黄河下游属华北大陆性季风气候,冬春季节多干旱,夏秋季节多雨水,滩区年平均降水量521~685毫米,其中7~9月降水占年均降水量的70%左右。滩区具有耕种条件,自古以来就居住着大量的居民。
滩区是黄河下游河道的主要组成部分,在防洪治河方面,滩区具有行洪、滞洪和沉沙3种功能。
1. 行洪
天然河道的过洪能力主要靠主槽;但滩区也可通过10%~40%的洪水,过流的比例取决于河道的横断面形态,一般为20%左右。
2. 滞洪
黄河下游具有河道上宽下窄、排洪能力上大下小、防洪标准上大下小的特点。宽河段的滞洪是窄河段取得防洪斗争胜利的条件之一。
黄河下游洪水具有峰高量小的特点,洪水涨落很快。花园口以下,最大的支流汶河入黄口位于宽河段与窄河段的相接处,汶河流入东平湖滞洪区后再流入黄河,其余无大的支流汇入。因此,宽河道削减洪峰、滞蓄洪量的作用十分明显。如下图所示,黄河下游半个世纪以来洪峰流量为10000立方米每秒以上的几次大洪水中,花园口至孙口河段的削峰作用一般为30%~40%,这就大大降低了孙口以下河段的洪水位。
3. 沉沙
泥沙问题是黄河治理的根本问题。清水河流防洪是处理洪水;多沙河流防洪、治理的关键是处理泥沙。减小河道主槽的淤积抬升速度,维持河道排洪、输沙能力是治河的关键。小浪底水库修建后滩区的沉沙功能较其它功能更显重要。
(1)滩区是主要沉沙场所
据实测资料统计,黄河下游1950年7月~1998年10月共淤积泥沙92.02亿吨,其中滩地淤积63.70亿吨,占总淤积量的69.2%。在铁谢~艾山宽河段,滩地淤积55.94亿吨,占该河段总淤积量76.83亿吨的72.81%。河道越宽,滩地淤积量占全断面的比例越大。
20世纪50年代有6场大于10000立方米每秒的洪水,通过滩槽水沙交换达到淤滩刷槽,花园口以下的滩地共淤积了25亿吨,河槽冲刷了16.5亿吨。即在这6场洪水期间滩地淤积量占20世纪50年代总淤积量36.1亿吨的七成。洪水期间河槽的强烈冲刷和滩地的大量淤积,是使河道保持好的排洪断面形式的重要条件之一。
(2)淤滩刷槽,减少主槽抬升速度
“淤滩刷槽”是指洪水漫滩以后,由于滩地流速减小,入滩水流所携带的泥沙大量落淤,相对清水回归主槽后,稀释主槽水流,引起主槽发生冲刷(或少淤)的现象。大漫滩洪水期间,由于滩槽水沙交换频繁,含沙量沿程减小,主河槽冲刷明显。在个别不利水沙条件下,主槽也有淤积的现象,淤滩刷槽的含义也包括主槽少淤的情况。
洪峰流量大的洪水在大漫滩河段含沙量会沿程减小。1954年洪水,花园口含沙量为61.8千克每立方米,孙口为17.3千克每立方米,仅为花园口站的28.0%;1958年洪水,花园口含沙量为96.6千克每立方米,孙口为44.2千克每立方米,仅为花园口站的45.8%;1975年洪水,花园口含沙量为42.7千克每立方米,孙口为19.0千克每立方米,仅为花园口站的44.5%;1976年洪水,花园口含沙量为47.8千克每立方米,孙口为14.6千克每立方米,仅为花园口站的30.5%;1982年洪水,花园口含沙量为38.7千克每立方米,孙口为13.1千克每立方米,仅为花园口站的33.9%。
为了发挥淤滩刷槽的作用,洪水期间必须能够充分进行滩槽水沙交换。1958年7月份洪水是黄河下游有实测资料以来的最大洪水,洪水期间,三门峡、黑石关、小董3站共来沙6.4亿吨,花园口站沙量5.6亿吨,花园口以下河道共淤积泥沙2.1亿吨,其中滩地淤积10.7亿吨,河槽冲刷8.6亿吨,滩地淤积量很大,约为花园口来沙量的2倍。按照入滩水流所携带的泥沙全部在滩区落淤、清水回归主槽进行框算,下游面积最大的滩地之一——长垣滩区大堤附近(滩地淤积厚度约1米)的滩槽水流交换次数约为8次。实际上,由于出滩水流不可能是清水,所以,滩槽水流交换次数估计在10次以上。即相当于不进行滩槽水流交换时,10倍滩区容积的水体所携带的沙量,也可表示为滩槽交换的水量相当于该滩最高水位时存水量的10倍左右。也就是说,如果把滩围起来,漫了10次水的淤积量,只能和1958年洪水期间自然漫滩的淤积量相当。由此可以看出,滩槽水流交换对于滩地淤积和河槽冲刷的作用是很大的。
滩地淤积引起的主槽强烈冲刷,可以显著增大河道的排洪能力。漫滩洪水过后,同流量水位降低、平滩流量明显增大,黄河下游历来就有大水出好河之说。
滩区居住大量群众,这是自然条件所决定的,几千年来就是如此,绝不是现在独有的现象。
黄河决口泛滥频繁,有时还要改道。决口尤其是改道之后,大片的土地变成了河道,原来的河道又变成了一般的土地。在黄河决口改道的过程中,淹没了大量的土地,同时也改造了大量的土地。
由于泥沙淤积,历史上黄河河道就处于悬河状态。两岸沿堤一带地面低于河床,低洼易涝,受地下水浸没的影响,大面积发生盐碱化,不利于农作物的生长。进入黄河下游河道的泥沙约有1/4淤在河道内。这些来自黄土高原的泥沙,尤其是从表层冲蚀的泥沙,有机物含量高,土质肥沃,适合农作物的生长。在农业不发达的年代,相对而言滩区可以说是沿黄县的粮仓。加之滩面广阔,所以自古以来黄河滩区就居住有大量人口,人口密度还往往高于背河一带。
黄河下游有120多个自然滩,滩面宽0.5~8公里不等。其中,面积大于100平方公里的有7个,100~50平方公里的有9个,50~30平方公里的有12个,30平方公里以下的有90多个。
据统计,截至2003年底,黄河下游滩区(含封丘倒灌区)总面积4046.9平方公里,耕地375.5万亩,村庄1924个,人口179.5万人。耕地及人口主要集中在阳谷陶城铺以上的宽河段,分布情况见下表。
为了保护滩区居民的生命、财产安全,必须进行滩区安全建设。根据国务院的批示,黄河下游滩区自1974年开始实行“废除生产堤,修筑避水台”的政策。1974年修建避水台的标准为每人3平方米,1982年改为每人5平方米,这些避水台在1976年、1982年洪水期间起到了“救命”作用,但是房屋、财产损失很大。以后逐渐发展为修建村台,村台修建标准先后提高为每人30平方米、每人50平方米和每人60平方米,也有采用避水楼避洪的。
1. 黄河下游滩区安全建设已采取的措施
(1)外迁
有条件的滩区居民尽量迁出滩区。1996年洪水之后,山东省曾将滩区居民迁出滩区数万人。2003年灾后重建时,河南兰考外迁1.23万人,山东东明外迁2.15万人。截至2003年底,黄河下游滩区共外迁206个村庄,12.73万人。
(2)滩区就地就近安置
至2003年底,黄河下游滩区已有1045个村庄,87.44万人有避水设施,尚有878个村庄,92.03万人没有避水设施。分别占滩区总人口的48.7%和51.3%。笔者建议拟建村台应尽量建成几个自然村共用的连台。
(3)临时撤退
封丘倒灌区拟采取临时撤退措施,主要是修建撤退道路和桥梁。
2.安全建设存在的主要问题
滩区安全建设长期滞后,滩区群众安全还没有保证。
按照规划,1924个村庄、179.47万人的安全建设措施为:迁出滩区498个村庄、37.92万人;就地就近滩内安置873个村庄、78.29万人;临时撤离386个村庄、46.64万人;本次规划不考虑安排措施的有167个村庄、16.62万人。需要进行安全建设的规模大、投资多。
对于已外迁安置的,由于安置标准低,返迁问题严重。今后需外迁37.92万人,是已外迁人口的3倍,任务繁重。
滩区已建避水工程,普遍高度不够,多数村台整体抗洪能力差。除避水楼外,避水台高度普遍不足,现状村台达到标准的仅有66个村庄、6.15万人,欠高的有957个村庄、78.08万人。其中欠高5米以上的有48个村庄、5.35万人,欠高3~5米的有287个村庄、25.88万人。这些村台除范县毛楼、濮阳小屯庄为避水连台外,规模均小、抗御洪水的能力差。
已建的撤离道路里程短、路面标准低。
因此,在已有安全建设的基础上,滩区仍需继续进行安全建设。
20世纪60年代以前,沿黄两岸有300多万亩沙荒盐碱地,背河一带生存条件非常差,产量很低。近40年来,背河地区通过引黄河水放淤改土、稻改等措施,改变了盐碱化的面貌,300多万亩沙荒盐碱地已变为良田,加之农田水利建设等项措施,生产发展很快;滩区投入少,水利建设等治理措施安排的少。背河侧发展比较快,滩区发展比较慢,加之洪水漫滩受淹,致使滩区经济发展远远滞后于背河地区。
滩区是洪水的通道,洪水期庄稼受淹、财产遭受损失。据不完全统计,建国以来滩区遭受不同程度的洪水漫滩30余次,累计受灾人口900多万人次,受淹耕地2600多万亩次。凌汛严重的年份,部分滩区也会严重受灾。
为了改变滩区生产发展滞后,减少漫滩损失,提高滩区居民的生活水平,必须加大投入,采取综合措施进行治理;控制滩区居住人口;并根据滩区特点,洪水受淹后给予补偿。
要积极支持滩区水利建设,提高滩区的抗灾能力。为了减少漫滩损失,要积极支持滩区调整农业生产结构,尽可能地减少滩区汛期发生洪水时的经济损失,并要继续控制大中型企业的发展。
原来滩区人口只有120万,现在达179.5万人,远远超过国家政策规定的增长速度,因此应做好计划生育工作,控制人口增长率,并鼓励外迁。采取多种措施,减少滩区居住的人口数量。
滩区经济是典型的农业经济,滩区居民在洪水风险下谋求生存与发展。滩区经济发展受到洪水的制约,滩区安全设施、水利、交通、教育、卫生等基础设施严重滞后,较大基础设施难以建设,发展潜力很小。滩区目前经济发展状况和周边地区的差距越来越大,已成为豫鲁两省最贫困的地区之一,无法适应全面建设小康社会的形势要求。
滩区为黄河治理和防洪安全发挥了作用,做出了贡献,国家应对滩区的损失给予相应的补偿。滩区在多方面与滞洪区具有相同(相似)的特征,在处理泥沙方面更具有特殊的功能。因此,对黄河下游滩区实行补偿政策是非常必要的。在补偿政策方面,建议采用《蓄滞洪区运用补偿暂行办法》或参照《蓄滞洪区运用补偿暂行办法》制订滩区淹没补偿办法。
目前,滩区安全建设已列入黄河下游防洪工程建设计划,并正在继续进行建设;而滩区受淹后的政策补偿尚未开始。因此,为保证黄河的防洪安全和改善黄河滩区经济发展滞后、群众生活水平低下的状况,现在急需制订并实行滩区补偿政策。
(作者为黄委科技委副主任、原黄委副总工程师)
稿件来源:黄河报·黄河网
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