初步估算,受生態建設工程、氣候變化、水利工程、經濟社會發展等因素影響,每年減少入黃泥沙達7.6億多噸。但是這種“綠色巨變”潛藏風險。
河流輸沙量與流量的高次方成正比,當雨強到一定程度,超過植被承受范圍,徑流就會突然成倍增加,帶走大量泥沙。這也證明,水土保持措施只在一定量級降雨下起作用,一旦發生超量級降雨,水土流失反而會加大。
目前黃土高原已建淤地壩5.84萬座,控制水土流失總面積的16%,成為攔減黃河泥沙的重要防線。骨干壩的淤積年限一般在10~20年,中小型淤地壩一般在5~10年。很多淤地壩建設時間較早,部分壩攔沙庫容已滿,失去攔沙功能;一旦發生超設計標準的暴雨洪水,可能導致淤地壩系“串糖葫蘆”式垮塌,將攔淤的泥沙重新輸送入河。
黃河主要產沙區的產沙能力在長時期內不會變化,泥沙供給可以說是無限的。對于特定的產沙區,存在一定的降雨閾值,當降雨條件小于該閾值時,侵蝕產生的沙量不斷滯存于坡面或局部溝道內,入黃沙量很小;當降雨條件滿足該閾值時,長期“零存”的沙量將被大規模“整取”入黃。而淤地壩、梯田等攔沙工程,也存在“零存整取”風險。
近十多年來,由于入黃泥沙銳減和小浪底水庫攔沙運用,黃河下游大部分時間處于“小水小沙”過程中。但黃河并未安然無事,部分河段河勢變化較大,防洪又出現新問題,又添新隱患。
過去,黃河下游的險工及控導工程是按4000立方米每秒流量的中水河槽情況布局的,現在水少沙少,條件變了。出現的新情況是:老的工程不靠水了,新工程還沒修起來;不該沖的地方沖了,該淤的地方不淤了;游蕩性河段擺動加劇,河勢幾乎一年一變。
自2000年小浪底水庫投入運用以來,通過攔沙和調水調沙,黃河下游河道累計沖刷泥沙28億多噸,“懸河”沒再長高,黃河下游進入難得的沖淤平衡期。但今年黃河1號洪水所演繹的“水沙變奏”卻發出警訊:雖然入黃泥沙銳減,黃河水沙調控體系建設已取得初步成效,但黃土高原輸沙規律未變,黃河下游持續數千年的“人沙賽跑”遠未到散場時。
雖然黃河干流上目前已有水庫28座,但大部分都集中在上游,以發電為主要功能;在黃河中下游,能進行水沙綜合調節運用的樞紐只有小浪底水庫。按目前設計的水沙條件預估,攔沙庫容淤滿后,小浪底將變身為河道型水庫,51億立方米長期庫容中,僅有10億立方米庫容可以用來調水調沙。屆時,黃河下游河道將重回淤積狀態,“人沙賽跑”經過中場休息后將繼續開啟,通過小浪底攔沙和調水調沙得到的較好河道形態又將逐步趨于惡化。
黃河流域的水熱條件決定了黃土高原植被恢復不會無限制發展。目前黃河中游植被狀況與水沙條件基本達到相對平衡,植被恢復效應趨于穩定,攔沙效應距“天花板”已不遠。還有一些專家指出,黃土高原強烈的水土流失發生在距今25萬年至30萬年前,進一步加劇在距今5萬年前,遠遠早于人類頻繁活動時期,僅靠水土保持,無法根本解決黃河泥沙問題。