1 维持黄河健康生命是人类与黄河和谐相处的必然要求

黄河不仅是自然的黄河，更是一条社会的黄河。在人与黄河的关系中，人居主导地位。因此，人类处理黄河的态度和方式，主要取决于人类对黄河的需求。而人类对黄河的需求往往有着深深的时代烙印。

在人类社会的早期，人口对土地和资源的压力很小，因此与洪水抗争的欲望也很小，避水而居是当时人们的最佳选择，因此那时的黄河下游处于自由摆动状态。

随着人口增加，人类对土地和资源的需求逐渐加大，稳定下游流路、约束黄河洪水成为当时人们的强烈愿望，因此在相当长的历史时期内，堤防是人们处理黄河的主要手段。堤防约束了洪水，减少了河道频繁摆动的几率，确实在一定程度上实现了人们的愿望。但堤防也限制了泥沙的堆积空间，使黄河下游变成了地上悬河，进而增加了河道单次决口或改道的风险和损失。

到20世纪下半叶，黄河流域及其相关区域的人口进入人类历史上又一个大规模高速增长期，因此，约束黄河洪水的愿望更加强烈，进而促使水库防洪技术得到大规模应用。水库的力量极大地改变了黄河的水沙时空分布，加之水土保持力度的加大、河道控导工程的修建和完善、信息采集和传输技术的提高，终于扭转了历史上黄河下游“三年两决口、百年一改道”的被动局面，实现了连续55年伏秋大汛岁岁安澜的巨大胜利；水库的修建还为人类利用水资源提供了便利条件，加之人类处理泥沙技术的提高，更使引黄灌溉面积由50多年前的1200万亩增加到1.1亿亩、年耗用水量达到300亿m³左右。但值得注意的是，人类至今的努力都未能改变黄河“水少沙多、水沙关系不协调”的固有属性，甚至使水沙关系更加恶化：水资源的大规模开发利用使进入黄河下游的水更少，特别是汛期水量大幅度减少。近20年来，进入黄河下游的年径流量是其前期的56%、到达河口地区的年径流量只有其前期的1/3！黄河泥沙的90%产生于汛期，因此汛期水量的大幅度降低大大削弱了河流的输沙能力，使淤积在黄河河道特别是河槽的泥沙比例和绝对值都大幅度提高。以下游为例，50年代，黄河16亿t来沙的3.6亿t淤积在黄河下游河道中，其中的1亿t左右分布在河槽，那时的滩槽基本同步抬升；1986年以后，进入黄河下游的6.6亿t泥沙中，有2.2亿t淤积在河道中，其中的80%以上分布在河槽。河槽的淤积降低了河道的平滩流量，增加了滩区漫滩的几率，制约了滩区181万人奔小康的步伐，而且所伴生的二级悬河更加大了洪水冲决堤防的威胁，最终反而加剧了洪灾的风险。相似的情景同样出现在黄河宁蒙河段：十大孔兑是宁蒙河段的主要泥沙来源之一，它产生于汛期洪水并靠汛期洪水带走，但上游一系列大型水库的修建大幅度降低了该河段汛期水量和输沙能力，进入黄河的泥沙不但使此段黄河变成悬河，而且在河中形成一道道沙梁，致使洪水和凌汛威胁加剧。人类活动的负面影响还反映在河流生态和环境的恶化：在黄河来水大幅度减少的同时，入黄污水大幅度增加，从而使水体质量大幅度下降、断流现象频繁、生态系统恶化。水质恶化的后果不言而喻；断流不但破坏了河流的自然景观，也切断了河流的水循环系统；而生态恶化的直接后果则是使生物群数量、质量和物种减少，最终必将影响人类自身的健康生存。

可见，人类为了自身的生存和发展所采取的种种治河方式，总能暂时满足人类某些方面的需求，但也往往带来一些始料不及的负面影响。进入21世纪，当可持续发展成为人类经济社会发展的主题时，人们不得不再次审视自己与黄河相处的方式，进而产生了“人类应与黄河和谐相处”的新理念，以往常谈的“河流治理”也演变为“河流管理”。

所谓“人与黄河和谐相处”，至少要体现在以下五个方面：一是维持堤防在较长时期不决口（改道），并使滩区洪灾几率和损失维持在可容忍范围内；二是人类生存和发展的用水需求基本得到满足；三是水体质量基本满足人类和其他生物的生存需求；四是河流及其相关区域的生物数量和物种基本维持在可接受范围内，以保证生物链的连续和稳定；五是河流景观维持在可容忍状态。说到底，“人与黄河和谐相处”的根本目的在于：确保黄河能够为本流域及相关地区的人类经济社会发展提供可持续的支持。

要使黄河具备为人类经济社会发展提供可持续支持的能力，必须首先使黄河自身维持一个健康的机体，而衡量黄河自身健康状况的要素至少应能反映以下五方面情况：一是安全排泄一定量级洪水的能力，包括河槽的过洪排沙能力和堤防的抗洪能力；二是保障人类一定经济社会发展水平的水资源供给能力；三是抵御一定程度污染的能力；四是维护生态平衡的能力；五是维持河流自然景观和自然水循环的能力。其中，前两项体现的是河流对人类经济社会发展的保障能力；后三项直接反映了河流系统的生态和环境状况，它们最终又体现在河流对人类可持续支持的能力。

随着标准化堤防的建成和完善，现状堤防的抗洪能力已基本具备；同时，河流对人类的取水需求也基本满足。那么，当前黄河健康面临的主要挑战是：如何恢复河道（槽）的排洪输沙能力、如何提高河流抵御污染的能力、如何改善河流生态系统的健康程度。

2 黄河健康生命的保障程度受制于人类经济社会发展水平

河流健康的判断标准是人类主观认识的产物，它与人类对河流功能的期望值密切相关，而人类的期望值主要取决于人类所处的经济社会发展水平。

早期，防洪减灾几乎是所有河流治理的首要任务，因此古代流传至今的治河论著多是讲授人类如何与洪水搏斗、如何避免洪水灾害。当经济社会发展到一定阶段，人类对河流水资源的需求越来越大，水资源紧缺问题随即产生，然后有了水权和水价等概念。经济社会进一步发展便进入现代工业和现代农业时期，污染物的巨量排放是这一时期的主要特征，加之前期延续下来的水资源供需矛盾，使“有水皆污”成为河流面临的普遍现象，当人民实在不能忍受污水之苦，限制排污和清洁生产等对策应运而生。河流景观破坏和生态系统恶化等问题实际上在水资源短缺阶段就已经出现，到水质恶化阶段更加突出，但由于当时人们自身的“温饱”尚未解决，因此这些问题往往被忽视；只有当人类自身的“温饱”需求基本得到满足时，人们才逐渐关注自身生活质量的提高，并意识到自然生态系统的崩溃将极大地威胁人类未来的生存安全，继而使生态环境保护成为重点关注对象。

目前，西方发达国家在防洪减灾和水资源配置方面已经基本形成一套比较成熟的技术和政策体系，并且基本上解决了河流污染问题，因此河流自然生态和环境的保护是他们当前的热点问题。

勿庸置疑，以上所述的各种河流健康危机在现阶段的黄河都十分突出，但如何应对这些危机则取决于它们对人类经济社会发展的制约程度。前文已述，河槽萎缩和河道淤积的后果是滩区频繁受灾、堤防冲决风险加大，因而直接威胁到人类自身的生存；水质恶化的现状是兰州以下的黄河大部分河段水体几乎常年处于ⅳ类、ⅴ类甚至劣ⅴ类，因此直接威胁到人类自身的健康；河道景观破坏影响的是人类的生活质量；河流自然水循环和自然生态系统恶化损害的主要是人类未来的生存环境，它事关人类经济社会的可持续发展。可见，河槽萎缩、河道淤积、水质恶化是现阶段黄河制约人类生存和发展的最主要矛盾，当人类自身生存条件尚不能保障，无从谈及生活质量、更无从谈起其它生物的生存和发展，脱离了黄河难以逆转的水量减少现实和人类现状经济水平的现实，过高地提升生态系统保护和河流景观维护的重要性不太现实。

河槽萎缩和河道淤积的直接表现是其输沙和排洪能力的降低，其中输沙能力最终仍表现为排洪能力。河道（槽）的目标排洪能力确定主要依赖于黄河未来的洪水形势。以下游为例，多数专家认为，未来黄河下游洪水将出现两极分化：大洪水仍然存在，但出现几率将大大减少；5000m³/s流量级以下的中常洪水将成为常遇洪水，据此认为黄河下游河槽的目标排洪能力应不小于5000m³/s。

实测资料表明，尽管黄河流域一再加大治污力度，但最近五、六年黄河兰州以下的大部分河段仍然几乎常年处于ⅳ类、ⅴ类、甚至劣ⅴ类状态。可见，在国家中西部经济发展正处于初级阶段的客观条件下，实现黄河全干流水体质量都达到ⅲ类标准可能十分困难，部分河段的水质目标应适当放宽到ⅳ类。

黄河自然生态系统主要涉及两方面：（1）依附于河流和滨海的生物系统。由于黄河水体浑浊，河道内生物原本就不丰富，制约河道内生物繁衍生息的因素首先是水质、其次是水量。与河流生态系统不同的是，导致黄河口滨海生态系统恶化的原因除了水质和入海水量因素外，还有过度捕捞等社会因素。由于现阶段黄河水体质量和供水能力大幅度改善的可能性不大，人们对河流和滨海生态系统修复的前景不可太乐观。（2）河口淡水湿地和河道内湿地。黄河河口湿地是世界珍稀鸟类物种保护的重要单元，已被列为国家级湿地鸟类自然保护区，而黄河淡水补给是维持河口地区生态系统的基本保障，黄河口淡水湿地的可能修复规模取决于黄河的供水能力。需要指出的是，在黄河水量减少形势难以逆转的情况下，企图使河口湿地恢复到70年代以前的水平显然不现实。河道内湿地实际上是河道水流摆动或洪水漫滩的副产品。由于目前河道主流基本控制，因此漫滩洪水将是其生存的基本源泉，因此不必刻意去保护河道内某块湿地。

要维持一个连续而有效的地表地下水循环，关键是维持河道一个基本流量。有专家曾对黄河下游健康水循环的基本流量做过研究，认为此极限阈值大约为160m³/s、适宜流量是360m³/s。看来，只要满足了黄河目标排洪能力塑造流量、保证了黄河的水质目标流量和生态系统水需求，河流水循环自然得到维持，河流景观也自然得到改善。

总之，受人类经济社会发展水平所限，现阶段难以完全解决黄河的健康危机，当前应重点考虑的工作是：提高河道（槽）的排洪能力、改善水体质量、保护河口淡水湿地。

3 维持黄河健康生命的关键在于保障黄河自身用水

如前所述，无论是黄河下游河槽，还是黄河宁蒙河道，其排洪能力降低的关键因素是汛期水量大幅度减少：已有的研究表明，黄河下游河槽的排洪输沙能力与其断面形态密切相关，而河槽的断面形态是一定水沙条件的产物，一定频率和量级的洪水过程对河槽形态的塑造和维持具有十分重要的作用；黄河宁蒙河段的泥沙产生于汛期，更靠汛期洪水输送至其下游。可见，要恢复黄河河道（槽）的排洪能力，关键在于增加黄河主汛期水量。为扭转黄河下游河槽萎缩的局面，黄河流域管理部门连续两年利用小浪底水库调水调沙，取得了举世瞩目的成就，实践了维持黄河健康生命的关键一步。为了更高效地塑造和恢复黄河下游河槽的排洪能力，笔者认为今后的调水调沙应处理好两个问题：（1）在河槽的塑造阶段，小浪底水库调水调沙应该突破“水不出槽”的概念，使下泻流量基本接近河槽的目标排洪流量。为尽可能减轻由漫滩而产生的滩区灾情、并治理二级悬河，小浪底水库调水调沙期间应采取适当措施使滩区分区和有计划地漫滩。（2）由于大量泥沙输送至河口将加重河道的溯源淤积、小浪底出库洪水小于入库洪水时将损失水库寿命，因此要使黄河可持续健康，还必须认真思考黄河巨量泥沙的合理放置问题。

黄河自净需水量的大小主要取决于河流的流量、含沙量、污染物种类和数量、人类期望的水质目标。有研究认为，按黄河全下游达到ⅲ类水的目标，在所有入黄排污口均达标排放、支流排污口达到ⅴ类水前提下，河道的自净水量至少应维持在200m3/s以上。但事实上，尽管国家对治污工作十分重视，由于中西部经济发展的压力和处理水污染的能力限制，黄河流域全部实现达标排放的难度极大，于是水利部门又提出在对各省引耗水总量进行控制的同时，排污也要实行总量控制，但方案的落实更多受制于体制和政策。因此，当前应选择适当河段，与地方环保部门联合制订入黄排污总量控制方案的实施措施，并探索一套跨辖区水质管理的工作模式和配套政策。。

    我们知道，导致目前黄河河口湿地萎缩的原因是多方面的，包括降雨、黄河的径流过程和限制黄河水流进入湿地的工程（如房屋和堤防）等，当前研究的重点是分析河口湿地消长与黄河径流量变化的关系，提出维持河口不同规模湿地所需要的黄河径流过程，为湿地保护提供决策支持，至于可能维持的湿地规模则需要根据未来水沙条件，会同各方面人士协商确定。

    总之，造成黄河河槽萎缩、河道淤积、水质恶化和河口湿地退化的原因既有河流年径流量大幅度减少因素，也有大型水利工程对年内径流过程均匀化的影响，要维持黄河健康生命，首先要确保黄河自身用水的量（含洪峰和水流过程）在某一临界阈值以上，包括改善和维持河槽基本排洪输沙功能的水沙条件、改善和维持黄河宁蒙河道基本排洪能力的水流条件、维持水体质量标准的水流条件、维持河口一定规模淡水湿地的水流条件等，此外，还包括前文提到的维持河流自然生态系统、自然景观和自然水循环等功能的基本水量，我们将这些水量统称为“黄河生命需水量”。显然，其中的后五项属生态和环境需水范畴。

    黄河先天水少，人类经济社会的快速发展使黄河水资源供需矛盾更加紧张。在这种形势下，如何在不过多牺牲人类正常用水需求的前提下，保障黄河健康生命的需水量是黄河流域管理者面对的另一个难题，解决的途径不外内部挖潜和外部开源。

    挖掘黄河水资源内部潜力可以从两方面进行：一是通过全流域的节约用水和洪水资源化等途径设法增加黄河水的可利用量。需要指出的是：由于黄河水量已经分配到各有关省区，因此企图依靠节水而直接增加黄河自身用水量是不可靠的。不过，节水可以为本省区经济的进一步发展提供资源支持，进而减少向黄河进一步索水的压力。洪水资源化必须考虑汛期集中排沙用水的需要，以及水库淤积造成的库容损失。黄河内部挖潜的另一个途径是改变流域大型水库的运行方式，或修建反调节工程以减少大型水库调蓄洪水所造成的负面影响，但由此带来的效益和代价尚需深入分析。

所谓外部开源，即从丰水的长江调水入黄或替代黄河现有供水任务。分析认为，无论是东、中、西线南水北调工程，还是小江调水工程，都有可能实现直接调水入黄，或替代黄河现有供水任务，当前需要深入分析的是：工程可能增加的黄河水量或可能转移的供水压力、相应的水价机制、灌区改造代价、对黄河健康生命的作用和代价等。

南水北调工程工程生效后，使我们有条件对黄河水量进行再分配。为了维持黄河健康生命，新的黄河水量分配原则应重点考虑中枯水年黄河生命水量的保障问题，即在确保黄河生命水量及其时空分配的前提下，合理安排各有关省区用水。

4 减少入黄泥沙和合理布置河道工程也是保障黄河健康生命的重要途径

显而易见，遏制黄土高原水土流失是减轻黄河河道（槽）淤积的根本措施。几十年来，人们在黄土高原做了大量艰苦的努力，也取得了一定的成效，但实践证明现有的成效是缓慢、脆弱的，且时效性强，当地群众生活仍然很贫困，如何针对黄土高原不同自然条件选择合理的侵蚀控制措施、如何实现减蚀拦沙和经济效益双赢、如何有计划地合理布设坝系等仍是今后攻关的重点。考虑到淤地坝工程拦沙的时效性，未来黄河流域进一步减沙的潜力是有限的。需要说明的是，减沙对节省黄河输沙用水量的作用虽然无可厚非，但也将降低黄河水的自净能力，并可能使河口海岸线蚀退，因此从维持黄河健康生命角度，似乎也不需要将水土流失彻底遏制。

所谓河道工程，包括水库、堤防和控导工程、生产堤和其它建筑物等。

水库对维持黄河健康生命的作用表现在四方面：一是保障防洪安全；二是使调水调沙成为可能；三是为人们取水提供了更方便的条件；四是拦截进入其下游的泥沙。当然，水库对黄河健康生命也有些负面影响：减缓了水流速度，使水质恶化；在方便人们取水的同时，使黄河自身可用水量更难保障；坝址以上的河道淤积加重。

堤防和控导工程是保障黄河防洪安全的关键。就下游来讲，黄河防洪保障的范围既有下游两岸洪泛区、也有滩区和河口，保障的标志是综合减灾效益最大，因此在实际操作中往往要牺牲局部利益。今后，如何适应未来下游可能两极分化的洪水泥沙形势，尽可能缓解滩区的防洪压力等，是今后下游和河口防洪管理中需要认真考虑的重大课题。最近两年，在黄河下游已经河槽严重萎缩、滩区181万人需要生产生活的形势下，两次调水调沙原型试验不得不一直维持在2600m³/s左右的洪水量级，但这种量级洪水的挟沙能力有限、造床作用也不够大。看来，要尽快改善下游河槽严重萎缩的局面，既需要中游水库群对天然水沙进行合理调控，也需要逐步改善下游的边界条件，包括生产堤和群众居所的安排方式。

合理安排河道工程布置同样对河流生态和环境的修复具有重要意义。在黄河河道内，河道工程的安排如果能够允许适量洪水时而漫滩，无疑有助于河道内湿地的修复。在黄河河口尾闾段，由于未来黄河防洪任务相对减轻，堤防工程的布置应该尽可能考虑湿地进水的需要。

总之，修复和维持黄河健康生命是一项十分艰巨的任务。但值得庆幸的是，如今的黄河流域管理者已经深刻意识到维持黄河健康生命对保障人类经济社会可持续发展的重要意义，因此，即使我们一时不能将已经破坏的河流系统修复到理想状态，但至少可以在今后的工作中尽可能避免人类对河流系统造成新的侵害。