【橙訊】早前河南爆發特大暴雨,災害的慘痛教訓還歷歷在目,近日來鄭州又連連遭遇暴雨紅色、雷電黃色、大風黃色、地質災害橙色預警。我們不禁要擔心,如果暴雨成為常態,鄭州該怎樣對應?

「一下雨就積水」的鄭州,近年來在建造「海綿城市」中投入力度極大,建設了很多吸水、蓄水、淨水和釋水設施,比如人工濕地、綠色植被、花盤、樹池等設施。其設計主要是解決中小雨、一定量地表水的滲透迴圈等。

但面對一小時107個西湖的水量,滯洪是遠遠不夠的。堵不如疏,疏不如引,應充分利用周邊河流水系的行洪能力,將洪水排出去,才能有效緩解城市內澇。

「一下雨就積水」的鄭州

要說鄭州的水系條件是不錯的,境內有兩條主要河流——黃河和賈魯河,這內澇怎麼就排不出去呢? 

原因是,賈魯河只是淮河的二級支流,行洪能力較差,只能將少部分洪水引到南邊的淮河水系排出來緩解災情。

而流經鄭州市北部的黃河,由於早已形成「地上懸河」,兩岸是高聳堅固的大堤,一滴水也流不進去,根本無法起到排洪作用。

懸河怎麼形成

黃河流經黃土高原,黃土的顆粒過於微小,結構過於酥鬆,在水流或風力的作用下很容易流失並進入黃河水,這使得黃河世界上含沙量最高的河流。

人類還沒有出現之前(當然也就不存在任何人類對自然環境的破壞或影響),黃河就已經從黃土高原輸送了大量的泥沙,堆積成了華北大平原。

「黃河斗水,泥居其七。」根據19191960年的資料統計,黃河多年平均輸沙量達到 16 億噸。如果把黃河每年輸送的這16億噸泥沙堆成一條高寬各一米的土堤,其長度可有地球至月球距離的3倍。

黃河鄭州段

黃河的水量不大,下游河道寬、坡降小、流速慢,所以泥沙不能全部沖入大海,很多都堆積在下游河道裡。天長日久,河床不斷抬高,逐漸成為高於兩岸地面的懸河。

現在黃河下游的河道是1855年銅瓦廂決口改道後形成的,除了其間有9年因花園口決口改道外,到1970年已使用了106 年。

在山東利津以上河道每年淤積以4億噸計,已累積泥沙424億噸;利津以下河道每年淤積以8億噸計,已累積泥沙848億噸;其餘424億噸已輸往深海。

1970年後注入黃河中游的泥沙逐漸減少,到2018年,如平均每年以1億噸計,累積泥沙38億噸。仍按以上比例計,利津以上河道累積了9.5億噸,利津以下河道累積了19億噸,流入深海9.5億噸。

即使不考慮今後可能還有新的泥沙流入,利津以上河道已累積了433.5億噸泥沙。

黃河在河南沁河口附近,水位高出河堤外地面67米,高出新鄉市區地面20米;在柳園口附近,黃河灘面高出開封市地面7米左右。

鄭州市北部大名鼎鼎的花園口就是黃河懸河的起點,其流量和水位是黃河下游的防汛標準。

黃河下游河道歷史變遷示意圖

上中游水土流失治理

懸河中流淌着的河水全靠兩岸堤防約束。隨着河床逐漸淤高,河堤也得不斷加高。

每當洪水來臨,水面更是大大高出兩岸,堤防稍有損壞,後果就不堪設想,因此減少泥沙流入黃河刻不容緩。

建國以來在黃河上中游黃土高原地區廣泛開展了水土保持建設,採取生物措施與工程措施相互配合、治坡與治溝並舉的辦法,治理水土流失取得明顯成效。

60年代至 70年代末期,對水土流失的治理措施注重治溝和治坡相結合,到 70年代,每年流入黃河的泥沙量減少到約13億噸。

70年代末期至90年代注重小流域綜合治理模式,以農業生態系統功能提升和植被建設為重點,流入黃河的泥沙量持續下降,每年減少到約8億噸。

 位於河南洛陽的小浪底水庫

下游河道泥沙怎麼處理

要使懸河落地,就得清除河道泥沙,使河床恢復原狀,降低到兩岸土地的平面以下。

其實黃河水利委員會已經實施調水調沙20年,保證了黃河主河槽過流能力,減少黃河汛期洪水的風險。

專家一直在研究和試驗解決的辦法。例如,淤沙固堤就是一種行之有效的措施:結合引黃灌溉,將含有泥沙的黃河水提取或吸引至堤內窪地,沉積下來的泥沙填高窪地,加固了大堤,沉澱後的清水用於灌溉,數億噸泥沙從河床移到了堤外。

又如,實施現代的「束水攻沙」:選擇適當時機,在小浪底水庫開閘放水,利用泄水產生巨大的沖刷力,將河床淤積的泥沙沖進流水,挾帶入海。

這些辦法的綜合實施可以讓懸河軟落地,逐漸減少河道內的積沙,但需要很長的時間,短期內隱患不可能完全消除。

如果要實施硬落地,在較短的時間內徹底解決問題,那就得將上千億噸的泥沙搬走。問題是如何搬,搬到哪裡去?

曾有一位專家提出的硬落地方案,不是搬泥沙,而是搬黃河。他主張在下游選擇合適的地方,為黃河開一條或兩條能夠順直入海、能全程調控的新河道,同時解決灌溉和水運的需求,將現在的河道逐步改造成具有自流灌溉功能的農田。

未來要實施這樣的方案不會存在技術上的障礙,但需要綜合考慮各方面的因素,在確保環境安全的前提下作出最優選擇。

無論是軟落地還是硬落地,有一點是可以肯定的,由於兩岸堤防固若金湯,河道裡的泥沙只減不增,懸河雖一時不能落地,隱患還是可以防範的。

以上關於黃河的討論來自復旦大學教授、著名歷史地理學者葛劍雄的《黃河與中華文明》(香港中和出版)。這是一部黃河流域簡史,從地理、人口、治理等多方面,專業解讀黃河與中華文明的共生歷程。帶領讀者縱覽「九曲」黃河從源頭到入海口的地理全景,探索黃河如何孕育滋養中華文明,黃河兒女又是如何將中華文明傳播向全國乃至世界。同時,黃河也伴生着災難,一部黃河變遷史亦是一部氾濫史,本書還原了中華民族與黃河抗爭共生的歷史原貌,並對黃河流域的新未來作出展望。

 

《黃河與中華文明》

作者:葛劍雄

出版社:香港中和

出版日期:20218

(點擊書封,了解詳情)

本文轉載自香港中和出版公眾號,獲香港中和授權轉載。

圖:香港中和《黃河與中華文明》、視覺中國

責編 | 妮可

編輯 | Nico Liu

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