“俟河之清,人寿几何!” 是经验之谈。需要说明的是,这个“河”是指黄河的中下游,特别是下游。
黄河中的水,一半以上在上游获得;黄河中的沙,80%以上在中游获得。它们都集中在汛期(7-10月)进入,汛期水量占年水量的60%左右,汛期沙量占年沙量的85%以上。降暴雨、发洪水时尤甚,此时5-10天的沙量可占年沙量的50%~90%。(黄河泥沙处理对策的发展、实践与认识.,王开荣、 李文学、 郑春梅, 黄河水利科学研究院)。
谈道整条河流的水沙量时,一般是采取其平均数。黄河每年的输沙量,许多文章和新闻报道都作16亿吨,含沙量作每立方米的水中含沙34千克。(最多的1933年,达39.1亿吨。(2003-9-16)世界含沙量最多的河—黄河)这 两个数字是设在河南陕县(三门峡)的水文站,就1919年到1960年天然状况下的观测结果统计出来的平均数。实际情况是河中的水是在不断流动的,水量和其中泥沙的多少,都因所在地段和所处时间的不同而不同。(中华人民共和国水利部:中国河流泥沙公报2000年,第二章 黄河,第一节 概述)。
输沙量表示在一定时间范围内,通过河流某一断面的泥沙的重量, 单位通常用吨/年来表示;含沙量则是单位体积的水沙混合物中的泥沙的重量,通常用千克/立方米来表示 。是何时何处测得,都需要注明。
含沙量的多少与输沙量的多少固然相关,但这是两个概念;印度恒河的年均输沙量接近黄河,佛经中常以“恒河沙数”以喻多不胜数;但由于它的水量比黄河大10倍以上,含沙量就比黄河低多了。河大水多,含沙量尽管小,但输沙量也可以很大。所以长江水的含沙量只有黄河水的含沙量的1/60不到,但它的年径流流量比黄河要大30倍,年输沙量就接近黄河的一半了。又如2002年黄河干流上9个水文站测得的输沙量都比多年平均量大大减少,潼关从多年平均的11.83亿吨,减少到4.496亿吨,但这并非黄河水的含沙量大大减少了,而是近年来黄河里的水少了,输送的沙量自然也少了。因此,不可以仅用输沙量减少来说明河流的泥沙问题已在得到解决,实际上也可能更为严重,因为过去曾有人以此误导公众,所以这里特别说一下。
世界部分大河有关水沙量的统计
| 河流名称 |
所在国家或地区 |
长度km |
流域面积km2 |
平均流量m3/s |
平均年输沙量/吨 |
平均含沙量kg/m3 |
| 黄河 |
中国 |
5463 |
752 |
1,820 951 |
1,600,000,000 1,060,000,000(1950-1985) |
34 25.4 |
| 长江 |
中国 |
6300 |
1,807 |
31,060 29,300 |
499,600,000 468,000,000(1950-1980') |
-- 0.55 |
| 恒河 |
印度,孟加拉国 |
|
960 |
12,000 |
1,500,000,000 |
|
| 科罗拉多河 |
美国,墨西哥 |
|
640 |
170 |
140,000,000 |
|
| 米西西比河 |
美国 |
|
3,200 |
19,000 |
310,000,000 |
|
| 亚马孙河 |
南美洲 |
|
6,100 |
19,0000 |
360,000,000 |
|
| 刚果何 |
非洲 |
|
4,000 |
42,000 |
63,000,000 |
|
| 叶尼塞河 |
俄罗斯 |
|
2,500 |
18,000 |
11,000,000 |
|
引自《自然地理统计资料》(新编第二版),商务印书馆,1984,北京;
黄河长江的资料据国际河流泥沙网中国河流泥沙资料补充。
河水中沙的多少,与它的流量大小和流速的快慢相关。因为 河流的搬运能力随着它流速、流量的增减而增减,而其中流速变化的影响大大超过流量(E=1/2MV2(流量╳流速2))。
下大雨,发洪水时,流水可以携带的泥沙多,比较粗也能夹带在其中。当水量减少或进到比较平缓地区,流速减慢时泥沙就会有沉降淤积起来。将河底垫高,河槽变浅,容纳河水的空间变小,大水一来就要漫过两岸泛滥成灾。为了防御洪水,人们沿两岸筑堤修坝;据甲骨文专家许进雄教授研究,甲骨文中的灾字,就是象洪水浩荡,波涛滚滚之之状之状。(右图,甲骨文中“灾”字的几种表现形式,据许进雄,中国古代社会,第十一章,居住,1995,台湾商务印书馆修订版,页351)
流速的快慢决定于河床的坡度,河道的宽窄和水量的大小。当然,还有一个决定性的因素,得有泥沙的来源。裸露的地面比有植物覆盖的地面更容易水土流失,这是常识,一些地区测得的数字同样面积的地面,产生出的泥沙量可以相差一百多倍!
黄河之水天上来,李白的原意是指它的源头很高,事实也是如此。黄河的发源于青藏高原上的约古宗列盆地.说是盆地,也高出海平面约4400米,几乎是泰山海拔1524米的3倍了。到内蒙古托克托,流程3472千米,落差3840多米;从托克托到禹门口,即传说中“鲤鱼跳龙门”的龙门,流程718千米,落差611米,当黄河流到河南省孟津,出宁咀峡,河道突然开阔,从宽300米剧增至宽3000米,而自此以下直至入海,再也不受峡谷的约束,水流的速度减缓,携带的泥沙一路上大量沉积。
黄河的麻烦就出出在这里,流经黄土高原时,接受了大量泥沙,流出黄土高原后,地势陡变,这些泥沙又大量沉降出来。(下图,黄河干流纵剖面,据中国自然地理图集,地图出版社,1984)
据水利部黄河水利委员会2002年公布的数据,输入黄河的泥沙,80%来自位于黄河中游的河口镇水文站到龙门水文站之间,涉及黄河左岸泾河上游和洛河上游流域的7.86万平方公里。这一范围的入黄泥沙年均达到11.8亿吨。(黄河80%入黄泥沙来源确定 ,2002-5-19 )在兰州水文站,测得的年平均含沙量为0.727千克/立方米;到潼关,为25.7千克/立方米,即流经黄土高原后,增长了35.4倍!(中国2002年的河流泥沙公报)
根据多年观测结果平均,每年有4亿吨泥沙留在从陕县(三门峡)至黄河入海口的河道中。特别是在进入中原以下地区后,由于 地势低平,接近海平面的高度,河水向下侵蚀的作用减弱,转而以向两岸冲蚀开拓为主,使河道变宽变浅和弯弯曲曲,此时水流的速度大大减少,泥沙随之大量沉积,淤积成沙洲沙坝直至成为平原的一部分。河南郑州以下至海口的下游河段长786公里,水流 的落差才93米,这种变化特别显著。从郑州至山东东阿县这段黄河,宽达十几二十公里,泥沙淤积最为显著,泥沙以每年10公分的速度抬高河床,而且有加速的趋势,上世纪五十年代,23%的淤积泥沙留在黄河主河槽中,进入21世纪,80%的淤积泥沙分布在主河槽中,人们为防御洪水在河的两岸筑坝,随着河底的垫高,堤防也越筑越高。黄河达到高于地面10米左右,在河南省新乡市,更有高出地面20米的,出现了历史上从来没有如此高的"地上悬河"。(据黄河的忧思——来自母亲河的报道;黄河小浪底大坝工程效益...等)一旦决口将不可收拾 ,每年不得不耗资约10亿元之多去加高两岸的大堤。(国际泥沙信息网)
因此,根治黄河水害,关键确实在如何降低它的含沙量,釜底抽薪的办法是保护住黄土高原的地面,尽量不让水土流失。但是天人合一的思想使古人不去到自然界中考察河水浑浊的原因,认识不到与河水浑浊与黄土高原水土流失的关系,而是在人间的帝王是否行德政上做文章,期待“圣人出”,就只能落空了。
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黄土高原的分布,中国的黄土或类似黄土的物质分布面积约有63万多平方公里,其中真正的黄土区域为30多万平方公里。据碧声:黄土的万卷书,《三思科学报道》 |
黄河成为黄河,归根到底是因为有了这个黄土高原。
世界上的黄土中国最多,面积大到约30万平方千米的黄土高原更是中国所特有的。
黄土高原东部,被黄河圈住的这个区域本是青青的草原,被称为鄂尔多斯。南北朝初期,中原大乱,公元407年匈奴族的首领赫连勃勃在此建国,称大夏天王,定都统万(今陕西省靖边县境内)称赞说:“美哉斯阜,临广泽而带清行,吾行地多矣,未有若斯之美”,418年他攻下长安,称皇帝,但仍以统万为都城,长安作为南都。说明此时陕北还是水草丰美的地方。而此时的黄河已经变黄了。黄河水中的泥沙多,起决定性作用的还是自然界本身,人力不过是使之有所缓和或加剧。
所以中国能具有了世界上独一无二的黄土高原,是地球发展过程中,在这个区域表现出来的特点,不以人的主观愿望为转移,因此也就就难以摆脱黄河不清的困扰。犹如美国摆脱不了飓风的侵袭,日本摆脱不了地震的威胁,而对于飓风和地震,用人力使之有所缓和也还做不到呢。
因此我要说河清无日。
为什么在我国会出现这样大的黄土高原呢?
请读下一篇,黄沙远上白云间--黄土地的来历。
posted on Tuesday, October 26, 2004 3:47 AM
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