顾景林||西北降水及黄河水沙近况管窥

中国科学院的研究表明:“自上世纪八十年代中期开始,我国西北地区的黄河以西区域降水开始逐渐波动增加,在新疆大部、祁连山区、河西走廊及青藏高原的部分地区表现尤为明显。”
2019年,西北地区多雨,宁夏出现猛烈暴雨,一度引发局地洪涝,6月下旬,位于塔克拉玛干沙漠边缘极度干旱的且末县居然下起了大暴雨,半天内的降雨量相当于当地两年的降雨量,创当地有气象记录以来最高纪录。一向干旱少雨的甘肃、青海多地甚至因为降雨酿成了洪灾和地质灾害,敦煌莫高窟两度因为暴雨和洪水而被迫关闭,9月下旬,内蒙古西部、甘肃西北部、新疆西部和北部局地降雨偏多超过200%。
2019年6月下旬西北地区大范围降雨
(2019年6月26~27日全国降雨量实况图)
降雨云带深入塔里木盆地
(2019年9月11日风云4号卫星云图)
降雨云带覆盖塔里木盆地
(2020年5月10日风云4号卫星云图)
可见,只要满足一定条件,降雨云带也能深入到常年无雨的塔克拉玛干沙漠。中科院的研究认为:“全球变暖驱动水循环加剧导致西北气候暖湿化的过程——对于西北而言,水汽主要来自阿拉伯海和印度洋。随着北极变暖,来自北冰洋的水汽也在增加。三个地方的水汽集中到西北,水汽增多,西北降水也就增多了。”
2002年中国科学院院士施雅风预测:“未来50年间,中国西北地区年均气温将升高2.7℃,年均降雨量将增加25%,大部分地区有望逐渐变得温暖湿润起来。”
青海湖、扎陵湖、鄂陵湖
2015年扎陵湖和鄂陵湖出现有记录以来最高水位。近年,扎陵湖和鄂陵湖面积日益扩大,与2017年相比,两湖面积分别增加了74.6平方公里和117.4平方公里,青海湖面积也有明显增加。2005年以来,青海湖水位连续15年回升,2019年青海湖水位较常年值高出1.87米。
卓乃湖溃决外流
位于青海可可西里的藏羚羊产仔地卓乃湖水位因融水和降雨增加而连年上涨,2011年9月15日,湖堤在大雨中发生溃决,形成宽100多米、深6~7米的冲沟,十几亿立方米的湖水外泄,沿途冲决库赛湖、海丁诺尔湖、盐湖等三湖,一直东流到距青藏铁路仅8公里处,蜕变成外流湖。
2020年夏天,黄河上游来水176.34亿立方米,较多年平均值偏多60%。中游潼关水文站出现20年以来最大洪水,流量达6300立方米/秒。位于山东东阿县城东的黄河下游艾山卡口河段主河槽最大过流能力由4200立方米/秒提升至5020立方米/秒,为20年来最大。
建国后,黄土高原开展大规模的打坝淤地,建设宽幅水平梯田,改种、扩种经济林,使植被覆盖率大幅度增加。在发展生产的过程中,治理了水土流失,拦截了大量入黄泥沙。
淤地坝
延安地区在黄土荒坡上种植苹果树,既创造了巨大的经济效益,又给荒坡增加了植被。延安苹果种植面积达600万亩,苹果收入占到农民收入的60%。黄土高原地区苹果的种植面积在全球占比超过1/5,产量超过了27%。植被覆盖率达到63.6%。
春夏时节梯田披上绿装
黄河流域已建成淤地坝5.88万座,建设基本农田550万公顷,完成初步治理水土流失面积24.4万平方公里,平均每年拦减入黄泥沙4.35亿吨。黄土高原近一半的水土流失面积得到初步治理,林草植被覆盖率普遍增加10%~30%,黄土高原主色开始由“黄”变“绿”。
内蒙古亿利资源集团在库布其沙漠发展沙产业,种植沙柳、甘草等经济林,开展多种经营。多年来,共造林6000平方公里,在他们的带动下,库布齐近6成沙漠面积得到治理,降水量增加了6倍,他们治理荒漠的成效得到了国际认可。

毛乌素沙漠以前每年流入黄河的泥沙高达5.3亿吨,占据黄河中上游入黄泥沙量的1/3。经过几十年的治理,加上降水增多带来的有利影响,毛乌素沙漠的许多沙地都改造成了林地、草地和良田。“到21世纪初,已有600多万亩沙地得到治理,黄河的年输沙量足足减少了4亿吨。毛乌素沙漠即将成为中国首个被人工“消灭”的沙漠。”
黄河是世界上含沙量最大的河流,以前每年有约16亿吨的泥沙从黄土高原进入黄河,其中有4亿吨泥沙在水库和下游河道沉积,使下游河床以每年10厘米的平均速度抬升。经过几十年的建设,现在入黄泥沙减少到一般不超过13亿吨。但仍然是世界上含沙量最高的河流,黄河并不需要太多的泥沙。
建设和合理运用水库可以起到蓄丰补枯,拦沙,冲沙等作用,合理分配水量可以把有限的水资源用到最需要的地方。调度不合理,过度拦蓄、取用水资源则可能造成河流断流,泥沙淤积等问题。1972~1999年间,黄河有22年出现干流断流。
每年的11月份到次年的7月份,三门峡水库非汛期蓄水,很少向下游放水,上下游水流速度降低,泥沙淤落,河水澄清。汛期放水冲沙时则是浊流滚滚。如果不冲沙,泥沙在库底大量沉积,就会造成水库淤塞。水库目前采取“泄洪不发电,发电不泄洪”的运行规则。
2014年4月13日亲临三门峡水库的考察者对看到的情形有如下描述:大坝上游1公里处,河水已经变清。...发电机组停运,闸门关闭,下游河水清澈,流量几乎为零。...导流堤内泄洪道河面,河床岩石裸露。...水库现在是存水,排沙,排沙,存水。...不排沙,库内泥沙淤积,库容减小。...排沙需要消耗库内存水,使水头降低,...发电机组因而常常处在停机状态。
小浪底水库有75.5亿立方米的设计拦沙库容,原设计25年淤满,到2020年建成蓄水20年的时候,小浪底水库泥沙淤积量仅为31.46亿立方米,只占设计拦沙库容的42%。在拦沙库容淤满之前,有相当一部分泥沙将被拦在库内,向下游排沙较少。
小浪底水库调水调沙
2002年以来,黄河进行了20多次调水调沙,每次都将数以亿吨计的库区淤沙冲刷入海。据黄河入海前的最后一个水文站——利津水文站1950~1999年50年的资料统计,黄河多年平均入海径流量为343.3亿立方米,多年平均来沙量为8.68亿吨。入海泥沙在黄河三角洲每年填海造陆达3万多亩。从2004年起,冲淤强度逐渐减弱,每年填海造陆面积减少到1~2万亩。1855~1985年间,黄河尾闾河段实际行水96年,海岸线向前推进了28.5公里,平均每年推进0.3公里。
黄河入海口
本文数据系多年来收集的一些散见于网络的资料,有的出自于记录、统计资料,有的出自于科技论文,有的出自于报刊、电视,意在提供一个线索,仅供参考,引用时请自行复核。
参考文献:
1、黄河在这里变清 |“三门峡旅游服务中心” 公众号|2020年4月18日
2、CCTV13|“直播黄河”山西、陕西篇|2020年9月
3、顾景林|三门峡水库有可能起死回生!顾景林断言:三门峡水库问题是可以解决的技术问题! |“讲地又讲理” 公众号2019年11月12日 转发网址:http://www.hnxw.cc/39674-1.html
4、顾景林|生态的真谛(精编)|“高中地理学习辅导” 公众号2021年4月13日
5、我国最大沙漠现“绿洲”,西北地区转向“暖湿化”?|中国环境2020年5月18日
6、温暖中国,西北变江南?|“地理公社”公众号2021年3月11日
7、人定胜天:中国首个被人工“消灭”的沙漠|“科技前沿阵地”公众号2021年3月13日
(作者:顾景林,高级工程师;从事科技创意研究,研究课题有南水北调线路优化,三门峡水库恢复正常运行等。文中图片来自网络,特向原作者致谢!本文经作者授权同意本平台发布。)
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