黄河壶口瀑布出现“绿水”,泥沙含量明显下降,究竟是什么原因?

    来源:网易新闻    发布时间:2022-05-07 14:29    编辑:夏芸     浏览量:

黄河是中国的第二长河,青藏高原的隆起使其先后跨越了三级地势阶梯,最终冲出三门峡东流入海。在流经黄土高原时,大量的泥沙因冲刷、侵蚀作用而进入黄河,河水由清变浊,悬河的风险也因淤沙问题而加剧。 从2000年开始,我国针对黄河水少沙多的症结采取了拦、

黄河是中国的第二长河,青藏高原的隆起使其先后跨越了三级地势阶梯,最终冲出三门峡东流入海。在流经黄土高原时,大量的泥沙因冲刷、侵蚀作用而进入黄河,河水由清变浊,“悬河”的风险也因淤沙问题而加剧。

从2000年开始,我国针对黄河“水少沙多”的症结采取了“拦、排、放、调、挖”的治黄措施,治沙冲淤效果显著,比如:调沙20年,黄河下游的河床高程平均已降低了2.6米。同一阶段,黄河的水质治理也取得了显著成效,干流河段的水质逐渐变清,劣V类水体全面“清零”,好水比例已占到监测断面的80%以上。

黄河三门峡河段

5月4日以来,黄河水再次引发了广泛关注,原来是黄河壶口瀑布再次出现了“绿水”景观,完全看不出以往的“沙色”。之所以说“再次”,是因为在2021年8月份,黄河壶口段的河水就曾出现过变绿的现象。一年之内,黄河水变绿两次,这看似“反常”的变化究竟是什么原因导致的呢?

5月4日,黄河壶口出现“青山绿水”景观

黄河壶口段河水变绿,原因是什么?

黄河壶口瀑布位于陕西省宜川县境内,主瀑布宽40米,落差达30多米,是黄河流域的第一大瀑布。受地势引导,汹涌的黄河水在此处突然跌落悬崖,顿时水雾弥漫开来,冲击声振聋发聩。一年当中,壶口瀑布最壮观的时期是在水量充足的汛期,实时流量可达2700m³/s,场面极为壮观。

在汛期之外,壶口瀑布的水量相对更少,平水期的流量约为1000~1700m³/s,枯水期只有300~800m³/s。但在平水期和枯水期,壶口段也更容易出现“绿水”景观:直接原因就是水流量变少。

黄河壶口段水量的减少,既有自然原因,又有人为原因。每年5~6月是壶口瀑布的平水期,此时北方正值干旱少雨,黄河水源补给少而支出多,因而水量不断减少。另外,壶口段的水量还受到上游万家寨水库的调控。根据黄委的调度规划,近期的万家寨水库一直在蓄水运行,一方面是为生产生活提供保障用水,另一方面也为6月份的调水调沙提供储备的冲沙用水。

双重因素共同作用,壶口段的水位自然会不断下降。而随着水量减少,河水的泥沙含量也会跟着减少:首先,随着水位消退,黄河水逐渐深入河槽,从而减少了对两岸边坡土石的冲刷、搬运,客观上减少了入黄沙量;其次,黄河的水量减少后,河水对泥沙的搬运能力(输沙动能)也跟着下降,更有利于泥沙沉降。

此时,黄河北干流中下段的泥沙含量会普遍减少,水体变清,透明度升高,水下的受光条件更好。黄河干流的氮、磷元素较为丰富,再加上充足的光照、20~30℃的适宜水温,黄河的藻类生物得以进入繁殖高峰期。藻类密度升高后,水色就会随之改变,这就是黄河水变绿的真正原因。

黄河水5月变绿,6月下旬又会变混?

黄河水变绿的现象较为少见,这种现象究竟是好还是坏呢?

对于黄河壶口-三门峡河段的生态来说,这当然是一件好事!水色变绿有利于增加水中的溶解氧,提高鱼类的繁殖活力,丰富的生物饵料也有利于鱼虾幼体的快速生长。渔业资源调查表明,壶口-三门峡段还分布着很多土著鱼的产卵场,其中龙门段还是北方铜鱼在陕西省境内的唯一产卵场。

北方铜鱼俗称“鸽子鱼”、“尖嘴”、“黄头鱼”,这种鱼在每年5~7月份繁殖,成年后可长到20~30公分,曾是黄河渔民重要的捕捞对象。如今,北方铜鱼正处于濒危状态,就连丰产河段也已经“一鱼难求”,壶口下游的水质状况对其种群恢复至关重要。黄河鲤鱼、兰州鲶等土著鱼同样如此,野生资源也不容乐观。对这些土著鱼的繁殖而言,河水变绿应当说是一件好事。

需要注意的是,黄河水变绿的现象不会持续太长时间。根据黄河调水调沙的经验来看,从6月下旬(每年的启动时间有所出入,2021年的调沙时间是6月19日)开始,小浪底大坝高位的明流洞和低位的排沙洞就会打开,上游的三门峡、万家寨等水库适时敞泄,增加排水流量,最终将淤积在库底的泥沙逐级向下游排出。

调水调沙将持续20天左右,在此期间,黄河中游的冲沙量将急剧增加,从万家寨到三门峡都将出现水量变多、含沙量骤增的情况,最大泥沙密度可达300kg/m³以上。届时,黄河壶口瀑布段的“绿水”景观也将被“黄水”景观取代。

壶口绿波倾泄奔腾

调水调沙结束之后,黄河北干流还有机会再次出现“绿水”景观。例如在2021年7月8日,小浪底水库调沙结束,累计排沙6374万吨;到了8月14日,上游河水流量再次减少,壶口段的黄河水就变成了浓绿色,和两岸的土黄色形成了强烈的视觉对比。有很多网友见状,纷纷惊呼“画风突变”,“黄河变成了绿水河”!

黄河正在变清,水质也在变好

黄河全长5464公里,但年均径流量只有580亿立方米,仅占全国江河总量的2%左右。流量少不利于冲沙入海,水沙关系的协调已成为治理黄河的重点和难点。

从泥沙来源上看,黄河的泥沙主要是黄土高原及风沙区的产物,减少泥沙入黄才是根本之策。为实现源头治黄,2000年以后,我国开始在黄土高原实施“退耕还林(还草)”,推进植树造林工程,加强了边坡地带的水土保护,有效减缓了泥沙流失的速度。

从水文站的监测数据来看,黄河的泥沙含量确实正在减小。以三门峡水文站为例,2020年该站测得的输沙量仅有3.44亿吨,比1950~2020年的均值减少了62.6%。在泥沙的密度方面,同年三门峡水文站的测得值为7.5kg/m³,比1950~2020年的均值减少了72.8%。

在小浪底、花园口、艾山、利津等水文站,泥沙减少的幅度虽有出入,但趋势基本一致。这也就意味着,黄河的输沙量正在降低,黄河水正在变清。

更让人振奋的是,黄河水在变清的同时,其他污染项目也得到了有效治理,水质状况不断提升。

2020年的黄河水质调查结果显示:在黄河流域137个监测断面中,I类水、II类水、III类水的水质断面共占到了87.4%,同比增长了11.7%,水质提升效果显著。在黄河干流,劣V类水体已全面清除,渭河、洮河等重要支流的水质也稳定达到了“良好”等级。

诸多现象表明,黄河的生态环境正在好转,“绿水青山”正在成为现实。展望未来,黄河的生态蓝图更加令人神往,无论是“水少”还是“沙多”的问题,我国都提出了相应的解决方案和专项规划:通过南水北调西线工程解决黄河水少的问题;通过修建古贤水库、碛口水库来提高冲沙效率,以期削减潼关高层、解决河床淤沙过多的问题。

总结

黄河水变绿是一种短期的自然现象,直接原因是河水流量减少,泥沙搬运动力减弱。河水变绿表明藻类的密度较高,有利于渔业资源的养护。从大环境来看,目前的黄河也在逐渐变清,好水比例不断增多,“地上悬河”正在转型为“生态黄河”。

未来,随着黄土高原生态修复的持续深入、调水调沙经验的不断完善以及跨流域调水工程的后续推进,相信今后的黄河还会更加美好,“塞上江南”的愿景将不再是幻想。

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