曹 勇,叶春江,吴海亮,苏晓慧,林 海
(1.黄河勘测规划设计研究院有限公司,河南 郑州 450003;2.黄河水利科学研究院,河南 郑州 450003;3.阿坝州水务局,四川 阿坝州 624000)
黄河流域是我国重要的生态屏障和经济带,在我国经济社会发展和生态安全方面具有十分重要的地位,保护黄河是事关中华民族伟大复兴和永续发展的千秋大计。
目前,黄河流域生态保护和高质量发展已上升为重大国家战略,“加强生态环境保护”和“保护黄河长治久安”成为黄河流域生态保护和高质量发展的主要目标任务。
黄河干流四川段位于黄河上游河源地区,地处四川、甘肃、青海三省交界,紧邻青海省三江源国家级自然保护区,属于黄河源区,是黄河重要的水源涵养区。长期以来,该河段两岸均未安排治理工程,河道处于自然演变状态。沿岸地层上部为冲积砂壤土层或细砂层,下部为冲击砂砾石层,河岸多为临河陡坎,岸坡定性较差,一旦洪水过后,沿线岸坡就会发生不同程度的坍塌,危及草场、湿地及道路、供电等基础设施的防洪安全。此外,河道摆动和河岸坍塌也易造成局部草场沙化,威胁湿地保护区生态环境稳定。
随着我国进入新发展阶段,黄河流域面临着新的形势与问题,黄河源区作为黄河重要的水源补给区,亟需加强保护,提升上游水源涵养生态功能。黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略及相关规划都将该区定位为水源涵养能力提升、生态保护和修复的重点区域。
做好黄河干流四川段防洪工作,既是保障黄河源区重点河段防洪安全的需要,也是加强黄河上游水源涵养区生态环境保护,提升水源涵养能力的基础,黄河干流四川段防洪治理迎来重大机遇。本次结合黄河干流四川段的防洪现状及存在的问题,全面分析了该河段防洪治理的必要性和迫切性。
黄河干流四川段是四川、甘肃两省的界河,在四川省境内流经阿坝藏族羌族自治州(以下简称“阿坝州”)的阿坝县和若尔盖县,位于黄河右岸;左岸为甘肃省甘南藏族自治州玛曲县。由于玛曲县部分乡镇跨河,该河段被分成不连续的上、下游两段,即阿坝县段和若尔盖县段,上游段从阿坝县求吉玛乡到玛曲县齐哈玛乡,河长25.2km;下游段从玛曲县贾曲河口到若尔盖县黑河口,河长148.8km,两段界河总长共174.0km。
阿坝州地处青藏高原东南缘,横断山脉北端与川西北高山峡谷的结合部,以高海拔区为主,是川西北的高寒地区,平均海拔3000m以上。地貌以高原和高山峡谷为主,阿坝州海拔高度及地势如图1所示。
图1 阿坝州地势图
阿坝州黄河流域面积1.87万km2,多年平均水资源量42.1亿m3,约占黄河流域多年平均水资源总量的6.8%,是黄河上游的重要水源地,是“中华水塔”的重要组成部分,在黄河流域生态安全中具有重要战略地位。
黄河干流阿坝县段长25.2km,河段河宽120~800m,河道平均比降0.71‰;若尔盖县段长148.8km,河宽150~1100m,河道平均比降0.23‰。黄河在阿坝县入境时为分汊型河道,后进入峡谷段;在若尔盖县境内,初为稳定多汊道的网状,沿程向弯曲河道转化,白河入汇后,河道由弯曲向辫状河型过渡,黑河入黄口出境后,又进入弯曲河段。
阿坝州是四川省第二大藏区,也是我国羌族主要聚居区。阿坝县和若尔盖县均是以藏族为主的少数民族聚居县。根据2019年统计数据,阿坝县总人口81614人,以藏族为主的少数民族人口占总人口97.4%。若尔盖县总人口79668人,以藏族为主的少数民族人口占总人口95.7%。
阿坝县实现地区生产总值16.6亿元,人均国内生产总值2.1万元,约占全国平均水平的29%。若尔盖县实现地区生产总值25.9亿元,人均国内生产总值3.3万元,约占全国平均水平46%。
黄河干流四川段青藏高原东部边缘,属于青藏高原高寒湿地生态系统,境内河流、湖泊密布,两岸分布着广阔的草原和湿地保护区,其中湿地是青藏高原湿地类型中保存最完好、物种资源最丰富的高原沼泽湿地。
黄河右岸四川省境内有四川若尔盖湿地国家级自然保护区、四川阿坝曼则唐湿地省级自然保护区、四川喀哈尔乔湿地县级自然保护区、四川若尔盖黄河九曲国家湿地公园;黄河左岸甘肃省境内有黄河首曲国家级自然保护区。此外,该河段位于黄河上游水产特有鱼类国家级水产种质资源保护区的核心区。
2015年以前,该河段两岸均未安排治理工程,河道处于自然演变状态,沿岸草场、湿地及道路等基础设施安全时常受河岸坍塌威胁。2015年,黄河干流甘肃段防洪治理工程立项,其中玛曲县防洪治理工程投资3.6亿元。玛曲县段河长433km,治理河道长94.9km,安排护岸工程长91.166km。从现场调查及卫星影像来看,2016年工程实施以来,玛曲县防洪治理工程提高了黄河左岸的防洪能力,有效遏制了左岸坍塌的趋势。目前,黄河干流四川段右岸尚未安排治理工程,阿坝县和若尔盖县河段沿岸草场、道路、供电等基础设施面临洪水威胁的形势依然严峻。
黄河干流四川段沿岸分布有大范围的草场和湿地,涉河乡镇人口多集中在集镇和村庄,距离黄河干流较远。通过调查走访、查阅县志等途径,得知该河段缺失历年来的洪水灾害统计资料。从现场情况来看,该河段因洪水导致的灾害主要体现以下几个方面:
(1)草场岸坡的坍塌造成草场面积减少
阿坝县和若尔盖县涉河乡镇的草场总面积为384.65万亩,其中近河草场面积为102.82万亩。沿线河岸稳性较差,当洪水对岸坡底部淘刷至一定程度后,上部土体开始坍塌,沿线河岸塌退现状如图2所示。
图2 黄河干流四川段草场岸坡坍塌现状
为判断近年来黄河干流四川段整体的河岸坍塌情况及发展趋势,本次从1987—2020年中,选取不同年份、拍摄月份尽量在汛期的Landsat遥感卫星影像进行对比,可知4个涉河乡镇在1987—2012年冲毁草场面积834亩,多年平均冲毁草场面积24.5亩;2013—2020年冲毁草场面积682亩,多年平均冲毁草场面积84.5亩。
(2)牧场人身和财产安全得不到保障
从现场来看,牧民居住点大多靠近黄河岸边,便于牲畜饮水,但岸坡持续塌退,致使牧民不得不经常搬迁帐篷,且河岸多为临河陡坎,平均坎高4.5m,牲畜饮水时掉入黄河的状况时有发生。牧民对于草场被冲毁、牲畜等财产损失反应强烈,多次向乡政府反映,希望政府出面对塌岸河段进行防护,保护群众人身和财产安全。
(3)景区观景设施被冲毁
受近年来洪水影响,河岸坍塌后退,最大坍塌后退距离达28m,造成黄河九曲第一湾风景区邻水栈道及观景平台被冲毁。
(4)道路及供电等基础设施的安全受到威胁
在黄河干流唐克镇洛华村附近河湾处,河岸塌退严重。河岸陡坎与输电线路的最小距离约2m,至若尔盖县道XU13的距离在10m左右,县道及供电基础设施安全受到严重威胁。
(5)河势演变容易造成局部草场的沙化
若尔盖县临河区域内地层由三叠系松散堆积而成的岩石风化而来,土壤中沙质为主,抗蚀力很低,地表层以下为砂砾层,厚度可达几十米。表层土一旦被侵蚀,砂砾层完全暴露后,就会形成沙地或戈壁,加上高原上植物种类群落相对单一,草场被破坏后,恢复难度极大。
近年来,受人为因素和自然环境变化影响,若尔盖草原沙漠化现象日益严重,引起了国内外专家和学者的关注,并展开了大量研究工作。根据相关研究,若尔盖草原沙漠化土地已达92.87万亩,且正在以每年11.65%的速度沙化。若尔盖县近河的几个乡镇均属草原沙化较严重的地带。
黄河干流四川段河道的主流游荡不定等河势演变现象原本属于河流的自然属性,但对于生态承载力变弱、面临沙漠化风险的若尔盖草原来说,却构成了严重威胁,主要体现在2个方面:一是短期内,河道迁徙会造成凸岸淤积、凹岸冲刷现象交替,凹岸冲刷造成草场面积减小;而凸岸形成嫩滩,上水机率增加,植被生长困难,易造成局部草场的沙化;二是从长期看,河流改道会产生的旧河床、牛轭湖,河床上沉积泥沙会形成沙丘。如靠近白河东侧的连串沙丘,牛轭湖沉积物形成的喜马拉也沙丘,以及辖曼镇的黑青乔和昂档乔沙丘[7],这些沙丘在风力驱动下,容易迁移到其他范围的草地,造成草场次生沙化问题。
(6)河道摆动及河岸坍塌易造成保护区生态环境不稳定
黄河干流四川段沿线涉及1个水产种质资源保护区和2个湿地保护区。黄河上游水产特有鱼类国家级水产种质资源保护区分布有鱼类15种,其中有4种鱼类列入《中国物种红色名录》,该河段水域为这些鱼类提供了良好的产卵场、索饵场和越冬场,河岸坍塌会造成鱼类的生存环境发生改变,不利于鱼类的繁殖和生存。
四川阿坝曼则唐湿地省级自然保护区和四川喀哈尔乔湿地县级自然保护区是若尔盖高寒湿地生态系统的重要组成部分,保护区内有以国家I级重点保护动物黑颈鹤为代表的多种珍稀野生动物。洪水引起的河岸坍塌,不仅增加进入下游泥沙数量,也会形成河漫滩及荒地,对若尔盖草原和湿地系统造成威胁,不利于区域生态格局的稳定。
2019年9月18日,习总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上发表了重要讲话,黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略,讲话中提到“黄河生态系统是一个有机整体,要充分考虑上中下游的差异。上游要以三江源、祁连山、甘南黄河上游水源涵养区等为重点,推进实施一批重大生态保护修复和建设工程,提升水源涵养能力”。
2020年8月31日,习近平总书记先后主持召开中央政治局会议,审议了《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》(以下简称“纲要”)。纲要提出“严格保护国际重要湿地和国家重要湿地、国家级湿地自然保护区等重要湿地生态空间,加大甘南、若尔盖等主要湿地治理和修复力度”“推动建设跨川甘两省的若尔盖国家公园,打造全球高海拔地带重要的生态系统和生物栖息地”。
2020年5月,国家发展改革委、自然资源部印发了《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2021—2035年)》,明确提出若尔盖草原湿地—甘南黄河重要水源补给生态保护和修复作为青藏高原生态屏障区生态保护和修复重大工程的内容之一。
《黄河流域综合规划(2012—2030年)》(国务院2013年批复),针对近年来黄河上游出现的洪水问题,提出“对于黄河上游达日及其他防洪河段,根据近年来出现的防洪问题,适当修建护岸等工程,提高防御洪水的能力”。
开展黄河干流四川段防洪治理工程,有利于维持黄河干流滩岸的稳定,增强草原抵御洪水的能力;有利于草原的植被和生态修复,稳定河流及湿地的生态格局,保护珍稀动物,提升黄河上游水源涵养能力;是加强黄河上游生态文明建设,筑牢上游生态屏障,贯彻落实黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略及相关规划的需要。
黄河右岸的阿坝县、若尔盖县和左岸玛曲县均是以藏族为主的少数民族聚居县,藏族、羌族、回族等少数民族群众约占总人口96%以上。受自然条件的限制,两岸多是纯牧业乡镇,牧民经济生活水平偏低,对草场资源十分重视。
由于该段黄河主流游荡不定,经常导致两岸草场面积此消彼长,特别是河道自然裁弯后,会导致一岸的草场大范围损失,而另一岸草场相应增加,两岸牧民经常因争夺草场发生冲突,不利于藏区的社会稳定。
尤其是2016年玛曲县防洪工程建设以来,阿坝州少数民族群众反应激烈,多次向当地政府反映,抵制玛曲县工程建设,普遍认为对岸修建工程以来,河岸塌退、草场冲毁的情况较以往更加严重,迫切希望当地政府出面修建工程,保障群众财产安全。为了维持川甘界河的稳定,促进西部藏区少数民族地区的民族团结,维护社会和谐稳定,本工程的实施十分必要和迫切。
阿坝州是国家“三区三州”深度贫困地区之一,2019年之前,阿坝县和若尔盖县均属国家级贫困县,阿坝县贫困人口15638人,占县总人口20%;若尔盖县贫困人口18342人,占县总人口的23%。2019年,阿坝县和若尔盖县脱贫,实现贫困县摘帽。
2020年中央一号文件提出:要聚焦“三区三州”等深度贫困地区,专项扶贫资金向当地倾斜,以制度保障脱贫、严防返贫。2021年中央一号文件指出:“持续巩固拓展脱贫攻坚成果;在脱贫地区重点建设一批区域性和跨区域重大基础设施工程;加大对脱贫县乡村振兴支持力度”。阿坝州作为四川藏区的组成部分属于“三区三州”的范畴,且阿坝县和若尔盖县脱贫时间较晚,经济实力偏弱,是国家重点扶持地区。本工程作为黄河干流重点河段防洪治理项目,工程实施有利于保护少数民族群众生命财产安全,对于巩固少数民族地区脱贫攻坚成果,提升当地群众安全感和幸福感,助推乡村振兴具有重大意义。
作为界河,黄河干流四川段是川甘两省的生态通道,两岸草场、湿地生态环境变迁与黄河有着密切的联系。黄河干流及其支流的河道迁徙、主流游荡不定等河势演变会增加草原沙化的风险,造成湿地格局不稳定和水源涵养能力下降,并改变区域内动植物的生存环境。
本工程的实施可以稳定河势、限制主流摆动,在洪水上滩与湿地进行水体交换时,减小河岸坍塌几率,形成相对稳定的水、草场和湿地生态系统格局,提升区域内的水源涵养能力,为动植物生存、繁衍提供良好的环境;也可以缓解河道局部的水土流失,减少进入河道的泥沙量,更好地发挥黄河上游重要水源涵养区的生态效益。
根据国务院批复的《南水北调工程总体规划》和《南水北调西线第一期工程项目建议书》(2009年黄委预审),黄河二级支流贾曲作为调水入黄的重要节点,入黄后即进入黄河若尔盖县河段。经计算,按照规划总年调水170亿m3和一期工程年调水80亿m3,将分别使黄河若尔盖县段的断面过流量增加539、253m3/s,相应10年一遇流量,沿程水位将平均上升0.58、0.32cm,流速增加0.22、0.16m/s。由于流速增大,会加大河岸底部淘刷,导致河岸坍塌趋势加剧。
本工程实施有利于该河段当前的河势稳定,也可为南水北调西线工程顺利实施提供重要保障。为应对西线工程建设实施后,因河道过流断面的流量、流速增加,引起河道淘刷塌岸趋势加剧的问题,提供可行的解决方案;并在黄河河源高海拔地区,积累河道整治工程的实施、运行经验和河道观测资料。
按照 “上下游、干支流、左右岸统筹谋划”的原则,为了稳定现状流路,限制河道摆动范围,充分发挥双岸整治的效果,强化河道行洪能力,保障黄河干流四川段右岸草场及湿地不受洪水威胁,在该河段构建完整、有效的防洪治理体系,开展黄河干流四川段防洪治理工程是十分必要和迫切的,工程的实施对于保护黄河上游重要水源涵养区,落实国家重大战略和相关规划、促进民族团结、巩固脱贫攻坚成果具有重要的意义。