黄河下游滩区治理研究与展望
【专题研究】
编者按:黄河下游滩区既是黄河行洪、滞洪和沉沙的重要区域,也是189.5万滩区群众赖以生存的家园。滩区受洪水淹没威胁等因素影响,基础设施较为薄弱,经济社会发展相对落后,已成为鲁豫两省集中连片的贫困带。随着滩区脱贫致富及经济社会发展需求不断提高,加上近期黄河来水来沙显著减少和水沙调控能力不断增强,如何更好地协调滩区经济社会发展与治河的矛盾,已成为相关部门和鲁豫两省关注的焦点之一。针对目前滩区治理的困局,在水利部公益性行业科研专项经费项目“黄河下游河道改造与滩区治理研究”和黄河水利科学研究院年度咨询及跟踪研究项目的支持下,黄河水利科学研究院滩区治理方向研究项目组针对相关问题开展了比较系统的深化研究工作,依据实测资料,研究了黄河实测水沙及防洪工程体系变化、滩区在下游防洪中的作用和变化,提出了滩区治理的可行条件;利用数学模型计算了滩区不同时期洪水风险淹没特点、不同工程措施治理对下游防洪以及经济社会发展的影响,定量阐明了不同方案的利与弊;针对滩区人民不断提高的治河需求,综合考虑滩区治理的可行条件与面临的挑戰,提出了滩区治理的战略目标和战略对策。本刊择其主要成果予以集中刊发,以飨读者。
摘要:黄河下游滩区既是行洪、滞洪和沉沙的重要区域,也是滩区189.5万群众赖以生存的家园,滩区经济社会发展与治河的矛盾已成为相关部门和鲁豫两省关注的焦点之一。系统总结了滩区在洪水泥沙处理中的作用、滩区滞洪沉沙功能变化、滩区分区运用调整可行性、滩区产业发展以及人口搬迁等方面的研究成果,指出当前研究面临的三大难题:一是未来黄河泥沙情势和滩区沉沙功能战略定位认识存在较大争议;二是大规模群众搬迁与可持续发展的关系异常复杂,单靠行政手段推动滩区群众全部搬迁以解决其可持续发展问题的必要性和可行性论证不足;三是滩区生态文明建设与下游防洪治理协同推进模式缺乏研究。提出了急需研究的重点内容,包括从战略层面加强滩区治理方向研究、从方案层面加强滩区不同治理方案影响研究、从技术层面加强下游水沙输移及河道演变关键技术和加强不同滩区发展优势与潜力研究等。
关键词:功能变化;产业发展;人口搬迁;蓄滞洪区;滩区治理;黄河下游
中图分类号:TV853;TV882.1
文献标志码:A
doi:10.3969/j.issn.1000- 1379.2019.02.004
黄河下游滩区(简称“滩区”)面积约3 154 km2,其中大部分位于陶城铺以上河段,面积约2 625 km2,占滩区总面积的83%:陶城铺以下除长平滩(面积369km2)是连片大滩外,其余滩区面积较小。滩区既是黄河行洪、滞洪和沉沙的重要区域,也是189.5万群众赖以生存的家园。
滩区社会经济现状有其复杂的历史和自然原因。历史上黄河下游不断决口改道,新河道不可避免地侵占部分原有居民区。新中国建立后,根据黄河洪水泥沙特点、河道以及堤防工程状况,提出了“宽河固堤”的方针,河流两岸部分人口被动“居住”在大堤内的滩区。由于黄河洪水灾害频发,因此滩区百万群众为确保黄河大堤保护区防洪安全大局付出了巨大代价。统计表明,1949年以来下游共发生漫滩洪水30余次,滩区累计受灾人口900多万人次。以洪水灾害最为严重的1996年为例,洪水淹没滩区村庄1 374个,人口118.8万,耕地16.51万hm2,倒塌房屋26.54万间,损坏房屋40.96万间,紧急转移安置群众56万人,按当年价格估算,直接经济损失64.6亿元。
党的十八大提出全面建成小康社会的宏伟目标。滩区受洪水淹没威胁等因素影响,基础设施较为薄弱,经济社会发展相对落后,已成为鲁豫两省集中连片的贫困带,离全面建成小康社会有较大差距,滩区治理已成为困扰国家和社会各界的重大难题。滩区格局的形成与黄河下游堤防、河道整治工程和生产堤的发展历程息息相关,滩区治理的研究也伴随着下游不同时期的治理而展开,实现“黄河防洪安全与滩区经济发展的双赢”是各界孜孜追求的研究目标,但始终没有得到有效解决。为此,本文总结了滩区在黄河下游防洪安全中的地位和作用、滩区功能演化与调整、滩区治理与可持续发展等方面的主要研究成果,针对现有研究的不足,提出了滩区治理研究需要重点解决的关键科学技术问题,以期为推动滩区难题的研究和解决提供参考。
1 滩区在黄河下游防洪安全中的地位和作用
自公元前602年以来,黄河决口多达1 590次,较大的改道26次,经历了5次大的迁徙,具有显著的“善淤、善决、善徙”特点,特别是河南孟津白鹤镇至山东东明高村的游荡型河段更是险情多发。泥沙不断淤积是造成下游河道“地上悬河”不利格局与复杂难治的关键因素[1]。黄河决口洪灾波及黄淮海平原25万km2范围,给两岸群众带来了无比巨大的灾难。因此,确保黄河下游堤防不决口是治黄的首要目标,事关国家政治安定和经济发展。
1.1 滩区对防御洪水冲决黄河大堤的作用
钱宁[2]依据河床演变基本规律研究指出,堤防决口有漫决、溃决和冲决3种类型,对游荡型河段而言,主流迁徙不定,发生冲决的概率更大,而宽阔的滩地是大堤的前沿阵地,因此守堤必先守滩。古人云:“滩地固则堤不圮,退而守险,不如进而守滩。”赵业安也认为黄河下游槽、滩、堤是辩证统一的关系,存在着“槽稳滩存、滩存堤固”的自然规律,守堤不如守滩[3]。黄河下游堤防是在历代民埝的基础上经多次加高培修而成,填筑质量不一,堤身多为沙质土,抗冲能力弱,因此滩区是防御洪水冲决大堤的重要缓冲带。
1.2 滩区在洪水泥沙处理中的作用
滩区发挥着行洪、滞洪和沉沙3个主要作用[4-6]:①行洪作用,大水期滩区与河槽共同宣泄洪水,发挥一定的排洪作用;②滞洪作用,花园口、高村、孙口、艾山4站的设防流量分别为22 000、20 000、17 500、11 000m3/s,下游排洪能力具有上段高下段低的显著特点,对超出艾山以下河段安全泄流能力的大洪水,需要其上段河道(含滩区)发挥滞洪削峰作用来缓解防洪压力;③沉沙作用,实测资料表明,黄河下游1950年6月至1999年10月共淤积泥沙93亿t,其中滩地淤积63.70亿t,占总淤积量的70%,洪水期泥沙在宽河道滩地落淤,有利于减缓河槽淤积抬高的速度,使河槽维持一定的行洪能力。
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