大家好,今天给各位分享黄河的综合治理措施有哪些的一些知识,其中也会对黄河综合运势进行解释,文章篇幅可能偏长,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在就马上开始吧!
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黄河的综合治理措施有哪些黄河,黄河综合治理出谋划策!黄河的综合治理措施有哪些对黄河综合治理方略的思考
黄河是我国第二长河,流经干旱、半干旱地区,为西北、华北地区提供了宝贵的水资源,是北方地区重要的生命之源.黄河流域侵蚀严重,河床不稳定,水体污染严重,生态环境脆弱.黄河水利委员会提出了“维护黄河健康生命”的口号,将黄河的治理转向多目标治理.笔者根据国内外河流治理的经验教训,对黄河的综合治理提出以下几个观点.
一、控制沟道下切是控制侵蚀的根本
黄河流经世界上水土流失最严重的黄土高原地区,过去每年约有16亿吨泥沙进入下游,约有4亿吨泥沙沉积在河床上,对黄河下游两岸人民的生命财产安全构成了极大的威胁.我们通常把由坡面径流集中冲蚀土壤和母岩并切入地面形成较大沟壑的侵蚀形态称为沟道侵蚀.沟道下切是细沟侵蚀和坡面侵蚀的诱因.沟道下切造成岸坡和支沟坡度变陡、细沟侵蚀和坡面侵蚀加剧,因此控制沟道下切是控制侵蚀的根本.侵蚀导致土壤中的营养元素流失,使土地变得贫瘠.同时,进入黄河的泥沙携带的营养物质使得河湖水质富营养化.
控制侵蚀的根本是控制沟道下切和沟头上溯,可以通过水利工程和生物工程进行联合控制.水利工程主要指建设淤地坝群,拦截黄河上游侵蚀产生的泥沙,使其淤积在沟道内,抬升沟道河床,降低坡度,从而达到稳定沟道的目的.近年来,黄土高原地区的淤地坝建设在拦沙和控制沟道侵蚀方面起到了重要作用.生物工程是指在沟道内或沟道两侧的坡面上种植能够有效控制侵蚀的植被,以保护河道和边坡,防止冲刷和侵蚀.研究表明,坡面植被覆盖率恢复到70%就可以使沟道侵蚀产沙减少75%以上.生物工程控制侵蚀的关键在于选择适当的物种.若物种选择得当,不仅可以控制侵蚀,还能增加生物多样性.
1986年,钱正英通过调查研究提出了以开发沙棘资源为加速黄土高原治理突破口的科学建议,使沙棘灌木在黄土高原大面积种植.沙棘又名醋柳、酸刺、黑刺,系胡颓子科,是一种具有良好的生物学和生态学特性的植物,适应性强,根系发达,有极强的萌生能力,可以通过无性系生长实施种群扩散,并依靠生理整合和觅养行为提高基株适宜度和分株存活概率.沙棘根系具有较高的固氮能力,对增加土壤有机质及氮的含量、改善土壤结构、提高林地生产力等都具有重要意义.研究发现,种植沙棘可以有效拦沙蓄水,促进当地其他物种的生长,提高生物多样性,具有良好的生态效应.
二、增阻降速是稳定河势的重要措施
稳定的河势对河流健康至关重要,而降低流速是稳定河势的重要措施.降低流速主要取决于河床的阻力结构.弯曲的河道、河道内的大卵石以及滩地上的植被等都是河床阻力结构的一部分.这些阻力结构能够降低水流流速、防止河道冲刷和稳定河势.目前,一些河流治理工程破坏了河床的阻力结构,引起了很多问题.从河流综合管理的角度来看,河道裁弯取直、滩地清障减糙以及渠化工程等都是不利于河流健康的.当然,降低流速会导致泥沙落淤,所以增阻减速宜从上而下进行.从河流整体看,增阻降速从根本上减小了泥沙侵蚀和运动的动力,河床演变速率减小,河势逐渐稳定.
弯曲是河流的本性,将蜿蜒的河流改成顺直违背了河流的本性.裁弯取直集中了水流能量,引起河道冲刷和河岸侵蚀,导致河道不稳,并破坏了水生栖息地,影响了水生物的生存.滩地植被可以降低洪水流速,延长洪水推进时间.许多学者研究了滩地植被影响河流水力特征和地貌特征的机理.滩地植被可以通过增加阻力和降低近岸流速来保持河道地形的稳定,并通过其根系增加河岸稳定,加速滩地和岸边淤积.河道渠化工程对河流地貌和生态都会产生不利影响,用混凝土硬化河道和河岸改变了河流原来的属性.光滑河岸相对于自然河岸糙率要小很多,导致近岸流速提高,威胁河岸和大堤安全.人们已经认识到光滑河岸不利于防洪安全,一些地方为控制近岸流速,将大石块镶嵌在光滑护岸上以增加河岸糙率.
降低流速不仅有利于稳定河势,对河流生态也十分有利.通过对河流生物群落的研究发现,河流中水流流速小于2米每秒时,最利于水生物的生存.大多数水生动植物都生活在低流速的水域中.适合度指数SI为栖息地的物理化学条件对生物生存和繁殖的适宜程度.SI=1和SI=0分别代表最好与最差的生存条件.通过对36种鱼类的研究表明,对于成鱼,约55%的鱼类在静水中最适宜生存,97%的鱼类在流速大于3米每秒的水中最不适宜生存.多数鱼类产卵需要较高的流速,幼鱼需要较低的流速.但是当流速大于3米每秒时,无论是成鱼还是幼鱼,所有鱼类的适合度指数降到零,而产卵孵化和鱼苗的适合度指数则降到1以下.
三、建设通河湖泊湿地是改善黄河生态的链条
河流是生命的载体,为各种水生生命提供栖息地.当前黄河处于严重污染的状态,60%以上的黄河水不能饮用,黄河的生态也受到严重破坏.再加上黄河的河床底质都是细沙,黄河中水生物种和生物量都远比长江少得多.笔者曾带领研究小组到黄河下游以及黄河三角洲进行实地生态考察,在黄河河床和河滩湿地中采集底栖动物样品,通过分析发现,只有极少底栖动物在河道里生存,而湿地生存的物种较多.
通河湖泊湿地对河流生态有着极其重要的作用.在河流系统中,通河湖泊与河流干、支流构成一个完整的河湖复合生态系统.河道与通河湖泊作为不同类型的生态单元,发挥各自的生态功能.研究发现,许多鱼类在河里产卵,在湖里长大.通河湖泊的河湖关系形式有利于底栖无脊椎动物以及鱼类的生存与发展.河道的流水环境具有较高的溶解氧,但营养物质和饵料生物贫乏;通河湖泊则具有较高的初级生产力,支撑着水体食物网的各个环节.反过来,湖泊生态也依赖河流.因此,保持河湖的连通对于生态是非常重要的.研究表明,隔离的湖泊生物多样性降低.以长江为例,近50年来,长江许多通江湖泊逐渐变小变隔离.隔离的湖泊中底栖动物由46种减少到30种,鱼类由80种减少到50种.生态管理的一个原则是维持较高的河湖连通度.在黄河建设通河湖泊可以显著改善生态,例如小北干流、河南段的二级悬河的河滩、东平湖和北展、南展滞洪区等都可以建设通河生态湖泊.
改善生态的另一个举措就是增加水面面积.增加水面面积可以为水生物提供更多的栖息地.从这方面来看,建设水库和大坝是对生态有利的.虽然水库和大坝建设造成了栖息地的隔离,对一些洄游鱼类造成威胁,但增加栖息地促进了生态的改善.
水生植被在河流生态系统中起着重要作用.水生植被可以为底栖动物和鱼类提供饵料和休憩、产卵的场所,并且能够吸收河流中的有机物质,达到净化河流的目的.北京郊区的拒马河是一条水生植被发育很好的河流,沿岸居民利用河水作为生活用水,排回河道的水体都是携带大量有机物质的生活污水,这些有机物质不断地被河道中的植被吸收,经过一段距离的净化后,河水又变得十分清澈.在黄河的治理中,可以在有条件的河段培育水生植被,起到净化水质的目的.
在通河湿地和湖泊中引入合适的水生植物如沉水植物(如苔草、黑藻和眼子菜)、挺水植物(如水烛和芦苇)、浮水植物(如莲、芡和浮萍)等,以构建黄河生命必需的底栖动物群落,创建并维持黄河完整的水生生态系统.水体生态修复应当考虑整个生物链的修复.如当水体沉水植被修复后,还应同时考虑沉水植被的维护者和垃圾清理工,即水生昆虫、螺类和贝类等,继而放养鱼虾等.
四、控制点源污染是解决污染问题的重点
近年来,黄河缺水严重、污染加剧.据2001年监测统计资料显示,黄河中下游水体中磷的超标率达90%以上,氨氮超标率在50%以上.目前黄河的污染既有点源污染,又有面源污染.但是,点源污染可以通过污水处理达标排放来控制,而面源污染却收集难、处理难.面源污染主要是营养物质,可以被水生动植物吸收或降解;而点源污染包含许多有毒物质,往往杀死一些脊椎动物和无脊椎动物甚至植被,大大降低河流的净化能力.许多实例说明,工业污水排放杀死较高级的生物后,一些细菌和藻类才能够大量繁殖,造成河水发臭.因此,控制点源污染是改善黄河水质的重点.已有研究表明,如果点源污染得到全面控制,河流、湖泊、水库等地表水水质就可以得到显著改善.
黄河,黄河综合治理出谋划策!黄河多综合治理也是对渤海的深度保护,看下面分析:
一、黄河严重威胁着渤海的寿命,渤海将在未来200年后消失
渤海的平均深度在20世纪70年代为20米,但到了90年代已变为18米(据大港油田),最深处也不过70米。渤海变浅当然是由于从北、西、南三面注入渤海的十几条大小河流所携带的泥沙淤积所致,其中最主要的是从西南方向注入渤海的黄河。这从渤海海底地势总体上西南部浅、东北部深(注:最深处在旅顺老铁山以西的海域)即可看出。
有资料显示,在黄河经常出现断流现象的20世纪90年代以前,黄河口每年都向渤海内部推进。从1975年5月21日的卫星图像所显示的黄河口位置与1958年出版的相同比例尺地形图(注释:所表现的实际地形按前推一年,即1957年计)相比较,18年间前进了26公里(据李建华等,1989),平均每年向渤海推进14公里。最令人惊讶的是,用1976年8月31日的卫星图像再与上述1975年的图像相比较,在15个月的时间里黄河口竟向渤海内推进了9公里(所据文献资料同上),推进速度一年为7.2公里!因此,将黄河口向渤海内的挺进速度按每年1公里去估计决不过分。从现在的黄河口到旅顺老铁山直线距离仅为200公里,作者(1998,2000)曾由此推断:如果不改变黄河注入渤海的现状,渤海将会在200年后消失。
这种判断决不是耸人听闻,因为从渤海变浅的速度也可以做出同样的结论:渤海平均水深在20世纪70年代的20年间,从20米变成了18米,即变浅了2米,平均每10年变浅1米。按照这样的变浅速度,对于水深不到20米的这个超浅海而言,200年后当然也就非消失不可了。这些计算方法还都属于“单利算法”,即不考虑前一年黄河泥沙对渤海的累计贡献。如果按“复利算法”,肯定要小于200年,因为随着渤海的日益变小,黄河口向渤海推进的速度必然越来越快;随着渤海面积的日益缩小,渤海变浅的速度也必然越来越快。所以,对渤海会消失的忧患意识绝非杞人忧天,而是确确实实从现在起就需要将“保卫渤海、防止渤海消亡”作为一项重要的战略任务来考虑。
二、拯救渤海应为治黄方略之首
为什么要拯救渤海?渤海的存在对我们有什么好处?作者在《陆内水体浅识》(1998)中曾对陆内水体(现今环境学界称为“陆上湿地”),在生态环境方面的贡献以及对中国的重要意义有过一些论述,现单就渤海问题再做如下扼要论述:
(1)渤海是深入到我国大陆内部的一个大海湾,是宝贵的陆内水体(也可以认为是我国最大的陆上湿地)。它对调节华北气候、改善生态环境、保持生物多样性有着不可替代的作用。当今生态学界把陆上湿地叫做“地球的肺”,那么,渤海湾就是华北的肺,尤其是京、津、唐的肺。
(2)渤海有着丰富的海生动、植物资源,且因其风浪小、近海底浅而平坦,对沿渤海的近岸养殖业非常有利。环渤海的养殖业是当地人民赖以发家致富奔小康的主要产业。
(3)渤海将我国六大区的东北、华北、华东三者连接起来,海上交通便宜而便捷。甚至连地处华南的两广、地处华中的两湖、地处西南的四川也都可以通过水运同华北沟通。
(4)环渤海至少有4~5个大中型海港,新近国家又投巨资兴建了黄骅港。它们在国防、外贸、内贸、交通以及环渤海经济带的发展等方面的意义已是众所周知,仅其所带来的高额利润就以小时乃至分秒计。无需等到渤海消失,只要其水深变浅一倍,即小于10米时,这些港口大多数就将关闭。
(5)环渤海众多的风景名胜已成为旅游热点,不少地方因其宜人的气候和碧波白沙而建设为避暑胜地和度假休闲之处所,还有一些别具特色的沿岸正在开发中。它们都同渤海的存在有着密不可分的关联,是荣辱与共的关系。
(6)渤海是一个半封闭型海湾,在其东部不大的出口(渤海海峡)处,又几乎被长岛列岛所封杀,因而风浪较小,风暴潮灾害也较少。因此。渤海本身就是一个绝佳的避风港湾。
(7)黄海、东海、南海均出现过领海争议(只是由于我国睦邻友好外交政策而暂时搁置争议),与其相反,我国对渤海拥有无可争辩的主权。渤海是我国神圣的蓝色国土,一直为世界各国所公认。
既然渤海对中国如此重要,难道我们还能见死不救,静观它的日益萎缩、渐趋消亡吗?
近年来,中央接连提出了可持续发展战略、山川秀美工程和西部大开发的宏伟蓝图。其中的江河源生态治理规划、黄土高原生态恢复计划都为治理黄河提供了最基本的背景条件。在黄土高原的斜坡地上退耕还林还草,无疑是减少黄河泥沙最切实有效的办法。然而,即便到了山川秀美工程胜利完成之日、退耕还林还草任务全面完成之时,黄河泥沙也只能相对减少、黄河水相对变清,而黄河携带入海的泥沙量仍将稳居百川之首。黄河泥沙含量之大,一向闻名于世,曾有人作过统计,黄河携带入海的泥沙量在正常年份占全国注入四大海域的全部河流的泥沙总量的近2/3(据鹿守本,1999)。因此,我们对于黄河泥沙量的减少不能有过高的奢望。泥沙量的减少只能延长渤海的寿命,而不能永保无虞。最根本、最彻底的办法只能是将黄河引到黄海去。
因此,不考虑渤海的寿命而治黄,只能是一种短视行为,拯救渤海应放在治黄工作的首位,作为一项战略任务来考虑。
三、黄河自古就有两处归宿
水流千年归大海,黄河自古就有两处归宿:一为在下游取北东流向入渤海;另一为南东流向入黄海。黄海之所以叫黄海,盖因黄河携带大量泥沙入其中从而使黄海滨海带之海面泛黄色而得名。据史料记载,黄河泛滥曾北至永定河流域,亦曾南至长江口。由此可见,中国最大的平原——黄淮海平原便是由黄河泥沙淤积而成的泛滥平原。
三、四千年来,黄河的大改道就有5~6次,小的改道与决口不计其数(有资料反映达1500余次)。而黄河下游无论取道北东方向入渤海、还是取道南东方向入黄海,都是顺应了构造地貌特征。地质构造学的研究表明,中国地壳处于一个由一系列北东和北西方向的构造交织而成的斜方构造网中。在整个黄淮海大平原上,这类北东向和北西向的构造痕迹比比皆是。
现在的黄河下游呈北东流向的河段是在清嘉庆年间以后才基本固定下来的。但每当泛滥,则多从郑州以下决口,且往往向南东方向流入黄海。这样就遗留下来许多黄河故道的痕迹,其中以清朝和民国时期的黄河故道保留较为清晰,近百年来,出版的各种中国地图对晚近时期的黄河故道(或称“废黄河”)都有标注。黄河故道现今一般表现为连续的或断续的低洼地带、沙荒地、盐碱地、池塘、芦苇和沼泽地。这些地方大多给人民带来贫穷,而且还会给人一种不祥的征兆:看到它们、甚至一想到它们,马上就会联想到黄河决口、黄水肆虐和背井离乡、家破人亡的苦难景象。正因为如此,百多年来在黄河故道附近很少有新兴城市,甚至连比较显赫的集市也不很多(注释:徐州城则因其丘陵地势及位居四省通衢而成为例外);也可能由于同一原因,有关领导和治黄专家绝少想“把黄河往故道上引”的问题。以下笔者再就“引黄(河)入黄(海)”的优越性与可行性加以论述。
四、“引黄(河)入黄(海)”好处多
综观一百年来的各种治黄方略,几乎全是在加高河堤、加固堤防、大水冲沙和“平行改道”等方面下工夫。这些都很正确,但只属于治黄当中的战术问题。殊不知,如不解决好治黄的战略问题(将这条巨龙从渤海引走),上述做法只能使本来已经浅得可怜的渤海加速消亡。作者提出的“引黄(河)入黄(海)”治黄方略,就是治黄的战略问题。“引黄(河)入黄(海)”的最大优点,在于可遏止渤海的快速萎缩,保渤海千年无虞。保住了渤海,上述关于渤海存在的重要意义都可以得到充分的发挥。这是最大的好处,也是“引黄入黄”的主旨,毋庸赘述。下面分析一下实施这一战略所带来的其他好处,以及在具体实施过程中如何趋利弊害的问题。
(1)苏北大部分地区地势低洼,自连云港市的云台山之间一直到长江口皆为沙岸。自从黄河改道北行,苏北海岸泥沙供应量大为减少,在海浪的侵蚀作用下,海岸不断后退,陆地面积有日渐减少之势,一遇风暴潮侵袭更是酿成灾害。将黄河改道至苏北入海,即可从根本上改变以上不利之状况。
(2)黄河所携带的泥沙在扭转了海岸后退之后,更可逐步将海岸线向黄海内部推进,扩大我国的陆地面积。在这里,陆地领土的扩大并不会导致领海面积的缩小,因为按照国际惯例、国际法以及近20~30年来世界各国关于海洋管理权限的有关协议,沿海国家具有12海里的领海权(即距海岸线12海里以内的海域为该国的领海,领海又称蓝色国土)和200海里的管辖权。
(3)随着我国陆地面积向黄海内部的扩展和领海边界向公海的逐步推移,原本处于公海的海底矿产资源也就陆续变为我国的资源了。
(4)黄河泥沙在下游河床的沉淀,可以逐步改变豫东、皖北和苏北的低洼地势,提高这些地方抵御灾害的能力。
(说明:我国的水利专家们,在多年来的治黄方案大讨论中,早就有一种倾向性意见,这种意见不失为好的治黄战术,即每过60多年,抑或100年左右,即一旦下游黄河河床成为地上悬河,便对黄河进行平行改道。平行改道的一般办法是,将黄河北堤作为南堤,在其北挖掘一条新河道,用挖掘新河道的泥土在其北另筑一道新堤作为新河道的北堤;于是新黄河就成了低于岸外平原的正常河流了。“引黄入黄”工程完成若干年后,一旦下游出现地上悬河。便可采取专家们原来设想的上述平行改道方案。经几个轮回之后,苏皖北部便可一改现今低洼平坦的单一地貌形态,而成为高低起伏、由多种地貌形态构成的、具有相当抵御旱涝灾害能力的地区。此外,在黄土高原“山川秀美工程”完成之后,黄河泥沙会得到较有效的控制,黄河下游平行改道的周期也将会随之延长到200~300年。)
(5)20世纪90年代以来,由于黄河上游的频繁断流,渤海西南岸已出现海侵现象,“引黄入黄”之后,这种现象还会有所发展,就像现在苏北沿海发生的情况那样。在苏北是坏事,但到了冀鲁交界未必还是坏事,因为我们用了一些滨海盐碱地和烂泥塘换来了等量的蓝色国土,增加了华北的肺活量。
(6)“引黄入黄”之后,现今黄河下游地带之用水问题,可以通过黄河水的“清浊分流”来解决,何谓“清浊分流”?就是从小浪底将河水一分为二:清水入山东,浑水入江苏。其具体做法是:将封闭的引水管道铺设在现今的黄河下游河床上,从小浪底引清水入管道,按适当距离设置支管道,可以解决两侧城市和农村的部分用水问题。在干涸了的“地上悬河”的河床上铺设引水管道有如下好处:①防止了水分的蒸发;②防止了水分的下渗和侧渗;③防止“悬河”两侧土地的盐碱化;④由于“悬河”底高于两侧地面,用水可以自流,节约了能源;⑤可以基本做到定量供水,只让极少量的清水注入渤海(甚至无剩余);⑥管道所占的宽度不到原河宽的1/20,所余大量的土地仍可统一规划使用。浑水入江苏的好处如前述,不多赘述。
总之,只要按照科学的方法去实施“引黄入黄”的治黄方略,便可实现“熊掌与鱼可以兼得”。
必须提起注意的是,在引走了黄河之后,环渤海仍有辽河、滦河、大凌河、马颊河、徒骇河、小清河、弥河、潍河、胶莱河等主要河流注入渤海。其中以海河、辽河、滦河较大,它们携带的泥沙仍会对渤海有一定的影响。海河是河北平原上众多河流的汇聚,泥多而沙少,泥质因其颗粒细小而易于扩散,对渤海逐渐变浅有一定的威胁;滦河从燕山东段花岗岩地流出,河水较清澈、沙多而泥少,且多为粗到中沙,如不加紧治理,渤海北部海湾仍将缓慢向南淤积而萎缩。因此,对于它们的治理应对症下药。
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