黄河滩区治理问题和村台淤筑工程地质承载力分析

2021-04-27 18:10鲁详磊苏立志李琳琪龚西城张昊
人民黄河 2021年4期
关键词:承载力

鲁详磊 苏立志 李琳琪 龚西城 张昊

摘 要:通過剖析黄河下游水沙减少、河床冲刷严重、农田坍塌严重的影响因素,探讨滩区治理的问题与对策,结果表明:①大村台采用草皮护坡和防浪林的防护能力依然不足,洪水围困时易不均匀沉陷甚至出现滑塌险情,必须进行安全监测;②为保证群众安全,要像明代潘季驯那样重视滩区治理,所建缕堤与生产堤类似,也和当今“两道防线”治理的防护堤接近,潘公“淤滩固堤”举措,至今仍被继承;③为遏制“二滩”塌失势头,“河势控制与滩区治理示范”课题组在辛店集工程下首“钢结构板桩组合坝示范工程”对岸,沿治导线修建的“钢管轮胎透水桩束流输沙示范工程”以及修建的“Z型钢板桩护滩示范工程”可供滩区治理借鉴;④农业养殖业是滩区面源污染主因,提出“加强黄河流域农业面源污染治理科技支撑”等对策,并归纳出“科学谋划、因滩制宜、分类指导、稳妥推进”的综合治滩方针;⑤“两道防线”与生态修复思路结合形成的“三滩分治”方案,对河道和滩区的综合提升治理最可行;⑥滩区淤筑村台的场地均为液化或局部液化土层,上部地层沉积时间短,黏性土压缩模量和承载力偏低,为相对软弱的土层,存在失稳和沉陷变形问题。

关键词:滩区治理;村台工程;承载力;水生态;黄河下游

中图分类号:TV91;TV882.1 文献标志码:A

doi:10.3969/j.issn.1000-1379.2021.04.010

引用格式:鲁详磊,苏立志,李琳琪,等.黄河滩区治理问题和村台淤筑工程地质承载力分析[J].人民黄河,2021,43(4):54-61,105.

Abstract: This paper analyzed the influencing factors of the decrease of water and sediment, the serious erosion of river bed and the serious collapse of farmland. It also discussed the problems and countermeasures of beach management. The conclusions are as follows: a) The protection ability of planting turf slope protection and planting wave break forest around the existing village platform is still insufficient, so safety monitoring must be carried out. b) In order to ensure the safety of the people, the dike which Pan Jixun in the Ming Dynasty built was similar to the production dike nowadays, and also close to the protective dike in the “two lines of defense” treatment scheme. Mr.Pan summed up the measure of “silting the beach and strengthening the dike”, which was inherited until today. c) In order to curb the collapse of farmland on “ the second beach ”, the research group of “demonstration project of river regime control and beach area treatment in the lower Yellow River” built “steel tube wheel tire permeable pile bunch flow sand transport demonstration project” and “Z-type steel sheet pile shoal protection demonstration project” on the opposite bank of the “steel sheet pile composite dam demonstration project” of the Xindianji centralized control and guide project, which can become a feasible countermeasure for shoal control. d) The planting and breeding industry in beach area is the main cause of agricultural non-point source pollution. The comprehensive beach control policy of “scientific planning, adjusting measures to beach conditions, classified guidance and steady promotion” was further summarized. e) “Two lines of defense” combined with the idea of ecological restoration to form the “three beach separate governance” scheme, which is the most feasible for the comprehensive improvement and governance of river and beach area. f) The analysis and evaluation show that the sites where the village platform is built in the beach area are all liquefied or partially liquefied soil layers. The deposition time of the upper stratum is short, and the compression modulus and bearing capacity of the cohesive soil are low. It is a relatively weak soil layer, and there are problems of instability and subsidence deformation.

Key words: beach area control; village platform project; carrying capacity; water ecology; the lower Yellow River

1 引 言

黄河滩区经济发展严重滞后,现已成为沿黄贫困带。黄河滩区脱贫最大的需求是建房[1-3],安居是滩区产业发展的基本条件[4-5]。根据洪水纵向传播时间的长短、滩区横向漫滩概率的大小、村庄距离大堤的远近、漫滩水深的大小及滩区群众的安全建设意愿等因素考虑[6],黄河滩区安全建设方案可分为永久避洪与临时撤退两种[5]。临时撤退风险较大,洪水预见期短,且预报精度较低,部分群众撤离不及。永久避洪包括外迁和就地建设避洪设施,投资相对较多,但该方案有利于滩区人民的安全保障,可促进滩区农业生产发展和经济增长[7]。根据东明县实际情况,若采用外迁方式,涉及村庄距离黄河大堤最近0.9 km、最远6 km[5],外迁村民距现有耕地较远,有可能造成耕地荒芜,同时费用也较高。群众反映,滩区大量土地已被渴望土地指标的沿海城市所置换,只要看着土地不坍塌入水,就会得到“有钱城市的补贴”。因此,就地建设安全设施的方案更加适用。

所建设施包括村台、避水楼和围村堰三种形式。村台的抗洪安全性高,群众易于防守,同时离耕地较近,便于耕作,也便于利用泥沙资源[8]。避水楼可按清华大学开展的“避水阁”示范研究成果,在原房址或房台上先打桩以适应漫滩洪水运行而避险,上部用废旧集装箱改建,不占耕地,施工速度快。滩区土质多为沙壤土与黏土分层结构[9],打桩需要一定的深度。洪水历时较长时,生活难以保证,往往需要二次转移。围村堰主要用于蓄滞洪区,以保障某一城镇或自然中心村相对安全,与洞庭湖区的垸子类似,但村堰周围回淤后排水比较困难。根据上述比较,认为群众居住在稳固的村台上的安置方式最好[7]。

因村台在基于高效输沙实现技术的淤筑过程中具有较大的不确定性 [1],许多专家对村台淤筑问题展开探讨。例如,高翊凯等[10]根据东明滩区情况,对比移民迁建方案,认为异地就近新建村台方案更有利于滩区经济发展。张畅[11]根据冲填村台实例,提出了快速提高冲填土地基承载力的方法和降水加强夯的处理方案。王保民等[12]考虑新村台的建设要求及布置形式,讨论了滩区村台建设工程的防洪标准。周陈超等[13]通过研究村台的绕流特性,对新建村台工程及其下游尾流区堤防的冲刷和防护进行模拟。赵彦彦等[14]对村台工程中的典型淤筑土进行试验,对多方案输沙方式进行计算比选,再进行管道输沙设施布局和现场试验效果观测。“十三五”期间,清华大学承担了国家重点研发计划项目“黄河下游河道与滩区治理研究”,针对未来黄河面临的河道与滩区治理难题开展研究,打造示范性工程[15]。其中课题7“黄河下游河势控制与滩区治理示范工程”[16]中有“泥沙高效处置示范工程建设”的研究内容,需要结合淤筑村台构建高浓度长距离输沙通道,建设多技术高效泥沙处置示范工程。尤其是苏立志、龚西城、鲁详磊、李琳琪等学者运用张红武水流挟沙力[17]、糙率[18]等一系列公式计算管道输沙的关键参数,并结合工程实际开展计算,为黄河管道高效输沙淤筑村台工程的设备布设等重要环节设计提供了技术支撑[1],在理论和实践上都证明了对于黄河床沙中的粗沙,同样可实现长距离精准高效的管道高浓度输沙淤滩目标,为高效输沙和淤筑村台提供了理论基础,也为滩区治理提供了技术支撑。

调查发现,村台建设难免同“合村并居”一样,存在大拆大建所带来的财产浪费问题,不少农民获得的补偿款与新房购置费用差距较大,同时因建筑质量难以保证而引起群众不满。武汉大学研究员吕德文2020年6月23日在《南风窗》发表“山东‘合村并居的真实情况”一文,引起山东省委省政府的高度重视,果断制止了在“合村并居”中“一刀切”强拆、先拆后建的作法。因此,对于黄河滩区村台淤筑示范工程,本文关注点是质量安全问题,特别需要在分析东明滩区存在问题的基础上,探讨黄河滩区综合治理对策,并通过滩区地质状况、水文地质条件分析,对地质承载能力等进行评估,以保障滩区村台淤筑工程高质量建设和未来的运行安全,同时为黄河下游滩区治理建设提供技术支撑。

2 黄河滩区面临的问题与对策

2.1 “槽高、滩低、堤根洼”畸形态势影响群众生命财产安全

1958年汛后以来,滩区民众大量修筑生产堤,一般洪水不能漫滩落淤。20世纪后期,加上汛期径流量减少(见图1),使得水流漫滩可能性越来越小,泥沙主要淤积在河槽,导致宽河段河槽萎缩,行洪断面面积不断减小[2-3],特别是中小流量的高含沙洪水,往往导致河槽进一步淤积抬升[19-20]。生产堤等阻水建筑物的存在影响了滩槽水流泥沙的横向交换,加快了主河槽的淤积[3]。1955年以来,黄河滩区遭受水患灾害14次,其中1996年、2003年[21]洪涝灾害尤为严重,历次洪灾中东明滩区各个村庄均遭受巨大损失。生产堤的存在导致一般洪水带来的泥沙主要集中淤积在主槽和嫩滩上,洪水大漫滩概率很小,生产堤至大堤间的广大滩区淤积很少。长期如此,就逐渐形成了滩唇高仰、堤根低洼,大堤附近滩面高程明显低于平滩水位,背河地面又明显低于大堤附近滩面高程,下游宽河段呈“槽高、滩低、堤根洼”态势,又称为“二级悬河”的不利局面[19]。其河床普遍高出两岸地面4~6 m,部分河段达10 m,高出两岸平原更多[22]。

黃河滩区从滩唇向堤根普遍存在较大的横比降[21],例如东明滩区横比降达0.1%~0.2%,远大于河道纵比降0.017%,一旦大洪水漫滩,主流就会顶冲堤防、顺堤行洪[20-21]。按照清华大学模型试验预测,如发生特大洪水,蔡集工程以下河段就可能产生大幅度变动,出现“滚河”之险,加重两岸大堤的防洪负担。

2.2 村台工程建设必要性与滩区问题的对策

2.2.1 村台工程建设的必要性

长期受黄河下游洪水威胁,导致超过33.3%的滩区住户生活在贫困线以下。为进一步改善黄河滩区群众的居住条件,1973年黄委颁发了《黄河下游滩区修建避水台初步方案》,号召滩区群众大量修建避水村台。饱经洪水折磨的村民对此积极性很高,家家修建避水台。长期以来当地政府十分注重滩区村台建设,但受财力所限,建成的村台标准不高,台基高低不一,村内房屋随地基起伏很大,高度参差不齐,坐落在同一个院落内的不同房舍所处地基的高矮差距也很大,尽管便于排水,但存在不连片、规模小等问题,有些村庄的街道、巷子及其他公共設施地势低洼,洪水漫滩时街道变为河道,房台成为孤岛,一旦受洪水长时期浸泡,很容易出现不均匀沉陷、冲坑,台子较高的还有滑塌的危险,甚至导致一些房屋出现裂缝现象。这也是建设成规模连片的大村台,将群众迁移到大村台顶部居住的理由之一。

实施村台工程,当地可根据各村实际情况对村庄拆旧复垦,改善安置区农业生产条件。特别是建设村台、集中安置可节约大量土地资源,提升土地资源对经济社会发展的承载能力,对地方政府应对当前财政困难有直接作用。近两年山东省将“合村并居”工作作为重要的民生工程,通过拆除农民住房、合并原有村庄,让农民集中住进楼房。村台工程与山东省大力推进“合村并居”相结合,自然成为黄河下游滩区安全建设方案的首选[5]。

2.2.2 滩区问题的对策

有人认为“由于村庄边界形状不规则,散落的房台对行洪造成阻碍,导致水流紊乱,不利于黄河行洪”,故主张将大村台按河道顺水流向布置,且认为大村台体量比原村庄房台小,会大大减轻对行洪、滞洪的影响。岂不知尽管广大滩区被认为是稀遇洪水的行洪排洪空间,具有滞洪淤沙功能,但实际上并不希望滩区“行洪”速度较大,否则就会直接减弱滩区滞洪淤沙功能,故“分散房台对滩区蓄滞洪造成一定影响”的说法并不确切。

从已建大村台来看,可在村台边坡上种植防冲刷、耐干旱的葛芭草,减少风浪对村台的淘刷,同时在村台周围种植防浪林[5]。显然这些措施的防护能力依然不足,一旦洪水长时期浸泡,很容易出现不均匀沉陷、冲坑,导致楼房出现裂缝。新建大村台普遍较高,局部不排除出现滑塌的险情,甚至影响群众生命财产安全,工程质量隐患需要引起高度重视。一方面需要通过滩区的地质状况、水文地质条件分析,对地质承载能力等进行科学判断,以确保滩区村台淤筑工程高质量建设;另一方面还要开展系统的安全监测工作。

即便如此,如果不对黄河滩区进行系统与科学的治理,这些大村台及住在其上的群众在洪水的围困下,也难免出现一些问题。实际上,早在明代先后四次被任命为“总理河道”一职的潘季驯,为“以缕堤束水攻沙,以遥堤拦洪防溃” [15],大力修建的缕堤与后来群众为保护滩区生产而修建的生产堤类似,也和张红武2003年提出“两道防线”治理方案[19]中的防护堤接近。潘公要求再远筑一道遥堤时,认为即使遇到非常洪水,缕堤支持不住,水漫至遥堤时,已是水浅势缓,被滞蓄于遥缕二堤之间。洪水消退过程中泥沙淤积在滩地上,清水复归主槽。他从修建缕堤与格堤的实践中总结出“淤滩固堤”这个利用泥沙的新举措,至于后来主张再修建的护滩工事,实际上同现在黄河大量的护滩控导工程接近,具有巩固滩地的功能,缕堤、格堤与护滩工事,能构建同遥堤相协同的“束水归槽”防洪体系[15],成为16世纪世界上最完善的堤防系统。我国近代水利科学的先驱者李仪祉称赞他“尽变元代以前治河之策”,强调他的治河思想“前无古人”;当代治黄专家张红武评价他“直到之后明、清朝代的治河对策,多遵循其治河原则,甚至现今黄河治理采用的护滩控导工程与倚重大堤等措施,实际都是他治河思想和方法的体现。受技术条件及管理体制的局限,1855年发生了铜瓦厢决口,改道后黄河下游现行河道也是后人以潘季驯治河方法修防而成的”[15],强调了他治河贡献与影响“后无来者”。在此需要指出的是,潘公生前因年迈病重,“淤滩固堤”这个治滩主张并没有得到充分实践,清代乃至当今的治河后人加以继承和发展,其中乾隆、嘉庆时期大规模放滩固堤收到良好效果。

近20 a是黄河下游发生很大变化的时期。小浪底水库于1999年10月投入运用至今已20多a,下游河道来沙量及含沙量均显著降低,水库调度不让洪水上滩的运行方式,对黄河下游河床边界产生了巨大的影响。本课题研究表明,截至2019年4月,黄河下游利津以上河段共冲刷29.20亿t。冲刷主要发生在高村以上河段,占71.67%;主要发生在汛期,占全年冲刷量的61.5%;高村以上河道平滩流量明显增大,宽河段河道最小平滩流量已由2000年的2 800 m3/s增加至4 500 m3/s。以高村水文站为例,主槽断面冲刷下切,平滩河宽由630 m增加至800 m,平滩水深由1.65 m增加至3.15 m。一方面,黄河下游二级悬河状况对滩区经济发展的制约越来越大,滩区人河争地,生产生活活动不断挤压行洪空间,治河和滩区经济发展矛盾重重,加上多年没有发生较大洪水,滩地开垦力度加大,部分嫩滩已被地方政府划定为基本农田,社会上解放部分滩区的呼声越来越高;另一方面, “二滩”上的农田遭到冲刷而大面积塌失,滩区群众请求及早修建相应的防护工程。为此,山东菏泽黄河工程局主持的上述国家重点研发计划项目的“黄河下游河势控制与滩区治理示范工程”课题组,已在辛店集控导工程下首“钢结构板桩组合坝示范工程”对岸沿治导线在嫩滩的近主槽处修建了两排108 m长的“钢管轮胎透水桩束流输沙示范工程”,在不断后退的二滩滩沿修建了182 m长的“Z型钢板桩护滩示范工程”(起端与“束流输沙示范工程”的尾端对应),从而为滩区治理树立了可行的典型。

在黄河下游流量10 000 m3/s出现频率较小的条件下,为解决滩区问题,治理措施已经向清华大学“两道防线”治理对策靠拢,即在现有河弯工程与改建的“束流节制工程”强制约束下,以靠溜险工、控导工程和生产堤为基础改造成为护滩防护堤,构成第一道防线(防洪标准为10 000 m3/s洪水,并预留分洪口,让洪水有计划地上滩),以发挥控制流路、束流输沙及避免中常洪水灾害的作用;由大堤和防滚河工程构成第二道防线,两道防线之间的道路按人工调控过流规模进行加固提升后形成格堤,可以有计划地淤滩治滩[15]。黄河勘测规划设计研究院有限公司承担了上述专项的第三课题,与清华大学共同提出了河道生态修复[22]与“两道防线”思路相结合的“三滩分治”方案[23],即高标准修建防护堤,作为保障“二滩”和“嫩滩”区域的相对稳定的“第一道防线”,从黄河大堤向主槽的滩地依次分区改造为“高滩”“二滩”和“嫩滩”。“高滩”作为生态移民安置区或居民活动高地,解决群众防洪安全问题,通过淤填堤河进一步提高堤防防洪能力,将部分“高滩”解放出来;“二滩”为高滩与控导工程之间的区域,可用来发展高效生态农业、观光农业等,并作为宽滩区超标准洪水上滩的行洪空间;“嫩滩”则被用来修复、维护湿地生态,与河槽一起承担大中洪水流量下的行洪功能,再利用新的河工技术,对消耗水流能量而影响输沙效率、抗水毁能力弱而需长期抛石抢险等有缺陷的传统坝垛工程进行升级改造,变“以坝护弯、以弯导流”为“平顺护弯、以弯导流”,可以达到中水河势稳定控制、河槽输沙能力提升的目的。该方案可为开展下游河道和滩区综合提升治理工程建设提供技术支撑。

2.3 黄河滩区污染治理面临的问题与对策

近20 a来,受黄河来水减少、滩区生产生活污染负荷重等因素影响,滩区水资源短缺[24]、水污染严重、水生态环境恶化等问题日益凸显。2020年末,国务院参事一行以暗访形式到东明滩区调研发现,许多沟渠塘坑水体冲污、自净能力下降,地表水和地下水受到不同程度污染,水体富营养化现象十分普遍,部分沟渠塘坑水体发黑发臭,有的完全淤塞,生活垃圾、水生植物腐败物等堆积严重,有害有毒物质、微生物、有機物等污染物季节性留存下来,导致累积超标,严重影响滩区人民群众切身利益。正在实施的清淤工程,依然面临整治任务繁重、整治资金紧缺、监督管理缺失、技术落后、系统整治不够等问题和困难。

应该承认,尽管政府对黄河滩区基础设施建设不断投入,但效果不好,道路、桥梁、供水、供电等设施经常遭遇水淹,维修维护投入较大。滩区公路、桥涵闸、供电线路及通信线路等损毁严重,因资金问题而修复不到位、不彻底,导致滩区内村庄道路破损,一些村庄硬化路面差,供水保证率低,污水及雨水排放无序,垃圾随处堆放,生活环境及生态环境有待提升[25]。现场调查发现的环境污染问题如下。

(1)种植业养殖业是造成农业面源污染的主因,处理好“保生态”与“保生产”的关系仍然任重而道远。黄河滩区作为我国基本农田,其粮食丰产仍主要依赖传统化肥、农药的投入,新型肥料、生物农药和植物源农药因产品种类少、价格高、见效慢而使用很少;农田施肥施药机械化水平还不高,农民对绿色生产、农业生态保护的意识淡薄,养殖场环保设施建设和运行压力较大,部分地区养殖粪污、秸秆等资源化利用仍面临困境,农业生产面临面源污染加重的严峻挑战,存在“产品供应全国、污染留在滩区”的局面。

(2)关键面源污染源头不明,技术规范性和评价体系有待加强[25]。当前滩区农业面源污染普查已完成,但尚未建成针对关键流域/区域的农业面源污染监测网络体系,难以准确核算流域/区域农业面源污染负荷及其入河/湖通量,不能有效识别和监控农业面源污染发生的关键源头,无法对农业面源污染的发生区域/流域实行目标管理和精准施策。实际上,针对流域不同污染源的农业面源污染产排污核算方法尚未细化,未考虑地表径流下游农田、绿地的削减过程和生态承载能力等因素,难以准确评价农业面源污染的生态环境影响;不同类型的农业面源污染治理工程较多,但缺乏长期监测,难以评价各治理工程技术措施的长期效应,导致技术、机制的优化调整决策困难。同时,针对不同污染源的治理技术类别众多,技术工艺及实施效果参差不齐,实用技术和适用范围未经验证,农业面源污染治理技术体系和模式仍待创新与规范。

(3)可持续运行监管机制和生态补偿机制待完善。黄河滩区实施畜禽退养禁养、农业面源污染治理的过程中,仍存在后续运行管理机制缺乏、执法力量薄弱、执法装备滞后、执法经费不足等问题。当前,滩区在化肥农药减量、秸秆粪污资源化利用、渔业禁养退养、农田重金属修复等生态环境保护行动相关环节,存在资金不足、基础设施薄弱、服务组织力量不强、技术支持不够等问题,跨区域的市场化、多元化生态补偿机制还没构建。

滩区现有环境污染治理基础设施无法满足当地群众生产生活安全需求,严重影响了滩区全面建成小康社会目标的实现。为此,提出以下几点建议和对策。

(1)加大农业面源污染防治的政策、资金支持力度。一是实施倾斜性的黄河流域农业面源污染防治政策。推动产业引导资金、科技创新成果、产业基础设施向滩区倾斜;对于滩区的重大农业面源污染治理项目,不纳入属地政府控债范围,提高生态治理专项资金、专项债券额度。二是加快建立国家和流域层面的生态补偿机制。扩大流域生态补偿范围,适度提高补偿标准;制定完善黄河流域农业面源污染防控、减量和治理相关的绿色发展生态补偿清单;务必在滩区通过推行以绿色生产为导向的农业生态补偿机制,对绿肥种植、有机肥生产、畜禽养殖污水处理设施给予补贴,把滩区列入流域生态补偿范围;探索建立跨区域的生态补偿合作机制,实行国家重点生态功能区转移支付资金与补偿地区农业面源污染治理绩效挂钩的考核评估制度,增强实现“保生态”与“保生产”相适应的能力和手段。三是加强资金整合,提升滩区农业面源污染治理效果。强化顶层设计,将分散在农业、环保、国土、水利、卫生、住建等部门的资金整合,建议由上级部门明确规定转移支付资金的使用范围、比例,将涉及农业面源污染治理项目的决定权下放至县级政府,重点支持有利于农业面源污染防控的农田、养殖、农村生活等基础设施建设,提高农业源头减排和过程消纳面源污染物的能力。

(2)加强黄河流域农业面源污染治理创新支撑。建议建立流域农业面源污染防治科技创新专项资金,引导科研单位、企业参与农业面源污染治理工作。重点支持专用新型肥料、高效安全新农药、经济实用生物农药等新产品研发,秸秆和畜禽粪便处理新技术、施肥施药新装备新技术的示范推广;加强区域/流域面源污染监测与评价体系建设,重点开发基于县域农业面源污染发生的在线监测和辅助决策系统。

(3)巩固农民主体地位,依法夯实农业面源污染治理保障。建议各级农业、农村等部门进一步加大农业面源污染危害的宣传力度,普及农业面源污染防治与农业绿色发展的有关知识,增强农民的环保意识和科技意识。提供绿色农产品产前、产中和产后技术服务,拓展绿色农产品的供销渠道。积极探索实施政府特许经营、政府购买服务等形式的生态修复项目,发挥政府调节作用,有效连接生态产品价值增值和价值实现,让农民切实享受农业面源污染治理和农业绿色发展红利。

(4)提高农业面源污染治理的执法监管水平。建议建立“国家—省—市—县—乡—村”各级联动的执法监管体系,完善农业面源污染治理执法监管制度,探索形成农业面源污染治理奖惩机制、警民互动监管机制,加强执法装备与运行经费支持,充分利用现代网络监测技术,建立农业面源污染治理监管信息化管理平台,提升执法监管水平;同时,加快区域边界邻省河湖联合执法机制、边界河湖流域治理问题合作联动机制,打破属地管辖权限制。

(3)分析表明,近20 a黄河下游利津以上河段共冲刷29.20亿t,主槽断面冲刷下切严重。若以高村断面为例,平滩河宽由630 m增加至800 m,平滩水深由1.65 m增加至3.15 m。花园口至高村河段最小平滩流量由2000年的2 800 m3/s增加至4 500 m3/s。一方面群众生产生活活动不断挤压行洪空间,治河和滩区经济发展矛盾重重,部分嫩滩已被地方政府划定为基本农田,另一方面“二滩”上的农田遭到冲刷而大面积坍塌,及早修建相应的防护工程成为滩区群众呼声。 “黄河下游河势控制与滩区治理示范工程”课题组在辛店集控导工程下首“钢结构板桩组合坝示范工程”对岸,沿治导线近主槽处修建的两排108 m长的“钢管轮胎透水桩束流输沙示范工程”,以及在不断后退的二滩滩沿修建的182 m“Z型钢板桩护滩示范工程”,可成为滩区治理可行对策。

(4)通过滩区地质状况、水文地质条件分析,对地质承载能力等进行评估,认为:①淤筑村台的滩区所处区域地基稳定性较差,在工程建设时应充分考虑。据分析,东明县菜园集镇、沙窝镇、长兴集乡、焦园乡地震动峰值加速度均为0.20g,地震动加速度反应谱特征周期均为0.40 s,相应地震烈度均为Ⅷ度。②根据标贯试验结果分析,淤筑村台的场地内沙壤土、壤土及粉沙均为液化或局部液化土层,其上部地层沉积时间短,黏性土压缩模量和承载力偏低,为台基相对软弱的土层,存在基础稳定和沉陷变形问题,施工时都需保证必要的工期。

(5)受黄河来水减少、滩区生产生活污染负荷重等因素影响,滩区水污染严重、水生态环境恶化等问题日益凸显;农业养殖业是造成滩区面源污染的主因,处理好“保生态”与“保生产”的关系仍然任重而道远;存在“关键面源污染源头不明,技术规范性和评价体系待加强,可持续运行监管机制和生态补偿机制待完善”等问题。为此,提出了“加大农业面源污染防治的政策资金支持力度,加强黄河流域农业面源污染治理的创新科技支撑”等建议和对策。对于滩区农田护滩、人居生活与养殖业污染防治,归纳出“科学谋划、因滩制宜、分类指导、稳妥推进”的综合治滩方针。

(6)为解决滩区问题,“两道防线”与河道生态修复思路相结合形成的“三滩分治”方案对于黄河未来最为可行,即高标准修建防护堤,作为保障“二滩”和“嫩滩”区域的相对稳定的“第一道防线”,从而将“高滩”作为生态移民安置区或居民活动高地,通过淤填堤河进一步提高堤防防洪能力,将部分“高滩”解放出来;“二滩”为高滩与控导工程之间的区域,可用来发展高效生态农业、观光农业等,并作为宽滩区超标准洪水上滩的行洪空间;“嫩滩”则被用来修复、维护湿地生态,与河槽一起承担大中洪水的行洪功能。其中所研发的宽滩河流形态重构技术、宽滩河流生态空间构建技术、沿河城镇群与河流生态空间深度融合技术,可为开展下游河道和滩区综合提升治理工程建设提供技术支撑,可使黄河下游形成生态保护和高质量发展的崭新局面。

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【责任编辑 许立新】

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