黄河流域水沙变化研究新进展

　　黄河是一条多泥沙河流，其河床冲淤演变对流域来水来沙有着高阶的非线性响应关系。河流健康状况主要取决于气候和下垫面因素的变化。
　　不同的气候和下垫面条件，将在河流水系中形成不同的水沙条件（包括流量、含沙量、水位等）和河床边界条件，进而深刻地影响到河流的河型、河性等河流特征和以河流为依托的生态系统，即气候、下垫面对河流健康的影响最终体现于河流水沙过程和水沙约束条件的变化。因此，要实现人类与黄河的和谐相处，必须研究黄河流域水沙变化问题。
　　可以说，水沙变化情势是制定黄河治理开发与管理重大决策的重要依据。以往研究成果20世纪80年代以后，黄河的水量和沙量均发生了很大变化，有关人员开始对其变化量及变化原因进行研究。
　　科技部、水利部、国家自然科学基金委员会和黄委多年来对黄河水沙变化研究给予了持续的关注和支持。水利部黄河水沙变化研究基金第一期、第二期项目对黄河水沙变化的研究相对更为系统和全面，重点分析了黄河上中游主要支流泥沙来源、水沙变化及其发生原因和发展趋势等，总结了黄河流域水沙时空分布的特点；研究了水沙变化的机制，逐步建立了水文法、水保法等分析计算水土保持减水减沙效益的方法。
　　黄河流域水土保持科研基金课题对水文法、水保法进行了系统地研究，提出了计算结果的评价方法。黄河流域环境演变与水沙运行规律研究成果认为：19701989年水利水保措施减沙效益为年均约4亿吨，预估到2030年在新增坝库工程条件下，减沙效益年均达到8亿吨。
　　这一时期不同类型的项目都对减水减沙效益分析评价方法进行了探讨，并提出了黄河流域1970年以来的水沙变化定量数据。但是，各类项目或课题对水沙变化程度，以及变化原因、不同因素对水沙变化的贡献大小的认识却有一定差异，而且有些相差很大，给治黄生产的应用带来了较大困难。
　　后来，不少研究者对这些差异从基础数据、计算方法、时段选择、样本确定等方面先后做过一些分析，对于取得统一认识起到了一定的参考作用。自20世纪90年代以来，黄委及其所属有关单位也曾设立一些专题，对黄河水沙变化问题进行研究。
　　开展的项目主要有：小浪底水库运用初期入库水沙预测研究、治黄专项黄河水沙变化及趋势分析、治黄基金项目黄河水沙变化及其对河道冲淤、洪水演进的影响、20世纪80年代黄河水沙特性与河道冲淤演变、黄河防汛科技项目人类活动和气候变化对黄河中游水资源的影响、黄河流域第二次水资源规划工作对水资源的评价等。这些研究分为两种：一种是比较宏观，要求高度概括水沙基本特点和发展趋势，但研究深度有限；另一种是侧重于生产需要，局限性较大。
　　因而，这些项目开展规模相对较小，主要是针对流域某一区域和水沙条件中某一部分进行研究的，但研究较为深入。此外，在组织召开的一些专题会议上，对黄河水沙变化的某些方面也开展了一些研究和讨论，如2011年12月中国水利学会、黄河研究会联合举办的黄河源区径流及生态变化研讨会等。
　　通过上述一系列的研究，基本摸清了20世纪50年代至1996年黄河水沙变化的历史过程；分析了干流、区间和各主要支流水沙变化特点和成因，对19501996年黄河水沙变化原因有了基本认识；建立了适用于黄河流域特点的水文法、水保法和水文水保混合法等计算方法；初步分析了黄河中游干流主要控制断面不同时期多年平均情况下泥沙组成的变化；宏观预测了未来黄河水沙变化趋势。但是，目前，对水土流失治理措施的减水、拦沙和减蚀的大小及其发展趋势方面还存在较大分歧，对各区间暴雨和大暴雨特性的时空变化与产流产沙的关系等还缺乏深入研究，对渭河等重要支流地表水和地下水之间的关系还缺乏深入探讨。
　　同时，因观测，资料不足以及部分统计资料失真等，尚难说清近20年来黄土高原降雨减少不多但洪水和输沙量却衰减很大的原因。还有，由于黄河源区气候恶劣、观测资料短缺、多学科协作和沟通不够，因而，关于黄河唐乃亥以上地区径流变化的原因众说纷纭，已有的研究成果尚不能说明各个因素对黄河源区径流变化影响的程度和发展趋势。
　　研究新进展近年来，随着黄河流域经济社会的快速发展和水土保持生态建设的大力推进，加之在全球气候变化的背景下，流域下垫面和降雨等水文要素进一步发生变化，引起黄河流域水沙发生了新的变化。近期，高旭彪等研究认为，19972006年黄河中游潼关以上人类活动年