Page 6 - 2024年第55卷第10期

游冲积扇及河口三角洲沉积沙量推算黄河输沙量；另一类是依据黄土高原地貌变化估算黄河历史时期
的沙量。两类方法均有明确的物理意义，但提出的成果存在较大差别。
１９８３年，根据黄河下游冲积扇的沉积模式、沉积物厚度和下游冲淤特点，叶青超等 ［６］ 和景可等 ［７］
首次推算了全新世以来不同时期的黄土高原侵蚀量，认为公元前 １０２０年—公元 １１９４年为 １１．６亿 ｔ?ａ、
１４９４—１８５５年为 １３．３亿 ｔ?ａ，不过，后来证实黄河下游冲积扇沉积物厚度远小于他们采用的数值 ［８］ ，
即该沙量成果明显偏大。根据李元芳 ［９］ 对西汉古黄河三角洲主河口的来沙估计（２．７亿 ｔ?ａ），以及文献
［ ６ － ７］提出的下游冲积扇、河口三角洲和外海沙量分配比例，并考虑该时期其他入海流路的来沙量，
吴祥定 ［８］ 认为西汉时期黄土高原侵蚀量为 ６．５亿 ｔ?ａ。通过全面探测华北平原沉积物，并利用 １８５５年
以来黄河下游泥沙沉积比与堤防决溢频率的关系 ［１０］ ，师长兴等 ［１１］ 对 ２６００年来黄河沙量进行了系统研
究，认为公元前 ６０２年—公元 １１年黄河沙量为 ６．２亿 ｔ?ａ、１１—１０３４年为 ６．８亿 ｔ?ａ、１０３４—１１２８年
８．３亿 ｔ?ａ、１１２８—１８５５年 １１．５亿 ｔ?ａ、１８５５—１９９７年 １５．３亿 ｔ?ａ。以上采用的均为第一类方法，其结论
可信度主要取决于两方面因素：一是沉积物分布范围、厚度及其断代的准确性；二是复杂决溢背景下
冲积扇沉积量与黄河来沙量的关系。
第二类方法估算结果的可靠性主要取决于潼关以上黄土高原各地的坡耕地面积、林草植被覆盖
率、汛期雨量及雨强。根据历史时期耕地面积变化，任美锷 ［１２］ 估算了 １．５万年以来的黄河沙量，认为
秦汉至北宋初年为 １亿 ～２亿 ｔ?ａ，该值远小于通过黄河下游三角洲沉积量探测得到的结论。按此沙量
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及相应时期的径流量，壶口瀑布汛期含沙量为 ３～４ｋｇ?ｍ ，而根据壶口瀑布颜色与水流含沙量的关
系 ［１３］ ，此时瀑布颜色应为淡黄色，但当时黄河水已被描述为 “重浊” ［１４ － １５］ 。
根据黄土高原北洛河各个阶地沉积层中的实测数据，朱照宇等 ［１６］ 对 １１０００年以来的黄河沙量进
行了估算，认为距今 ４０００年以前、南宋和明代的黄河沙量为 １８亿 ～３６亿 ｔ?ａ，西汉末年和清代初年的
沙量约 １１亿 ｔ?ａ，该结论与历史时期黄土高原降雨、耕地、人口以及黄河下游堤防决溢频次变化等现
象存在较大差异。
与沙量相比，迄今对历史时期黄河水量的研究成果很少。１９９０年代，利用 １７３６—１９１１年清代黄
河三门峡附近的报汛志桩观测的报汛数据，王国安等 ［１７］ 反演了同期三门峡站（位于三门峡大坝下游，
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上距陕县站 ２８ｋｍ）的逐年径流量，年均 ５１０亿 ｍ ?ａ。通过考察黄河壶口瀑布历史时期的溯源蚀退速
率，并利用现代实测径流量与瀑布石槽宽度的关系，刘振和 ［１８］ 推算了近 ４０００年来瀑布断面在不同时
期的径流量。
关于未来黄河水沙变化趋势，多数研究暗含一些重要假定：或假定现状水库和淤地坝的拦沙作用
（ ２０００年以来 ２．５亿 ｔ?ａ）可以永恒维持，或假定淤地坝淤满后仍可通过减轻沟谷侵蚀而补偿其拦沙作
用的损失，或假定黄土高原可以修建无限多的水库和淤地坝，但这样的假定是不成立的。坝库的拦沙
库容是有限的，无法容纳无限多的来沙，这已被坝库众多的无定河和清水河 １９９０年代实测输沙量大
幅反弹的事实所证明 ［１９］ 。淤地坝拦沙后形成的坝地可有效遏制所波及沟谷的产沙，但坝地面积太小，
即使在大、中、小型淤地坝分别占潼关以上总量的 ７０％、８８％、９１％的河口镇至龙门区间，现状坝地
面积也不足水土流失面积的 １％。随着农民对坝地的需求大幅降低、淤地坝防汛压力日益增大，加之
征地，当地人修建淤地坝的驱动力已越来越小，２０２５—２０３５年大中型淤地坝的规划数量仅较现状增加
６．５％。此外，可修建干支流水库的坝址也是十分有限的。因此，对于长治久安所要求的超百年尺度，
预测黄河沙量必须考虑坝库减沙作用的衰减。

２ 流域环境变化概况

２．１ 下游堤防决溢频次变化 黄河下游堤防大体形成于春秋中期，西汉以后堤防已基本完备，河道决
溢和变迁也有了较多记载 ［１４，２０］ 。在公元前 ２０２年（西汉初年）至 １９４７年的 ２１４９年内，有 １４２２年黄河
向东北方向行河，注入渤海；有 ７２７年（１１２８—１８５５年）南流，夺淮入海。该时段大体有两个独流入海
的时期，一是东汉王景治河工程完成后的 ７０—１０３４年，史称东汉故道；二是潘季驯治河工程完成后

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