探讨黄河生产堤的作用与影响
李国顺,李新军,井海杰,范海林
(开封第一黄河河务局)
摘 要:黄河滩区生产堤的修建,缩窄了洪水的行洪断面,打破了洪水的行洪规律,使洪水大部分控制在主河道之内,也使泥沙大部分淤积在黄河的主河道内。黄河滩区长期得不到淤高,使得横比降远远大于纵比降,使得“二级悬河”这一不利局面进一步加剧。分析了生产堤对防洪的作用与影响,适时黄河的调水调沙,冲涮河槽、进行人工淤滩淤临,减缓滩区横比降、加强滩区的防洪安置好滩区人民的生活和生产、才是解决“二级悬河”加剧的唯一途径,才能维持黄河的健康生命。
关键词:生产堤 防洪 作用 影响
黄河的生产堤是为了减少洪水淹没滩地的一种措施,滩地群众在黄河滩内顺着河槽修筑了大量的生产堤。用来保护农田和居住地,生产堤的修建的确给滩区的群众在生产及生活方面带来了一定的益处,使原本每年都要遭受淹没之苦,变为只有遇到多年一遇的较大洪水时才能漫滩。
但是生产堤的大量修筑又带来一个新的问题,即每年的洪水运动都被限制在河槽之中,特别是进入20世纪90年代以来,黄河进入了严氐目菟?冢?坪酉掠巫畲蠛榉辶髁棵挥谐??000m3/s,使得漫滩的几率大大减少。滩区群众为得到更多耕地,将生产堤不断往主河槽收缩至主河槽范围,从而使近几十年来河床的淤积基本集中在主河槽的范围之内,促使黄河下游河道二级悬河的形态不断加剧将成倍加大。如何综合平衡滩区群众短期利益与长期利益、现实利益与防洪问题的矛盾,值得深入研究。
1黄河生产堤的由来及现状
1.1开封现有黄河滩区基本现状
开封黄河河段位于黄河下游上段,该段洪水特点是:洪水突发性强,预见期短,防守周旋余地小,且“地上悬河”发育典型,河道宽、浅,河势散、乱,是著名的“豆腐腰”河段。开封河道长22km,堤防工程长25.77km。开封黄河有西马庄、柳园口、大辛庄3个滩区,滩区面积6.419万亩,17个自然村,居住人口17867人,6.41万亩耕地。河段河道宽浅,滩地开阔,主流游荡频繁,是典型的游荡性河道。以及不断形成的“二级悬河”,大水遭灾,小水漫滩也遭灾的现状给黄河下游滩区人民的生命财产安全造成了极大的隐患。
1.2生产堤的现状及由来
从历史看,依水而居是人类社会成长的共性,黄河下游生产堤建设古已有之,这在国外也不乏其例。据史料载,早在6000多年前流域内已出现农事活动。随着生产力的发展,人类以筑堤导河为武器,开始了与洪水争地的历程,也由此揭开了治河防洪的序幕。黄河下游生产堤建设在新中国成立后随着人口的急剧膨胀曾一度达到高潮,尤其是1958年黄河大水后,不少人认为不可能再发生特大洪水,再加上黄河控制性工程的相继开工建设,防洪意识日趋淡薄,无形中刺激了下游滩区生产堤的过度蔓延。
生产堤的问题早在建国初期就已存在。在当时“宽河固堤”的治河指导思想下,为实现“宽河”的治理目标,就曾着手进行生产堤的破除工作。后经多年的努力,加之20世纪50年代多次大洪水的冲刷,1958年大水后生产堤已基本不再存在。生产堤的再次恢复,是三门峡工程建成前后几年内的事。至六十、七十年代,因黄河下游河床的严重淤积,生产堤的问题也又一次引起人们的高度重视。国务院于1974年命令要破除生产堤,并出台了相关政策。但因滩区人口的大量增加和经济发展的相对滞后及对土地的严重依赖,这一人水争地的矛盾始终没有得到很好地解决。
2生产堤的危害
2.1 生产堤是“二级悬河”加剧的一个主要因素
据了解,黄河“二级悬河”最早出现于上个世纪70年代。上个世纪90年代以来,由于气候干旱、来水减少及人类对黄河水资源的过度利用,黄河河道输沙用水被大量挤占,进入黄河下游的水量急剧减少,加剧了黄河水沙的不平衡;同时,黄河下游滩区群众在河道内普遍修筑生产堤,人为缩窄了行洪河道,影响了滩槽水沙交换,致使泥沙大部分淤积在生产堤内的主河槽里,加剧了“二级悬河”的发展。黄河水利委员会调查表明,上个世纪50年代,黄河下游河道中的泥沙77%淤在滩里,23%淤在主河槽中,而目前,80%的泥沙淤在主河槽中。
2003年9月以来,黄河发生了历史上罕见的严重秋汛,洪水时间长、流量大,虽经黄河防总综合调度和小浪底水库、故县水库和陆浑水库的削峰蓄洪,但由于下游河道“二级悬河”问题突出,2000多立方米每秒的流量仍给下游防洪带来很大压力。9月中旬黄河兰考段蔡集乡生产堤发生决口,洪水进入滩区,河南省的兰考蔡集乡1万多群众和山东的10多万群众被洪水围困,黄河蔡集控导工程也承受了严峻考验。为此小浪底2003年10月26日限流以助封堵黄河兰考生产堤决口。
黄委主任李国英说:“河道是洪水和泥沙的输移通道,河道主河槽的塑造与来水来沙情况密切相关。当河道内多年没有洪水或者仅维持小流量的径流过程时?河道主河槽就会发生萎缩。50年代,花园口站曾出现22000立方米每秒的大洪水,当时黄河下游河道的平滩流量是8000立方米每秒。80年代,花园口站曾出现15300立方米每秒的洪水,下游河道的平滩流量是6000立方米每秒。90年代,花园口站出现过7600立方米每秒的洪水,下游河道的平滩流量已降低为3000立方米每秒。进入21世纪,黄河没有发生过一场超过4000立方米每秒的大洪水,黄河下游河道的漫滩流量一度锐减至不足2000立方米每秒。如果再不采取措施治理,任其发展下去?泥沙将逐渐把主河槽淤平。目前,黄河下游主河槽淤积速率远远大于历史上任何时期,这种河道形态,历史上从未出现过。”
在“二级悬河”形态下,河槽外高于滩面4米~6米,内呈“浅碟状”,即使发生中小洪水,主槽也难以容纳,必然造成重大河势变化,易出现横河、斜河,增大了“冲决”和“溃决”的危险。2003年9月,黄河河南兰考段出现流量2400多立方米每秒的“小水”,却酿成重大漫滩灾情。河南兰考县、山东东明县114个村庄、近12万人被洪水围困,而兰考段,恰恰是“二级悬河”最为严重的河段之一。
2.2 “二级悬河”加剧了滩地横比降的发展
生产堤的修建,加剧了滩地横比降的发展,但不同漫滩洪水情况下的影响程度差异很大。天然条件下的中小漫滩洪水,入滩水流少、含沙量低、滩槽水沙交换较弱,生产堤存在与否对河道冲淤及滩地横比降的影响不大。即使没有生产堤,因滩区分流比例较少,也难以造成滩区尤其是远离河槽的堤河低洼地带的大量淤积,影响范围主要集中在近生产堤附近的滩面上,对滩地横比降总体影响较小。相反,生产堤的存在对中小洪水具有一定的约束作用,水流集中,对河道的排洪输沙具有一定的有利影响:主槽(深槽)冲刷作用可能会有所增强。
但对于大漫滩洪水的影响则截然不同,控导工程和生产堤的存在对滩槽水流交换具有较大的影响。滩区淤积量的明显减少,加剧了滩地横比降的发展。使得滩唇高仰、堤根低洼的局面进一步加剧。大大增大了生产堤决口后,水流沿滩区最大比降(纵向和横向比降合成后的比降)方向、或沿着滩区串沟、汊河方向直冲大堤、造成冲决的可能性。如果没有生产堤,也存在堤防冲决的可能,但由于滩区漫水早、滩区水位随大河水位的上涨而近乎同步抬升,对大堤的冲击强度相对较弱。
据有关资料统计,开封河道全长22km,河槽宽3.1~4.1km;河床高悬开封市地面以上8.3~10.7m,开封滩面横比降达4‰~5‰,而河道纵比降为1.70‰~1.80‰,滩区内有控导(护滩)工程、村庄、串沟、洼地等。由于河道横比降远大于纵比降,如若中、小洪水生产堤一旦决口就会形成一条小河直冲大堤。今后中、小洪水甚至大洪水时的横河、斜河、滚河的情况均有可能产生。生产堤的修建使中、小洪水行洪的宽度大大缩小。而生产堤使行洪河槽缩窄,泥沙的淤积范围缩小,仅限于生产堤之间,加速主河槽淤积抬高的速率,增大滩唇与大堤根之间的断面横比降,这与黄河下游“宽河固堤”方针是相违背的。
2.3 生产堤的修建加大了黄河防洪的难度
近年来由于黄河多次加高加固黄河堤防,兴建河道整治工程,特别是1998年长江大水之后,国家加大了黄河治理力度,按照2000年设防标准,加高、加固两岸堤防,加修、改建了许多河道整治工程,近期又进行了标准化堤防建设,将黄河堤防建成“防洪保障线、抢险交通线、生态景观线”,防洪工程的抗洪能力大大增强。但是如果任由“二级悬河”的发展,任由生产堤的加固,槽滩高差的加大,一旦生产堤决口,那么形成的串沟、滚河等险情将极大的影响防洪的安全。
2.4 河槽萎缩,排洪能力降低
由于黄河上游来沙去向主要是输送入海和入海口造陆、淤积在河道内,还有一小部分人工引放至黄河灌区及固堤,由于多年来黄河没有发生较大洪水,泥沙集中淤积在主河槽内,河道主槽淤积比例由80年代初的30%增加到70%,河槽严重萎缩,河道排洪能力降低。目前,开封以下河段横比降达4‰~5‰,而河道纵比降为1.7~1.8‰,一旦发生较大洪水,由于河道横比降远大于纵比降,滩区过流比增大,极易发生横河、斜河,甚至发生“滚河”,产生顺堤行洪,危及堤防安全。由于河槽过洪能力明显降低,局部河段2000m3/s左右流量就可漫滩,小水就能造成大灾。
2.5 防洪与滩区群众的利益的冲突
在黄河进入主汛期后,正是滩区庄稼长势喜人的季节,群众不忍心大好的庄稼受淹,特别是在中常洪水中更是想方设法来保全。其做法是修筑生产堤、垫高房基,修筑房台,河水一点点地增高,房台也在一代一代地垫高。其做法虽保住了春、秋季获丰收,滩区也减少了不必要的搬迁,从眼前利益看,群众的做法似乎是正确的。但从黄河河道发育、滩区生产和群众的长远利益来看,群众修筑生产堤来保护自己的一时利益是不对的。
黄委主任李国英在其所著的《治水辩证法》中,曾就此问题有过一段精辟的论述:许多事情,从局部看是有利的、可行的,拿到全局去衡量却未必如此。不少地方从局部利益出发,用围湖围河的办法增加土地面积,从局部看,的确为当地人口增加了生存空间,并由此使农作物种植面积扩大,总产量提高,但却侵占了江河的调蓄库容,渐渐造成洪水无处容身,甚至毁灭建设成果的地步。
3对其黄河防汛的防御对策
3.1调水调沙,冲涮河槽
2002年7月和2003年9月,黄河进行了两次调水调沙试验,分别把0.664亿t和1.207亿t泥沙输送入海,有效减少了小浪底水库和下游河道的泥沙淤积。2004年6月,黄河又进行了基于人工扰动方式,更大尺度上的第三次调水调沙试验,充分借助自然力量,加之中游水库联合调度,塑造人工异重流,形成连续的泄流动力对小浪底水库的淤积泥沙进行冲刷,同时在下游淤积严重的河段进行人工扰动加沙,增加入海洪水的挟沙含量,从而最大限度地实现减淤冲沙的目的。在此基础上,2005年正式转入生产运行。从调水调沙试验效果来看,调水调沙对下游河道主槽减淤效果是明显的,能够塑造协调的水沙关系,主槽的过流能力得到较大恢复,有利于输沙入海,减轻黄河下游河道的淤积甚至冲刷下游河道。适时进行调水调沙,对黄河下游河道输沙减淤、减缓河道淤积抬升是十分必要的。
3.2淤滩淤临,减缓滩区横比降
淤滩淤临,加大主槽疏浚力度,采用挖泥船(吸泥船),将主槽浚深和拓宽,将疏浚的泥沙通过堵串沟、淤填堤沟河及低洼地带。由于堤根处落淤几率小,堤河长时间得不到淤填,定期采用人工进行淤筑或对堤河进行填垫,抬高地面高程,减少滩面的横比降,缓解“二级悬河”不断加剧的不利局面,减少出现滚河和顺堤行洪的可能性;建立滚河防护工程和淤大堤的临背,修筑标准堤,形成“相对地下河”。 通过淤滩、淤堤、淤地造陆等方式,减害增利。
3.3大力建立建全靠河生产堤的安全运行机制
生产堤的暂时无法破除,应大力建立建全生产堤运行政策。如开封黑下延滩区的生产堤留有出水口,实行小水河槽过,冲刷河槽;中常洪水,有计划的引洪入滩、滞洪沉沙;大洪水时,弃堤漫滩,全面行洪,让滩槽自然进行水沙交换,确保黄河防洪安全的运行方式。同进还要加强河道的清障工作,加快防洪工程建设,不断提高防御洪水的能力。在洪灾发生后,迅速组织滩区群众的迁安救护,开展救灾工作,妥善安排灾区群众的生活,尽快恢复生产,重建家园,修复水毁防洪工程,保持社会稳定。
3.4安置好滩区人民的生活和生产
将滩区老百姓移居到加宽了的堤后居住,滩区的耕地仍归原主,但需解决他们到滩区种地的交通问题。因生产堤废除,要充分考虑滩区群众的生产和生活。一方面可充分利用小浪底水库的调节作用,控制低含沙中小水不漫滩,尽量冲刷主槽,减少滩区损失;另一方面,国家应配以相应的政策支持,首先,滩区群众应享受国家蓄滞洪区的有关政策。其次,在社会政策上,建立社会保障系统,设立保险,建立基金,有效提高个体在洪水风险发生后的承受能力。第三,在经济政策方面,应改变以种植业为主的定居式生产方式,努力发展畜牧业、旅游业;在经济扶持上,应实行减免税收、减免配套资金,发放低息贷款等优惠政策。以保护群众利益,使滩区群众的生活水平与社会总体发展水平相适应。
黄河生产堤的是人们对母亲河“过分”索取的一种体现,而“二级悬河”的形成也是大自然报复的一种表现。只有全面落实行政首长负责制、加大防洪工程的建设力度、执行相关的生产堤运行政策、加强滩区安全建设、淤滩淤临,减缓滩区横比降、安置好滩区人民的生活和生产、逐步有计划的破除生产堤才是解决“二级悬河”加剧的唯一途径,才能实现人类与大自然的和谐共处,维持黄河的健康生命。
参考文献:
【1】 罗怀新,杨根有,等.对黄河下游几个防汛问题的思考〔J〕.人民黄河,2006,(8)
【2】 庄景林,等防汛抢险技术〔M〕.郑州:黄河水利出版社,2000.4
【3】 李国英,维持黄河健康生命〔M〕.郑州:黄河水利出版社,
【4】 李国英,治水辩证法〔M〕.郑州:黄河水利出版社,
作者简介: 李国顺(1981-),男,河南开封人,
李新军(1966-),男,河南开封人,工程师
井海杰(1974-),男,河南开封人,助理工程师
范海林(1957-),男,河南开封人,高级技师
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