沁河流域水问题及其对策分析（郑利民）

摘 要：沁河是黄河的一条重要支流，由于流域干流缺乏控制性调蓄工程，随着沿河地区工农业生产的发展，过度的索取，失控的开发，流域水资源供需矛盾日益紧张；放肆的污染，粗疏的关照，使沁河的生态平衡、水生态环境不断遭到破坏。同时，洪水灾害被明显淡化，河道整治基本处于停滞状态，防洪问题突出。本文通过对沁河水资源、洪水、生态环境恶化等方面的分析，提出了沁河流域水问题的治理对策

关键词：沁河 水资源 洪水 水污染 防治 对策

一、概述

沁河发源山西省沁源县，是黄河小浪底—花园口区间的一条重要支流，流域面积13532km2，占小花区间黄河流域面积的51%。主要支流有丹河、阳城河及端氏河等，河道全长485.5km，在河南武陟汇入黄河。

1.河流形态

沁河平均坡降3.8‰。流域上游河源～飞岭段，主要为石山林区和土石丘陵区，自然植被较好，径流穿行在山地和台地间，谷深流曲，曲折蜿蜒，清流不绝，侵蚀模数较小、产沙量有限。飞岭～润城主要为丘陵起伏、盆地相间地形，谷宽200～300m，蛇曲特甚，岸壁陡立，水流湍急，比降较大，平均4.8‰，蕴藏着丰富的水力资源，是沁河干流的主要农业区、也是流域矿产资源开发最集中的地区，受地形条件和人类活动的影响，水土流失略重，但总体上土壤侵蚀强度并不大，该区间是沁河干流的主要泥沙来源区。润城～五龙口为沁河干流最后一个峡谷段，无大的支流汇入，区间汇流面积有限，加之该区间流域植被良好，水土流失轻微。

五龙口出山口后形成冲积扇，流经冲积平原之上，水流浑浊，是沁河泥沙的主要来源区域。下游河长90km，两岸筑有堤防，河床高出两岸地面2～4m。

2.水资源利用

沁河历史上很早就有“五龙取水”之说，在两岸的冲积平地和原有台地上，也创造出了灿烂的农业文明，中、下游的灌溉相传始于秦代，盛唐时曾达2.3万hm2，为我国最古老的灌区之一；明代诗人王徽诗云：“沁水河边古渡口，往来不断送行舟。”表现了当年沁河沿线舟楫往还的盛况；清康熙时在丹河上筑“九道堰”,除济卫通航外,还可灌田。新中国以来,沁河流域水利建设发展很快，在这里建设了水利工程，主要有山西境内的拴驴泉水电站，张峰水库，河南境内的引沁济漭灌区、广利灌区及支流丹河上的青天河水库及梯级电站，灌溉面积达13.7万hm2，惠及两岸百姓。

二、沁河流域水环境存在的问题

沁河流域干流缺乏控制性调蓄工程，随着沿河地区工农业生产的发展，流域水资源供需矛盾日益激化，传统的水资源分割管理体制阻碍了水资源的统一管理，进入90年代以来，枯水年份多，下游地下水超采严重，地下水位不断下降。流域水生态、水质保护意识落后，局部河段河污染影响地下水的质量，水环境不断恶化。下游丹河口以下游荡型河道，历史上决口频繁，目前，对沁河的治理仅是采取加固堤防、改建险工等措施，河道整治基本处于停滞状态，防洪问题突出。

1.水资源总量不足 供需矛盾加剧

沁河流域多年平均河川天然径流量12.88亿m3（其中汛期占65%），1986年以来,沁河径流量持续偏枯,流量大幅度缩减，沁河流域水资源供需矛盾日趋紧张，河水断流历时不断延长，断流时间不断提前，断流河段不断延伸，昔日汹涌的河水变成了今天的涓涓细流，就是每年的主汛期也时常出现断流现象，河道干涸，湿地消失。

沁河流域内水资源管理一直处于无序状态，引发的水事纠纷年年不断，方方面面的无数双手都伸向沁河取水。进入90年代以来，沁河入黄水量（以把口站武陟计）平均3.73亿m3，与多年均值8.97亿m3相比，减少了5.24亿m3（58.4%）。发洪的次数明显减少，洪水势头也明显减弱。

沁河流域历年天然年径流变化趋势可以看出,近十几年来径流量是逐渐衰减的。五龙口站多年平均实测年径流量减少了7.15亿m3,减少幅度约占1986年以前多年平均实测年径流量的58.6%;山路平站多年平均实测年径流量减少了1.66亿m3，减少幅度约占1986年以前多年平均实测年径流量的56.7%与1953～1986年系列相比,1986～1998年系列的多年平均天然年径流量明显偏少。对1986～1998年系列,五龙口站多年平均天然年径流量为7.73亿m3,山路平站为2.18亿m3,分别比1953～1986年系列减少6.14亿、0.96亿m3,减小幅度分别达44%、30%。

2.水环境污染严重

随着沁河流域经济的快速发展，城市化功能不断扩大，中小企业迅猛发展，大量工业污水、生活污水直接或间接排入沁河，工业生产过程中排放的废水和废渣，农业生产大量使用化肥、农药以及沿河城镇集中排放生活污水等造成水环境也迅速恶化，根据1998年武陟县测站水质监测，该河段水质为超V类，P化学需氧量超标74倍，五日生化需氧量超标189倍，挥发酶超标达2.42倍，大量的污水灌溉使土壤污染严重，农业生态遭到破坏。

工业废水主要来自化工、煤炭、造纸等行业，主要污染物是挥发酶、化学耗氧量和氨氮，造成严重的水污染，加剧了水供需矛盾。沁河下游2005年监测，化学需氧量、氨氮、溶解氧、挥发酚等指数严重超标，水质类别为最差的劣V类。

3.下游河道淤积日甚，洪水问题突出

沁河历史上大多数时间都忠诚地为人类提供服务，为两岸经济、文化的发展起了极大推动作用，沁河也有暴怒的时候，最大洪水流量达到每秒1．4万m3，对沿河群众实施过粗暴地掠夺，给沿河人民带来过深重灾难。

沁河下游90km长的平原河道，比降0.47‰，河床特性为上冲下淤、摆动频繁，是典型的游荡型河道，洪水特点是突发性强，预报期短，来猛去速，峰高量小。1996年以来，沁河水量非常小，即使在汛期，大多也只有几十个流量，由于缺少洪水冲刷，河床淤积抬高严重，河水游荡加剧，河槽萎缩，悬河形势加剧，排洪能力降低。

沁河下游河道是有悬河特征和游荡性特点河道，河势散乱，游荡多变。设防标准为20年一遇4000m3/s，防洪工程主要由堤防和险工组成，只有防御功能，不能有效地控导水流、归顺河势。20世纪90年代以来，沁河天然来水量减少，工程不经常靠河，畸形河势不断恶化，排洪能力下降，防洪工程标准低，防洪形势十分严峻。

三、沁河流域水资源变化原因分析

沁河的径流主要由降雨形成，流域降雨量主要集中在７－９月３个月，占全年降雨的５６．７％，近几年，入黄水量与多年均值相比减少5.24亿m3，从五龙口、山路平两站不同时期的相似典型年(时段)对比分析,认为近20年径流量偏枯主要是降水持续偏枯所致。

1.降雨量变化

选取50个雨量站分区计算面平均降雨量，表明沁河流域1950－1999年多年平均降雨量610.6mm，合82.63亿m3，径流系数0.156。

五龙口、山路平以上1986～1998年系列年均降水量只有544mm，比1953～1998年系列偏小91mm，减小幅度达14.3%。从降水量5年或10年滑动平均线来看，沁河流域天然径流量与降水的变化趋势相同，但衰减幅度更大，趋势更加明显。以五龙口及山路平两站的天然径流过程为例，1953～1986年系列多年平均天然年径流量为17.01亿m3，1986～1998年系列仅有9.91亿m3，比1953～1986年系列减小7.1亿m3，减小幅度达42%。从降水过程与径流系数的变化过程线看，天然径流量的衰减与流域降水偏枯有着直接的关系，未发生大的变化。

1986年前，山路平站以上地区曾发生连续4年降水量偏枯的系列为1978～1982年，多年平均降雨量为548mm，与1986～1998年系列多年平均降水量558mm相差不大。前者多年平均天然径流量为2.22亿m3，径流系数为0.132；后者多年平均天然径流量为2.18亿m3，径流系数为0.128,相差0.004，山路平以上地区降雨径流关系也没有发生太大变化。

以多年平均情况为基准年，采用径流系数法，90年代降雨量产生的基准年天然径流量等于12.74亿m3，与多年平均天然径流量相比减少了1.14亿m3。这意味着降雨量的变化导致沁河入黄水量减少1.14亿m3，占90年代入黄水量减少量5.24亿m3的22%。

2.水资源开发利用影响

（1）河川径流耗水量

以多年平均天然量与实测径流量之差作为沁河流域多年平均河川耗水量，即1.88亿m3。进入90年代以来，沁河流域平均耗水量达到了1.98亿m3，其中农业用水占72%，工业用水占18%，城镇生活用水占5%，农村生活用水占5%。这意味着河川径流量耗水量的变化导致沁河入黄水量减少0.10亿m3，占90年代入黄水量减少量5.24亿m3的2%。

（2）地下水开采对河川径流的影响

90年代以前，沁河流域地下水开采量很小。进入90年代以后，沁河流域地下水开采迅速增加，平均达到了2.75亿m3。实际上沁河流域平原区可开采量只有0.89亿m3。这意味着沁河流域山丘区地下水资源量被开发，不能再补给河道，按75%计算地下水耗水量，则因此可以认为沁河流域目前地下水开采量有1.40亿m3是夺取了河川径流量，也就是说地下水开采夺取河川径流量导致沁河90年代入黄水量减少1.40m3，占入黄水量减少量5.24亿m3的27%。

3.生态环境建设

沁河流域水土流失面积170km2，占沁河流域面积1.3%。经过50年代的治理，至2000年底，累积治理9350hm2，水土流失治理程度达到了55%。采用水保法，沁河流域水土保持减少水量90年代平均0.25亿m3。这意味着生态环境建设导致沁河入黄水量减少0.25亿m3，占入黄水量减少量5.24亿m3的5%。

4.泉水补给河道基流量变化

沁河流域泉域主要有延河泉及其他泉水组成，多年平均补给河道基流量3.42亿m3。90年代以来，泉水补给量只有2.61亿m3，较多年平均情况减少了0.81亿m3，这意味着泉水补给量减少沁河入黄水量减少0.81亿m3，占入黄水量减少量5.24亿m3的15%。

5.蒸散发损失增加量

利用水量平衡式P=R+E计算。P指降雨量，R指径流深，E指蒸散发量。沁河流域90年代平均降雨量560.6mm，采用多年平均径流系数得到基准年径流深87.45mm，则基准年平均蒸散发量473.15mm，占降雨量84.40%。以90年代实测径流量+河川径流耗水量+地下水开采影响河川径流量+大泉补给量+生态环境建设影响量作为90年代天然径流量即9.97亿m3，折合径流深77.08mm，则可计算得到90年代蒸散发量483.52mm，占90年代降雨量86.25%，与基准年相比提高了1.85%。这说明90年代的干旱时期导致单位mm降雨量增加了1.85%的陆地蒸散发，也就是单位mm降雨量减少1.85%的径流量即1.40亿m3（560.6mm×1.85%×13532km2）。这意味着蒸散发损失增加量导致沁河入黄水量减少1.40亿m3，占入黄水量减少量5.24亿m3的27%。

此外，90年代以前，沁河流域基本没有人工集雨工程，近年来，流域内发展人工集雨工程多达15466处（眼）。按单处（眼）容积50m3计算，截留水量0.0077亿m3。另外，还有水利工程蓄变量、水面蒸发增加量等因素的影响。

四、沁河的治理的对策

应对沁河水环境变化的对策，应从水资源性短缺、生态环境恶化、防洪等方面入手，从气象、水文、河床演变、生态环境、人类活动等方面进行研究，并在此基础上，整治河道，有效利用水资源，防治水污染，以确保沁河的长治久安。

1.建设济源河口村水库工程

沁河防洪是黄河防洪的一个重要组成部分，在小浪底至花园口之间2．7万km2无工程控制区内，沁河流域面积就占了一半。河口村水库是黄河下游防洪工程体系的重要组成部分，具有防洪、供水、发电、生态保护等综合效益。河口村水库修建后，可将沁河防洪标准由２０年一遇提高到２００年一遇，不仅对沿沁县、市的工农业生产有较大的促进，若与伊、洛河上的故县水库、陆浑水库、黄河干流上的三门峡水利枢纽、小浪底水利枢纽联合运用，将大大提高黄河下游的防洪标准，还可通过多年调节有效缓解下游水资源紧缺的局面，改善下游生态环境。

2.加快上、中游的生态环境治理，减少入沁泥沙

沁河有是一条多沙河流，其来源就是济源五龙口以上的广大丘陵山区。要在上游山西沁源、安泽、沁水、阳城、晋城等县（市），从生态环境保护的角度加快治理步伐，加大维护生态工程的力度。全力加快退耕还林、退耕还牧的速度，多方遏制水土流失。封山育林、退耕还林、涵养植被和水源，减少暴雨形成径流时的携沙量，使沁河下游河床的淤积速度减缓，最终实现不淤积。

3.沁河中游改道

将沁河在中游改道，济漳、卫运河，向华北补水。沁河不进入黄河，花园口所谓的千年一遇、万年一遇的洪水防御问题就基本上不存在了，花园口以下以防洪为中心的没完没了的堤防加高培厚及河道治理巨额投资便可基本结束，黄河下游两岸的滩区，将变成高产稳产的农林牧业综合经营的经济区。

4.沁河下游河道双岸整治

目前，沁河下游河道河势游荡多变，每遇洪水堤防险情丛生，大水生险、小水大险的情况时有发生。沁河丹河口—石荆桥河段河势散乱，现有险工不能发挥有效作用，特别是丹河口—尚香河段，除沁阳马铺险工前畸形河湾外，河流走中。双岸整治能适应多方向来流，可起到调整水流的作用，使游荡型河道原有宽浅的河段变得较顺直，使宽浅的河槽向纵深方向发展，达到控制河势、稳定河槽的目的。

5.开展沁河污染治理活动

建立沁河污染物排放总量控制体系，对污染大的小型造纸企业坚决彻底关闭，实行排污许可证制度，通过优化结构治理污染，使排污单位依法持证达标排污。引导农民大量使用农家肥，改善土壤结构，减少化肥的使用量。

6.加强沁河水量调度管理

沁河干流调蓄能力有限，要建立枯水期兼顾河道生态基流的水量分配机制，统筹生活、生产和生态用水，尽可能使断面流量尽快恢复至最小流量指标以上。

参考文献

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作者简介

郑利民1961年11月出生，男，汉族，河南叶县人，高级工程师，从事黄河防洪、引黄灌溉、水资源、生态环境研究。