前言

2021年7月下旬河南省、特别是郑州市发生严重洪水灾害,事后国务院派了一个调查组下去,说是要给爹妈(中国人民)一个交代。到现在已经四个多月的时间过去了,调查报告还没有出来。郑州市发生严重洪水灾害时,新华社7月21日发布一个电文,说是习近平对防汛救灾工作做出了重要指示。习近平指出:“近日,河南等地持续遭遇强降雨,郑州等城市发生严重内涝,一些河流出现超警水位,个别水库溃坝,部分铁路停运、航班取消,造成重大人员伤亡和财产损失,防汛形势十分严峻。”中共官方媒体至今没有公布,习近平指示中的个别水库溃坝,是指哪几个水库溃坝,造成了什么样的灾难后果。据笔者推测,应该是黄河支流伊河上的水库溃坝,溃坝洪水通过黄河调水工程进入淮河水系,进入贾鲁河,汇同常庄等诸多水库的泄洪洪水、再加上南水北调干渠退水增加的洪水量,进入郑州市区,造成人为洪灾。时间到了2021年10月上旬,黄河流域的山西省、陕西省等地又遭受了严重的洪灾,虽然说在10月上旬降大雨对于山西、陕西来说比较罕见,但是绝对的降雨量对当地而言,也不是什么超强降雨。面对灾情,官方媒体不予报道,又限制社交媒体报道,政府救灾措施不力,拨放救灾款项少得可怜,一时“无人问晋”。几天之后,“山西加油”一词冲上网络热搜第一位,人们才知道山西遭受了严重洪灾。此时才恍然大悟,中文中的“加油”一词等同于“受灾”或者“受罪”。

2021年10月20日至25日习近平考察黄河入海口,并在济南召开深入推动黄河流域生态保护和高质量发展座谈会,为治理黄河“指明方向”。这样一来,黄河的问题再次进入人们的视野,特别是黄河泥沙量的变化。之前就有文章说:资料显示,长时间以来,黄河多年平均年输沙量达16亿吨左右,《黄河流域综合规划》认为,目前的水利水保措施年均减沙4亿吨左右。黄河潼关水文站实测数据显示,2000年至2015年,年均入黄泥沙量仅为2.64亿吨。是什么原因让黄河年均入黄泥沙量从16亿吨骤降到不足3亿吨?关于骤减原因,专家们争议非常大,至今没有形成共识。关于黄河泥沙量减少的后果,专家们的意见也是褒贬不一。黄河泥沙问题本来事关河流生态环境问题,但是在中国却是一个十分严肃的政治问题。古话说,黄河清圣人出。1955年中共政府批准建设黄河三门峡工程,邓子恢副总理说得很明白,圣人出才能黄河清。如今中共官方媒体炒作黄河年均泥沙量减少问题,是因为眼下新太阳升,圣人又出,黄河必须再清。有人明知故问问:黄河水为什么越来越清了,难道是预示着这一事件真要发生?

为了适应当今的潮流,笔者先把自己的观点亮出来,让读者先有一个了解,使许多人可以节约很多时间。有兴趣的读者可以慢慢看下去,容笔者缓缓道来。笔者赞同黄万里先生、任美锷等的观点,黄河是中华文明的母亲河,是一条善河,黄河泥沙的最大功绩就是塑造了25万平方公里的华北平原以及1万多平方公里的苏北平原。最近二十几年来,黄河泥沙量减少的主要原因有:

第一:由于黄河的过度开发,并且受黄河分水计划的严格调控,黄河入海水量的大幅度减少,水少能携带的泥沙量自然减少;

第二:黄河干流和支流上已经建有水库大坝工程3千余座,总库容量800多亿立方米,现在有一半以上的库容量被泥沙淤满,比如汾河水库。泥沙被水库大坝拦截,下游河道中河水的携带的泥沙量也减少;

第三:黄河流域各地建设淤泥坝工程。拦截黄土高原上的泥沙进入河流。根据资料,仅山西一省建有的淤泥坝工程超过一万多处。建设淤泥坝工程在中国被称为是小区域治理措施,见效快。但是缺点是,有效时间短,被淤泥坝拦截的泥沙,最终还是要进入河流,进入黄河的;

第四:黄河泥沙是最好的建筑材料,发展房地产,离不开泥沙。开采黄河泥沙已经是一个挣钱的好行业,对泥沙量减少也有不小的贡献。

第五:目前进入大海的黄河泥沙的大幅度减少,过去每年能新增加3万亩或者更多国土面积的好处已经不复存在,黄河入海口岸线后退,国土面积一天天地减小。现在有幸进入黄河下游的泥沙多淤积在黄河主河床与河滩地上,并用于黄河干堤背部的淤厚淤高。随着黄河河床与河滩地的不断淤高,黄河已经出现双重悬河的危险景象;

第六:其他的一些水土保持措施的作用,比如特别是1998年长江洪水后采取的退耕还牧、退耕还林等措施,但是这些措施距离恢复当地的生态环境的要求还很远。

一、黄河三门峡工程与“圣人出黄河清”



图1:1952年毛泽东国内视察的第一站是黄河。毛泽东问:“黄河的水涨到天上去怎么办?”图片来源:网络截屏

“黄河清圣人出”是建设黄河三门峡工程的重要依据(参见1955年中共中央、国务院批准的《黄河综合利用规划》),就和“高峡出平湖”的诗句是建设长江三峡工程的重要依据一样(参见1958年中共中央、国务院批准的《长江流域综合规划》)。

1949年10月1日,毛泽东在天安门城楼上宣布中华人民共和国成立。1952年10月29日毛泽东第一次离开北京进行国内考察,选择的地方就是黄河。毛泽东问陪同考察的黄河水利委员会主任王化云一个问题:“黄河的水涨到天上去怎么办?”其实这是一个异想天开的问题,因为黄河的(洪)水不可能涨到天上去的。也许是毛泽东受李白诗句“黄河之水天上来”的影响,在黄河洪水问题上也来了个革命浪漫主义,黄河的(洪)水倒涨上了天。王化云回答说:“不修大水库,光靠这些坝挡不住。自从大禹以来,古人治水只讲‘疏导’二字,治了几千年黄河还是条害河。如今咱共产党要搞建设,那就不仅要免除水患,还得让黄河做点贡献。所以,我产生一个思想,叫做‘蓄水拦沙’,用大水库斩断黄河,叫它除害兴利!”接着毛泽东就发出了“要把黄河的事情办好”的号召。

贯彻毛泽东的伟大号召,紧接着周恩来就与苏联会谈,将根治黄河列入苏联的援建项目。1953年1月(一说1952年底),中国政府邀请苏联专家组来华考察,帮助设计黄河三门峡工程。1954年1月由组长柯洛略夫和其他六位专家组成的苏联专家组到达北京,2月份与中国官员和专家一起从黄河上游的刘家峡到黄河入海口走马观花似地看了一番。1954年4月由中国水利部和燃料部主建黄河规划委员会,在苏联专家的指导下,在1954年10月就完成了《黄河综合利用规划》。

根据《黄河综合利用规划》,黄河干流被分为四段:第一段从青海的龙羊峡到宁夏的青铜峡,黄河落差大,水库大坝工程以发电为主,兼顾防洪、灌溉;第二段从青铜峡到内蒙的河口镇,黄河河道开阔、河流坡度小,水库大坝工程以灌溉、航运为主;第三段从河口镇到山西河津禹门,河道坡度陡,但地质条件不好,只有在上游大坝工程完成后才能建水库大坝工程,以发电为主;第四段从禹门到河南的桃花峪,这一段黄河河道开阔,从陕县到桃花峪是峡谷地带,是控制黄河洪水的关键地段(与在三峡卡住长江洪水的观点一致),又靠近计划在山西、陕西、河南建设的工业中心,水库大坝工程以防洪、发电为主。按照《黄河综合利用规划》,黄河干流上将建造46座水库大坝,其中桃花峪以上44座,桃花峪以下2座。

黄河三门峡工程是这46座水库大坝工程中最大的,位于从禹门到河南的桃花峪的第四段,是控制黄河洪水的关键地段,主要任务是防洪和发电。防洪要完成毛泽东所说的涨到天上的洪水,计划发电量将达到1949年全国发电量的10倍。黄河三门峡工程的设计蓄水位是海拔360米,相应水库库容647亿立方米。黄河常年平均流量有不同数字,下面还会谈到,常用的一个数据是570亿立方米,三门峡水库的库容大于黄河常年平均流量。对比长江三峡水库,正常蓄水位是海拔175米,相应水库库容393亿立方米,坝址处常年平均流量4500亿立方米,三峡水库库容不足长江在坝址处常年平均流量的10%。

1955年7月,全国人大一届二次会议召开,18日国务院副总理邓子恢作《关于根治黄河水害和开发黄河水利的综合规划》的报告,向人大代表做解释,就和1992年邹家华副总理向人大代表解释国务院提交的兴建长江三峡工程议案一样。邓子恢话:“这不能不叫人想起早在周朝就有人说过的一句话,‘俟水之清,人寿几何’。但是现在我们不需要几百年,只需要几十年,就可以看到水土保持工作在整个黄土区域生效,并且只有6年,在三门峡水库完成之后,就可以看到黄河下游的河水基本变清。我们在座的各位代表和全国人民,不要多久就可以在黄河下游看到几千年来人民梦想的这一天——看到黄河清!”

中华人民共和国历史上,一共只有两个工程是通过全国人大代表审查、投票表决通过的,一个是1955年批准的黄河三门峡大坝工程,一个是1992年批准的长江三峡大坝工程。黄河三门峡大坝工程是100%的赞成,而长江三峡大坝工程有三分之一的代表投了反对票、弃权票和未按表决器(实际上是退出大会表示抗议)。

于是,一句古语“黄河清圣人出”和三门峡工程一起让中国人心潮澎湃。“黄河清圣人出”,黄河清在前,圣人出在后,黄河清是表征,圣人出是结果。而邓子恢讲话的意思,不是“黄河清圣人出”,而是“圣人出黄河清”,黄河清是结果,圣人出是原因,是导致黄河清的原因。在三门峡水库大坝工程完成之后,就可以看到黄河下游的河水基本变清。那么是谁引领中国人民“自力更生、艰苦奋斗”地建设了三门峡水库大坝工程?是共产党!是毛泽东!东方红,太阳升,中国出了一个毛泽东,他为人民谋幸福。圣人就是共产党,圣人就是毛泽东。所以是“圣人出黄河清”,出了圣人毛泽东,才能有黄河清。

高伐林先生认为:在中国古代神话中,禹的父亲鲧用“堵”“拦”方式治河,失败了;随后有了大禹治水的“疏”“导”原则。现在,中共要否定之否定,一个重要用意,显然是从政治上考虑的:要用大坝工程来实现“黄河清”,来证明共产党的伟大和正确,来证明毛泽东时代“圣人出”!──谁是“圣人”?那还用问吗?

1955年7月全国人大批准建设三门峡工程,清华大学黄万里教授提出意见,坚决反对建设三门峡工程。黄万里教授反对三门峡工程的意见集中在两点上:三门峡大坝建造之后,下游的洪水危害会上移到上游,危及关中平原和古都西安;清水出库将产生恐怖的急速冲刷,危害下游堤防和农田安全。后来黄万里教授回忆说:“1955年苏联专家为治理黄河拟具了一轮廓,水利部招集一些人去提意见。我提出了不同的见解。1957年4月,一面已在改建陕州为三门峡市,工地筹建施工设备,一面却召开扩大会议,征求对修建三门峡大坝的意见。我出席争辩了七天,详情载于《中国水利》1957年第八期,另一期(第九期)专门批判我的论点。在这之前,我发表了《花丛小语》短文,文中也攻击了一些老“治河专家”,一味捧场,不发表相反意见。六月,我已被定为右派、我当时预言,黄河潼关以上将大淤,并不断向上游发展,今日黄河下游的灾情将移到中游,特别是渭河,那里人民也将修起河堤。总之,这坝是修不得的……1960年起,潼关以上黄、渭大淤,淹没损失是原先考虑到的,但是水雍高后横向冲击(笔者注:指清水下泄时水流横向冲击),使两岸倒塌了农田80万亩,一个县城被迫搬走,一切象我预报的那样出现。



图2:在三门峡大坝工程问题上舌战群儒七天的黄万里教授,图片来源:网络截屏

1957年4月13日三门峡工程正式开工,1960年9月下旬三门峡水库开始蓄水运行。三门峡水库蓄水运行的实践证明,黄万里教授的意见是完全正确的。关于谁要对黄河三门峡工程的错误负责,笔者在《黄河三门峡工程失败 周恩来须负责》一文中有详细论述,在此不再重复。

二、任美锷教授的《黄河的输沙量:过去、现在和将来——距今15万年以来的黄河泥沙收支表》

笔者在这里向读者推荐任美锷教授撰写的《黄河的输沙量:过去、现在和将来——距今15万年以来的黄河泥沙收支表》一文,对于黄河的演变历史和黄河输沙量有个更好的理解。《黄河的输沙量》一文发表在2006年6月的《地球科学进展》杂志(第21卷第6期)。



图3:任美锷教授撰写的《黄河的输沙量:过去、现在和将来——距今15万年以来的黄河泥沙收支表》

3.1.任美锷教授



图4:南京大学地理系老系主任任美锷教授,图片来源:网络截屏

当笔者1978年2月进入南京大学地理系学习时,任美锷教授是老系主任。1913年任美锷教授出生于浙江省宁波市一个富商家庭,操着一口宁波普通话的口音,于2008年在南京去世。当时系里有两位学部委员,任美锷教授是其中一位。1930年任美锷考入南京大学的前身中央大学地理系,1934年毕业,然后到资源委员会工作(这段经历给他在文革中造成很大麻烦),1936年作为“庚款公费生”赴苏格兰格拉斯哥大学留学(2021年召开气候峰会的地方),博士论文的题目是《英国Clyde河流域地貌发育》,1939年获博士学位。随即任美锷应竺可桢校长邀请回国,到贵州遵义的浙江大学史地系任教,1940年任教授。中华人民共和国成立后,经过院系调整,任美锷教授任南京大学地理系主任。听说任美锷教授在文化大革命中吃了不少苦,这在南京大学这个文化大革命中特别革命又特别反革命的桥头堡,翻过来倒过去,是可想而知。1979年至1984年,任美锷教授主持江苏省海岸带综合调查,对于黄河改道对苏北海岸线变迁有新的认识。从1984年起任美锷教授主持黄河三角洲的研究,许多新认识被写入《黄河的输沙量:过去、现在和将来——距今15万年以来的黄河泥沙收支表》一文。

3.2.黄河东流入海的时间

任美锷教授指出,根据最近的研究表明,黄河切穿三门峡、东流入海的时间在15万年前左右。黄河原来是若干独立的盆地组成,下游的最后一个盆地位于陕西、河南和山西三省之间,盆地中曾积水成湖,并沉积了巨厚的湖相沉积地层,这就是古三门湖。古三门湖面积大,且湖泊存在时间约有5百万年。三门峡古湖盆的切穿,是现代黄河形成的重要标志。黄河最早切穿三门峡、东流入海的时间约在15万年前,古三门湖消失的时间约在10万年前。季军良等在《山西平陆黄河阶地与古三门湖消亡》一文中指出,晚上新世受青藏高原剧烈隆升的影响黄河中上游地区发育了一系列断陷盆地,这些盆地汇水成湖,当时的古湖有共和古湖、银川古湖、河套古湖、汾河古湖、渭河地堑古湖和三门峡古湖等,黄河是在贯通一系列古湖的基础上形成的。季军良等认为黄河切穿三门峡、东流入海、古三门湖消亡的时间约为15万年前。两者对古三门湖消亡的时间略有不同的意见,但是对黄河切穿三门峡、东流入海的时间意见一致:在15万年前左右。



图5:约在15万年前黄河切穿三门峡、东流入海,图片来源:网络截屏

3.3.黄河的泥沙造就了25万平方公里的华北平原

任美锷教授在文章的前言中指出:黄河泥沙的归宿,建造华北大平原占73%,流入海洋占26%。



图6:黄河泥沙的归宿,建造华北大平原占73%,流入海洋占26%,图片来源:网络截屏

任美锷教授写道:“黄河是世界入海泥沙量每年超过10亿吨的三大河流之一,其他两大河为亚马孙河和恒河—布拉马普特拉河。黄河又是中华民族公认的母亲河。因此,研究黄河输沙量除科学意义外,还有巨大的历史和文化意义。‘黄河之患,患在多沙’。泥沙一直在黄河问题中居有重要地位,中外学者已对黄河泥沙发表了许多论文和专著。但对黄河生成以来,究竟有多少泥沙进入华北平原,其中多少泥沙用以建造华北平原,多少泥沙流入海中,其输运过程如何,尚缺乏全面研究。本文即拟探讨黄河输沙量的过去、现在和将来,研究其输运过程及归宿,并编制黄河生成以来的泥沙收支表。”

1936年,著名地质学家Grabau的论文只说,华北大平原是黄河泥沙建造的全新世三角洲平原,面积25万平方公里。但任美锷教授指出,华北大平原是晚第四纪以来黄河泥沙堆积建造的,是晚第四纪和全新世三角洲平原,就是说形成的时间比Grabau所说更晚。

任美锷教授依据沉积物钻探资料分析,并对黄河建造华北大平原的泥沙数量进行估算,将华北平原的形成分为六个阶段:

第一阶段:15万年至7.5万年前,一共7.5万年,泥沙基本上都堆积于华北拗陷内。

第二阶段:7.5万年至1万年前,末次冰期低海面,估计黄河泥沙1/2沉积于华北平原,1/2沉积于大陆架。

第三阶段:1万年前至2340年前,黄河泥沙一部分堆积于华北平原,并建造天津附近的老黄河三角洲。该三角洲面积约8000平方公里,为黄河在5000年至2340年前的2600多年所建造,而1855年以后至今,黄河即建造了面积5400平方公里的现代黄河三角洲,显然是由于古今黄河输沙量差异悬殊所致。此阶段内,估计约有20%泥沙流入海洋。

第四阶段:黄河下游大堤约建于战国中叶,即公元前4世纪40年代左右(约公元前340年)。黄河下游修筑大堤后,黄河受大堤约束,大约3/4泥沙注入渤海,1/4泥沙堆积在河道内,淤高河床。自2340年前至公元1128年,黄河河道及河口常在天津与今黄河间迁移,但稳定时间每次都不长,因此建造的三角洲不大,现均已被侵蚀殆尽。此时期,黄河泥沙主要是入渤海和淤高河床,但河道每次决溢迁移,必有大量泥沙堆积在华北平原,此1200年平均年输沙量2亿吨,如10%泥沙堆积造陆,则造陆泥沙共约240亿吨。

3.4.黄河的泥沙造就了1万平方公里的苏北平原与7100平方公里的废黄河三角洲

第五阶段:公元1128年至公元1855年。公元1128年,北宋王朝在李固渡决堤,阻止金兵南下,使黄河南流,直到1855年才复入渤海。因此,黄河泥沙有726年不入渤海。自1128年至公元16世纪中叶,黄河在广大黄淮平原上,忽东忽西,靡有定向,河道分支众多,有时达11支之多,此冲彼淤,紊乱已极。至公元16世纪中叶,始修堤防,自开封以东,经丰县、沛县、徐州,至淮阴,在云梯关夺淮入海(入南黄海)。

清康熙时1680年,黄河洪水曾从堤上溢出,流入洪泽湖,并由洪泽湖南流,至扬州,进入长江,造成黄河泥沙去路的空前大改变。1855年,黄河在河南兰封铜瓦厢(今兰考县东坝头)决口,复入渤海。但决口初期(1855—1875),决口以下没有堤防,黄河来沙绝大部分沉积在两岸泛滥平原上。1938年至1947年,国民党政府在花园口决堤,使黄河南流,企图阻止日本侵略军南下,造成著名的“黄泛区”(面积54000平方公里);这10年,黄河泥沙也堆积建造黄淮平原。

前面提到,文化大革命后1979年至1984年,任美锷教授主持江苏省海岸带综合调查,对于黄河改道对苏北海岸线变迁有新的认识。

任美锷教授在文章中指出:“黄河泥沙建造的黄淮平原还包括1万平方公里左右的苏北平原。现在江苏北部盐城市以西有3道南北向的古海岸沙堤(贝壳堤),自西向东为西沙岗、中沙岗和东沙岗。中沙岗仅在北部有小段出露,故地形上不明显。西沙岗与东沙岗相距仅3至5公里。据对古沙岗中的贝壳的碳14测定,西沙岗的形成年代为6500年前至5500年前,东沙岗为4000年前左右(图4)。

由此可见在6500年前至4000年前之间这里的海岸基本稳定,没有向海淤积前进。著名的范公堤系北宋范仲淹所修,于公元1027年建成,在盐城一带,即建在东沙岗上。修建范公堤的目的是为了防护海岸免受波浪侵蚀,可见当时范公堤以外即为大海,且海水较深。同时也证明从4000年前至公元11世纪约3千年内,盐城一带海岸基本稳定。这显然是由于在年至公元11世纪的6000年的长时期内,黄河泥沙未达苏北,淮河又是一条清水河流,含沙量低,每年入海泥沙量少,盐城一带的海岸缺乏大量泥沙供给,故海岸位置始终稳定。直至公元16世纪中,黄河夺淮(淮河)入海,海岸带泥沙来源大增,海岸始迅速向外淤长。现在,这里的海岸已在东沙岗以东40至50公里,且仍继续淤积前进。现在东沙岗以东盐城地区面积约1万平方公里的苏北平原,就是最近300多年来黄河泥沙造陆的结果。据粘土矿物分析,现在北纬32°40′以北的苏北平原,泥沙来自黄河。



图7:黄河的泥沙造就了1万平方公里的苏北平原

第六阶段。16世纪中叶至1854年建造废黄河三角洲。大约在16世纪中叶,黄河夺淮(淮河)入海(南黄海),在苏北云梯关以下建造了废黄河三角洲(7100平方公里)及河口外的水下三角洲。黄河入黄海的泥沙量约为300年×12亿吨,即3600亿吨,泥沙容重约1.5,即等于2412亿立方米。假定入南黄海的泥沙1/4建造废黄河三角洲,1/4建造苏北平原,则可平均淤高苏北平原6米,废黄河三角洲8.6米(均未考虑沉积物压实因素)。其余2/4泥沙则建造水下三角洲及向海洋扩散。

任美锷教授将15万年前黄河切穿三门峡、东流入海时至公元2000年黄河泥沙的去路总结于下面的表格:



图8:黄河泥沙的去路:造陆(建造华北大平原及三角洲)

任美锷教授总结道:据本文计算,15万年前至1万年前期间,堆积于华北平原的泥沙为41875亿吨,1万年前以后为9021亿吨,即1万年前以后堆积量仅占总堆积量的18%。15万年来黄河泥沙堆积于华北平原上的厚度平均约为13.6米,全新世(1万年前以来)沉积物厚度约2.40米。最近,王强等对北京平原、河北平原及淮北平原的钻孔分析,认为华北平原大部为晚第四纪沉积,全新统仅见于部分洼地及河床中。这一结论与我们的计算结果大致相符。

任美锷教授还指出,根据他的计算,1876年至1980年的95年内,现代陆上三角洲面积增长率平均约为每年5.7平方公里。美锷教授在脚注中指出本表计算至1980年,因黄河断流虽始于1972年,但70年代断流天数很少,对利津输沙量影响甚微;80年代以来,输沙量始大减,现代陆上三角洲岸线受侵蚀后退,国土面积减少。

笔者在此需要指出的是,平均每年增加5.7平方公里国土,比一般所说,黄河泥沙平均每年增加20平方公里(3万亩)要小许多。特别是二十世纪七十年代黄河发生断流,包括经常性断流和长时间断流,入海泥沙大为减少。虽然后来经过小浪底水库与伊、洛河上几座水库联合调度,保证黄河下游不断流,但是黄河中的泥沙多淤积在下游的河道中,无法进入大海,无法淤积造地,而是发生了海岸线因受侵蚀而后退,陆地面积减少的现象。同时要注意到,目前在黄河干支流上建有几千座水库大坝,总库容超过800亿立方米,到目前为止,被泥沙淤积的库容超过400亿立方米.按照任美锷教授所采用的比重,1.5亿吨泥沙相当于1亿立方米泥沙,黄河上几千座水库中淤积的泥沙超过600亿吨。根据任美锷教授的黄河泥沙去路的表格,从1855年到1980年黄河泥沙的总堆积量为579(320+99+160+0)亿吨。黄河水库中淤积的泥沙超过600亿吨,超过1855年到1980年黄河泥沙的总堆积量!结果是:现代陆上三角洲岸线受侵蚀后退,国土面积减少。

这就是中国人要为“圣人出黄河清”付出的沉重代价。



图9:依靠水库调控而保持黄河“不断流”,图片来源:网络截屏