黄河退耕还林减水减沙效益初现

针对河龙区间（河口镇水文站现为头道拐水文站）降雨量减少或减少幅度不大而区间来水产生河川径流量却减少剧烈，进而河流输沙量更是降低到1亿t左右，分析其原因有自然因素也有人为因素，结合理论分析与实际查勘，特别倾听一直工作在一线的水文职工对此“异常”情况与历史上的水文情势的变化有哪些不同的直观感受和认识，将对开展水文情势分析有很大的帮助。

1. 减水减沙明显

1.1减水减沙

根据黄河水资源公报，2009年各流域分区降水量与1956~2000年均值（以下简称多年）比较，黄河龙羊峡以上、头道拐至龙门区间、花园口以下偏多13.0%、2.2%、4.2%，其余二级分区偏少，其中兰州至头道拐区间偏少25.0%、黄河内流区偏少9.1%，其他偏少在3.5%以内。

头道拐与龙门区间是黄河主要暴雨洪水和多沙来源区，近10多年该区间水量沙量锐减，2009年降水量与多年比较偏多2.2%，2009年头道拐、龙门实测径流量分别为169.6亿m³和178.3亿m³；2009年两站之间实测径流量的差值仅为8.7亿m³，而多年均值头龙之间为50.8亿m³，锐减幅度为82.8%。2009年黄河龙门、渭河华县、汾河河津、北洛河状头四站合计实测输沙量为1.182亿t，比多年均值12.52亿t偏少90.6%。

1.2暴雨次数雨强总量减少

黄河三大洪水来源区分别为河（口镇）龙（门）区间、龙（门）三（门峡）区间、三（门峡）花（园口）区间。河龙区间为黄河洪水三大来源区之一。黄河近300 年来，花园口站超过20000m³/s流量的大洪水有4次(1761年32000m³/s，1843年33000m³/s，1933年20400m³/s， 1958年22300m³/s)。1843年黄河特大洪水主要来源于陕北的皇甫川、窟野河、无定河一带以及泾河、北洛河上游的洪水。1933年黄河大洪水由陕北的延河、清涧河以及渭河、泾河洪水所组成。局部地区暴雨强度大洪水频繁， 1977年8月1日陕西与内蒙交界的乌审旗发生一次特大暴雨，暴雨中心木多才当10小时降水1400毫米（调查值）。陕北孤山川高石崖站，集水面积1263km²，1977年8月2日，出现洪峰流量10300m³/s。窟野河温家川站，集水面积8645km²，出现10000m³/s以上的洪峰有6次。

最近20年来该地区仅发生一次上万的洪水，洪水次数与强度减少明显。

2. 减水减沙原因

经过实地查勘，区间水沙量锐减主要因素为自然与人类：降水强度与暴雨总量不多、水土保持与退耕还林、煤矿开采、河道挖沙采矿等综合作用的结果，其中退耕还林减水减沙效益初现，有可能占其中的3成。

2.1自然因素

降雨总量、降水强度与暴雨总量不多是区间不产水不产沙的主要原因。

2.2水保措施与退耕还林

水土保持是黄土高原坚持不懈的长期的工作。

自2000年以来的退耕还林成效显著。

据新华网报导：西部大开发10年来，陕西省植被覆盖度持续稳定增长，由2000年的56.9%上升至2010年的71.1%，年均增加1.4%。其中榆林市植被覆盖度由12%上升至33.2%；延安市植被覆盖度由45.4%上升至68.2%。陕西省植被覆盖度的持续增长得益于退耕还林区的植被覆盖显著增加，以及长城沿线防风治沙工程区植被覆盖度大幅上升和天然林保护区植被覆盖度的上升。

2.3煤矿开采、河道挖沙采矿

能源开发特别是煤炭开采对地下水系统的平衡破坏，有“挖了一山煤，流走一条河”说法。对于煤和水共存于一个地质体的矿产开发，煤矿的开采与地下水资源紧密相连，煤层往往与地下含水层相邻，采煤时会疏干地下水，有的地方会形成以矿井为中心的降落漏斗，使地下水向矿坑汇流，影响了地下水资源的补排关系，打破了地下水原有的自然平衡，这直接改变了地表出露和开采的可能。

山西省有关成果，根据测算，每开采1吨煤，要影响、破坏、漏失2.48立方米的水资源，按照现状开采量6亿吨计算，每年就有约15亿立方米的水资源浪费掉了。

皇甫川滩区农业用水已由政府投资建设傍河取水的机井，窟野河神木河滨公园橡胶坝拦截大量水，黄河府谷与秃尾河、窟野河挖沙取卵石粉沙，有些河段形成大小的深坑，既有行洪河道被挖深又有来水填洼阻水下泄，使径流过程水量损失量大大增加。另外，随着矿产开发与河道开采部分河段出现大的裂缝，也是河道径流较少。

3. 现场查勘分析

3.1 退耕还林减水减沙效益

本次查勘尽管是时间断但仍然有不少的收获。

裸露的砒砂岩地区称为地球环境癌症，只能种一些沙棘。试验证明在风化和未风化的砒砂岩上，只有沙棘可以较好地生长。同其他灌木相比，它根系发达、枝条粗壮、叶片饱满、萌蘖力强，三五年后即可郁闭成林。人工种植的地方植被率提高了30%－50%，径流量减少了22%－32%，土壤的氮、钾含量都有所提高。沙棘这种植物耐寒、耐旱、耐瘠薄，一旦扎下根来，就迅速向四周蔓延，覆盖整个地面。用这种办法，把土石刚性坝与植物柔性坝结合起来，刚柔相济，改变了沟道的输沙输水特性，使暴雨形成的股流变为漫流，起到了拦沙、缓洪、储水的作用。

柠条是鄂尔多斯市治沙造林的先锋树种，具有旱不死、砍不死、牲畜啃不死的特点。

灌木丛就像“地上一把伞、地下一张网”，沙棘的灌丛茂密，根系发达，可形成“地上一把伞，地面一层毯，地下蓄水湾”。

内蒙古沙圪堵水文站站长认为近10年的退耕还林使环境确实有了巨大的变化，“一根草一滴水”。一滴水掉在草里，草长大了水没了，草长大了又能创造了一滴水，留着了一滴水；水是生命之源，一滴水，一根草，绿色与希望。

“一根草一滴水”朴实的语言说明了林草减沙的效果，他认为整个作用中退耕还林种树植草能占到差不多三成。

3.2 河道形态改变

陕西省神木水文站老站长认为：径流减少认为因素主要是河道被改造所造成的，而不仅仅是开矿和退耕还林。举例说明，上游水文站实测流量经过下游站时洪峰流量坦化明显。他举出两次洪水过程都是这样。

煤炭与矿产开采会影响到河道的径流，地面塌陷，地裂，河岸整治护岸修路，滨湖公园橡胶坝拦水蓄水取水。取沙石河床裸露，矿渣堆积，洪水演进受到影响；水土保持淤地坝的建设拦水拦沙，生产生活用水，环境景观农家乐，水产养殖等。

3.3 禁牧与治理相结合，企业支撑的治理大旗

除了长期的水土保持淤地坝小流域治理以及退耕还林的实施外，国家“以粮换林”政策深入人心。封山禁牧与一些企业进驻发展的同时也相应承当治理荒漠化的责任义务取得了很好的效果。

陕西省政府2003年3月10日颁布了《关于实行封山禁牧的命令》，而畜牧大区的内蒙古在2000年开展退耕还林的同时就实行了封山禁牧，舍饲养畜。2007年10月1日起施行《山西省封山禁牧办法》。《陕西省封山禁牧条例》已于2007年11月24日经陕西省第十届人民代表大会常务委员会第三十四次会议通过，自2008年3月1日起施行。

封山禁牧是指县级以上人民政府为保护林草植被，对划定的林地、草地等区域进行封育并禁止放养牛、羊等草食动物的管护措施。

鄂尔多斯市是企业进驻发展的同时也相应承当治理荒漠化的重任。工业化、城市化持续快速发展，使鄂尔多斯具备了工业反哺农牧业、城市支持农牧区的基础，禁牧、休牧、轮牧，舍饲养殖，一系列有效措施相继实施。到2009年，全市禁牧草场面积达到3518万亩，休牧草场面积达5298万亩，分别占草场总面积的39.9%和60.1%。2009年，全市还完成禁止开发区1万平方公里生态集中恢复区建设任务，使生态得以大面积恢复。

库布其、毛乌素两大沙漠大多为固定半固定沙丘，流动性的新月型沙丘及沙丘链极少。库布其多为细、中沙，而毛乌素则以中、粗沙为主，地下水赋存条件很好，发展林牧业前景广阔。对这一地区，鄂尔多斯市实行土地有偿转证，谁治理、谁受益，以促进植被建设，改善生态环境，加速畜牧业生产发展的步伐。

4. 利用黄河水引灌黄河闭流区改造毛乌素沙漠

黄河内流区有时也称为闭流区，有文献建议与黄河有地下水联系的部分或全部归到黄河流域内。内流区是鄂尔多斯高原的一部分，位于白于山北部，东、北、西三面被黄河（含支流）围绕，面积4.2269万平方公里，其中3.6万平方公里属内蒙古自治区，0.5万平方公里属陕西省，0.1万平方公里属宁夏回族自治区；年均降雨200～400毫米，多以暴雨形式出现，年均蒸发量1400～1800毫米，天然年径流量3.12亿立方米，年径流深7.4毫米。由于长年的剥蚀和堆积作用，内流区地表大部被风积砂覆盖，北部是库布齐沙漠，中南部是毛乌素沙地，西北部和东南部是流动沙丘夹杂有零星基岩台地和剥蚀平地，低洼处分布有众多湖（淖）和草滩，形成荒漠中的绿洲。内流区海拔1100～1500米，区内相对高差只有20～80米，包气带岩性主要是第四系河湖相中细砂，上部为风积砂，下部为白垩系砂岩，透水性强，有利于降水入渗和地下水更新。植被覆盖率为5%～10%，属于荒漠草原地貌形态。

两大沙区总面积约3.5万平方公里，其中库布其沙漠面积为1万多平方公里、毛乌素沙漠2.5万平方公里。这一地区大多为固定半固定沙丘，流动性的新月型沙丘及沙丘链极少。库布其多为细、中沙，而毛乌素则以中、粗沙为主，地下水赋存条件很好，发展林牧业前景广阔。

充分利用黄河水进入内流区和两大沙漠部分地区进行生态工程建设，这些水量可以不占国务院批复的黄河八七分水指标，丰水年份可以多取贮存在内流区各处低洼地，不很多的居民迁移，构建“生态无人区”，利用水资源加快改造荒漠化，初步估算除了刚开始的年份每年引水20多亿m³，以后每年补充5亿m³左右即可把黄河内流区以及周边的沙漠改造为绿洲；极有可能成为我国第一个消失的沙漠。

黄河处于一个较长时期的枯水少水期逐步向平水或多水时期发展，就是近年黄河水资源紧缺时期，2003-2009年平均黄河入海径流量（利津）高达181.8亿m³，头道拐站年径流量没有低于100亿m³，20多亿m³仅相当于黄河一次中常洪水过程水量。把黄河水留到生态脆弱区改善生态环境，不仅有利于“山川秀美”同时减少泥沙向黄河淤积，可以直接减少黄河输沙水量。

5. 问题讨论

5.1 禁牧与退耕还林

各地对于封山育林禁牧都采用了强有力的措施，比如乡镇摩托车队检查放羊放牧，特别是傍晚。经济发展较快的矿产资源多的地区禁牧就好，煤矿开发经济发展不依靠坡耕地，经济发展缓慢地区仍然没有按政策退耕还林，比如子洲县岔巴沟等。

5.2 工矿弃渣与采沙

一些企业发展仍没有严格按照水土保持法规以及监督监测要求对所产生的废渣进行有效的填埋或固化。河道整治与护岸修护产生了大量松散的堆渣。河道乱挖乱采严重，坑坑洼洼。

5.3 经济林草效益有待进一步开发

圈养与饲料草的种植密不可分，沙棘饮料仍需进一步推广，影响果实采集和种植的积极性。治沙离不开产业拉动，阿拉善牧民进行了卓有成效的探索：在沙漠里种植经济作物梭梭，在梭梭根部再嫁接经济作物肉苁蓉，实现治沙与致富双赢。

5.4降雨量增减幅度与现行仪器关系需要进一步论证

1995年水利部水文司引进的澳大利亚dt300型雨量数据收集系统，黄委会水文局分得82台，中游水文水资源局承担了试验任务，分别安装在榆次、延安水文水资源勘测队所属15个水文站和25个群众雨量站。现在大多数使用的是南京水利水文自动化研究所的jdz02-1型翻斗式雨量传感器有众多文献给出了不同的实验结果总体评价良好，这与基础同志的认识相一致，但不可忽视的是干旱蒸发量地区特别是风沙多的西北地区，总要翻斗内存有泥沙对于分辨力0.2mm是否存在偏大的可能，按要求应该及时清理对于大多数仪器使用者恐怕还难以达到，最好在仪器完善方面进行调试改进。

5.4退耕还林减水减沙效益可能占其中的3成

充分肯定退耕还林减水减沙效益同时要清醒地认识到降雨中暴雨以及雨强总量起到作用可能会更大，并且植被的恢复总要有一个过程，一些地区属于无法恢复或改造的，历史上多沙区植被达到“山川秀美”的时期但黄河仍有接近每年十亿吨泥沙产生，因此，只有坚持不懈的搞好植被修复，把脆弱的生态环境恢复到良性的发展轨道中，退耕还林减水减沙效益有待于进一步考证，初步判断有可能占其中的接近3成。

5.5结语

经过实地查勘综合分析，区间水沙量锐减主要因素为自然降雨与人类活动：降水强度与暴雨总量不多、水土保持与退耕还林、煤矿开采、河道挖沙采矿等综合作用的结果，其中退耕还林减水减沙效益初现，估计占其中的近三成。

区间水量锐减和入黄水量的不足直接减少下游水资源的供给，影响河道冲沙水量和生态环境需水量。也就可能影响到黄河水沙调控体系的建立与实施，影响到维持黄河健康生命目标的实现，甚至影响到黄河的长治久安。

参考文献