黄河“地上悬河”的形成与意义

2020.06.30 中国矿业报/张学庆

黄河孕育了中华文明，但因泥沙泛滥，也成为我国最主要的灾害之一。黄河三门峡站多年平均输沙量约16亿吨，平均含沙量为35千克/立方米，在大江大河中名列第一。据水文监测，黄河泥沙主要来源于中游的黄土高原地区，自河口镇至潼关区间的输沙量就占了全河输沙量的90%以上，尤其是河口镇至龙门区间内约11.20万平方千米流域面积内，来沙量就占了全河的56%，年输沙量达9亿多吨。但到了黄河下游的华北平原，由于河床坡度变小，流速急剧缓慢。每年从中游输送下来的泥沙平均约16亿吨，其中大约4亿吨淤积在下游河床中，使河床慢慢高出了两岸河堤之外的平原。河水全靠人工大堤约束，从而形成了著名的“地上悬河”。河床最高的地方在河南省开封市地段，距开封市北10千米处的柳园口，河面宽8000米，大堤高约15 米，在过去每年增高约10 厘米，而今其河床已高出开封市区地平面7～8米，最高处达10米以上。

黄河是名副其实的“地上悬河”，河水位高于两岸地下水水位，河水侧渗径流补给地下水。河床下是黄河冲积的粉细砂、中粗砂层，且与滩地浅层含水层组直接相连。黄河水位相对地下水位高出很多，形成水头差，在水力作用下，黄河水源源不断地补给地下水。松散的砂层具有巨大的孔隙空间，受黄河水的补给赋存丰富的地下水。该含水层为水源地及农业、渔业的主要开采层；也是沿黄多个（后备）傍河水源地的取水层，支撑沿岸城市与农业的可持续发展。

黄河作为“地上悬河”，除直接影响地下水资源外，还对沿黄的生态系统尤其是滨河湿地产生巨大影响。滨河湿地是河岸带的重要组成部分，直接与河流相邻接，水陆界面特征更加典型，在维持生物多样性、能量与物质平衡、保护河流水质与区域生态安全等方面发挥着十分重要的作用。由于长期受人类活动的影响，小浪底水库运行导致河道下切的影响，滨河湿地的数量和面积锐减，生态服务功能退化严重。

黄河下游的“地上悬河”是大量泥沙的堆积造成，同时也形成了世界上最年轻与活跃的黄河三角洲，属河流冲积物覆盖海相层的二元相结构。由于黄河含沙量高，年输沙量大，受水海域浅，巨量的黄河泥沙在河口附近大量淤积，填海造陆速度很快，三角洲平均每年以2~3公里的速度向渤海推进，形成大片的新增陆地。三角洲生态类型独特，海河相会处形成大面积浅海滩涂和湿地，成为东北亚内陆和环西太平洋鸟类迁徙的重要“中转站”和越冬、繁殖地，具有重要的生态功能价值。

历史上黄河下游曾多次决口泛滥，给华北平原地区的人民带来了深重的灾难。长期以来，人们采取修筑堤防的方式来约束洪水，致使河床与两岸地面的高差越来越大。“地上悬河”虽没有出现决口、改道事件，但黄河下游两岸大堤之间己淤积了近100亿吨泥沙，河床平均抬高2～4米，平均高出背河地面4～6米，最高达10米以上，一遇暴雨河水猛涨，两岸河堤随时随处有决口的危险。□（作者单位：中国地质科学院水文地质环境地质研究所）