，其中变化显著、影响深远的是自然植被破坏。在人口增长和经济发展的过程中人类一再违反自然规律，毁林开荒，乱砍滥伐，过度放牧，加剧了森林、草原、土地等的破坏，森林覆盖率不断下降，从夏商周秦时期的53%下降到明清时期的12.9%，直到20世纪的6.5%和近60年的4.0%[6]。据统计资料，黄土高原青、甘、宁、陕地区森林覆盖率(不含人工林)分别为0.35%、4.3%、5.1%、5.2%[7]，远低于全国森林覆盖率18.2%的平均水平。森林覆盖率下降导致生态系统抵抗土壤侵蚀能力下降，水土流失加剧，涵养水源、调节径流能力降低，河流、湖泊萎缩，干旱增加。据陕西省水文局水旱灾害统计资料，旱灾年次、频率与森林覆盖率有着密切的相关关系，随着森林覆盖率下降，旱灾年次增加、频率上升。干旱造成的土壤沙化和土地荒漠化为水土流失创造了条件。黄土高原区与黄河中游区基本吻合，是我国乃至全世界水土流失最严重的地区，尤其是河口镇至龙门区间，面积仅为黄土高原水土流失区的18%，但产沙量却占全河的63%，而龙门以下自渭河口至入海口的中下游河段均为来沙落淤区，潼关高程一直处于抬升状态。由此可见，黄土高原生态环境恶化、森林覆盖率下降、水土流失加剧，形成了“生态环境恶化—水土流失加剧—河道淤积”的恶性生态循环链，这是潼关高程居高不下的根本原因。

2.2 三门峡水库运用水位偏高，是潼关高程居高不下的重要原因

三门峡建库蓄水前，潼关高程为323.45 m(1959年汛后)，建成投入运用后，潼关高程变化经历了初期急剧抬升、以后一度下降、一度相对稳定、又逐渐抬升4个阶段：①1960年9月至1962年3月蓄水拦沙运用，淤积严重，沙量达15.3亿t，潼关高程急剧抬高4.4 m[8]。②1962年3月改为滞洪排沙运用，1968年完成第一次改建，潼关高程上升幅度减缓，但仍呈抬升趋势，1969年汛前达到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，潼关高程出现较大幅度下降，1973年汛后为326.64 m。③1973—1985年潼关高程处于相对稳定的状态，1975年汛后一度下降到建库后的最低值326.04 m；1975—1979年先抬升后又回落，至1985年达到326.64 m。④1986年开始潼关高程进入持续抬升阶段，于2003年汛前达到328.82 m的新高。近年来实行汛期敞泄并降低非汛期运用水位，潼关高程有所下降，但幅度很小，仍在328 m以上居高不下。从上述变化过程来看，三门峡水库若低水位运用，特别是敞泄运用，则潼关高程下降明显；若中高水位运用，特别是初期蓄水拦沙运用，则潼关高程上升明显。

2.3 上游来水持续偏枯，是潼关高程居高不下的又一重要原因

据统计，黄河流域共建有各类大中小蓄水工程1万余座，总库容800亿m3，其中大型水库23座、引水工程9 800余处、提水工程2.9万处、机电井工程38万眼、下游向黄淮海平原供水引黄涵闸120余处。各类蓄、引、提工程数量众多，若全部设施满负荷运行，则蓄引水总能力将超过黄河年径流量数倍以上。高度人工化的结果使天然黄河蜕变为“人工黄河”，下游实际上已成为“人工输水渠”。目前，黄河水资源开发度为84%[9]，远远超过国际公认的合理开发度40%的警戒线。从整体上看，除中游区外，黄河水资源开发已无潜力可挖。尤其是近20年来降水偏少，受上游引水灌溉和龙羊峡、刘家峡水库调节径流影响，黄河上游来水偏枯，输沙水量减少加剧了中下游泥沙淤积，且大多滞留在潼关至三门峡河段。

上述原因相互关联、互为因果，在“人、水、经济、生态环境”的时空耦合效应下，驱动“生态环境恶化—水土流失加剧—泥沙淤积”的恶性生态循环，造成泥沙持续淤积，这是潼关高程居高不下的症结所在。

3 对策建议

黄河泥沙淤积是千年未解的难题，可以考虑借鉴中医学辨证施治的原理和方法，采取标本兼治的综合配套措施。

3.1 治病求本，坚持生态环境修复，加强水土保持，遏制水土流失

生态环境修复是指通过水土保持，重建生态系统固土保水的良性机制，遏制环境恶化的趋势。具体措施有：①加强黄河上中游地区的天然林保护，实施封山育林，促进林草休养生息。②在中游地区实施防护林建设，绿化“三荒”，提高森林覆盖率。③在中游地区实行退耕还林还草还牧，尤其是禁止在25°以上陡坡开垦种植，25°以下坡耕地应实施坡改梯，合理种植。④以小流域治理为基础，治坡治沟，打坝淤地，提高侵蚀基准面。通过上述措施，力争将黄河上中游地区的森林覆盖率由现状水平提高到9%。

3.2 祛邪扶正，发挥工程“拦、排、疏”作用，给泥沙以出路，缓解泥沙淤积

发挥工程措施“拦、排、疏”的作用，给泥沙安排合理的出路，从而缓解下游河道泥沙淤积。具体措施有：①发挥上中游大中型水库的拦沙减淤作用。目前，除三门峡水库拦沙库容用尽外，现有水库群共有近300亿m3的拦沙库容，相当于下游河道未来60～70 a的淤积量，在科学调度、合理运用的前提下，可减缓下游河道近中期淤积，为上中游水土保持预期效应发挥争取时间。②加高加固下游堤防险工段，保证行洪安全。加高堤防是防洪的重要措施和手段，但不可能无限度地加高。鉴于黄河下游“地上悬河”和易决易徙的特点，宜在花园口以下的低洼区增建西南—东北向的双向平行公路，两路间设置无障碍行洪区，作为未来黄河出现特大洪水时改道的后备流路，其中堤防建设可借鉴欧洲国家莱茵河堤路结合兼用的经验，以节约土地。③将三门峡水库功能定位为低水位蓄水排沙和蓄清排浑，进行技术改造和工程改建，增建泄流设施和改进现有泄流孔洞，加大低水泄流排沙能力。

3.3 调整阴阳，优化调度，保证河道生态流量，输沙填海造陆、填洼造地，化害为利

水资源具有流域的自然属性和区域的使用属性，兼具经济和生态价值，因此应当强化水资源统一调度，兼顾上、中、下游和生活、生产、生态环境等用水需求，在保证生活、生产用水的同时确保黄河维持生态流量。黄河生态流量是指为了防止河道断流、水污染、淤积，维持河流健康生命所应具有的河道流量。在洪水期，生态流量须满足输沙需要，当然愈大愈好，但限于黄河缺水的现状，大流量难以为继，在多数年份花园口、利津站输沙流量小于输沙需要，因此泥沙沿程落淤，难以到达入海口，造成下游河道淤积。多年分析资料表明，黄河平均每年需要210亿m3的水量输送泥沙，但近30年来持续缺水导致输沙水量严重不足。因此，建议流域机构加强黄河水量调度，保证生态流量。

泥沙淤积是水土流失的必然产物，是“河川切割，陆相造地”的自然规律。黄土高原的泥沙流失造就了繁荣发达的黄河下游平原和富饶美丽的黄河三角洲，也形成了“地上悬河”隐患，可见泥沙的作用具有利弊两面性。我们应顺应并利用这一自然规律，发挥泥沙的资源价值，化害为利。笔者以为，在保证黄河生态流量的前提下，依靠科学技术手段，利用泥沙填海造陆、淤洼造地。比如，黄河下游两岸15 km范围内有低洼盐碱地5.3万hm2，原本由于土质太差无法耕种，而利用泥浆泵和输沙管道抽取泥沙淤填低洼盐碱地，再辅以必要的灌排条件，可将其改造为高产稳产良田，能有效改善沿黄地区生态环境和农民生产生活条件。同时，泥沙具有资源属性，发挥其资源价值可以兴利造福，比如河滩地可用来种植蔬菜、瓜果、沙棘、枸杞、花椒等；泥沙也是建筑材料之一，可用于制砖、制瓦、制陶等，修堤筑路建房都可以使用。

4 结 语

综上所述，建议借鉴中医学辨证施治的原理和法则，采取标本兼治的方法综合配套治理措施，治病求本，扶正祛邪，调整阴阳，恢复平衡，使“正气存内，邪不可干，邪之所凑，其气必虚”，增强黄河抵御泥沙威胁的抗病能力，形成“环境良好—工程保障—水增沙减”的良性机制，遏制水土流失，缓解泥沙淤积，降低潼关高程，以确保黄河安澜，为中华民族的伟大复兴营造平安福祉。

[参考文献]

[1] 邢大韦，栗晓玲，刘明云，等.影响三门峡库区潼关高程的主要因素和控制措施[G]//三门峡水利枢纽运用40周年论文集.郑州：黄河水利出版社，2001.

[2] 中国科学院地理研究所渭河研究组.渭河下游河流地貌[M].北京：科学出版社，1983.

[3] 焦恩泽，侯素珍，林秀芝，等.潼关高程演变规律及其成因分析[G]//三门峡水利枢纽运用40周年论文集.郑州：黄河水利出版社，2001.

[4] 宋宗水.重建黄河生态环境[M].北京：中国水利水电出版社，2007.

[5] 姚文艺.维持黄河下游排洪输沙基本功能的关键技术研究[M].北京：科学出版社，2007.

[6] 刘平贵，刘韫缇.陕西水资源可持续化的思考——陕西缺水原因的剖析与对策[J].水利发展研究，2010，10(10):40-45.

[7] 左玉辉，梁英，柏益尧.水资源调控——大西线调水解析[M].北京：科学出版社，2008.

[8] 胡春宏，陈建国，郭庆超.三门峡水库淤积与潼关高程[M].北京：科学出版社，2008.

[9] 河南大学黄河文明与可持续发展研究中心.黄河开发与治理60年[M].北京：科学出版社，2009.