解密中國地理之謎

黃河河水變清探秘

黃河以泥沙含量高而聞名於世。其含沙量居世界各大河之冠。據計算,黃河從中遊帶下的泥沙每年約有16億噸之多,如果把這些泥沙堆成1米高、1米寬的土牆,可以繞地球赤道27圈。“一碗水半碗泥”的說法,生動地反映了黃河的這一特點。那麽黃河有沒有變清澈的希望和可能嗎?

河清海晏窮寥廓

黃河是世界上輸沙量最多的河流,據多年觀察測得的平均值,進入下遊河道的年輸沙量為十六億噸左右,也就是說,每年要有十六億噸泥沙流入黃河下遊。這麽多的泥沙,要想把它全部衝人大海,需要有豐沛的水流,可是與泥沙相比,黃河的水量卻並不充裕,它的年流量僅有四百六十八億立方米,照這樣下去,黃河有“河清海晏”的希望嗎?

黃河為什麽黃?

黃河中遊的水土流失現象由來已久,在遙遠的地質曆史時期,強烈的土壤侵蝕,就已經把黃土高原切割成了千溝萬壑,而衝積到下遊地區的泥沙,則堆積形成了華北平原。這完全是自然的造化,其間的功過也無從評說。進入人類曆史時期以後,黃土高原的土壤侵蝕有增無減,從而,黃河中下遊幹流的泥沙也就從史前時期起一直居高不下。曆史文獻中的記載表明,黃河自古就是一條充滿泥沙的混濁河流,“黃河”這一名稱就得自它水中飽含黃土泥沙,致使水色混黃,因此說,黃河的名稱本身就帶著黃土地的烙印。

黃河在各個曆史時期的稱呼

按照古代的一般習慣,河流往往被稱為“某水”或以單字命名河流,兩者可以並用。黃河最初名為“河水”或單稱為“河”,至於“河”字被用為河流的通稱,那是比較晚的事情了。雖然黃河最初的名稱還沒有反映它的水色,但這並不等於說它當時還是一條清澈的河流。西周時有一句諺語叫“俟河之清,人壽幾何?”意思是說,人要活到不知多高的年齡,才能等到“河水”(即今黃河)清澈的現象出現,用來比喻可望不可即的事情。顯然,當時黃河水已相當混濁,水色澄清已是人們的一種極難實現的願望。

戰國末年,黃河開始有了“濁河”的叫法,反映出人們已把混濁的水色視為黃河最顯著的特征。到西漢初年,有了“黃河”這一名稱,說明人們對它的水色有了更為準確的認識。西漢初年,在黃河支流涇河上開鑿了一條很著名的渠道,用以灌溉農田,由於主持這項工程的人姓白,所以被稱為“白渠”。“白渠”分引的涇河水中就含有大量泥沙,當地的百姓說“涇水一石,其泥數鬥”,是說一石涇河水中要含有好幾鬥泥沙。石和鬥都是古代的容積單位,十鬥為一石,一石涇河水到底含有幾鬥泥沙,這裏沒有講清楚,但是在西漢末年時有人明確敘述,黃河水比重大,水質混濁,每一石水中要有六鬥泥沙。這樣的含沙量雖然還算不上是十分準確的數值,但起碼可以肯定與現代的情況相差不會太大。漢代以後,宋朝人稱黃河泥沙與河水各占一半;明代人稱泥沙占水量的十分之六;清朝人稱泥沙占水量的十分之七;每一單位容積的河水當中大致總有一半左右的泥沙。可見自從有文字記錄以來,黃河就一直是一條挾帶著巨量泥沙的河流,一直是一條名副其實的“黃河”。

到漢元帝(公元前48年一公元前33年)時,已有八百多年紀年的曆史記載。這時有一位很有名的研究《易經》的學者,叫做京房,他說黃河要一千年才能清澈一次。很顯然,到講這句話時為止,黃河還沒有出現過他所預期的這種現象。那麽後來呢?魏晉南北朝、唐宋元明清,直到今天,盡管黃河的某些河段在某些極特殊的環境條件下,偶然出現過極短暫的相對澄澈一些的情況,伹泥沙的含量從未降低過,所以河水也從來沒有清淨過。

地上懸河的由來

大家都知道,世界上所有河流中都含有一定數量的泥沙,而對於一條河流的某一具體河段來說,泥沙是否會在河床中淤積下來,則取決於泥沙數量與河流挾帶泥沙能力的對比關係:當後者勝過前者時,河床中就會出現衝刷現象,不僅不會淤積,還要把自身的泥沙衝向下遊河段;當二者基本相當時,就會出現一種準平衡狀態,世界上許多衝積性河流,經過長期的衝遊調節過程,都已進入了這一狀態,河道相對比較穩定;而當前者勝過後者時,就要發生泥沙淤積現象,泥沙淤積到一定程度之後,不可避免地要引起決徙泛濫,黃河下遊河床就一直處於這樣一種狀態。

科學家們通過研究發現了黃河下遊多年平均含沙量與淤積量的關係:黃河下遊多年衝遊達到平衡時所需要的含沙量為每立方米十六公斤。這樣,當含沙量小於每立方米十六公斤時,下遊河道就要發生衝刷;當含沙量大於十六公斤時,下遊河道就要持續淤積下去。由於黃河下遊的多年平均含沙量為每立方米三十四公斤左右,因而泥沙的大量遊積也就不可避免了。近四十多年來經利津海口排放到大海裏的泥沙近十億噸,占輸沙總量的三分之二左右,顯然還有三分之一亦即六億噸上下的泥沙沉淤在下遊河道中。

淤積在下遊河道中的大量泥沙,當然是從上、中遊地區衝刷下來的,但是在上、中遊流域的不同地區,由於自然條件差異較大,不同河段的含沙量和輸沙量也都變化很大。

黃河的源頭段

龍羊峽以上河段,為黃河的源頭段,河網密度小,地表侵蝕輕微,水流清澈,含沙量很小。到蘭州附近後進入黃土區域,這才開始打上黃土地的烙印,含沙量明顯增加,逐漸呈現出渾黃的水色。隨著含沙量較大的大夏河和洮河等支流的匯入,黃河的年平均含沙量增至每立方米三公斤,年輸沙量一億噸。

蘭州以下,除祖厲河外,其餘支流泥沙含量均不太高,銀川平原和河套平原的灌溉水渠又分流出一部分泥沙,所以在進入中遊河段時,含沙量的增加有限,平均含沙量每立方米六公斤,年輸沙量不到二億噸。

黃河的中遊河段泥沙的主要來源

黃河下遊的泥沙主要來自中遊地區。黃河中遊流經侵蝕強烈的晉、陝黃土高原地區,黃土結構疏鬆,本來就極易流失,黃河中遊的幹支流河網又比較稠密,所以水土流失情況嚴重。在河口鎮到陝西潼關的黃河轉折處這一段幹流上,集中匯入了許多泥沙含量很高的支流,於是黃河幹流中的含沙量和輸沙量都迅速增大。

山西、陝西兩省之間的黃河中遊河段,大多穿行於峽穀之中,到山西河津縣附近的禹門口始豁然開朗,河水的流勢也由急變緩。由於水文狀況變化顯著,很早人們就把這裏稱之為龍門。在龍門以上河段,匯入有紅河、皇甫川、窟野河、三川河、無定河、清澗河、延河等支流,這些河流流經黃土高原上水土流失最為嚴重的地區,使黃河幹流的泥沙含量急劇增加。龍門的年平均含沙量猛增至每立方米三十二公斤,年輸沙量十億噸以上。龍門以下河段,又有汾河和渭河等支流匯入,這些河流也都流經黃土高原,致使幹流的泥沙含量進一步增加。陝縣平均含沙量上升到每立方米三十八公斤,年輸沙量增至十六億噸。從陝縣到桃花峪,輸沙量基本保持不變,即每年大約把十六億噸的泥沙輸入下遊。由於在這一段水量有所增加,盡管年輸沙量沒有變化,但含沙量已下降到每立方米三十四公斤上下。

在黃河下遊幹流的水量和泥沙構成中,按照上、中遊來源狀況的不同,可以劃分出如下四個區域。

①河口鎮以上的上遊區。水多沙少,水量占下遊總水量的百分之五十以上,泥沙輸送量則不到下遊總沙量的百分之十。

②河口鎮至龍門段。水少沙多,水量占下遊總水量的百分之十以上,泥沙輸送量超過了下遊總沙量的百分之五十,與上一區域的水沙輸出配比恰好相反。

③龍門至潼關段。主要是汾、渭兩條支流,水量占不到百分之二十,泥沙輸送量所占比例卻高達三分之一。

④潼關至桃花峪段。主要有伊洛河、沁河等支流,水量占不到百分之十,泥沙輸送量所占比例隻有百分之二。

由此可見,黃河下遊將近百分之九十的泥沙是來自上述第②、③兩個區域,即晉、陝黃土高原及其附近地區。顯而易見,黃河的滔滔濁流,帶有明顯的黃土地烙印。

黃河的泥沙主要來自河口鎮到潼關之間的中遊河段,從多年平均情況來看,這一地段內有許多支流的泥沙含量要大大高於幹流。例如黃河的二級支流涇河(渭河支流),年水流量約十五億立方米,年沙量卻高達二點六億噸;無定河的情況與涇河相差不多;窟野河年水量不到涇河的一半,年沙量也接近涇河的一半,含沙量仍與涇河不相上下;延河年水量不過二點三億立方米,可是年沙量卻高達六千萬噸;祖厲河年水量更小, 隻有一點六億立方米,可是年沙量卻比延河更高,達八千多萬噸,等等。這些支流的含沙量都在每立方米一百公斤以上,有的支流的含沙量超過幹流十倍以上,而且這裏所講的都是平均狀況,若以某一時段的具體數值而論,那麽,當夏秋之際洪水到來時,含沙量時常會出現每立方米六百公斤以上的峰值。

河清海晏還隻是一種願望

黃河過去沒有清過,在可以預見到的將來,如果沒有大範圍、大幅度的全球性氣候變化,它也不可能清澈,因為黃河的泥沙主要來自黃土高原,而黃土高原的土壤侵蝕遠在人類出現之前就已經相當嚴重,這一自然侵蝕過程目前還遠遠看不到結束,所以黃河水清依舊遙遙無期,所謂“河清海晏”仍然還隻是人們的一種良好願望。

謎題追蹤