黄河宁,天下平。黄河流域横跨我国东中西部,是重要的生态安全屏障,也是人口活动和经济发展的重要区域,在国家发展大局和社会主义现代化建设全局中具有举足轻重的战略地位。新时代,党中央作出黄河流域生态保护和高质量发展重要战略部署,并于2021年发布《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》(以下简称《规划纲要》)。

    作为基础性、先行性工作的地质调查,在落实党中央部署、推进黄河流域生态保护和高质量发展中,应发挥怎样的作用?带着这一问题,《中国自然资源报》记者走访了中国地质调查局有关专家。

 

    九曲黄河最后一弯 胡友文 摄充分发掘优势地质资源,推动区域产业结构转型升级

    黄河流域在我国经济社会发展中具有十分重要的地位,是我国能源矿产资源富集区和农产品主产区。为支撑服务黄河流域生态保护和高质量发展,自然资源部中国地质调查局于2020年专门部署了地质调查工程,由中国地质调查局地质环境监测院牵头实施。

    据地质环境监测院教授级高级工程师、支撑黄河流域生态保护与高质量发展地质调查工程首席专家张进德介绍,在工程实施过程中,中国地质调查局会同黄河流域9省(区)自然资源主管部门,组织地调局直属单位系统梳理总结已有地质调查成果,并充分收集水利、生态环境、气象等多部门研究成果,对黄河流域资源环境条件和重大地质问题进行了初步研究,编制形成《支撑服务黄河流域生态保护和高质量发展地质调查报告》及图集,为自然资源管理、国土空间规划和用途管制、生态保护修复等提供决策参考。

    《报告》显示,黄河流域高质量发展具有能源资源富集、战略性矿产资源丰富、耕地质量总体良好、生态类型多样、地质遗迹类型多样等有利资源环境条件。

    已有调查成果显示,黄河流域不仅蕴藏丰富的煤炭、石油、天然气等传统能源,而且清洁用煤和页岩气、煤层气、页岩油等非常规油气资源禀赋好、占比高,地热、干热岩开发潜力巨大。

    黄河流域还具有良好的农牧业基础,分布有黄淮海平原、汾渭平原、河套灌区等农产品主产区,粮食和肉类产量占全国1/3左右。在已开展土地质量地球化学调查的2.61亿亩耕地中,99%的耕地环境质量达清洁标准,7%为绿色富硒耕地。

    类型多样的地质遗迹,是黄河流域的又一特色地质资源。除了发育有典型的黄土地貌、风成地貌、沙漠戈壁地貌,还有我国最大的高原淡水湖、咸水湖、盐湖以及世界独有的和政羊化石。黄河干流两侧各50千米范围内有20处国家地质公园、321个地质遗迹点。

    基于此,《报告》建议,充分利用这些资源环境的优势,优化国土空间保护开发格局,推动产业结构转型升级。比如在青海共和盆地、阿拉善高原、鄂尔多斯盆地推进清洁能源基地建设,促进能源资源绿色低碳有序利用;在青海、河南西部、山西中部建设战略性新兴产业示范区,构建黄河流域高质量发展新的增长极。充分利用优质耕地资源,建设黄淮海平原高标准农田,促进黄土高原优质旱作农业发展。根据黄河流域旅游资源禀赋特征及其空间分布格局,深度融合和挖掘地质遗迹、自然和人文历史古迹景观的生态文化价值,以黄河干流为轴心,与大运河、古长城、长征和丝绸之路旅游带相辅相成,规划万里黄河国际生态文旅廊道。

    强化水资源刚性约束,统筹保护开发地表水与地下水

    与优势资源相对应的,是黄河流域高质量发展的资源短板——水。《规划纲要》指出,水资源短缺是黄河流域最突出的矛盾。

    黄河水利委员会统计显示,黄河流域人均水资源占有量仅为全国平均水平的27%,属于极度缺水地区。而黄河流域以占全国3%的水资源量,承担着全国12%的耕地面积和9%人口的供水任务。在气候变化和人类活动的双重影响下,黄河径流量近百年来呈显著的持续下降趋势。

    与之相对应的是持续升高的水资源开发利用率。据统计,近20年来流域地表水资源开发利用率持续上升,2001年~2019年流域地表水资源开发利用率高达80%,远超一般河流40%的生态警戒线;平原区部分地区的浅层地下水开采量达到可开采量的92%。在水资源总量下降与资源利用率持续走高的双向夹持下,水资源供需矛盾已成为制约黄河流域高质量发展的最大瓶颈,严重制约了流域内农业和重点能源化工基地的发展。

    为支撑黄河流域水资源开发利用与保护,2020年,中国地质调查局部署了黄河流域水文地质调查工程,由中国地质调查局水文地质环境地质调查中心牵头实施。截至目前,该工程已建成覆盖黄河流域的地下水统测网,结合国家地下水监测工程,将全面掌握流域尺度地下水流场及变化特征、地下水漏斗状况及年度地下水储量变化,进而摸清地下水生态环境地质问题及成因。目前,正在积极推进黄河流域水源涵养区、粮食主产区、能源富集区和下游生态保护区等典型流域水平衡分析研究。

    基于已开展的工作,水文地质环境地质调查中心高级工程师、黄河流域水文地质调查工程首席专家韩双宝指出,《规划纲要》要求把水资源作为最大的刚性约束,实施最严格的水资源保护利用制度,科学配置全流域水资源。落实《规划纲要》要求,急需统筹考虑地表水与地下水资源开发利用及系统保护,提高水资源利用效率。

    对于黄河流域地下水的开发利用,中国地质调查局西安地质调查中心从1999年就开始了探索。据西安地质调查中心高级工程师、丝绸之路境内段综合地质调查工程首席专家董英介绍,在1999年~2005年,西安地调中心联合国内外17个专业调查队伍与科研院所,对黄河中上游鄂尔多斯盆地地下水进行了系统勘查研究,全面评价了其资源量与开发利用潜力,为我国乃至世界干旱—半干旱地区大型盆地地下水勘查研究提供了示范。

    在这一调查研究成果的基础上,西安地调中心与相关部门联合,先后开展了陕北、鄂尔多斯、宁东、陇东等能源基地地下水勘查评价工作,为能源开发条件下地下水资源的合理开发利用提供了科学依据。

    聚焦区域复杂环境问题,全面调查生态退化地质背景

    黄河流域生态脆弱区分布广、类型多,上游的高原冰川、草原草甸和三江源、祁连山,中游的黄土高原,下游的黄河三角洲等,都极易发生生态退化,一旦退化,恢复难度极大且过程缓慢。

    《支撑服务黄河流域生态保护和高质量发展地质调查报告》中显示,黄河流域上游受气候暖湿化影响,冰川退缩,冻土消融加速,三江源区草地出现退化;中游黄土高原荒漠化与水土流失问题严重,水土流失面积21.4万平方千米,重度和中度荒漠化面积约占流域荒漠化面积的65%;黄河下游三角洲滨海天然湿地退化萎缩,2015年与1995年相比,面积减少65%,而人工湿地面积在20年间增长了387%。

    九曲黄河万里沙。统计显示,黄河多年平均年输沙量达16亿吨,居世界大江大河之首。在地质学家看来,黄河的泥沙来源与黄土高原的地质条件密切相关。据张进德介绍,黄河中游流经的黄土高原,土质疏松,垂直节理发育,遇水易崩塌瓦解产生水土流失。黄河89%的泥沙来自中游内蒙古河口镇至河南三门峡8万平方千米的多沙粗砂区和粗泥沙集中来源区,尤其是晋陕蒙交界处的1.7万平方千米砂岩区,由于成岩程度低、胶结松散、抗侵蚀性差,部分区域的土壤侵蚀模数高达每平方千米3万~4万吨/年,是黄河中游粗泥沙来源的核心区域。

    黄河携带的大量泥沙在下游河道不断淤积,形成了举世闻名的地上悬河。调查显示,目前黄河下游地上悬河长达800千米,河床平均高出背河地面4~6米。黄河的最大支流渭河下游及其南山支流、上游宁蒙河段也已经形成地上悬河。在河南、山东境内的地上悬河游荡性河段达299千米,其堤基以下20米以内的地层岩性以全新统粉土、粉细砂为主,抗冲刷能力差,遇洪水极易被冲刷掏空,造成大堤坍塌。“当前,黄河水沙不协调关系已由过去的‘水少沙多’演变为‘水少沙少’和安全风险累积的新态势,二级悬河不断发育,造成黄河下游顺堤行洪冲决、堤防溃决风险加剧。”张进德说。

    黄河下游三角洲同样面临着严重的地质环境问题和生态问题。据中国地质调查局青岛海洋地质研究所研究员、滨海湿地科研团队带头人叶思源介绍,黄河三角洲面临的地质环境问题有水资源量不足、海岸侵蚀、地面沉降等;生态问题包括生物多样性减退、外来物种入侵等。

    此外,黄河流域横跨我国三大地势阶梯,地形破碎、沟壑纵横,地质灾害高发,全区地质灾害极高风险区面积20.3万平方千米、高风险区面积37.5万平方千米。董英指出,尤其在黄土高原,由于黄土遇水易发生崩解、湿陷、溶蚀,极易发生崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。黄河流域还存在较突出的矿山生态问题,采矿形成塌陷区的面积达33.2万公顷;矿山固体废弃物累计堆存量达184.8亿吨。

    坚持地球系统科学思维,开展生态地质研究和生态修复

    为全面支撑服务黄河流域生态保护和高质量发展,专家们给出了下一步工作建议。

    张进德认为,支撑服务黄河流域生态保护和高质量发展地质调查工程是一个系统工程,要统筹考虑黄河流域上中下游不同的生态环境问题,在重点生态区开展山水林田湖草沙冰生态保护修复工程。

    在黄河源区,实施山水林田湖草冰生态修复保护工程,增强生态系统循环能力,全面提升黄河源区自然生态系统稳定性和生态服务功能。

    在黄土高原水土流失区,实施山水林田湖草沙生态保护修复工程,以渭北、陇东、晋西南等地为重点,开展水土保持和土地综合整治,以太行山、吕梁山、湟水流域等为重点,加强林草植被保护和修复;以乌兰布和、库布其、毛乌素等为重点,建设完善沙区生态防护体系。

    在黄河下游,实施生态保护和修复工程,开展滩区土地综合整治,保护和修复滩区生态环境,加强下游湿地特别是黄河三角洲生态保护和修复,促进生物多样性保护和恢复。

    董英建议,要分析全球气候变化背景下,冰川退缩、冻土消融对黄河源区地表径流的影响,以及禁牧、过度放牧和冻土层变化对草地退化的影响。

    以典型流域为单元,聚焦水资源、水平衡和水生态问题,要系统开展水文地质和水资源调查、监测、评价与区划工作,为黄河中游地区水资源战略规划和国土空间区划提供基础依据和技术支撑。此外,继续深化对黄土地质灾害机理的研究,开展地质灾害监测预警,大力提升黄土地质灾害防治水平。

    叶思源指出,滨海湿地保护和修复的关键要素涉及水、沉积物及生态系统,要将滨海湿地保护和修复提升到流域的尺度,坚持源汇结合、陆海统筹,研究流域水沙等对滨海湿地的影响,从根源上有效开展湿地的综合治理。特别是要保护由于黄河摆动形成的天然隔水底板以及形成的多度生态景观。同时,深入研究黄河三角洲滨海湿地生态地质条件及驱动机制,以及气候变化和海平面上升对湿地生态功能影响;建立湿地修复示范区,选择潮滩湿地开展多目标修复示范,探索基于自然的修复保护方案。