论文快递｜刘晓燕：关于黄河水沙形势及对策的思考

关于黄河水沙形势及对策的思考刘晓燕（黄河水利委员会，河南 郑州 450003）摘 要：水少沙多是黄河的突出特点。进入21 世纪，黄河天然径流量淘汰了20%，取用水量却不停增加。

近10 a 黄河头道拐至花园口河段和全河的地表水资源使用率已划分达60%和80%，水少问题越发突出，缺水已经成为黄河流域面临的最大问题；节水潜力是有限的，将黄河下游分水指标过多调整给上中游又将导致不康健河段更长，因此建议尽快开工建设南水北调西线工程，并兴建多年调治水库，提高黄河蓄丰补枯的能力。2000—2019 年，潼关年均输沙量仅2.45 亿t／a，“沙多”压力有所缓解，但还原坝库拦沙量后的流域产沙量为5.64 亿t／a，仍然远高于黄河下游的蒙受能力。

未来，如果能将林草梯田笼罩水平提高至理想情景，流域产沙量可降低至4 亿～5 亿t／a；可是，黄土高原植被极易受人畜破坏而退化，若退化至2010 年水平，“龙华河”四站沙量将反弹至6.7 亿～7.1 亿t／a。因此，黄河水沙调控工程和防洪工程的计划设计必须为未来沙量反弹留足空间。

为控制入黄沙量在低位水平、支撑黄河长治久安，黄土高原应优先重视现状林草植被的维护，并革新黄土丘陵沟壑区第五副区产沙的控制措施。关键词：黄河；水情；沙情；对策；建议黄河水沙情势是实施黄河流域生态掩护和高质量生长战略的基础条件，是黄河重洪流沙调控工程结构及运用方式、河流工程部署、流域内水资源设置和跨流域调水工程决议等的基础。因此，笔者拟重点讨论黄河面临的水沙形势与挑战，旨在为宏观决议提供参考。

1 流域概况及数据泉源黄河流域地跨青藏高原、黄土高原和黄淮海平原三个台阶。兰州以上地域多属青藏高原、局下属黄土高原，年均降水量490 mm，是黄河径流的主要泉源区，年均孝敬约57%的径流量、但取用水量仅占全河的7%。流域中部是群山、平原和沙漠围绕的黄土高原，年均降水量440 mm，是黄河泥沙和污染物的主要泉源地。黄河下游是地上悬河，汇入水沙和废污水很少，为黄淮海平原地域人民的生发生活用水提供了便利。

黄河最突出的特点是水少沙多、水沙异源。在人类运动相对较少的时期，黄河陕县站实测输沙量高达16 亿t／a（1919—1959 年）、是长江年输沙量的4 倍，但全河天然径流量仅为580 亿m3／a（1919—1975 年）、只有长江天然径流量的1／17。

黄土高原年均产沙量占黄河流域产沙总量的97%，但其对黄河径流量的孝敬仅约15%，流域中部的径流实际主要来自黄土高原周边的土石山区和风沙区。笔者接纳的实测水量和输沙量数据均来自《中华人民共和国水文年鉴》（黄河流域卷）。供水量、用水量和天然径流量数据均来自1998—2018 年的《黄河水资源公报》。

接纳的黄土高原入黄沙量，是黄河循化至青铜峡区间、河口镇至龙门区间、汾河河津、北洛河头、泾河张家山和渭河咸阳站的输沙量之和，其中1933—2019年接纳实测输沙量数据，1919—1932 年接纳黄河水利委员会水文局插补延长的沙量数据。基于实测输沙量，还原坝库拦沙量和引水引沙量，可获得流域产沙量，其中坝库拦沙量为观察分析结果、引水引沙量为实测数据。接纳的1956—2019 降水数据主要来自水文年鉴、部门来自国家气象中心共享网站，进而提取并盘算了黄河主要产沙区日降雨量大于25 mm 的年降雨总量，称为有效雨量。

1919—1955 年，因雨量站稀少，使用全国1990—2009 年网格化气候数据集［1］提供的黄土高原汛期降雨量和1956—2009 年实测的有效降雨数据，推算了黄河主要产沙区的有效雨量，故可靠度略低。接纳的“林草地面积”是流域易侵蚀区内林地和草地面积的总和，系使用遥感影像（分辨率30 m）、依据《土地使用现状分类》（GB／T 21010—2007）提取获得，与水土保持部门的统计口径差别。其中，流域的“易侵蚀区面积”是剔除建设用地、石质山区、平缓的河川地宁静原后的流域面积，是流域泥沙的主要产地。接纳“NDVI”和“林草植被盖度”表征林草地的植被笼罩水平，其中NDVI 是使用遥感影像提取的可反映植被生长状况的指数；使用遥感影像获取的NDVI值，可盘算出林草植被盖度［2］。

2 水 情2.1 近年来水形势水少是黄河的自然特点。1919—1975 年，还原人类用水和水库蓄变量后，黄河天然径流量花园口站为559 亿m3／a、利津站为580 亿m3／a。2016 年，黄河流域人均水资源量为408 m3，只有全国平均水平的1／5，若扣除向其他流域的供水量，则黄河流域实际的人均水资源量仅332 m3。

由于水少，旱灾一直是黄河流域人们生发生活面临的主要灾害。据《黄河流域水旱灾害》［3］，黄土高原平均每10、5、2、1.25 a，就有53%、49%、36%、22%的面积发生重度旱灾；北宋以前，山西、河南两省平均每百年发生严重干旱次数划分为6.2 次和3.2 次，但13—19 世纪划分增加到49 次和17 次。

1972—1999 年，黄河下游有22 a发生断流，其中1997 年利津断面全年有226 d 断流、甚至生长到距入海口704 km 的开封。更为严峻的是，随着流域地下水开采、坝库蒸发、梯田建设和林草植被的改善等，黄河的河川径流量仍在淘汰。

2000—2018 年，在流域降水量略偏丰情况下（偏丰1.6%），花园口断面天然径流量只有463 亿m3／a。从流域主要来水区降水与径流的关系变化看（见图1，图中“基准年”的时段选择思量了下垫面变化特点），流域产。

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