论文快递｜国务院参事张红武等：新形势下黄河的治理方略

黄河是华北平原的主要塑造者，按现行的省级行政区划，其流域涉及和曾经涉及的除现在熟知的九省区外，还有冀、京、津、皖、苏等五省市［1－2］。干流上游段占黄河总长的63.5%，总落差3 496 m，其中玛曲至龙羊峡段从高山峡谷中穿过，龙羊峡至黑山峡段川峡相间、落差集中，这两个河段蕴藏着丰富的水能资源，多年平均天然径流量约占黄河径流总量的62%，是全河主要的来水区［3］。兰州至河口镇河段，因支流入汇而含沙量逐渐增大［4］。黄河中游地区绝大部分属黄土高原，暴雨引起黄土高原土壤强烈侵蚀使大量泥沙入黄［5］，黄河超过80%的泥沙来自河口镇至潼关的多沙区［3］。黄河下游河道以善淤、善徙、善决著称［2，6］，公元前602 年至1938 年的2 540 a 中，经历了26 次改道、5 次大改道迁徙，下游至少“三年两决口”［7］，近千年几乎一年一决口［8－9］。历代治河方法，主要为“疏”或“堵”［9］，甚至在黄河立法时出现“以疏为主、疏堵结合”的表述［10］。远古传说鲧禹治水的理念，将鲧治水失败归结于堵障，将禹的成功归结于疏导。其实传说共工倚仗封地的较高地势（因“共工”的合音为“鲧”，故两者可能为一人，共工之子“句龙”实是“治水土定九州”的“禹龙”），决滔天洪水致使中原沼泽之地一片汪洋，从保他的民众角度看，又可归结于“疏”。

自古以来江河治理典籍浩如烟海，尤以黄河问题最复杂［11－13］，争议最大，最有挑战性，即使仅限于下游治理，现存著述也十分丰富，各时期都有代表性观点出现［14－23］（特别是张含英、张仁、张楚汉等更是以研究治黄方略为志［6，21］），均与当时自然状况、社会制度、经济状况息息相关。历代治河之策，对于现代治黄依然可供借鉴。本文在阐述对当今黄河治理影响较大的近代以来治河对策基础上，探索新形势下的治黄方略。

近代对黄河影响最大的事件首推1855 年铜瓦厢决口改道［1，9，24］，是形成现行流路的直接原因。当时正值风起云涌的太平军、捻军农民革命和英法联军入侵，清王朝无力顾及筑堤，黄河流路在兰阳至张秋之间迁徙20 余年，将鲁西很多河道冲断、淤废、迁改，在漫流所及之处广泛淤积。当时治水以黄河为界，南北分治，使南四湖南流为主。民众筑埝自保，右岸上段将改道前北堤作为南堤，左岸则以北金堤（属于东汉黄河南堤）为挡水屏障［13］，客观上使海河水系很少再受黄河影响，现东坝头至高村段两岸大堤基本是以此为基础修筑的，同时使这部分“宽河段”很宽，改道后原有村庄大部分留在堤内，从而滩区成为百万群众赖以生存的家园［13］。决口的洪水穿过运河后汇进大清河入渤海，使大清河迅速冲宽刷深。光绪初年后，随着运河西面修起堤防使漫流逐渐集中，引起进入大清河水流的含沙量增加而转向淤积，光绪九年至十一年，大清河两岸建堤而初步形成“窄河段”，这段现存堤防基本属于清代、民国等后人沿用明代潘季驯“束水攻沙”之策的体现［13］。其治黄方略实际受西汉贾让“治河三策”、张戎“以水攻沙”和东汉王景“筑堤理渠、绝水立门”以及同时期万恭等“因水治沙、以沙治河”方略的影响较大［1，9，25］，他在治河实践中逐渐构建了由遥堤、缕堤、格堤等协调治理的堤防体系［5，20］。而之后靳辅、陈潢等治河官员多继承潘公方略，并有所创新。

我国近代水利先驱李仪祉曾留学德国，是接受西方水利教育的治黄代表人物［1，9，21］。1933 年初他任国民政府黄河水利委员会委员长，主张治黄要上中下游并重，总结修筑谷坊和淤地坝之利，治理沟壑侵蚀，以拦减泥沙为治黄之本，改变了古人只重下游的治水思想［19］。他受德国Engels 影响，认为治黄试验是研究黄河“唯一可用的手段”，1933 年建议在武陟庙宫做露天试验［21］。水利模型试验的奠基人Engels 早在1923 年即采用褐煤粉作为模型沙进行黄河丁坝模型试验，其弟子Otto Franzius 考察黄河后，1931 年在汉诺佛大学的铁槽内自行开展了概化黄河模型试验。在李仪祉协调下，1932 年国民政府委托Engels 在Obernach 水工实验室塑制直槽与连续弯曲流道代表中水河槽，先后开展了两组黄河模型试验，按模型任务书要求检验潘季驯“束水攻沙”方略后，提出“固定中水位河槽”的治河方案［25］，得到了治河部门推崇，并被李仪祉河槽治理方略所吸收或借鉴。其试验成果至今仍对黄河河道采取治导线布局，以及将北宋之后推行消减溜势的埽工改建成下挑丁坝之法有引导作用，也表明当代以治黄专家徐福龄、胡一三、张明德、王渭泾等为代表的以弯曲型治导线布局策略开展河道整治的做法，受到了西方近代水利科学的直接影响［8］。

自1946 年人民治黄以来，在民国“宽河行洪”做法基础上，采取“宽河固堤”等方略，取得了黄河下游岁岁安澜的壮举，体现出社会进步乃治黄成功之本［4，20］。但黄河毕竟是最复杂难治的河流，治河道路异常曲折。新中国第一代领导人十分关心“三年两决口，灾害年年有”的黄河，决心以举国体制治理黄河水患。黄河水利委员会受李仪祉、张含英等治河前辈“兴建水库，蓄洪减沙”方略影响，1949 年前后已按挪威专家安利森1935 年查勘比选意见开展三门峡水库等工程的前期工作，并于1952 年提出“兴利除害、蓄水拦沙”治黄方针，同时在苏联专家指导下提出防洪治沙的思路是“干流水库要大，支流水库要多，水土保持工作要同时进行”“节节蓄水，分段拦沙”［18］。

1955 年7 月30 日，全国人大一届二次会议通过了《关于根治黄河水害和开发黄河水利的综合规划的决议》。1957 年三门峡一期工程按正常高水位354 m（大沽高程）施工，相应库容354 亿m3（仅次于几十年后长江三峡工程正常水位下库容393 亿m3）［18］，实为黄河下游防洪的中流砥柱。施工全面展开后很快发现设计赶不上施工，而且开工之前对枢纽正常高水位选择和水库运用方式两方面的争议依然持续，清华大学黄万里教授和水电建设总局青年技术员温善章是不同意见的代表［18］。两种意见可概括为“蓄水拦沙”与“滞洪排沙”之争，当时多数专家认为后者不能制止下游河床继续抬高，既没解决防洪问题，亦未能发挥枢纽综合效益，故不宜采用［18］。随着上中游水土保持效果不佳及李保如、沙玉清等专家开展泥沙模型试验［21，25］成果发布，不断暴露出各方面担忧，为此，周总理曾要求水利部对各种规划方案、水库上游浸没影响和下游河道整治等问题作进一步研究，指示黄河流域规划委员会致电苏联电站部暂缓进行技术设计。周总理1958 年4 月在现场会议听取汇报后指出，修建三门峡水利枢纽的目的应以“防洪为主，其他为辅”“先防洪，后其他”“确保西安，确保下游”为原则［18］。三门峡水库1960 年按“蓄水拦沙”运用后，由于多沙支流拟建的“五大五小”拦泥库均未落实，当初预计的水土保持减沙效果短期不能达到，因此水库只运行了3 a 便产生了严重淤积，不仅远没有达到原规划设计的开发治理目标，而且水库回水淤积范围超过潼关，渭河和北洛河入黄口都淤起“拦门沙”，库尾泥沙溯源淤积，出现“翘尾巴”现象，导致渭河洪水排泄不畅，两岸土地盐碱化面积增大，严重危及关中平原［22］。后来不得不对工程两次改建，运用方式先改成“滞洪排沙”，1973 年又改为“蓄清排浑”［24］。

尽管如此，三门峡水库依然发挥了调节水沙的重大作用，否则小浪底水库发挥作用前黄河下游河道淤积更多、防洪压力更大。参加过工程改建的夏震寰、何国桢、林斌文等专家曾指出，三门峡工程不仅在1960年运用后多次帮助战胜了极为严重的下游凌汛洪水，而且确保了伏秋大汛不决口。据分析，若无三门峡水库滞洪拦沙，“82·8”洪水花园口洪峰流量将达17 000 m3／s，洪水位普遍较1958 年洪水位高1.2 ～2.2 m；而1977 年洪水属于典型的高含沙洪水，水位表现异常高［25－26］，将普遍较1958 年洪水位高3 m 以上。

通过该枢纽的实践，让人们认识到只靠“拦”并不能解决黄河泥沙问题，必须将“排”作为“拦”的补充，采取“上拦下排”治河方略［21］。“上拦”主要靠干支流水库拦蓄洪水，调节水沙，还可采取淤地坝等水土保持工程措施来实现，而“下排”主要面对“水少沙多”“水沙搭配不协调”“河势不规顺”三方面问题，依靠下游河道排洪入海，大量泥沙在河口地区堆积延伸，尤其按照李殿魁“三约束”理论治理河口，奇迹般稳定现行入海流路近半个世纪［17］。20 世纪80 年代根据黄河大洪水以及“75·8”淮河特大洪水的启示，认为三门峡至花园口段也是黄河的主要暴雨区之一，且随着河床淤积抬升，下游防洪标准自行降低，故以王化云、张瑞瑾、谢鉴衡为代表的治黄专家，提出对于拦、排都不能解决的洪水开辟滞洪区，从而形成“上拦下排，两岸分滞”治黄方略［24］。钱宁、赵业安等合作完成的“集中治理黄河中游粗沙来源区”研究成果［21］，成为黄河水土保持治理方略的技术支撑。随着“八七”分水方案的实施和小浪底水库的建成，减轻了黄河水资源短缺压力，达到下游不断流的目的，通过调水调沙理论及实践的突破［7］提高河道输沙入海效率，通过大规模黄河标准化堤防的修建倍增了黄河安澜的可能性［7］，并探索和总结出“拦、排、放、调、挖”综合减沙措施［23－24］。人民治黄取得下游年年伏秋大汛不决口的胜利，黄河中上游星罗棋布的淤地坝，势必对持续拦减泥沙产生深远影响，成为陆地生态系统中有效发挥保碳、减排、增汇等多种碳汇作用的场所。以2004—2023 年潼关站多年平均沙量1.926 亿t 计，年均进入下游泥沙量已减少约88%，显然这些功绩当属人民治黄标志性巨大成就［23］，都为黄河长治久安打下了基础。

几千年来，治河方略经历了从水来土挡到筑堤分流、从治河防洪到水沙共治、从下游整治走向全流域治理的转变。面对新条件、新要求对应的新形势，需要在明晰新问题基础上，提出更适用于全黄河治理、生态保护和高质量发展的治河方略。

在《黄河黄土黄种人》人民治黄50 周年纪念专刊（1996 年）上，钱学森、张光斗等权威专家的文章强调了黄河的复杂难治性，其中钱老写道：“比起治河，那发射人造卫星是件简单工作了！”当时笔者发表了《社会和科技的进步乃治黄成功之本》一文［20］，认为“前人未能实现的种种治黄方略，于今都可能获得成功，即使采用诸如‘挖河筑堤’这种古老而简单的治标之策，也能把黄河的事情办好”。1996 年潼关沙量11.4亿t，而2023 年沙量仅0.95 亿t，表明近年的来沙并没给治河带来多大压力。麦升威、赵业安、潘贤娣、刘月兰、王恺忱等对黄河下游及河口演变的分析深化了对河性的认识，费祥俊、钱意颖、赵文林等对高含沙水流规律的探讨，都为黄河治理理论的完善打下了基础。而今水流挟沙力公式［26］与动床阻力公式［27－28］两大重要难题均取得突破，治导线的数学描述和摩阻曲线方程研究［29］也有实质性进展；在规律研究和方案论证手段方面，黄河模型相似律［15，25］、高含沙洪水理论与模拟技术［25］、数学模型计算［27，30－31］等方面的突破（尤其是水库异重流相似理论与模拟方法［16］达到国际领先水平），使黄科院、清华大学、黄河设计公司、武汉大学等能通过大规模的模型试验及数学模型计算进行治黄方案论证，尤其1987 年后，在李保如、李昌华、屈孟浩、窦国仁等前辈研究成果［21］基础上，开展的花园口至东坝头河道整治（早在1936 年黄河水利委员会即在开封黑岗口旁购地，拟建该段“巨型试验场”，1937年还委托清华大学施家炀进行黄河河道整治模型试验，后因日寇入侵上述两项试验计划被迫放弃［21］）、小浪底水库拦沙期下游整治、下游规划治导线检验修订及宁蒙河段河道整治等模型试验，将黄河干流需重点治理的河段全部进行了试验研究，并“能继续检验和探索各种黄河治理方案的得失”［20］；在河道治理技术方面，清华大学、北京大学、黄河设计公司等承担的“十三五”国家重点研发计划专项研发的新型河道治理工程系列技术［32］，可以多快好省地解决河道与滩区治理难题；在流域泥沙治理技术方面，清华大学与中国水科院联合研发的钢混预制管板桩组合法修建淤地坝等专利技术［19］以及新工艺新材料淤地坝示范成果可确保新建淤地坝不溃决、旧坝提质增效，且目前开展的内蒙古水科院揭榜、笔者挂帅的“十大孔兑风水复合侵蚀区泥沙阻控与近自然生态修复技术集成与示范”研究，借鉴孔兑沙源解析及入黄机制、风－水－重力侵蚀产沙机理与输移过程等成果和建立的“固－拦－输－置”流域泥沙综合防治体系，提升流域拦减泥沙和生态修复的技术支撑［3］。

来水情况分析表明［23］，随着黄河中上游大量兴建水库与开展水土保持工作等，使下游洪水流量大幅度减小［32－33］。近40 a 来花园口站洪峰流量均小于8 000 m3／s，小浪底水库运用后下游洪峰流量更小，表明干支流水库对大洪水的控制很有效，水土保持工程的作用也较大，使下游发生大洪水的概率变得极小［32］。

20 世纪80 年代中期以来，随着上中游龙羊峡等水库的蓄水运用以及水土保持工作不断加大力度［32］，尤其是1999 年以来实施退耕还林还草工程，同时沟道治理布局的淤地坝系持续大规模修建［34］，黄土高原工程治理与植被构建效应逐渐显现［35］。相关规划往往以潼关站年均沙量8 亿～10 亿t 为下游来沙条件［23］，与近26 a 实际情况差别较大。吴宾格、姚文艺、徐建华等学者已关注这个问题。著名水利专家宁远2008年指出黄河下游来沙情况实际已出现趋势性变少，并预估年均来沙量为3 亿～4 亿t［23］，后来又在古贤水利工程相关报告专家评审会上谈到下游未来年均输沙量1 亿t 左右也可能常见。国家发展改革委最近对于古贤水利枢纽的审批意见中采纳了他的意见。刘晓燕等学者在“十二五”期间，基于流域尺度构建的黄土丘陵沟壑区林草植被覆盖率与产沙系数和梯田比与减沙幅度之间的响应关系，在多年平均降雨条件下分析黄河龙门、渭河咸阳和泾河张家山等5 个水文站以上的黄土高原主要产沙区，现状林草植被和梯田的减沙量为10.65 亿t［33］，折算至潼关站为9.7 亿t，表明已占该区天然年均来沙量的60%，若考虑水库、淤地坝拦沙量及灌溉引沙量，进入下游沙量会更小（笔者根据各项研究数据［33］，估计为3 亿～4 亿t／a，与刘晓燕团队最近预测的100 a 后理想情况下来沙量接近）。此后，蔡蓉蓉等［36］通过数据分析，预测潼关站年均径流量与沙量分别为249 亿m3、3.1 亿t；王光谦等［37］预测潼关站未来10、50 a 平均年输沙量分别为2.83 亿、4.12 亿t；胡春宏等［38］预计未来50 ～100 a 潼关站年均径流量、输沙量分别为210 亿m3与3 亿t。“十三五”国家重点研发计划两个项目预测［39－40］：未来25 ～30 a 中游龙门等五站年均沙量大概率不超过3 亿t，2070 年后年均沙量为4 亿t 左右；另一个项目2017 年初预测潼关站未来30 a 内年均沙量为2.2 亿t，未来50 a 内年均沙量为2.2 亿t 以下［40］（与2017—2023 年7 a 实测年均1.97 亿t 接近），对应的径流量年均为300 亿～350 亿m3，其上限与2017—2023 年年均径流量346.5 亿m3接近。

鉴于水土保持、水利工程建设及退耕还林（草）力度还有不断加大趋势，而今农民对当地生态修复的追求远低于对财富增长的渴望，上山种地热情越来越低，随着“光伏产业治沙模式”的大力推广，将持续减少支流入黄沙量，全流域采（用）砂对减沙也有贡献，故预测来沙量时应将近20 a“现状资料”的权重加大一些，否则就会出现所取时间尺度越大预测沙量越大的结果。再者，径流量有的年份以伏汛为主，有的以秋汛为主，资料代表性也不应相同，秋季植被抗蚀能力大，故此时径流量与输沙量之间的关系不密切［34］。此外，气候变化引起降雨量与来水量呈周期性变化［41］，受治沙措施影响较大的产沙量并非如此。黄河比其他河流更加难治的症结是“沙多”，而今该病症明显减轻，未来黄河治理难度当大为减小，故应承认根治黄河确实不是梦幻。

新形势下黄河治理主要暴露出如下新问题。

1）下游宽河段整治尚存在河势控制不力、输沙能力不足问题（齐璞等对现方案产生异议后提出“双岸整治”方案［24］，也值得研究）；“二级悬河”形态造成的堤沟河发育，大洪水时易产生横河、斜河、顺堤行洪而引发堤防出险［42］；属于基本农田的滩地边沿遭受冲刷而坍塌不止，在进入下游沙量不足已成常态条件下，滩边不再遵循“此冲彼淤”规律，农田蚀退后很难淤还，河槽因塌滩变宽后，降低对水流的约束而使中水流路摆动不定［43］，由耕地坍塌而成的湿地会随时冲失，不仅影响粮食与生态安全，而且河道与滩区也将处于复杂难治的恶性循环之中。

2）黄河下游使用传统抛石坝结构修建河道工程，须长期抢险抛石后方能维持稳定，但水流强度加大或河势突变时，坝垛根石仍会走失甚至发生坝体坍塌等险情，必须继续抢险防护，耗费巨量人力物力，且所需块石必须开山采石，严重破坏生态环境［40］。此外，传统丁坝坝头凸入河内，激化水流与坝岸之间的矛盾，消耗水流能量而降低输沙效率［42］，还大量占用滩岸耕地（通常一道丁坝占地约1.33 hm2）［40］。

3）下游宽河段内形成总面积达3 154 km2的滩区（约72%为耕地），是中水河槽面积5 倍以上。以往大洪水时滩区承担行洪、滞洪、沉沙重任［42］，解决下游“窄河段”过洪能力不足的问题。1958 年汛后，滩区干群以为将建成的三门峡水库拦蓄洪水且中游大规模减沙措施均能生效，大建生产堤［14］，几十年来屡清屡建，规模越来越大，竟然出现了汛前在生产堤上破口、汛后再堵的局面。由于近28 a 几乎没出现漫滩洪水，目前滩区更是存在高滩不高、生产堤乱建状况，河道排洪受到影响，滩区群众经济社会发展同防洪安全的矛盾长期没得到解决［44－45］。

4）下游大堤堤线很不规律，堤距最宽处竟达24 km，是陶城铺至利津河长307 km“窄河段”堤距的几十倍，更是艾山卡口的87 倍，使堤距呈“上宽下窄”状态［13］。如此堤线、堤距及窄河段河道工程布局状况，在只重视宽河段采取“宽河固堤”方略［24］的影响下一直未被纠正，反以艾山卡口过流能力不足为由开辟滞洪区，并给滩区加上过高的滞洪、行洪要求［40］。从设计洪水讲，尽管已将1843 年调查洪水重现期从当初210 a 改为600～1 000 a，后又改成“至少1 000 a”而减少了偏差［46］，但这个先定频率曲线走向再确定设计洪水成果的方法不可靠［13，47－48］，且设定的防洪调度方案余地偏大，不能利用中游干支流已建水库与下游河防工程科学地“上拦下排”，导致将北金堤与东平湖相关区域划为滞洪区，制约了相关地区发展［40，49－50］。

5）按保守计，黄河已建水库总调节库容285.5 亿m3，占黄河现状河川径流量的53%［51］。然而，现在具有且能发挥较大调控能力的大型骨干工程只有龙羊峡、小浪底这两座相距约为2 500 km 的水利枢纽，对宁蒙河段及禹门口至潼关河段，尚无能力通过真正有效的调水调沙改变河床淤积状况，中间可发挥承上启下作用并能给予足够水流动力的古贤与黑山峡工程都未建成［3］，水沙调控的主体框架目前尚没有形成，对下游水资源更没有能力优化配置。

6）上游宁蒙河段1986 年以来由于水沙关系失调、主槽淤积萎缩、河情恶化，在汛期遭多沙支流突发高浓度泥流淤堵而形成“沙坝”，河水上涨倒流进而引起决堤洪灾；在初春上游解冻开河后冰水汹涌齐下，相拥相撞，易在狭窄、弯曲、浅滩阻流处卡冰结坝，致使水位陡涨出现漫堤溃决凌灾［3］，其危害程度与发生次数均超伏秋大汛洪灾。对于流域治理，采用粉质壤土修筑的淤地坝，暴雨期易冲毁或溃坝，甚至造成连锁反应，故工程拦沙可能出现泥沙“零存整取”后果；而长期大规模实施的林草植被存在建植难、稳定性差等问题［35］，在水资源日趋短缺的现实下，大片植被退化或枯死，生物措施效果不佳，而且促使地下水超采区不断扩大。此外，龙门至潼关河段早春河面流冰壅塞河道也会引起凌汛洪水灾害。

7）黄河流域是资源性缺水流域，人均水资源量仅为全国平均水平的23%，农田灌溉用水定额不到全国平均的15%［51］。笔者1993 年6 月赴美期间拜会了诺贝尔物理学奖获得者李政道，他对黄河治理问题饶有兴致，告别之时还欣然题词“一定要重视黄河生态保护问题！”也表明我们在寻求治黄之路时，国际学者已超前关注黄河生态保护问题。果然目前经济社会发展对黄河水资源需求激增，导致生态安全风险日趋增大，不少区域出现了湖泊萎缩、湿地干涸、地下水超采、地面沉降、土壤沙化等生态灾害。

3.1.1 应对沙多的方略

针对黄河沙多问题，必须采取工程措施对黄土高原侵蚀状况进行治理，大减入黄沙量，实乃治本之策［5，19］，即大量修筑淤地坝系及必要的挡土墙，将沟壑与坡地变成相对平原［5，20］。按照现在的经济与施工能力，完全能够在干支沟上下游布局坝系，提高土壤侵蚀基准高程，将占流域中上游总面积约30%但入黄泥沙占入黄总沙量80%以上的水土严重流失区（根据对流域水沙阻控及其效率的研究，进入下游的粗沙实际是流域广大土壤侵蚀区粗颗粒的集体贡献，多沙区作用更大，中游粗沙区未必是入黄泥沙的主要贡献者，现在80%入黄沙量总量减少，实际对应面积却比以前有所增加），修建成错落有致的相对平原，同时采用需水阈值较小的乡土植物合理配置的近自然生态修复措施，即可将入黄泥沙减少80%以上［5，32］。客观讲，兰州、延安等地在黄土高原大规模实施削山填谷而“造地、建城”，和上述改变侵蚀基准面对策的原理是一致的，对于减少入黄泥沙也无疑有效［4］。至于孔兑突发性洪水淤堵干流形成“沙坝”灾害，可运用“水沙调控、支流拦沙堤外放淤”处治模式［3］。

有学者认为自然修复对保持水土也很有效，其实在高强度降雨条件下植被对泥沙的阻控作用不大。比如，20 世纪30 年代前黄河流域人类活动对植被破坏较少，但1933 年出现高强度降雨后，陕县水文站出现了39.1 亿t 的罕见输沙量；再如，林草植被覆盖率在85%以上的延安云岩河（流域面积为1 785 km2），其控制站新市河站2013 年7 月实测输沙量竟达建站以来最大值1 645 万t。表明在高强度暴雨作用下，高盖度林草植被仍然挡不住出现很大的侵蚀产沙量。从社会与生态环境协调的角度讲，持续利用工程措施主动拦减入黄泥沙更为有效和必要。

2003 年笔者提出了“两道防线”方案［8］，同时认为在黄土高原修建拦沙治沟工程对于黄河下游减沙最易生效。为克服传统淤地坝易溃决的缺陷，可运用清华大学与中国水科院联合发明的预制管板桩组合法及除险加固技术提升淤地坝结构［19］。

随着林草植被大片退化，暴露出生物治理措施抗干旱、病虫害等风险能力不足。近年笔者到黄河上中游督查发现，即使根系发达的乡土植物，大量种植后也对生态和地下水产生严重影响。现场发现为争取获得更多的补偿大片荒地被划为草地，为完成种草任务，粗暴地用大型设备开槽，严重破坏原始地表而风蚀严重，表明在有一定乡土植被基础的荒地，不应强力推行林草治理措施。因此，应按通过工程措施改变侵蚀地理环境的治理思路，以提升水沙处置、生态服务、经济社会等功能为目标，因地制宜研发侵蚀源泥沙阻断、减风阻沙固沙治沙和滞水减蚀技术，重视淤地坝系持续拦减泥沙作用，形成全要素多维梯级协同治理局面，且要以“宜荒则荒”和不严重破坏地表为原则。

3.1.2 解决水少问题的方略

黄河中上游地区煤炭、石油、天然气和有色金属资源丰富，是我国重要的能源、化工、原材料和基础工业基地，具有“富甲能源热土，唯缺水资源”的突出特点［3］，也是我国畜牧业和粮食生产基地；中游汾渭盆地及下游黄淮海平原更是粮、棉、油稳产丰产区。

应该承认，黄河上已建水库对水资源调节能力有限，不少水量并未有效利用而入海。为此，在北金堤等分滞洪区未解放和下游窄河段尚未扩宽的情况下，可在启用概率极小的北金堤滞洪区石头庄溢洪堰、渠村分洪闸等附近建设平原水库，同时恢复山东位山水利枢纽1958 年修建前黄河、汶河自然进出东平湖条件，达到河湖不分家的自然调蓄状态，恢复鲁西南洪水入黄状态［17］，甚至在南四湖洪水位高时恢复北流入黄功能，这些显然是增加黄河下游水量最易实现且投资最小的方案。再将东平湖和沿黄已建、拟建的白云、董口、杨庄集、古宋金河等引黄平原水库相互连通，即可协同发挥水资源调配与水生态修复作用［13］，特别是能利用现有引黄济冀补淀、引黄济津、引黄济青等工程自流向华北、胶东等地供水，使地下水位漏斗区深层地下水位回升。在三门峡水库尚不能正常蓄滞洪条件下，若多水秋汛来临则科学补水，每年可多供水180 亿～300 亿m3给海河流域，其效益极其显著［40］。同时，上述互连平原水库还可作为下游防洪体系的有机组成，发挥分滞洪作用。

解决黄河水少的关键措施是外流域调水。为直接增加黄河下游水量，按照李殿魁2001 年提出的构建国家水网的设想［17］，可利用黄河郑州桃花峪段南岸所处独特位置，在南水北调中线工程以东沿鸿沟修建有航运功能的运河，在入黄口修建调节闸，对进入黄河的水量加以调控。《汉书》问世前“河”专指黄河，故称此运河为“河南运河”［52］，向南同淮河、汉江流域河流相连通，沿途经过几大暴雨中心，直达丹江口水库，将黄河下游河道当成淮河、汉江相关区域无法承受的洪水的入海通道，把灾害水转化成下游河道冲沙、工农业发展及河口生态用水，解放沙颍河大片滞洪区，并改变沙颍河上游洪灾频繁及南阳局部暴雨灾害严重的局面。

早在1987 年，国家计委即批准南水北调西线工程列入国家“七五”期间超前期工作项目，著名专家吴致尧任设计总工，1988 年率谈英武等180 位专家进行了连续半年的现场查勘，研究通天河、雅砻江、大渡河引水方案，编写了《南水北调西线规划研究报告》，次年提交《南水北调西线工程初步研究报告》［18］。研究表明，西线工程调水入黄的位置高，受水范围大，可灵活对极度干旱缺水的西北内陆河湖区应急供水，还可“东西互济”，提高黄淮海平原及相关地区引黄能力［4］；通过调整黄河分水指标，采用补充和置换方式提高西北地区城市供水保障能力；依靠适度补水和生态改善的双重作用，提高西部粮食生产能力。

更迫切的是通过南水北调西线工程解决能源工业项目缺水问题。黄河流域被称为“能源流域”，青、甘、宁、蒙、晋、陕等省（区）大批新能源和能源化工项目因缺水无法实施，预计2035 年能源工业缺水量在30 亿m3 以上，西线工程无疑是保障国家能源安全、助力能源绿色低碳转型的重要保证［4］。

南水北调西线工程实施后，可以还水于河，置换被挤占的生态水，保障黄河上中游地区生态环境用水；有利于推进风光水储一体化基地建设，保证河道外绿洲生态系统稳定，遏制乌兰布和、库布齐、腾格里沙漠扩张，有效减少黄河上游地区风沙对东部和京津冀地区的侵袭，从而捍卫西北、华北地区的生态安全［4］。

川水北调会减少长江流域梯级水电站的发电用水，势必导致相关企业利益损失。从规划调水量看，西线调水对当地经济发展和生态保护不会造成大的影响，从生态资源价值化的角度，以多种且灵活方式对水资源调出地区给予一定补偿和支持是可行且合理的。跨区域调水重在考虑国家总体效益，长江沿线梯级电站的电量减少也可通过项目补偿、资源置换、资产重组、业绩考核等方式予以调节，更可考虑引藏水入川，将与四川存在界河的西藏丰富之水调入，置换或补充四川所需水量，同西线调水方案结合起来，即“川水济黄、藏水补川”［53］。可利用金沙江已建或规划的梯级枢纽多部位补水，沟通怒江、澜沧江与雅鲁藏布江，调取更多西藏之水，为黄河全流域水沙调控增加更大动力，是黄河流域与华北平原战略性水资源持续配置方案，可破解生态保护与高质量发展的刚性约束。藏水外调方式和形式较灵活，还能减少单位调水量投资及对生态的影响，属于关系中华民族永续发展的根本大计。

笔者通过调研认为景来红、张金良等优化提出的西线工程方案已较合理、可行，其调水选址、输水选线、工程实施等已有可靠方案，一期工程可望近期开工。

3.2.1 下游宽河段治理方略

2012 年，十分关心黄河的前辈钱正英提请宁远带领王光谦、胡春宏、张红武等到黄河下游考察，提出“稳定主槽、改造河道、完建堤防、治理悬河、滩区分类”治理思路［50］。黄河水利委员会随之组织开展了系统研究和论证工作，再经过“十三五”国家重点研发计划专项研究［40］，进一步证明这一治河思路是正确的，同时认为可行治河方略的提出，应以尊重古人智慧和现已实施的举措为原则，而不宜追求别出心裁的“创新”。为此，宽河段须以“两道防线”为治理思路，在现有稳定靠溜河弯工程与“节点”即“束流节制工程”依托和约束下［12］，对两岸与护滩控导工程联坝相连的生产堤，采用投资少、施工便捷的“钢筋混凝土预制板桩组合坝”专利技术［42］，改建成工程结构坚固的防护堤，作为第一道防线，发挥控制流路及避免有可能发生洪灾的作用，确保10 000 m3／s 以下洪水不上滩（加上合理的设计超高，今后洪水实际很难上滩）；再利用异型板桩与透水桩护岸技术，将传统工程改造成“平顺护弯”形式，对抛石结构坝垛升级改造，实现不抢险与利输沙目标（仅此举即可节约土地约1.33 万hm2，土地效益千亿元以上），以“平顺护弯、以弯导流”为整治原则，以中常洪水河势稳定控制及稀遇洪水行洪共适应为目的，实施流路控导、主槽输沙能力提升工程措施。目前当务之急是在工程对岸被划为基本农田的滩区边沿实施保滩治滩工程，遏制滩沿坍塌后退与河道不稳定势头，从而形成“槽滩共治”的局面。

为坚持底线思维，由已完成标准化建设的大堤（包括险工与防滚河工程）构成第二道防线；再将大堤与控导工程的连接道路加固升级成格堤，便于群众交通的同时，限制万一出现的漫滩洪水的扩散范围，形成三堤共存的局面，故可称黄河下游宽河段治理方略为“三堤共存、槽滩共治”［40］。该项目的“河道输沙阈值及水沙调控作用潜力研究”课题组，统筹防洪保安、生态环境保护、社会经济高质量发展需求，提出了黄河下游生态治理思路［44－45，54］。张金良、苏茂林等专家通过调研认为生态保护需求与滩区现状发展不协调，滩区居民外迁会衍生一系列问题，全部外迁更存在较大困难，建议结合“黄河下游河道与滩区综合提升治理”“二级悬河”治理等措施，打造“大堤生态防护、高滩建镇安居、二滩生态农业、嫩滩生境成廊、河槽绿色航运”的绿色生态走廊，推进滩区防洪和经济社会一体发展［54］。尤其在临河侧选用根系不影响堤防质量的适宜植物，构建防冲促淤乔灌草结合防护林体系，筑牢黄淮海平原生态安全屏障。

实施黄河下游河道与滩区治理提升工程和生态走廊建设，能破解下游治理与滩区群众防洪保安、生态保护、高质量发展之间的矛盾。相对于保护耕地和解放部分滩区等方面产生的系统性综合效益，预算投资所占比例很小，下述窄河段扩宽经费更可忽略不计，资金即使由获益最大的豫鲁两省政府自筹或社会融资，也不难解决。此外，可为河南打造“出海口”，黄河下游段可采用“上黄（河）下运（河）”的立交平穿过黄方案［55］连通京杭运河，实现南北两岸水系连通，向南可达江淮，向北可抵京津冀，有效助力华北平原实现“双碳”战略目标。

笔者团队在黄河下游辛店集至周营河段修建钢结构异型板桩组合坝、钢管轮胎透水桩、Z 型钢板桩护滩等示范工程［40］，共同发挥中水河势稳定控制、输沙能力提升与特殊洪水行洪共适应的作用，经近几年洪水考验，颇有抗水毁能力强、施工速度快、工程造价低、不抢险等优点。

3.2.2 下游窄河段治理思路

近80 a 来黄河河务部门根据修防和临时抢险需要，在山东窄河段重点险段修建了不少河道工程，使本来就存在不少堤线急弯之处的窄河段，进一步形成“限制性弯曲河段”，除东阿井圈险工13 号坝修建后出现仅有275 m 河宽的艾山卡口外，还有不少局部明显阻水的卡口［13］。如周孟护滩工程，将主流直逼对岸霍家溜险工，将本已很小的有效过流宽度减少50%以上；再如，济南曹家圈铁路大桥处河宽仅444 m，利津小李险工处河宽仅441 m。

实事求是地讲，即便是受极端天气影响产生的特大洪水，经过河南境内已建的小浪底、三门峡、故县、陆浑、河口村等水库拦蓄后，若按现行对特大洪水防洪调度方案推算，下游洪峰流量依然不可能大于1958 年洪峰流量（当年没有水库拦蓄且下游堤防远非今日可比，这场世纪大洪水不分洪仍安然入海），故通过对山东窄河段局部卡口扩宽即可明显增加河道过洪能力［13，40］。若运用异型板桩技术实施卡口扩宽，则可节省工程空间和投资，并保障防洪安全。如果再将窄河段内过于碍洪的河道工程进一步改造或拆除，不仅可消除人造“横河”“斜河”和人为险情，而且可减轻上游河段防洪压力，更能解放北金堤等蓄滞洪区，并改善上游宽河段滩区治理的约束条件和防洪体系运行方式［40］。

3.3.1 新时期须发挥三门峡水库的巨大作用

在入黄沙量已大幅减少且国家更加重视实施拦减泥沙工程措施和生态建设的形势下，随着上中游拦减泥沙工程不断修建，三门峡入库沙量必然越来越少。同时在现有设计洪水成果留有较大余地前提下，三门峡水库运用方式应尽早优化调整［22］，通过限规模短期滞洪，适度发挥调蓄洪水泥沙与调度水资源的作用，在小浪底水库汛前调水调沙期伺机排沙，给水沙调控提供足够的含沙浓度，提高小浪底水库调控水沙的效率，提高发电调控效果［22］。即使不修正设计洪水成果，也能通过三门峡水库的拦蓄作用降低花园口百年一遇以上洪峰流量，确保黄河发生万年一遇洪水时不使用北金堤与东平湖滞洪区。

黄河秋汛洪水时干支流来水如果遭遇，在下游漫滩有限制、水文预报精度尚难提高的现状下，小浪底水库拦峰错峰调度就可能冒超过允许水位的风险［56］。为此，可利用秋汛含沙量小的特点［2］，提前启用三门峡水库拦蓄洪水至非汛期水位，甚至有所突破，降低小浪底斜心墙堆石坝高水位时的安全风险，并为后续非常洪水预留库容，两水库联合调度有利于干支流洪水错开下泄［22］。

在三门峡与小浪底等水库优化调控下，下泄流量可适当增大，以便打破不游河床表面粗化层的制约［57－58］，在滩槽高差不足的滩地修建防护堤，可使河槽不断冲刷而增加下游过洪能力。应该承认，三门峡水利枢纽不愧为国之重器，其调控水沙的巨大作用一旦激发，治黄兴利局面立即改观。即便按《2021 年黄河中下游洪水调度方案》要求设计标准以上洪水必须充分运用三门峡水库拦洪滞洪，万年一遇“上大洪水”三门峡水库最高运用水位332.65 m，滞蓄洪量50.33亿m3，仍然能使花园口洪峰流量控制在12 000 m3／s以内（削峰率77.1%）。

附带指出，在中上游较多产沙区实际土壤侵蚀模数相对于设计依据明显变小［59］、不少已建淤地坝拦沙不足的现状下，从技术层面判断，下游来沙量总会向不断减少的趋势发展，这种条件尽管有利于“悬河”治理，但河口造陆难免受到影响甚至出现岸线蚀退等严重生态问题，到那时人们会真正认识到泥沙资源的重要性。为遏制岸线蚀退、维持河口生态，需对三门峡等工程排沙设施进行改造，通过巧妙调配为下游河道及河口供沙，有效恢复水库自身拦沙库容。

3.3.2 古贤、黑山峡与三门峡工程是构建水沙调控体系主要构架的关键

黄河上游宁蒙河段洪凌灾害严重及多条沟道易突发高含沙山洪入黄而淤堵干流，导致该地区土地资源、能源资源、矿产资源富集的优势难以发挥［3］；黄河水少沙多且时空分布不均，干支流建立的水库零散分布，未能协同控泄调节。因此，建立水沙调控与流域水资源调度体系的主要构架，是实现黄河流域水沙调控与高质量发展的必由之路［32］。

已进入建设阶段的古贤水利枢纽位于中游北干流河段，对其下游调控能力强大。最近研究表明［57］，该枢纽在主汛期下泄高效输沙流量，可显著冲刷小北干流，将潼关高程降低1.3 m 左右，进而引起渭河溯源冲刷发展至泾河口，恢复渭河下游过洪能力，防洪压力大为减小。再通过三门峡、小浪底水库调控水沙，即能长期保持小浪底水库的有效库容和调水调沙功能［56］，为下游河床不抬高提供水动力保障。此外，古贤工程如对入库洪水采取分级控制运用，可降低“上大洪水”进入三门峡库区的滞洪水位，减少滩库容损失，持续保持拦减洪水和调控水沙的能力。古贤水库运用后，冬季不再有大量流冰进入壶口以下河段，解除壶口至潼关河段冰凌灾害。

黑山峡河段地处甘肃、宁夏交界处，是黄河上游最后一个可建高坝大库的峡谷河段。拟建的黑山峡水利枢纽高位供水优势显著，在黄河调水调沙及调电中具有承上启下、兴利除害的地位，在黄河水沙调控体系中具有不可替代的重要作用。据赵业安等研究［58］：“黄河上修建水库进行径流年调节及多年调节，其必要条件是总库容至少相当于年入库沙量的100 倍。”黄河已建和规划的水利枢纽中，只有龙羊峡和黑山峡工程位于水多沙少河段，总库容符合上述必要条件，可长期保持巨大的有效库容。此外，清华大学、北京大学、中国科学院、黄科院等联合研究表明［3］：“黑山峡水利工程通过调蓄并提高下泄水温，使宁夏河段不再封河，解决内蒙古河段上段的冰塞问题；通过对上游梯级电站反调节多发电，使其放手进行水沙调控，扭转宁蒙河段河情恶化趋势，还能进一步加大万家寨、古贤、三门峡、小浪底等水库的水沙调控作用。”

本文分析认为新形势下黄河依然存在水资源严重不足、传统淤地坝拦沙不稳定、林草植被建植难、“二级悬河”形态仍存、滩区发展与治河矛盾突出、宽河段河势仍难控制、部分河道工程易出险等问题。以尊重古人智慧和现已实施的举措为原则，在肯定现有“上拦下排”等治黄方略前提下，得出如下结论：

1）随着社会经济发展与科技进步，历代先贤未能成功实施的治河策略而今大部分能成功。当代治黄方略涉及全流域治理，可采用工程措施与淤地坝修筑技术改变水土严重流失区的侵蚀地理环境，结合乔灌草近自然修复良性生态治理技术，大幅度减少入黄沙量；通过全河水沙调控体系构建，优化配置水沙资源，破解防洪、生态建设与区域经济发展难协调问题，而且有能力将外流域调水入黄作为治黄举措。

2）宽河段应以靠溜险工、控导工程为依托，对生产堤升级改建成结构坚固的防护堤，构成第一道防线；利用新技术将传统坝垛升级改造，达到不抢险与利输沙目标，按“平顺护弯、以弯导流”的原则整治河槽，同时在工程对岸滩区边沿实施护滩工程，形成“槽滩共治”局面；坚持底线思维，由大堤及其防护工程构成第二道防线，再将大堤到控导工程的道路升级为格堤，防范万一漫滩洪水扩散，形成“三堤共存、槽滩共治”治理方略。对窄河段只需局部扩宽即可大幅增加过洪能力，另需将明显碍洪工程进行改造或拆除，解放相关滞洪区并降低宽河段滩区行洪要求。

3）全河最突出的问题是水沙调控体系的主体构架还未构建完成，在入黄沙量越来越少且设计洪水成果所留余地过大条件下，三门峡水库运用方式应尽早优化调整。只有及早建成古贤与黑山峡水利枢纽，并激发三门峡这一大型骨干水库的调控作用，才能共同构建起黄河水沙调控体系的主体构架，真正建立起全河水沙调控机制。通过全河水沙调控、水资源优化配置，确保水沙关系协调，遏制宁蒙等河段河情恶化势头，促进流域生态建设与区域经济发展相协调，使治黄事业处于良性循环状态，实现黄河成为幸福河的目标。

4）为解决黄河下游水少问题，在南水北调中线工程以东沿鸿沟修建“河南运河”，向南与淮河、汉江流域沟通，将淮河、汉江上游灾害水或多余水调引入黄，变成黄河输沙、工农业及生态兴利用水；恢复黄河、汶河洪水进出东平湖条件及南四湖洪水入黄功能，将沿黄已建和拟建平原水库连通，缓解下游水资源供需矛盾，最大限度实现黄淮海平原的水资源优化调配。

5）实施南水北调西线工程（即“川水济黄”），为国家能源安全和促进西部地区经济社会发展提供水资源支撑。进一步实施藏水外调补川举措后，能永续给黄河水沙调控增添足够的水流动力，为黄河流域生态保护和高质量发展提供水资源保障，还能够减少西线工程单位调水量的成本及对生态的影响。因此，“川水济黄、藏水补川”这一战略性水资源优化配置方案，实属关系中华民族永续发展的根本大计。