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王厚杰:海陆统筹呵护黄河三角洲

发布时间:2020年01月14日 15:58:00

本站记者 王静琳

  12月12~13日,黄河流域生态保护和高质量发展专家解读与研讨会在郑州召开,前来参会的中国海洋大学海洋地球科学学院院长王厚杰教授带来了他的最新研究成果——黄河调水调沙对下游及河口近海的影响。会议间隙,记者对他进行了专访,请他分享这一成果,并对黄河三角洲治理建言献策。

  记者:从2002年启动首次黄河调水调沙试验至今,已经有17年之久,我了解到,您和团队针对最近10年调水调沙对黄河下游及河口近海的影响开展了大量研究工作,能介绍一下取得的成果吗?

  王厚杰:2016年科技部启动了“全球变化及应对”专项国家重点研发计划项目“大型水库对河流-河口系统生物地球化学过程和物质输运的影响机制”,我作为项目首席科学家,带领团队针对黄河、长江流域内大型水库调控下河流-河口系统的响应机制展开研究,取得了较为系统的研究成果,可为流域综合治理、大型水库调控提供重要的参考。这里我重点介绍一下黄河研究成果。

  从水利工程的视角看,黄河调水调沙基本实现了预期目标,主要包括:人造洪水显著冲刷下游河槽,增强了洪水过流能力,提高了洪水防控能力;小浪底水库库区的淤积得到一定程度缓解。

  然而,黄河调水调沙对下游以及河口近海系统产生了一系列重要影响,这可能是工程设计和实施之初所未预想到的。

  首先,黄河调水调沙引起的下游河道冲刷导致入海泥沙的颗粒显著粗化,同时入海泥沙浓度相比过去明显降低,因此,河口的泥沙输运模式发生重大转变,粗颗粒沉积物出河口后快速淤积,导致现行三角洲叶瓣向海淤进速率加快,而水下三角洲区域的堆积速率降低,三角洲斜坡坡度变陡,进一步加剧了三角洲的冲淤失衡。

  其次,黄河调水调沙在短期内造成了营养盐和污染物的脉冲式集中快速输送,其输送通量比非调水调沙时段要高出几十倍甚至上百倍,河流洪-枯季的自然水文属性趋于模糊,与调水调沙期间河口羽状流和细颗粒泥沙输运过程相伴随的复杂的生物地球化学过程,对河口和海洋的生态系统产生重要影响,河口生源要素和初级生产力的年内分布特征发生显著调整。随着黄河下游河床不断粗化,近年来调水调沙对下游河床的侵蚀效率正在显著降低,导致河流入海泥沙通量进一步降低、泥沙粒度出现细化趋势,现行河口三角洲区域可能重新面临蚀退风险。

  记者:您认为今后继续开展黄河调水调沙,存在哪些难点和压力?

  王厚杰:未来黄河调水调沙所面临的困难和压力主要来自于三个方面:

  第一,从黄河中游来水来沙量的变化来看,近年来黄土高原区域的水土保持取得显著成效,导致未来中游地区的泥沙产出将进一步降低。在全球变暖的大背景下,中游降水受气候变化的影响,径流量变化存在很大的不确定性,加之随着黄河流域经济社会的发展,引水需求逐渐增加,导致黄河流域水资源调配压力不断增大。据统计,与20世纪50年代相比,2000~2016年兰州水文站平均径流减少21%,三门峡水文站平均径流减少60%。因此,黄河上中游径流、泥沙通量的不断降低导致调水调沙可支配水沙资源受到极大限制,这是调水调沙未来面临的主要问题。

  第二,虽然黄河调水调沙显著改善了小浪底水库的淤积状态,但是每年仍有大量泥沙拦截在水库之中。截至2018年,小浪底水库库区共淤积泥沙34.93亿立方米,并且淤积主要发生在黄河38断面至坝前的干、支流库段,其淤积量占总淤积量的95%。小浪底水库有效库容不断降低,极大地限制了调水调沙的灵活性和效力,小浪底水库对水沙调控的后续动力明显不足。

  第三,黄河调水调沙以来,随着下游河道逐年冲刷,河床泥沙不断粗化,在“人造洪峰”不能超过安全流量4000立方米每秒的情况下,调水调沙对下游河道的冲刷效率显著降低,调水调沙对河口的物质供应开始减少,河口和近海的环境演化受到很大影响,海岸侵蚀、盐水入侵、湿地生态环境等问题突出,这是在陆海统筹框架下未来黄河调水调沙需要综合考虑的另一个重要问题。

  记者:对下一步的黄河调水调沙,您有何建议?

  王厚杰:黄河调水调沙所面临的困难和压力,表象在工程本身,根源在流域。如何保障充足的可调控水资源和泥沙供应是需要重点考虑的问题。

  南水北调西线工程的建设,是解决黄河流域水资源短缺的重要途径之一,同时也应通过调整沿黄区域的产业结构,改变黄河流域较为粗放的水资源利用方式,合理调整黄河水资源分配方案。目前,黄河流域内的水资源分配仍然沿用已实施32年的“87分水方案”,随着黄河径流量的不断变化和流域内用水结构的改变,亟须通过经济和行政手段对流域水资源的分配模式进行调整,以保障有限的水资源发挥最佳的效益。

  黄河调水调沙工程,虽然设计之初主要考虑河道和水库淤积问题,但对流域和河口都产生了深远影响。未来的调水调沙,需要加强海陆统筹,既要关注流域问题,也应考虑河口近海的环境影响,充分发挥调水调沙工程效力,将流域生态保护和高质量发展与河口近海环境的可持续发展紧密结合,实现流域与海洋的协调发展。这就需要从事多学科研究的科研人员与水利工程专家、行政管理者之间加强沟通和交流,集纳各方智慧,凝聚各方力量,促进学术研究与治黄实践的互动和协同,实现让“黄河成为造福人民的幸福河”的宏伟目标。

  记者:黄河三角洲是我国暖温带最完整的湿地生态系统,要做好保护工作,促进河流生态系统健康,提高生物多样性,您认为要采取哪些措施?

  王厚杰:黄河三角洲不仅是我国暖温带最完整的湿地生态系统,也是世界上最年轻的湿地生态系统之一,为1500多种动植物提供了良好的栖息环境。同时,黄河三角洲蕴含丰富的油气资源,已探明的石油储量约55亿吨、页岩油储量约1545亿吨。因此,黄河三角洲生态系统的健康持续发展不仅具有重要的生态价值,也具有极高的经济价值。

  近年来,由于黄河流域内水沙减少、污染加剧,黄河三角洲生态系统面临着海岸蚀退、海水入侵、环境污染、外来生物入侵等威胁。

  党的十八大以来,党中央、国务院将重要湿地纳入生态保护红线范围来加以严格保护,围绕湿地保护做出了一系列重要决策部署。未来黄河三角洲的生态保护工作,应严格遵守和执行《湿地保护修复制度方案》等重要制度和标准规范,做到海陆统筹,充分利用流域内水库调控效力,合理分配流域水资源,确立流域-海洋“一盘棋”的科学理念,将流域生态保护与三角洲滨海湿地生态保护有机结合。同时,要进一步强化国内、国际交流合作,强化三角洲湿地生态系统的综合科学研究,深入认识黄河三角洲湿地系统的空间属性差异,做到分类保护、“质”“量”并重,大力推进湿地基础理论和保护应用技术研究,提高河口海岸带治理和修复能力,维持湿地系统的生态服务功能,保障黄河三角洲生态系统平稳、健康、可持续发展。


发布时间:2020年01月14日 15:58:00
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