沁河流域水問題及其對(duì)策分析

1、沁河流域水問題及其對(duì)策分析鄭利民 候愛中（黃河水利科學(xué)研究院 河南 鄭州 450003）摘要：沁河是黃河的一條重要支流，由于流域干流缺乏控制性調(diào)蓄工程，隨著沿河地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，過度的索取，失控的開發(fā)，流域水資源供需矛盾日益緊張；放肆的污染，粗疏的關(guān)照，使沁河的生態(tài)平衡、水生態(tài)環(huán)境不斷遭到破壞。同時(shí)，洪水災(zāi)害被明顯淡化，河道整治基本處于停滯狀態(tài)，防洪問題突出。本文通過對(duì)沁河水資源、洪水、生態(tài)環(huán)境惡化等方面的分析，提出了沁河流域水問題的治理對(duì)策。關(guān)鍵詞：沁河 水資源 洪水 水污染 防治 對(duì)策1概述沁河發(fā)源山西省沁源縣，是黃河小浪底花園口區(qū)間的一條重要支流，流域面積13532km2，占小花區(qū)間

2、黃河流域面積的51%。主要支流有丹河、陽城河及端氏河等，河道全長(zhǎng)，在河南武陟匯入黃河。 沁河。流域上游河源飛嶺段，主要為石山林區(qū)和土石丘陵區(qū)，自然植被較好，徑流穿行在山地和臺(tái)地間，谷深流曲，曲折蜿蜒，清流不絕，侵蝕模數(shù)較小、產(chǎn)沙量有限。飛嶺潤(rùn)城主要為丘陵起伏、盆地相間地形，谷寬200300米，蛇曲特甚，岸壁陡立，水流湍急，比降較大，平均4.8，蘊(yùn)藏著豐富的水力資源，是沁河干流的主要農(nóng)業(yè)區(qū)、也是流域礦產(chǎn)資源開發(fā)最集中的地區(qū)，受地形條件和人類活動(dòng)的影響，水土流失略重，但總體上土壤侵蝕強(qiáng)度并不大，該區(qū)間是沁河干流的主要泥沙來源區(qū)。潤(rùn)城五龍口為沁河干流最后一個(gè)峽谷段，無大的支流匯入，區(qū)間匯流面積有限，

3、加之該區(qū)間流域植被良好，水土流失輕微。五龍口出山口后形成沖積扇，流經(jīng)沖積平原之上，水流渾濁，是沁河泥沙的主要來源區(qū)域。下游河長(zhǎng)90公里，兩岸筑有堤防，河床高出兩岸地面24米。沁河歷史上很早就有“五龍取水”之說，在兩岸的沖積平地和原有臺(tái)地上，也創(chuàng)造出了燦爛的農(nóng)業(yè)文明，中、下游的灌溉相傳始于秦代，盛唐時(shí)曾達(dá)2.3萬公頃，為我國(guó)最古老的灌區(qū)之一；明代詩人王徽詩云：“沁水河邊古渡口，往來不斷送行舟。”表現(xiàn)了當(dāng)年沁河沿線舟楫往還的盛況；清康熙時(shí)在丹河上筑“九道堰”,除濟(jì)衛(wèi)通航外,還可灌田。新中國(guó)以來,沁河流域水利建設(shè)發(fā)展很快，在這里建設(shè)了水利工程，主要有山西境內(nèi)的拴驢泉水電站，張峰水庫(kù)，河南境內(nèi)的引沁濟(jì)

4、漭灌區(qū)、廣利灌區(qū)及支流丹河上的青天河水庫(kù)及梯級(jí)電站，灌溉面積達(dá)13.7萬公頃，惠及兩岸百姓。2沁河流域水環(huán)境存在的問題沁河流域干流缺乏控制性調(diào)蓄工程，隨著沿河地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，流域水資源供需矛盾日益激化，傳統(tǒng)的水資源分割管理體制阻礙了水資源的統(tǒng)一管理，進(jìn)入90年代以來，枯水年份多，下游地下水超采嚴(yán)重，地下水位不斷下降。流域水生態(tài)、水質(zhì)保護(hù)意識(shí)落后，局部河段河污染影響地下水的質(zhì)量，水環(huán)境不斷惡化。下游丹河口以下游蕩型河道，歷史上決口頻繁，目前，對(duì)沁河的治理僅是采取加固堤防、改建險(xiǎn)工等措施，河道整治基本處于停滯狀態(tài)，防洪問題突出。水資源總量不足，供需矛盾加劇m3（其中汛期占65%），1986年

5、以來,沁河徑流量持續(xù)偏枯, 流量大幅度縮減，沁河流域水資源供需矛盾日趨緊張，河水?dāng)嗔鳉v時(shí)不斷延長(zhǎng)，斷流時(shí)間不斷提前，斷流河段不斷延伸，昔日洶涌的河水變成了今天的涓涓細(xì)流，就是每年的主汛期也時(shí)常出現(xiàn)斷流現(xiàn)象，河道干涸，濕地消失。沁河流域內(nèi)水資源管理一直處于無序狀態(tài)，引發(fā)的水事糾紛年年不斷，方方面面的無數(shù)雙手都伸向沁河取水。m3m3m3（58.4%）。發(fā)洪的次數(shù)明顯減少，洪水勢(shì)頭也明顯減弱。見表1 表1 河流域干支流主要水文實(shí)測(cè)年徑流量不同年代對(duì)比表水文站年代50607080901950-1999潤(rùn)城數(shù)值（億m3）距平（%）五龍口數(shù)值（億m3）距平（%）山路平數(shù)值（億m3）距平（%）武陟數(shù)值（億m

6、3）距平（%）沁河流域歷年天然年徑流變化趨勢(shì)可以看出,近十幾年來徑流量是逐漸衰減的。五龍口站多年平均實(shí)測(cè)年徑流量減少了億m3,減少幅度約占1986年以前多年平均實(shí)測(cè)年徑流量的58.6%;山路平站多年平均實(shí)測(cè)年徑流量減少了億m3，減少幅度約占1986年以前多年平均實(shí)測(cè)年徑流量的56.7%33,減小幅度分別達(dá)44%、30%。環(huán)境污染嚴(yán)重隨著沁河流域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化功能不斷擴(kuò)大，中小企業(yè)迅猛發(fā)展，大量工業(yè)污水、生活污水直接或間接排入沁河，工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢水和廢渣，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大量使用化肥、農(nóng)藥以及沿河城鎮(zhèn)集中排放生活污水等造成水環(huán)境也迅速惡化，根據(jù)1998年武陟縣測(cè)站水質(zhì)監(jiān)測(cè)，該河段水質(zhì)為超

7、V類，P化學(xué)需氧量超標(biāo)74倍，五日生化需氧量超標(biāo)189倍，揮發(fā)酶超標(biāo)達(dá)2.42倍，大量的污水灌溉使土壤污染嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)生態(tài)遭到破壞。工業(yè)廢水主要來自化工、煤炭、造紙等行業(yè)，主要污染物是揮發(fā)酶、化學(xué)耗氧量和氨氮，造成嚴(yán)重的水污染，加劇了水供需矛盾。沁河下游2005年監(jiān)測(cè)，化學(xué)需氧量、氨氮、溶解氧、揮發(fā)酚等指數(shù)嚴(yán)重超標(biāo)，水質(zhì)類別為最差的劣V類。 河道淤積日甚，洪水問題突出沁河歷史上大多數(shù)時(shí)間都忠誠(chéng)地為人類提供服務(wù)，為兩岸經(jīng)濟(jì)、文化的發(fā)展起了極大推動(dòng)作用，沁河也有暴怒的時(shí)候，最大洪水流量達(dá)到每秒14萬立方米，對(duì)沿河群眾實(shí)施過粗暴地掠奪，給沿河人民帶來過深重災(zāi)難。沁河下游90公里長(zhǎng)的平原河道，河床特性為

8、上沖下淤、擺動(dòng)頻繁，是典型的游蕩型河道，洪水特點(diǎn)是突發(fā)性強(qiáng)，預(yù)報(bào)期短，來猛去速，峰高量小。1996年以來，沁河水量非常小，即使在汛期，大多也只有幾十個(gè)流量，由于缺少洪水沖刷，河床淤積抬高嚴(yán)重，河水游蕩加劇，河槽萎縮，懸河形勢(shì)加劇，排洪能力降低。沁河下游河道是有懸河特征和游蕩性特點(diǎn)河道，河勢(shì)散亂，游蕩多變。設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇4000立方米每秒，防洪工程主要由堤防和險(xiǎn)工組成，只有防御功能，不能有效地控導(dǎo)水流、歸順河勢(shì)。20世紀(jì)90年代以來，沁河天然來水量減少，工程不經(jīng)?？亢樱魏觿?shì)不斷惡化，排洪能力下降，防洪工程標(biāo)準(zhǔn)低，防洪形勢(shì)十分嚴(yán)峻。3沁河流域水資源變化原因分析沁河的徑流主要由降雨形成，流

9、域降雨量主要集中在月個(gè)月，占全年降雨的，近幾年m3，從五龍口、山路平兩站不同時(shí)期的相似典型年(時(shí)段)對(duì)比分析,認(rèn)為近20年徑流量偏枯主要是降水持續(xù)偏枯所致。3.1降雨量變化選取50個(gè)雨量站分區(qū)計(jì)算面平均降雨量，表明沁河流域19501999年多年平均降雨量mmm3，徑流系數(shù)0.156。年代50607080901950-1999數(shù)值（億m3）距平（%）五龍口、山路平以上19861998年系列年均降水量只有544mm,比19531998年系列偏小91mm,減小幅度達(dá)14.3%。從降水量5年或10年滑動(dòng)平均線來看,沁河流域天然徑流量與降水的變化趨勢(shì)相同,但衰減幅度更大,趨勢(shì)更加明顯。以五龍口及山路平兩

10、站的天然徑流過程為例,19531986年系列多年平均天然年徑流量為17.01億m3,19861998年系列僅有9.91億m3,比19531986年系列減小7.1億m3,減小幅度達(dá)42%。從降水過程與徑流系數(shù)的變化過程線看,天然徑流量的衰減與流域降水偏枯有著直接的關(guān)系，未發(fā)生大的變化。1986年前,山路平站以上地區(qū)曾發(fā)生連續(xù)4年降水量偏枯的系列為19781982年,多年平均降雨量為548mm,與19861998年系列多年平均降水量558mm相差不大。前者多年平均天然徑流量為2.22億m3,徑流系數(shù)為0.132;后者多年平均天然徑流量為2.18億m3,徑流系數(shù)為0.128,相差0.004,山路平以

11、上地區(qū)降雨徑流關(guān)系也沒有發(fā)生太大變化。m3m3m3m3的22%。水資源開發(fā)利用影響（1）河川徑流耗水量m3億m3m3m3的2%。（2）地下水開采對(duì)河川徑流的影響90年代以前，沁河流域地下水開采量很小。進(jìn)入90年代以后，沁河流域地下水開采迅速增加，m3m3m3是奪取了河川徑流量，也就是說地下水開采奪取河川徑流量導(dǎo)致沁河90年代入黃水量減少m3m3的27%。3.3 生態(tài)環(huán)境建設(shè)沁河流域水土流失面積170km2，占沁河流域面積1.3%。經(jīng)過50年代的治理，至2000年底，累積治理9350hm2，水土流失治理程度達(dá)到了55%。m3m3m3的5%。3.4 泉水補(bǔ)給河道基流量變化m3m3m3m3m3的15

12、%。3.5 蒸散發(fā)損失增加量利用水量平衡式P=R+E計(jì)算。P指降雨量，R指徑流深，E指蒸散發(fā)量。沁河流域90年代平均降雨量mm，采用多年平均徑流系數(shù)得到基準(zhǔn)年徑流深mm，則基準(zhǔn)年平均蒸散發(fā)量mmm3，折合徑流深mm，則可計(jì)算得到90年代蒸散發(fā)量mm，占90年代降雨量86.25%，與基準(zhǔn)年相比提高了1.85%。這說明90年代的干旱時(shí)期導(dǎo)致單位mm降雨量增加了1.85%的陸地蒸散發(fā)，也就是單位mmm3（mm×1.85%×13532km2m3m3的27%。此外，90年代以前，沁河流域基本沒有人工集雨工程，近年來，流域內(nèi)發(fā)展人工集雨工程多達(dá)15466處（眼）。按單處（眼）容積50m

13、3m3。另外，還有水利工程蓄變量、水面蒸發(fā)增加量等因素的影響。4沁河的治理的對(duì)策應(yīng)對(duì)沁河水環(huán)境變化的對(duì)策，應(yīng)從水資源性短缺、生態(tài)環(huán)境惡化、防洪等方面入手，從氣象、水文、河床演變、生態(tài)環(huán)境、人類活動(dòng)等方面進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上，整治河道，有效利用水資源，防治水污染，以確保沁河的長(zhǎng)治久安。建設(shè)濟(jì)源河口村水庫(kù)工程沁河防洪是黃河防洪的一個(gè)重要組成部分，在小浪底至花園口之間27萬平方公里無工程控制區(qū)內(nèi)，沁河流域面積就占了一半。河口村水庫(kù)是黃河下游防洪工程體系的重要組成部分，具有防洪、供水、發(fā)電、生態(tài)保護(hù)等綜合效益。河口村水庫(kù)修建后，可將沁河防洪標(biāo)準(zhǔn)由年一遇提高到年一遇，不僅對(duì)沿沁縣、市的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有較大

14、的促進(jìn)，若與伊、洛河上的故縣水庫(kù)、陸渾水庫(kù)、黃河干流上的三門峽水利樞紐、小浪底水利樞紐聯(lián)合運(yùn)用，將大大提高黃河下游的防洪標(biāo)準(zhǔn)，還可通過多年調(diào)節(jié)有效緩解下游水資源緊缺的局面，改善下游生態(tài)環(huán)境。加快上、中游的生態(tài)環(huán)境治理，減少入沁泥沙沁河有是一條多沙河流，其來源就是濟(jì)源五龍口以上的廣大丘陵山區(qū)。要在上游山西沁源、安澤、沁水、陽城、晉城等縣（市），從生態(tài)環(huán)境保護(hù)的角度加快治理步伐，加大維護(hù)生態(tài)工程的力度。全力加快退耕還林、退耕還牧的速度，多方遏制水土流失。封山育林、退耕還林、涵養(yǎng)植被和水源，減少暴雨形成徑流時(shí)的攜沙量，使沁河下游河床的淤積速度減緩，最終實(shí)現(xiàn)不淤積。沁河中游改道將沁河在中游改道，濟(jì)漳、

15、衛(wèi)運(yùn)河，向華北補(bǔ)水。沁河不進(jìn)入黃河，花園口所謂的千年一遇、萬年一遇的洪水防御問題就基本上不存在了，花園口以下以防洪為中心的沒完沒了的堤防加高培厚及河道治理巨額投資便可基本結(jié)束，黃河下游兩岸的灘區(qū)，將變成高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)林牧業(yè)綜合經(jīng)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)區(qū)。沁河下游河道雙岸整治目前，沁河下游河道河勢(shì)游蕩多變，每遇洪水堤防險(xiǎn)情叢生，大水生險(xiǎn)、小水大險(xiǎn)的情況時(shí)有發(fā)生。沁河丹河口石荊橋河段河勢(shì)散亂，現(xiàn)有險(xiǎn)工不能發(fā)揮有效作用，特別是丹河口尚香河段，除沁陽馬鋪險(xiǎn)工前畸形河灣外，河流走中。雙岸整治能適應(yīng)多方向來流，可起到調(diào)整水流的作用，使游蕩型河道原有寬淺的河段變得較順直，使寬淺的河槽向縱深方向發(fā)展，達(dá)到控制河勢(shì)、穩(wěn)定河槽的

16、目的。開展沁河污染治理活動(dòng)建立沁河污染物排放總量控制體系，對(duì)污染大的小型造紙企業(yè)堅(jiān)決徹底關(guān)閉，實(shí)行排污許可證制度，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)治理污染，使排污單位依法持證達(dá)標(biāo)排污。引導(dǎo)農(nóng)民大量使用農(nóng)家肥，改善土壤結(jié)構(gòu)，減少化肥的使用量。加強(qiáng)沁河水量調(diào)度管理沁河干流調(diào)蓄能力有限，要建立枯水期兼顧河道生態(tài)基流的水量分配機(jī)制，統(tǒng)籌生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水，盡可能使斷面流量盡快恢復(fù)至最小流量指標(biāo)以上。主要參考文獻(xiàn)： 1燕荷葉.人類活動(dòng)對(duì)沁河流域徑流影響研究J.水利水電技術(shù),2003,(6).2薛鳳海.山西省黃河水資源利用現(xiàn)狀與前景分析J.人民黃河,1999,(6).3張偉中，曹金剛，張文林.沁河下游游蕩型河道雙岸整治對(duì)策分析J. 人民黃河 2005（2）