黄河是世界上输沙量最多的河流,据多年观察测得的平均值,进入下游河道的年输沙量为十六亿吨左右,也就是说,每年要有十六亿吨泥沙流入黄河下游。这样多的泥沙,要想把它全部冲人大海,需要有丰沛的水流,可是与泥沙相比,黄河的水量却并不充裕,它的年流量仅有四百六十八亿立方米,照这样下去,黄河有“河清海晏”的希望吗?。 黄河中游的水土流失现象由来已久,在遥远的地质历史时期,强烈的土壤侵蚀,就已经把黄土高原切割成了千沟万壑,而冲积到下游地区的泥沙,则堆积形成了华北平原。这完全是自然的造化,其间的功过也无从评说。进入人类历史时期以后,黄土高原的土壤侵蚀有增无减,从而,黄河中下游干流的泥沙也就从史前时期起、直居高不下。历史文献中的记载表明,黄河自古就是一条充满泥沙的混浊河流,“黄河”这一名称就得自它水中饱含黄土泥沙,致使水色混黄,因此说;黄河的名称本身就带着黄土地的烙印。
按照古代的一般习惯,河流往往被称为“某水’或以单字命名河流,两者可以并用。黄河最初名为“河水”或单称为“河”,至于“河”字被用为河流的通称,那是比较晚的事情了。虽然黄河最初的名称还没有反映它的水色,但这并不等于说它当时还是一条清澈的河流。西周时有一句谚语叫“俟河之清,人寿几何?”意思是说,人要活到不知多高的年龄,才能等到“河水”(即今黄河)清澈的现象出现,用来比喻可望不可及的事情。显然,当时黄河水已相当混浊,水色澄清已是人们的一种极难实现的愿望。
战国末年,黄河开始有了“浊河”的叫法,反映出人们已把混浊的水色视为黄河最显著的特征。到西汉初年,有了“黄河”这一名称,说明人们对它的水色有了更为准确的认识。西汉初年,在黄河支流泾河上开凿了一条很著名的渠道,用以灌溉农田,由于主持这项工程的人姓白,所以被称为“白渠”。“白渠”分引的泾河水中就含有大量泥沙,当地的百姓说“泾水一石,其泥数斗”,是说一石泾河水中要含有好几斗泥沙。石和斗都是古代的容积单位,十斗为一石,一石泾河水到底含有几斗泥沙,这里没有讲清楚,但是在西汉末年时有人明确叙述,黄河水比重大,水质混浊,每一石水中要有六斗泥沙。这样的含沙量虽然还算不上是十分准确的数值,但起码可以肯定与现代的情况相差不会太大。汉代以后,宋朝人称黄河泥沙与河水各占一半;明代人称泥沙占水量的十分之六;清朝人称泥沙占水量的十分之七;每一单位容积的河水当中大致总有一半左右的泥沙。可见自从有文字记录以来,黄河就一直是一条挟带着巨量泥沙的河流,一直是一条名副其实的“黄河”。
到汉元帝(公元前48年——公元前33年)时,已有八百多年纪年的历史记载。这时有一位很有名的研究《易经》的学者,叫做京房,他说黄河要一千年才能清澈一次。很显然,到讲这句话时为止,黄河还没有出现过他所预期的这种现象。那么后来呢?魏晋南北朝、唐宋元明清,直到今天,尽管黄河的某些河段在某些极特殊的环境条件下,偶然出现过极短暂的相对澄澈一些的情况,但泥沙的含量从未降低过,所以河水也从来没有清净过。
大家都知道,世界上所有河流中都含有一定数量的泥沙,而对于一条河流的某一具体河段来说,泥沙是否会在河床中淤积下来,则取决于泥沙数量与河流挟带泥沙能力的对比关系:当后者胜过前者时,河床中就会出现冲刷现象,不仅不会淤积,还要把自身的泥沙冲向下游河段;当二者基本相当时,就会出现一种准平衡状态,世界上许多冲积性河流,经过长期的冲淤调节过程,都已进入了这一状态,河道相对比较稳定;而当前者胜过后者时,就要发生泥沙淤积现象,泥沙淤积到一定程度之后,不可避免地要引起决徙泛滥,黄河下游河床就一直处于这样一种状态。
科学家们通过研究发现了黄河下游多年平均含沙量与淤积量的关系:黄河下游多年冲淤达到平衡时所需要的含沙量为每立方米十六公斤。这样,当含沙量小于每立方米十六公斤时,下游河道就要发生冲刷;当含沙量大于十六公斤时,下游河道就要持续淤积下去。由于黄河下游的多年平均含沙量为每立方米三十四公斤左右,因而泥沙的大量淤积也就不可避免了。近四十多年来经利津海口排放到大海里的泥沙近十亿吨,占输沙总量的三分之二左右,显然还有三分之一亦即六亿吨上下的泥沙沉淤在下游河道中。
淤积在下游河道中的大量泥沙,当然是从上、中游地区冲刷下来的,但是在上、中游流域的不同地区,由于自然条件差异较大,不同河段的含沙量和输沙量也都变化很大。
龙羊峡以上河段,为黄河的源头段,河网密度小,地表侵蚀轻微,水流清澈,含沙量很小。到兰州附近后进入黄土区域,这才开始打上黄土地的烙印,含沙量明显增加,逐渐呈现出浑黄的水色。随着含沙量较大的大夏河和洮河等支流的汇人,黄河的年平均含沙量增至每立方米三公斤,年输沙量一亿吨。
兰州以下,除祖厉河外,其余支流泥沙含量均不太高,银川平原和河套平原的灌溉水渠又分流出一部分泥沙,所以在进入中游河段时,含沙量的增加有限,平均含沙量每立方米六公斤,年输沙量不到二亿吨。
黄河下游的泥沙主要来自中游地区。黄河中游流经侵蚀强烈的晋、陕黄土高原地区,黄土结构疏松,本来就极易流失,黄河中游的干支流河网又比较稠密,所以水土流失情况严重。在河口镇到陕西潼关的黄河转折处这一段干流上,集中汇入了许多泥沙含量很高的支流,于是黄河干流中的含沙量和输沙量都迅速增大。
山西、陕西两省之间的黄河中游河段,大多穿行于峡谷之中,到山西河津县附近的禹门口始豁然开朗,河水的流势也由急变缓。由子水文状况变化显著,很早人们就把这里称之为龙门。在龙门以上河段,汇人有红河、皇甫川、窟野河、三川河、无定河、清涧河、延河等支流,这些河流流经黄土高原上水土流失最为严重的地区,使黄河干流的泥沙含量急剧增加。龙门的年平均含沙量猛增至每立方米三十二公斤,年输沙量十亿吨以上。龙门以下河段,又有汾河和渭河等支流汇入,这些河流也都流经黄土高原,致使干流的泥沙含量进一步增加。陕县平均含沙量上升到每立方米三十八公斤,年输沙量增至十六亿吨。从陕县到桃花峪,输沙量基本保持不变,即每年大约把十六亿吨的泥沙输入下游。由于在这一段水量有所增加,尽管年输沙量没有变化,但含沙量已下降到每立方米三十四公斤上下。
在黄河下游干流的水量和泥沙构成中,按照上、中游来源状况的不同,可以划分出如下四个区域。
①河口镇以上的上游区。水多沙少,水量占下游总水量的百分之五十以上,泥沙输送量则不到下游总沙量的百分之十。
②河口镇至龙门段。水少沙多,水量占下游总水量的百分之十以上,泥沙输送量超过了下游总沙量的百分之五十,与上一区域的水沙输出配比恰好相反。
③龙门至潼关段。主要是汾、谓两条支流,水量占不到百分之二十,泥沙输送量所占比例却高达三分之一。
④潼关至桃花峪段。主要有伊洛河、沁河等支流,水量占不到百分之十,泥沙输送量所占比例只有百分之二。
由此可见,黄河下游将近百分之九十的泥沙是来自上述第②、③两个区域,即晋、陕黄土高原及其附近地区。显而易见,黄河的滔滔浊流,带有明显的黄土地烙印。
黄河的泥沙主要来自河口镇到潼关之间的中游河段,从多年平均情况来看,这一地段内有许多支流的泥沙含量要大大高于干流。例如黄河的二级支流泾河(渭河支流),年水流量约十五亿立方米,年沙量却高达二点六亿吨;无定河的情况与泾河相差不多;窟野河年水量不到泾河的一半,年沙量也接近泾河的一半,含沙量仍与泾河不相上下;延河年水量不过二点三亿立方米,可是年沙量却高达六千万吨;祖厉河年水量更小,只有一点六亿立方米,可是年沙量却比延河更高,达八千多万吨,等等。这些支流的含沙量都在每立方米一百公斤以上,有的支流的含沙量超过干流十倍以上,而且这里所讲的都是平均状况,若以某一时段的具体数值而论,那么,当夏秋之际洪水到来时,含沙量时常会出现每立方米六百公斤以上的峰值。=黄河过去没有清过,在可以预见到的将来,如果没有大范围、大幅度的全球性气候变化,它也不可能清澈,因为黄河的泥沙主要来自黄土高原,而黄土高原的土壤侵蚀远在人类出现之前就已经相当严重,这一自然侵蚀过程目前还远远看不到结束,所以黄河水清依旧遥遥无期,所谓“河清海晏”仍然还只是人们的一种良好愿望。