构建黄河下游生态景观河道探讨

张宝森

(1.黄河水利科学研究院,郑州 450003;2.水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心,郑州 450003)

1 黄河下游河道概况

黄河下游河道总面积为4 647 km2,其中滩地面积3 956 km2,占河道总面积的85%。按滩区面积大小区分:滩区面积＞100 km2的滩区有6个,50～100 km2的有9个,30～50 km2的有12个,30 km2以下的有90多个。

按照滩区形状可分为条形(矩形)滩区和三角形滩区两种类型。条形滩区又可以分为 100 km2以上的大滩和较小的中滩。三角形滩区面积较小,一般＜50 km2。黄河滩区是河道的一部分,是大洪水的行洪区,也是滩区群众居住和从事生产活动的地方。滩区涉及河南、山东两省43个县(区),滩内有村庄2 052个,居住着180.94万人,耕地25.04× 104hm2。黄河下游滩区是河道的重要组成部分,由于堤距宽、滩区面积大,具有强大的行洪、滞洪、沉沙作用。滩区是历年洪水漫滩落淤而形成的,土地肥沃,地势高于背河,不存在盐碱化问题,在历史上生产条件优于背河,所以下游滩区一直居住着大量的居民,因此滩区也是广大滩区群众赖以生存的场所。黄河下游滩区的特殊情况,也决定了它的特殊地位和作用。

黄河下游河道位于我国暖温带地区,生物资源较为丰富。植物用材树种有杨、柳、榆、刺槐、梧桐等;经济林有苹果、葡萄、梨、石榴、樱桃、桃等;草类植物有马唐草、狗牙草、狗尾草、茅草、画眉草、小芦草、胡枝子、野苜蓿,还有地黄、金银花等中药材;在滩区低洼处,水深＜1 m坑塘的湖泊中还生长有水生工业原料——编织植物蒲草、芦草等。动物主要以鱼类为主,其中以黄河鲤鱼最为有名,其它还有青鱼、草鱼、鲫鱼、黄鳝等;鸟类有属于国家一、二级保护鸟禽的丹顶鹤、灰鹤、白鹤、大小天鹅、大雁等。此外,黄河下游沿黄两省属中原地区,历史文化积淀厚重,加之黄河两岸大堤及其水利工程,有丰富的可供开发的旅游资源。近年来,黄河来水普遍较少,同时小浪底水库的投入运用,使得地方政府放松了对防洪工作的重视,“十六大”后,滩区人民要求致富“奔小康”的愿望日趋强烈,开发黄河下游滩区的呼声也越来越高,有些地区已经进行了一些经济开发项目。

2 生态景观河道的概念

2.1 景观生态思想及发展

首先,景观(landscape)一词在这里必须同视觉美学意义上的风景[1],和作为一般描述性的地形地物概念区别开来(Naveh and Lieberman,1983;Forman and Goldmon,1986;俞,1987)。景观生态学中的景观概念,比风景和地貌意义上的景观概念有更深而广的内函和外延,并有其特殊的意义,他是指多个生态系统或土地利用方式的镶嵌体(mosaic),空间尺度大体在几平方公里至几百平方公里的范围(Formant and Godron,1986;Forman 1995)。

“景观生态”一词最早是由T roll于1939年提出的(见 Naveh and Lieberman,1983;Shreiber, 1990)。当时航片开始普及,使科学家们能有效地在景观尺度上进行生物群落与自然地理背景相互关系的分析。但直到上世纪80年代之后,景观生态学才真正在把土地镶嵌体(land mosaic)作为对象的研究中逐步总结出自己独特的一般性规律,使景观生态学成为一门有别于系统生态学和地理学的科学。他以研究水平过程与景观结构(格局)的关系和变化为特色。这些过程包括物种和人的空间运动,物质(水、土、营养)和能量的流动,干扰过程(如火灾、虫害)的空间扩散等。

景观格局是景观元素的空间布局,这些元素一般是指相对均相的生态系统和水体,森林斑块,农田斑块,建成区等。而无论景观的格局或是过程,都随时间的推移而变化,所以,景观生态学是研究景观格局和景观过程及其变化的科学。

2.2 生态景观河道的定义

黄河下游河道就是天然的生态河道,如果黄河下游滩区的过度开发和错误治理就会失去天然的生态,造成不可挽回的局面,因此,我们要通过各种措施加以保护。

3 构建黄河下游生态河道的理念与框架

今天恢复自然生态环境作为一个重要治理计划已提到决策者的议程上来。河流是自然生态网络的中枢,自然界会在流域内为人类提供更多的自由空间和和谐生态环境。由于黄河水沙问题复杂,治理难度大,滩区治理开发也受到制约,目前存在的主要问题是:

1)洪水威胁依然存在;

2)悬河形势严峻、河势尚未有效控制;

3)滩区旱涝灾害严重;

4)滩区产业结构单一;

随着我国的不断改革，扩大开放以及经济、文化全球化的潮流影响，在全球的各个地方掀起了“汉语热”的学习活动。但是由于汉英文化的差异，在将中国的名著汉译英的过程中出现了诸多的问题。因此，在翻译过程中如何处理汉语和英语的关系一直是翻译界的焦点话题，译者都在通过自己的努力将中国文化“原滋原味”的呈现给外国的读者。这就要求译者既要精通中国语言文化背景，又要具备丰厚的英语基础水平，以达到“中国特征”的完美保留。

5)滩区政策不落实;

6)滩区安全建设状况严重滞后。

因此,要构建黄河下游生态河道,必须在防洪技术层面和景观生态层面上复合解决上述问题并形成黄河下游生态河道的理念与框架。

黄河下游滩区现有开发情况有以下3种情况:①在老滩区进行成规模的综合开发;②在一些中低滩进行以湿地保护和种植养殖为主的开发;③结合移民建镇情况进行的开发。

目前,黄河下游在郑州、济南河段已初步形成生态景观河道。构建黄河下游生态景观河道,要从以下几个方面考虑:

1)由于人类活动与自然因素影响下的水沙变化,黄河下游自20世纪70年代初期特别是80年代中期以来发生了明显的河床萎缩,河宽束窄,宽深比减小,主流线摆动幅度减小,深泓线弯曲系数增大。这表明,黄河下游的游荡程度有所降低。但是,由于在河道萎缩过程中,主槽抬高迅速,不少河段主槽河底高程已经超过滩面,形成二级悬河,即悬河中的悬河。滩面向堤根倾斜,形成较大的横比降,若遇大水漫滩,则会形成横河、斜河。由于河床边界物质的抗冲性并无改善,河道的稳定程度并未增加。一遇大水大沙,河势仍会发生剧烈变化,对此必须有足够的重视。

2)解放以来,除了东平湖分滞洪区在1958年自然分滞洪和在1982年有过一次人工控制运用外,其它分滞洪区自建立以来从未使用。随着黄河沿岸经济的发展,黄河水资源开发、黄河下游洪水控制等因素的明显变化,目前这种分滞洪区工程布置模式对于两岸人民发展经济、治理黄河出现了一定的不适应局面,位于黄河下游济南附近的北展分滞洪区就是这样一个典型例子。北展分滞洪区的设置也正是考虑到这种洪水威胁,所以该滞洪区虽然长期并未使用,仍然不敢放弃。解放以来,济南市一直向南发展,而济南北部小清河至黄河之间大片极为宝贵的城市用地都没有得到应有的重视和合理的开发,主要原因之一就是防洪安全问题的制约。随着国家经济的发展,人民生活水平的提高,黄河防洪形势的变化,改变目前这种分滞洪区布置模式的要求也提到了议事日程上。

3)黄河小浪底水库运行初期,清水下泄,下游河床冲刷下切,险情将有所增加,防洪形势会发生很大变化,但水库的拦蓄作用,会使下游出现大洪水的可能性减小,中常洪水的发生几率将有所增加。因此,要加强中常洪水的调度,确保滩区安全,把中常洪水造成的漫滩损失减小到最低。小浪底水库投入使用后,虽然可以抵御1 000年一遇的中上游洪水,但三门峡至花园口区间伊、洛、沁等较大支流仍有发生洪涝灾害的可能。所以,无论什么时候,在对待黄河问题上,都必须把防洪除险放在首位,没有黄河安澜,一切综合开发的设想都将化为空谈。

4)滩区开发原则上以不影响防洪为主,提高滩区群众生活水平并向小康社会发展。以开发高效生态农业为主,保护黄河湿地。要综合科学规划,规范建设管理。全局和局部兼顾,治黄与致富并重,以经济、生态、社会效益为中心,以体制创新和科技进步为动力,立足资源,面向市场,因地制宜,合理规划,多业并举,梯次推进,力争在5～10 a,把黄河建成具有经济生产、生态保护、旅游观光、现代文明、示范辐射等综合功能的现代产业经济带。

5)开发模式:包括积水区开发模式、过水滩区开发模式、高滩区开发模式:①积水区开发模式:渔业经济发展生态旅游模式;渔场垂钓、湿地生态观赏,捕猎、游乐生态旅游模式;科学湿地考察、品尝野味、水上游乐;②过水滩区开发模式:农业观光、品尝、农作物生态旅游模式,畜牧业发展观赏生态旅游模式;③高滩区开发模式:建成黄河森林公园,经济林木果实采摘生态旅游模式,休闲度假生态旅游模式。

4 形成黄河下游生态河道的条件与措施

4.1 修筑预制管桩丁坝堆沙筑堤和修建滩区保护防线措施

小浪底水库投入运用至今,下游河道全面冲刷,河床下切,平滩流量从1 800 m3/s增加到4 000 m3/s。预计从2010年起一些河段河道的下切速度减缓(甚至终止),将来将扩及更长更多河段,至此平滩流量增加到4 500 m3/s左右,河道下切2 m左右。如果实施堆沙筑堤修建滩区保护防线,河道可增加下切1～2 m,预计河道的刷深和束窄将达到纵剖面线的平衡,即比治理前下切3～4 m。

在陶城铺以上宽河段区域,沿上下控导工程连线之间,按2 000～3 000 m宽度,6 000 m3/s流量标准,堆沙筑堤修建滩区保护防线。此方案可以处理巨量泥沙,防止二级悬河,并能为形成窄深河槽提供优越条件,提高河道泄洪输沙能力。在该措施实施后,使黄河下游滩区防洪标准提高,保证滩区正常的生产生活。在6 000 m3/s流量以下洪水,防治漫滩,可使滩区湿地健康存在。滩区在大洪水时滞洪沉沙,形成天然湿地。在可能形成顺堤行洪和顶冲的部位,修建预制管桩丁坝、桩式护岸工程保护大堤安全。

4.2 建设软约束林带导流工程措施

山东省政协副主席李殿魁提出——软约束林带导流工程[2]。在黄河下游河段滩区,配合河道硬约束建造软约束林带导流工程,即大堤至河沿100 m建导流林带20 m。林带要乔、灌、草结合,乔木选干枝强壮的速生树,灌木选紫穗槐,草选根系发达的葛巴草,这样就形成一道道的生物导洪林带。其作用是在洪水暴涨、出槽后滞洪导流,使主流稳定在河道处,防止形成顺堤行洪的险情,达到淤滩刷槽的目的;洪水下退时,在软约束导流工程的控制下,有序回槽,继续冲刷河道,从根本上防止发生退水溃堤的险情。这样,既使黄河超过警界水位,也不会出现决堤险情,既使出现漫溢,堵塞也较容易。

2003年郑州河段种植的500 m宽防浪林[3],从2004年和2008年的运行情况来看,该河段表现平稳、良好,还没有出现异常情况。在黄河大堤内侧建设一定宽度的防浪林,是防止洪水直接冲刷大堤,确保大堤安全的有效措施。同时,大面积的防浪林对绿化黄河、防风固沙、恢复黄河滩区生态、改善沿黄人民群众的生活环境也有着巨大的作用。黄河郑州河段种植500 m宽防浪林将形成郑州市郊区北部第一道绿色廊道和城市森林斑块,可提高郑州市城市品位。还有更深远的意义,是进行“生态恢复”。“生态恢复”指通过人工方法,按照自然规律,恢复天然的生态系统。“生态恢复”的含义远远超出以稳定水土流失地域为目的种树,也不仅仅是种植多样的当地植物,“生态恢复”是试图重新创造、引导或加速自然演化过程,使滩区形成天然湿地。

4.3 泥沙资源化利用

合理利用泥沙资源的使用价值是黄河除害兴利的一条重要途径,但必须以稳定河势、确保黄河防洪安全和生态环境不受损害为前提,一些违规的、过度的开采势必导致严重的后果。目前由于泥沙资源化利用尚处于初期阶段,无序利用的情况较突出。如黄河下游河道内违规建设的砖窑厂现象非常普遍,不但影响河势稳定,阻碍河道行洪,危及黄河防洪安全、损害生态,而且与河道管理要求不符。由于黄河泥沙资源目前“供过于求”,泥沙资源化管理方面尚未完全引起管理部门的高度重视。政府合理引导,有利于泥沙资源化利用,例如利用黄河泥沙制作工程材料能够有效的促进当地建设,发展当地工业,调整沿黄地区农村产业结构,增加地区收入。不仅可以“消耗”大量的黄河泥沙以达到减少下游河床淤积的目的,而且将为国家节省大量农田,经济效益、生态效益和社会效益十分巨大。

针对泥沙利用途径、效益类型,将现有的和潜在的有效泥沙利用途径可归纳为4类黄河泥沙资源化利用模式,即防洪效益模式(如放淤固堤,淤临淤背等)、生态效益模式(如改良土地、湿地塑造等)、经济效益模式(建筑材料等)和区域特色模式(如填海造陆等)。

4.4 滩区分区运用补偿政策措施

黄河下游滩区是防洪工程体系的重要组成部分,在防御超标准洪水中起至关重要的作用。运用滩区进行分水,是牺牲局部保全大局的措施。随着滩区内工农业生产迅速发展,人民生活水平不断提高,分蓄洪水造成的损失将越来越大。将滩区纳入国家蓄滞洪区淹没补贴规定的地区,国家应考虑对滩区运用实施经济补偿,缓解分洪调度的难度,避免后遗症的产生[4]。

补偿的资金来源可通过建立“黄河下游滩区运用补偿基金”来实现。该基金应分为中央和地方两部分,中央部分由国家在财政预算中安排,地方部分在分蓄洪受益地区范围内征收筹集。基金由国家水利主管部门按规定的具体补偿办法统一使用。

5 结 语

长期以来,由于河床地形自然的冲淤变化,河流为生态环境的发展提供了独特的发展空间。黄河下游河道就是天然的生态河道,如果黄河下游滩区的过度开发和错误治理就会失去天然的生态,造成不可挽回的局面,因此,我们要通过各种措施加以保护。具体措施包括:修筑预制管桩丁坝、桩坝护岸形成稳定连续的河道整治工程,保护滩岸相对稳定;堆沙筑堤降低河床,形成窄深河槽,增加过洪流量;植树造林形成防浪林,保护黄河堤防安全和美化环境;通过滩区分区运用补偿政策保护黄河下游滩区181万群众的生命和利益。

[1] 俞孔坚.论景观概念及其研究的发展[J].北京林业大学学报, 1987,9(4):433-439.

[2] 李殿魁.关于黄河下游防洪及根治的建议[J].中国人口资源与环境,2000,(1):88-89.

[3] 张宝森,王仲梅.黄河郑州河段种植500 m宽防浪林对郑州市生态修复的影响[C]//河流生态修复技术研讨会论文集,北京:中国水利水电出版社,2005:260-264.

[4] 张宝森,王卫红.黄河下游滩区防洪减灾分析[J].中国水利, 2007,(17):43-46.