黄河下游治理方略演变及综合治理前沿技术

2022-03-14 12:02张金良尚毅梓
水利水电科技进展 2022年2期
关键词:滩区淤积泥沙

张金良,仝 亮,王 卿,段 沛,2,尚毅梓,3

(1.黄河勘测规划设计研究院有限公司,河南 郑州 450003; 2.西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西 杨凌 712100; 3.中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京 100038)

通常认为多年平均输沙量大于1亿t,或者多年平均含沙量超过10 kg/m3的河流为多沙河流,目前世界上的多沙河流有13条,其中黄河年输沙量排在首位[1]。“水少、沙多,水流挟沙量大”是多沙河流的突出特征,譬如黄河潼关站多年平均输沙量高达9.2亿t,多年平均年径流量仅为335.3亿m3[2]。若水流挟带泥沙能力不足,泥沙沿程淤积,在其下游就会形成“地上悬河”。泥沙淤积是多沙河流下游溃坝,形成漫滩洪水,威胁滩区居民生命财产的根源[3]。

国际上通常在多沙河流的上中游建造水库拦截泥沙以减少下游淤积[4]。与常规水库显著不同,多沙河流水库的运用方式主要是蓄水拦沙和调水调沙[5],即当汛期来沙时,空库或低水位运用迎汛,当洪水裹挟大量泥沙入库时,使用如排沙底孔等排沙设施进行排沙减淤;河水沙量较少时,方能拦蓄径流,蓄水兴利[6]。多沙河流在常年输沙的作用下,河道及水库内的淤积是不可避免的,河流泥沙治理就显得尤为重要[7]。上中游的水土流失是下游泥沙的主要来源,所以治理的关键和根本是水土保持[8],主要由覆盖坡面、缓截水势、截排水流、蓄存水能4种方法控制水流冲刷力,进而防止水土流失[9],通过治沟工程、治坡工程等措施实现。根本治理所需时间长、见效慢,还需同步进行下游河道的流路治理,防止洪水灾害。多沙河流的下游曲折多弯,河床易冲易淤,由于弯道的形态约束,造成表层水流指向凹岸,后潜入河底朝凸岸流去,而底层水流则指向凸岸,后翻至水面流向凹岸,呈现凹岸冲刷而凸岸淤积的现象[10-11]。“淤凸冲凹”造成了主流摆动不定,使得下游河段河势呈现出游荡性变化特征。“微弯型整治”就是利用多沙河流这一河流动力学特点,设置人工弯道,利用凸岸淤积来防沙排沙[12]。

黄河是世界上最复杂难治的多沙河流,黄河下游的泥沙、悬河等问题尤为突出[13]。从自然形态上来看,黄河下游地形地貌特征独特,断面宽浅、滩槽高差较小,尤其是河南段游荡性河道“洲滩密布、汊道交织”,而且有洪水变化急剧、同流量下的含沙量不稳定的复杂演变特点,以及水流分散,主流摆动不规律,河势变化剧烈,河床易发生冲淤且幅度大等特征[14]。而黄河下游滩区不仅是滞洪沉沙的场所和行洪输沙的通道,也是老百姓赖以生存的家园。在国家全面建设小康社会、大力推进生态文明建设的大背景下,黄河长期存在着防洪运用和经济发展的矛盾:由来已久的“人水争地”矛盾,滩区脱贫致富投入与防洪管理调度大局之间愈发凸显的矛盾,黄河下游生态保护与滩区无序开发、低端供给之间的矛盾等,无不昭示黄河下游滩区治理矛盾的复杂性[15]。

本文以我国在黄河下游治理方式的转变为主线,阐述黄河下游复杂难治的特点,对每个时期最前沿的治理技术进行评述,并讨论生态治理技术的发展方向,期望对黄河下游治理有所启发。

1 黄河下游治理方略的演变及其成效

黄河下游以“善徙、善淤、善决”闻名于世[16]。自公元前600余年至1938年下游河段发生决口近1 600次,重大改道5次,决溢纵横面积达到约25万km2,涉及河北、山东、河南、江苏、安徽五省[17]。频繁的水患给下游沿岸百姓带来了巨大的灾难,黄河安危事关国家政治安定和经济发展,古往今来,许多治河思想与方略应运而生[18],总体而言,可分为3个阶段。

1.1 第一阶段:黄河下游河道“治水防洪”

春秋以前,由于认知水平有限、治理手段落后,黄河治理局限于防洪保安,表现出从“水来土挡”到“筑堤分流”逐渐合理的演变过程。传说中共工率众“壅防百川,堕高堙卑”,而后鲧“障洪水”未果,禹采用“因水之流”“疏川导滞”之法最终成功治水,便体现了治河思想的演变[19]。春秋时期,齐国的管仲主张“筑堤防洪、除害兴利”,这是最早有关黄河下游修筑堤防的文字记载[20]。战国时期,黄河下游的河岸堤防相互连贯形成一体,有记载“做堤去河二十五里”[21],表明筑堤防洪已成为当时治河的主要手段。西汉末年,先前的堤防已很难有效防洪,黄河下游决口和泛滥频繁发生。贾让提出“治河三策”:上策是避免人水冲突,扩宽河道;中策是在黄河河道的狭窄处分水;下策是对已形成的堤防工程进行加固[22]。这一治河策略体现了“不与水争地”的原则。受当时历史背景所限,决策者只采纳了下策,但也隐含了“宽河固堤”的思想[23]。东汉初期,汉明帝令王景治理黄河,达到“河汴分流,复其旧迹”的良好效果,上段荥阳一片堤距数十里,两岸堤防间设置充足的宽度容纳洪水并沉积泥沙,“左右游波,宽缓而不迫”,使河床淤高明显变慢[24],实际践行了贾让“治河三策”中的上策。此后数百年内,黄河下游未出现大型改道[25]。北宋时期,黄河下游水患再度严重,新改河道行河不久就严重淤积。任伯雨提出“宽立堤防,约拦水势,使不至大段漫流”的治河方略[26],表明了当时我国水利学家已经意识到“若未能妥善解决河道淤积问题,即使黄河改道也很难持久”,黄河水患与泥沙淤积有着密切的联系。在战乱动荡的两宋之际,黄河决堤后便改道南下,夹杂着大量泥沙淤塞了入海通道,致使洪水排泄不畅,四处泛滥。明朝时期,万恭和潘季驯明确提出黄河难治的根源在于泥沙[27],认为黄河不应分流,宜采用堤防约束使其合流,再冲刷河道淤沙,并携沙入海,实现“淤不得停,则河深,河深则永不溢”,该治河主张被后人总结为“束水攻沙”。清朝时期,靳辅、陈潢延续“束水攻沙”的治河思路,直到清朝末期,黄河下游未发生大的灾害。清朝后期,自然环境变化加上治河投入减少,历经宋、明、清初所治理的明清故道比降逐渐变缓,下游河床淤积抬升再趋严重[28],行河七百余年的明清古道被废弃,由此形成利津入海的现行河道。

1.2 第二阶段:全河“治水与治沙”相结合

1949年以后,政府认识到黄河河道“上冲下淤”的自然规律,于1953年制定出“蓄水拦沙”方案,在三门峡建设大型水库拦截上游来沙。然而,三门峡水利枢纽1960年下闸蓄水后不久就产生了严重淤积。随后总结三门峡水库的惨痛教训,在泾河、渭河、延水、洛河等主要支流继续修筑10座水库,同时展开植树造林、种草等水土保持工作[29],实际的治理效果也表明了“在上中游拦泥蓄水,在下游防洪排沙”是行之有效的治河策略[30],后世称之“上拦下排”治河方略[31],为黄河后期进行“调水调沙”奠定了基础。

自1973年10月起,三门峡水库开始采用“蓄清排浑”运用,平水期控制水位305m,降低水库运行水位,增强排沙输沙能力,并通过水轮发电机组进行发电;来较大洪水时,水库敞泄排沙运用,把非汛期淤积的泥沙排出水库。经过改建并采用“蓄清排浑”运用之后,水库淤积的泥沙得到了有效控制,三门峡水库逐渐进入淤积平衡状态。

1986年,黄河水利委员会总结经验提出了“拦、用、调、排”四字治河方略[32]。其中“拦”,即在上中游通过植树造林种草等水土保持措施和干支流水库的死库容运用实现拦截泥沙。“用”,即用洪用沙,在全河段采取引洪放淤、引洪漫地、淤背固堤等措施。“调”,即调水调沙,通过建设黄河干支流水库来调节水量和泥沙,将原有不利的水沙不平衡转变成适宜的水沙相适应,进而排沙排洪,同时减少下游河道淤积。“排”,即充分利用中上游水库拦沙,使得下游河道冲刷,从而比降变陡,排洪排沙能力加大,排沙排洪入海。

2002年,水利部将控制黄河洪水的方略定为“上拦下排,两岸分滞”,将处理与利用黄河泥沙的方略定为“拦、排、调、放、挖”。其中“放”,即对下游两岸进行处理时利用好一部分洪水携带的泥沙,“挖”就是通过挖河淤背,进而对黄河干堤加固,逐渐发展成“相对地下河”。至此,先后经历了“宽河固堤”“蓄水拦沙”“上拦下排,两岸分滞”“调水调沙”和“拦、用、调、排”等治河方略,真正使治黄由下游防洪走向了全河治理。

1.3 第三阶段:黄河下游流域“分区治理”

2000年以来,黄河流域下垫面条件、进入下游的水沙过程及社会经济发展水平显著变化[33],原来的河道行洪区(滩区)人类活动频繁,进一步加大了治理难度。黄河下游滩地作为流域的重要成分,既是行洪、滞洪、沉沙的场所,也是沿黄居民生产、生活、发展的区域[34-35]。目前黄河下游山东滩区、河南滩区居住有上百万人口,在滩区从事生产活动,影响并制约着防洪工程的建设及其调度运用[36]。此外,1949年之后4次加高加固的堤防工程虽然确保了黄河下游70余年安澜,但也阻隔了滩区与沿黄30余座大中城市的协同发展,制约了“黄河流域生态保护与高质量发展”目标的实现[37]。

2018年,黄河勘测规划设计研究院有限公司首次提出“分区治理”的新思路,在现状“宽河固堤”的格局下改造黄河下游滩区,使用泥沙放淤、挖河疏浚等手段进行施工建设,形成不同功能区域。最主要的是适当加高临堤2 000 m以内区域形成“高滩”,将其划为生态宜居区,按照20年一遇防洪标准建设,用以安置滩区原有居民,解决群众的防洪保安难题;“二滩”为“高滩”和“嫩滩”之间的区域,经过人工改造达到5年一遇的防洪标准,同时在政府的引导和扶持下,按市场经济规律发展生态农业、环保工业等,解决移民的生产生活问题[38];对贴近河道的“嫩滩”,可建设生态湿地景观,还能在汛期与黄河河道共同行洪输沙。这是一种流域综合治理模式,特色十分突出,通过“三滩”(“二滩”“高滩”和“嫩滩”)的生态建设,可将黄河下游塑造为“人-水-沙”和谐共存的滨河廊道[39]。

该模式在防洪标准制定、移民安置等方面均有一定政策依据[40],且遵循了河流水沙输移的自然规律,具有充分的可行性。“高滩”的洪水防御标准建设达到了普通县城的水平;“二滩”按照一般耕地的防洪标准来规划建设,能够抵挡住小型洪水。如此按照保护对象及其重要程度进行的洪水防御,被称为“洪水分级设防”。黄河下游中、小洪水发生频繁,采用该治理模式,泥沙多在“嫩滩”落淤,对滩区居民的生产生活影响较小。只有遭遇到数十年一遇的大洪水乃至特大洪水,“二滩”乃至“高滩”才会和河道共同行洪输沙,泥沙在整个滩区落淤,这便是“泥沙分区落淤”。此外,“三滩”彼此之间未设置隔断,不仅能够实现滩-槽水沙的自由交换,而且在各种量级的洪水发生后,其退水均能以自然状态回归河道,这也是该模式有别于以往“束水攻沙”和“宽河固堤”等方略淤滩刷槽的重要特点。

2 多沙河流流域治理的前沿技术

黄河下游的治理问题需要从流域的角度来解决,这是多年工程实践获得的宝贵经验[41]。基于这一思路,21世纪以来治黄工作者们围绕多沙河流水库运用[42]、治沙工程结构形式优化及河道滩区生态治理[43]等相关技术开展积极探索并取得重要成果。

2.1 拦沙水库减淤兴利运用新技术

多沙河流水库运用技术发展主要经历了3个阶段:

第一阶段以三门峡水库初期蓄水拦沙运用技术为代表,库区淤积严重,无法实现开发目标。蓄水拦沙运用技术可进一步细分为“蓄洪拦沙”和“蓄洪排沙”两种运用方式,值得注意的是,此处蓄洪拦沙运用过程中,水库的蓄水工作不仅在泥沙含量较低的非汛期进行,而且也在泥沙含量较高的汛期内进行,因而该运用方式较适合具有较大拦沙库容的水库,这类大型水库经过长期蓄水拦沙后,仍有一部分库容满足各种兴利调度要求[44]。我国官厅水库、三门峡水库在起初的运用上曾采用过这种运用方式,结果水库泥沙大量淤积,运行方式在后期被迫调整。后期对水库采取的蓄洪排沙运用方式,是指在水量与含沙量的量级较大的季节(汛期),只对一部分洪水进行拦蓄,且这一时期的限制水位会根据排沙水位而受到限制,当库水位超过该限制水位时,水库主动弃水[45]。已有的刘家峡、石泉、冯家山等水库采用此类运用方式,通过控制水位运用,限制水库泥沙淤积在某一高程以下,可长期保持一定的有效库容用于兴利调度。

第二阶段以三门峡水库两次改建后“蓄清排浑”运用为代表,有效库容得到保持,实现了部分开发目标。“蓄清排浑”运用技术进一步细分为汛期滞洪运用、汛期控制低水位运用和汛期控制蓄洪运用等形式[46]。其中,汛期滞洪运用是指在汛期采取空库迎洪、滞洪排沙,水库对洪水按泄洪能力自然滞洪,仅起到缓滞作用,洪水过后立即敞泄冲刷,把汛前蓄水期和滞洪期淤积的泥沙冲刷排出水库,排沙效果较好,能大大减少水库的淤积,如黑松林、红领巾、洗马林等水库均采用此运用方式。汛期控制低水位运用即汛期水库不泄空,而是采取限制一定的低水位进行控制运用,一般为排沙限制水位。当洪水到来时,库水位限制这一水位运行,大部分洪水排沙出库,因排走汛期大部分泥沙,依靠年际间来水的丰枯过程,可以基本控制水库淤积。青铜峡水库和改建后的三门峡水库采用的运用方式属于此类型[47]。汛期控制蓄洪运用是在汛期含沙量较高的洪水时采取低水位控制运用,将泥沙排至库外,而含沙量较低的小洪水可以适当加以拦蓄,以提高水库的兴利效益,满足用水需求。这种运用方式主要解决水库排沙与蓄水兴利的矛盾,如山西的恒山水库。“蓄清排浑”运用技术是我国多沙河流水库较广泛采用的技术。

第三阶段以小浪底水库拦沙初期“调水调沙”运用为代表,实现了水库及河道减淤,提升了综合利用效益[48]。“调水调沙”是以下游河道泥沙冲淤情况为依据,对水库运用方式进行灵活且及时的调节,再充分利用水库下游河道大流量洪水过程的输沙能力,尽可能多地把水库和下游河道中的淤沙输送入海,这一运用方式可视作对“蓄清排浑”的进一步深化[49]。21世纪以后,黄河水利委员会在总结三门峡、青铜峡、天桥、王瑶、巴家嘴等已建水库“蓄清排浑”运用经验的基础上,提出多沙河流水沙联合调控技术,该技术核心在于对主汛期入库的水量和沙量进行灵活调节,通过对水库的蓄、泄水时间和数量进行有目的地控制,尽可能延长拦沙水库使用年限,将减少水库淤积与下游河道减淤有机结合起来[50]。

2.2 流域治沙工程新结构及新工艺

黄河治沙工程有着悠久的历史,随着人们对黄河泥沙问题认识的深入,加上实践经验的不断总结,一些传统治沙工程的建筑材料、建筑物类型、结构工艺形式等实用性能不断改进,其中以淤地坝和丁坝的发展最为典型。

淤地坝是以拦泥淤地为目的而修建在沟道中的坝工建筑物,在黄河流域水土流失治理中发挥着重要作用[51]。明朝时期陕西省子洲县首次“天然聚湫”形成黄土洼淤地坝,时至今日,黄河流域已有淤地坝5.88万座,淤地面积约940 km2,累积拦减入黄泥沙95.4亿t,年均拦减入黄沙量超过3亿t[52]。以往的淤地坝全部为均质土坝,溃决风险高,即便增设混凝土溢洪道或在建筑材料中添加浆砌石等措施,仅可一定程度上减小溃决的风险,不能从本质上解决临坝身过流而导致坝体受损的问题[53]。况且,作为小型水利工程,很多淤地坝的泄洪设施并不完善,极端气象条件下作用不稳定。2013年陕西延河遭遇持续强降雨,上千座淤地坝不同程度受损;2016年内蒙古达拉特旗西柳沟和罕台川小流域发生特大暴雨,数十座淤地坝发生决口。黄河勘测规划设计研究院有限公司开展淤地坝免管护研究,历经十余年探索研究,于2020年提出了一种全新的坝工结构[54],它在土坝坝体上设置防冲刷保护层,冲刷保护层是以当地黄土为原料,由黄土、固化剂、细砂按照6∶3∶1的比例掺和,实现了原料就地取材,在提高性能的同时还降低了成本。

丁坝是河道整治建筑物,因其具有保护河岸、调整水流等功能被广泛应用,但对于黄河下游不利的河道形态,传统土石结构的丁坝在对高含沙水流控导、自身安全防护等方面都出现了不同程度的问题。对此加以改进,形成了坝垛结构和丁坝坝头保护结构两种设计,在黄河下游游荡型河段整治中普遍采用[55]。

传统水利工程以建设水工建筑物为手段,目的是改造和控制河流。然而,河流不应只看到可供开发水资源的一面,同时更是河流系统水生生物生命的承载。我国水利行业工作者基于生态的规划和设计理念,对现有水利工程进行了深入的思考与反思,意识到河流治理不但事关河流的资源功能,还有河流的生态功能,相应地水利工程也应当在符合工程设计原理的基础上,更应该符合自然原理。目前,河堤工程仿生态改造及其新材料的研发已经提上日程,且不局限于设计坝型满足防洪要求,更主张兼顾防洪安全与生态友好的河道整治工程形式与设计。将使用近自然的河道工程结构和材料,实现有利于水生生物繁衍生息的目的[56],构建“韧性河道”,并在黄河下游的游荡性河段示范应用。

2.3 河道滩区生态环境治理新技术

黄河是连接河源区、上中下游及河口等生态区域单元的“廊道”,近年来黄河流量衰减,加之持续的河道治理使河滩边界发生变化,出现“人进水退”局面,污水进入河道、人水争地等造成的水环境污染、生态受损等问题凸显。

从生态视角解析,河道形态和人水争地是生态问题的症结,并随着时间的推移产生“人水争地—河道形态破坏—生态问题—人水争地”的恶性循环。因此,对河道形态和空间结构进行人工干预,是破解生态问题负循环的根本途径。黄河下游河流生态系统包含水、土等非生物环境与人类等生物要素两大部分,其特征主要表现在:水少沙多、悬河的自然特征,土地无序开发、人水争地的社会特征以及土地、村镇缀块化、物种单一等生态特征[57]。“二级悬河”导致了洪水风险仍然存在,生态水文过程异常,水陆交错带边缘效应丧失;人水争地导致了洪水风险高、滩区经济受损、发展受限、农业农村环境污染等[58]。这些问题导致了黄河下游生态环境破坏加剧、生态景观格局破碎的局面。

在问题识别、功能定位调整的基础上,2019年6月黄河勘测规划设计研究院有限公司提出黄河下游生态治理目标。一是以消除“二级悬河”为目标,重塑宽滩河流地貌,扭转“二级悬河”特征,恢复自然河流健康的断面形态,从结构上唤醒河流边缘效应,修复水陆交错带的湿地生境,提高生境质量,增强宽滩河流生态系统稳定性[59]。二是以重构生态空间为目标,布局生活、生产、水沙等最适生态位,增加生态系统类型;科学布局人工缀块,连块成廊,功能融合,构建层次多样的生态空间优化格局。三是以增效生态过程为目标,加强宽滩河流生态空间的异质性,发展高效循环农业,绿色移民生态建镇,保护和培育生物多样性,促进河-滩-人复合整体有序性和自组织结构完善,提高生态系统的生态效率。

为此,笔者所在团队系统构建了多沙河流滩区生态环境治理关键技术体系,包括研发基于河湖生态增长极的选址方法、基于多维平衡的水体规模论证方法、水体生境模拟和数模验证技术、悬浮过滤人工湿地及湿地公园生态水净化系统、雨污管网防堵控流技术和污水处理总氮智控技术、生态仿生水工新结构、新型高效原位水质净化技术等新型技术与方法,进一步保障水生态文明目标的实现。

3 讨 论

黄河之所以难治,根源在于泥沙问题。自然条件下,黄河每年都会生产约16亿t泥沙,其中有12亿t流入大海,剩下的滞留在黄河下游。随着滞留的泥沙不断抬高河床,使得堤坝相对河面高度变低,如果发生洪水,便会导致洪水泛滥[60]。历史上黄河下游的治理一直围绕防洪开展。2000年以来,随着小浪底水库建成运用,黄河下游治理进入了一个全新时期,下游防洪风险得到了有效控制,然而,上中游经济社会发展导致用水剧增,黄河下游水量持续衰减,下游居民大量在滩区从事生产活动。加之全球气候变化、极端气象天气增加,导致下游治理面临新的挑战,流域洪灾与旱灾风险共存,滩区居民防洪与保安冲突。

最新研究提出的“分区治理”实质是对黄河下游全流域进行的河道-滩槽协同治理,是对下游悬河不利形态进行重塑。具体来说,通过建设“高滩”和“二滩”有效消除“二级悬河”的倒比降,助力洪水自然漫滩并减小下游河道淤积。从已开展的原型实验发现,嫩滩淤积减少幅度更大,实践经验及模型实验均表明该模式可有效遏制黄河下游河床进一步抬升。表1为采用“宽河固堤”“束水攻沙”和“分区治理”不同方略治理黄河下游的减淤效果。由表1可见,遭遇千年一遇高含沙洪水,“宽河固堤”“束水攻沙”和“分区治理”3种治理方略的河道淤积量分别为2.06亿t、1.45亿t和1.03亿t,其中“嫩滩”的泥沙淤积量分别为1.53亿t、1.68亿t和0.77亿t;遭遇百年一遇高含沙洪水,河道淤积量分别为2.01亿t、1.44亿t和0.98亿t,其中“嫩滩”淤积量为1.42亿t、1.59亿t和0.69亿t;遭遇十年一遇高含沙洪水,河道淤积量分别为7.72亿t、6.98亿t和6.00亿t,其中“嫩滩”淤积量分别为3.85亿t、3.76亿t和2.99亿t;遭遇“96·8”洪水,河道淤积量分别为2.45亿t、2.30亿t和1.95亿t,其中“嫩滩”淤积量分别为0.27亿t、0.26亿t和0亿t。

表1 不同治理方略下的黄河下游减淤效果 单位:亿t

注:括号内数值为下游河道“嫩滩”泥沙淤积量。

以黄河下游禅房断面为例,评估该断面分别采用“宽河固堤”“束水攻沙”和“分区治理”方略后,“二级悬河”倒比降消除效果,结果见表2。由表2可见,采用“宽河固堤”治理模式后,若遭遇漫滩洪水,禅房断面滩槽高差将达到5.5 m,滩槽横向倒比降最高为0.6‰,若临近主槽生产堤决口,流速约为3.0 m/s,黄河大堤偎水7.5 m;采用“束水攻沙”方案,遭遇十年一遇洪水,滩地横向流速最高将达到3.5 m/s。分区治理方案通过“二滩”再造和“高滩”淤筑,“二级悬河”不利局面基本消除,滩槽横向倒比降不复存在,洪水自然漫滩,堤根偎水深度仅有0.9 m。

表2 “二级悬河”倒比降消除效果评价指标

目前,“分区治理”新模式在黄河下游河南段已有规划建设试点。该模式的实施要点可总结为[61]:①由黄河大堤向主槽的滩地依次分区改造为“高滩”“二滩”和“嫩滩”,各类滩地设定不同的洪水上滩设防标准,不足部分通过改造治理达标;②根据滩区特点针对性地进行河道整治,稳定主槽,工作包括开展“二级悬河”治理、低洼地整治和利用疏浚主槽泥沙对滩区进行塑造;③划分并建设生态移民安置区、高效生态农业(旅游观光)区、生态湿地3个功能区,实施分区治理。不过该模式构建是一项系统工程,在论证实施的过程中我们需要回答“为什么以前没有这种模式,现在这种模式还有什么技术障碍,现在这种模式如何行得通,做这个事情有什么保障”4个关键问题,这就需要在泥沙科学预测、洪水主动防御、产业合理布局、滩区有序开发、多维安全保障、流域综合管理方面形成一整套技术体系。如前所述,目前已掌握了保障该模式落地实施的一些关键科学技术、如拦沙水库减淤兴利运用新技术,流域治沙工程新结构及新工艺、河道滩区生态环境治理新技术等。

长远来看,在黄河下游河道“宽河固堤”的格局下改造黄河下游滩区,并采取生态治河的系列措施,黄河下游宽滩区规划为不同功能区域,实现“洪水分级设防,泥沙分区落淤,滩槽水沙自由交换”的设计理念,如若实施,将很大程度上有助于黄河下游生态廊道构建,并为连接沿黄城市群及打造黄河下游生态经济带提供良好资源基础条件。

4 结 语

不利的河道形态、滩区经济发展与治河的矛盾以及人水无法和谐共生等问题,造成了黄河下游治理形势严峻、滩区良好发展建设任务艰巨、沿黄城市群生态空间匮乏的局面,下游滩区也成了治黄工作的重点和难点。尽管黄河下游问题复杂难治,但中华民族几千年来一直在积极探索和不懈尝试,竭力谋求最好的治理模式。从治水防洪为主,到治水与治沙相结合,再到黄河下游滩区综合治理,以及当今的水库运用、生态治理等模式,无不体现了中华人民的智慧和勤劳。

本文重点介绍了黄河下游“分区治理”新方略,这一方略不仅完好地体现了黄河下游滩区水沙交互和行洪滞洪沉沙功能,而且进一步巩固和加强下游原有“宽河固堤”治理格局,是对《黄河流域生态保护和高质量发展战略规划》的落实实施。该模式将滩地分区设定不同的防洪标准,在保证防洪的基础上,在这些滩地安置群众,发展生态产业,从而实现治河与惠民双赢的目的。

黄河下游作为整个流域范围内人水矛盾最为突出的区域,区域内社会、自然、经济等因素交织相互影响,错综相连。仍需深入研究游荡型悬河生态恢复重建与宽滩治理关键技术,这对于确保多沙河流自然属性及其社会属性的整体协调意义重大,同时对筑牢国家生态安全屏障、推进生态文明建设、满足居民对优美生态环境新期待也有重大意义。

猜你喜欢
滩区淤积泥沙
按摩推拿护理缓解哺乳期乳汁淤积诸症的作用
河南省黄河滩区迁建及巩固脱贫攻坚成果的对策研究
淤积性皮炎知多少
泥沙做的父亲
基于GOCI影像的半月潮周期内渤海悬浮泥沙浓度变化研究
黄河入海
———黄河滩区主题美术作品展
册 田 水 库 泥 沙 淤 积 研 究
新疆多泥沙河流水库泥沙处理措施
托起滩区群众稳稳的幸福
实时剪切波弹性成像在鉴别胆道闭锁和胆汁淤积的诊断价值