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“绿色巨变”潜藏风险
1922~1932年,黄河曾经历过一个枯水枯沙时段,1928年径流量仅199亿立方米,输沙量只有4.83亿吨。大旱之后必有大涝,1933年,黄河出现特大暴雨洪水,输沙量高达39亿吨,造成黄河下游决口50余处,洪水席卷冀鲁豫苏4省67个县,导致300多万人受灾。
记者在陕北采访,只见昔日像一笼笼蒸熟的黄馍的山丘,被一片片油松、刺槐、林果盖得严严实实,“高土高坡”的印象已被绿色所颠覆。在惊叹这一巨变的同时,专家提醒,对减少黄河来沙而言,生态水保措施并不是万能的,要警惕被绿色掩藏的风险。
流经南泥湾的汾川河,流域植被覆盖率达85%。2013年7月,汾川河发生超过多年均值3.9倍的高强度降雨,径流量和输沙量分别为多年均值的17倍和15.5倍。流域内建于1958年的胜利水库,之前55年淤积了300多万立方米泥沙,可暴雨后淤沙陡增200多万立方米。据了解,汾川河流域当时共发生6次降雨,由于植被条件好,前4次没产流,大部分雨水下渗;第5次降雨产生小洪峰,证明下垫面饱和;到第6次降雨,生态“绿网”被撕开,出现大产流、大产沙情况。
张金良说,汾川河“2013.7”洪水具有非常重要的警示意义。河流输沙量与流量的高次方成正比,当雨强到一定程度,超过植被承受范围,径流就会突然成倍增加,带走大量泥沙。这也证明,水土保持措施只在一定量级降雨下起作用,一旦发生超量级降雨,水土流失反而会加大。
目前黄土高原已建淤地坝5.84万座,控制水土流失总面积的16%,成为拦减黄河泥沙的重要防线。骨干坝的淤积年限一般在10~20年,中小型淤地坝一般在5~10年。很多淤地坝建设时间较早,部分坝拦沙库容已满,失去拦沙功能;一旦发生超设计标准的暴雨洪水,可能导致淤地坝系“串糖葫芦”式垮塌,将拦淤的泥沙重新输送入河。
流经陕西佳县的佳芦河是黄河的一级支流,流域内的柳沟淤地坝建于上世纪70年代,经过40年的淤积,基本淤满。2012年7月,突发暴雨将淤地坝冲垮,仅三天时间,淤沙全部被冲走。流域内的康崖窑淤地坝也被冲毁,仅20个小时,所淤泥沙就全被带走。
张金良认为,黄河主要产沙区的产沙能力在长时期内不会变化,泥沙供给可以说是无限的。对于特定的产沙区,存在一定的降雨阈值,当降雨条件小于该阈值时,侵蚀产生的沙量不断滞存于坡面或局部沟道内,入黄沙量很小;当降雨条件满足该阈值时,长期“零存”的沙量将被大规模“整取”入黄。而淤地坝、梯田等拦沙工程,也存在“零存整取”风险。
在长期枯水枯沙后,1998年7月,内蒙古鄂尔多斯西柳沟流域迎来大暴雨,7月12日,含沙量达1350公斤每立方米的洪水入黄河后,携带的泥沙将黄河拦腰截断,形成一座长10公里、宽1.5公里、厚6.27米,淤积量近1亿立方米的巨型沙坝,造成巨大灾害。
工作人员在模型黄河小浪底库区断面进行含沙垂直测量。朱祥 摄
大洪水几率增加
自1982年黄河下游发生15300立方米每秒洪水后,黄河已连续34年未发生超过10000立方米每秒量级的洪水,但风平浪静之中暗藏忧患。
2016年7月,属海河流域,但紧邻黄河的豫北地区出现大暴雨,若这场降雨偏移到黄河流域,花园口水文站洪峰流量将达18900立方米每秒。专家指出,大洪水的发生有周期性特点,同量级大洪水,时间间隔越长,发生的概率就越高。1958年黄河下游发生22300立方米每秒的大洪水,属于60年一遇洪水,距今已59年;1982年黄河下游发生15300立方米每秒的大洪水,属于30年一遇洪水,距今已35年。
黄河中游具有暴雨频繁、强度大的特点。1977年内蒙古乌审旗降特大暴雨,降雨中9小时雨量达1400毫米。黄河下游所在黄淮海地区暴雨也相当剽悍,1975年淮河流域降特大暴雨,暴雨中心24小时雨量达1060毫米,洪水造成包括两座大型水库在内的数十座水库垮坝。如果当时雨区稍偏北,黄河下游将面临巨大考验。
黄委会曾测算,黄河下游有发生55000立方米每秒大洪水的可能。专家指出,虽然水土保持对黄河下游减水减沙效果明显,但从历史上特大洪水形成过程看,降雨所起的作用处主导地位。
结合现在的地形地物分析,下游大堤一旦决口,洪水泥沙灾害影响范围涉及冀、鲁、豫、皖、苏五省110个县(市),总土地面积约12万平方公里,人口超过1亿,耕地面积1.12亿亩。而且,历史上黄河大堤汛期决口后,从未有当即堵复的先例。
兰考东坝头被称为黄河“最后一弯”,风平浪静的黄河舒缓流过,不见一丝桀骜与狂暴。可1855年,黄河就在此处决口改道,形成现在流路。此前600多年间,黄河长期侵夺淮河流路,自江苏大丰入黄海。从公元前602年至1855年,黄河共大改道5次,在黄淮海平原上完成了由北向南、幅度达25万平方公里的扇形摆动。专家指出,依照黄河当前流路特征,一旦决口,可能引发改道,其灾祸难以承受。
山东邹平县黄河防汛队员在黄河岸边巡视(2014年7月7日摄)。董乃德 摄
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