黃河下游灘區治理研究與展望

田勇 屈博 李勇 顧志剛

【專題研究】

編者按：黃河下游灘區既是黃河行洪、滯洪和沉沙的重要區域，也是189.5萬灘區群眾賴以生存的家園。灘區受洪水淹沒威脅等因素影響，基礎設施較為薄弱，經濟社會發展相對落后，已成為魯豫兩省集中連片的貧困帶。隨著灘區脫貧致富及經濟社會發展需求不斷提高，加上近期黃河來水來沙顯著減少和水沙調控能力不斷增強，如何更好地協調灘區經濟社會發展與治河的矛盾，已成為相關部門和魯豫兩省關注的焦點之一。針對目前灘區治理的困局，在水利部公益性行業科研專項經費項目“黃河下游河道改造與灘區治理研究”和黃河水利科學研究院年度咨詢及跟蹤研究項目的支持下，黃河水利科學研究院灘區治理方向研究項目組針對相關問題開展了比較系統的深化研究工作，依據實測資料，研究了黃河實測水沙及防洪工程體系變化、灘區在下游防洪中的作用和變化，提出了灘區治理的可行條件;利用數學模型計算了灘區不同時期洪水風險淹沒特點、不同工程措施治理對下游防洪以及經濟社會發展的影響，定量闡明了不同方案的利與弊;針對灘區人民不斷提高的治河需求，綜合考慮灘區治理的可行條件與面臨的挑戰，提出了灘區治理的戰略目標和戰略對策。本刊擇其主要成果予以集中刊發，以饗讀者。

摘要：黃河下游灘區既是行洪、滯洪和沉沙的重要區域，也是灘區189.5萬群眾賴以生存的家園，灘區經濟社會發展與治河的矛盾已成為相關部門和魯豫兩省關注的焦點之一。系統總結了灘區在洪水泥沙處理中的作用、灘區滯洪沉沙功能變化、灘區分區運用調整可行性、灘區產業發展以及人口搬遷等方面的研究成果，指出當前研究面臨的三大難題：一是未來黃河泥沙情勢和灘區沉沙功能戰略定位認識存在較大爭議;二是大規模群眾搬遷與可持續發展的關系異常復雜，單靠行政手段推動灘區群眾全部搬遷以解決其可持續發展問題的必要性和可行性論證不足;三是灘區生態文明建設與下游防洪治理協同推進模式缺乏研究。提出了急需研究的重點內容，包括從戰略層面加強灘區治理方向研究、從方案層面加強灘區不同治理方案影響研究、從技術層面加強下游水沙輸移及河道演變關鍵技術和加強不同灘區發展優勢與潛力研究等。

關鍵詞：功能變化;產業發展;人口搬遷;蓄滯洪區;灘區治理;黃河下游

中圖分類號：TV853;TV882.1

文獻標志碼：A

doi：10.3969/j.issn.1000- 1379.2019.02.004

黃河下游灘區（簡稱“灘區”）面積約3 154 km，其中大部分位于陶城鋪以上河段，面積約2 625 km，占灘區總面積的83%：陶城鋪以下除長平灘（面積369km2）是連片大灘外，其余灘區面積較小。灘區既是黃河行洪、滯洪和沉沙的重要區域，也是189.5萬群眾賴以生存的家園。

灘區社會經濟現狀有其復雜的歷史和自然原因。歷史上黃河下游不斷決口改道，新河道不可避免地侵占部分原有居民區。新中國建立后，根據黃河洪水泥沙特點、河道以及堤防工程狀況，提出了“寬河固堤”的方針，河流兩岸部分人口被動“居住”在大堤內的灘區。由于黃河洪水災害頻發，因此灘區百萬群眾為確保黃河大堤保護區防洪安全大局付出了巨大代價。統計表明，1949年以來下游共發生漫灘洪水30余次，灘區累計受災人口900多萬人次。以洪水災害最為嚴重的1996年為例，洪水淹沒灘區村莊1 374個，人口118.8萬，耕地16.51萬hm2，倒塌房屋26.54萬間，損壞房屋40.96萬間，緊急轉移安置群眾56萬人，按當年價格估算，直接經濟損失64.6億元。

黨的十八大提出全面建成小康社會的宏偉目標。灘區受洪水淹沒威脅等因素影響，基礎設施較為薄弱，經濟社會發展相對落后，已成為魯豫兩省集中連片的貧困帶，離全面建成小康社會有較大差距，灘區治理已成為困擾國家和社會各界的重大難題。灘區格局的形成與黃河下游堤防、河道整治工程和生產堤的發展歷程息息相關，灘區治理的研究也伴隨著下游不同時期的治理而展開，實現“黃河防洪安全與灘區經濟發展的雙贏”是各界孜孜追求的研究目標，但始終沒有得到有效解決。為此，本文總結了灘區在黃河下游防洪安全中的地位和作用、灘區功能演化與調整、灘區治理與可持續發展等方面的主要研究成果，針對現有研究的不足，提出了灘區治理研究需要重點解決的關鍵科學技術問題，以期為推動灘區難題的研究和解決提供參考。

1 灘區在黃河下游防洪安全中的地位和作用

自公元前602年以來，黃河決口多達1 590次，較大的改道26次，經歷了5次大的遷徙，具有顯著的“善淤、善決、善徙”特點，特別是河南孟津白鶴鎮至山東東明高村的游蕩型河段更是險情多發。泥沙不斷淤積是造成下游河道“地上懸河”不利格局與復雜難治的關鍵因素[1]。黃河決口洪災波及黃淮海平原25萬km2范圍，給兩岸群眾帶來了無比巨大的災難。因此，確保黃河下游堤防不決口是治黃的首要目標，事關國家政治安定和經濟發展。

1.1 灘區對防御洪水沖決黃河大堤的作用

錢寧[2]依據河床演變基本規律研究指出，堤防決口有漫決、潰決和沖決3種類型，對游蕩型河段而言，主流遷徙不定，發生沖決的概率更大，而寬闊的灘地是大堤的前沿陣地，因此守堤必先守灘。古人云：“灘地固則堤不圮，退而守險，不如進而守灘。”趙業安也認為黃河下游槽、灘、堤是辯證統一的關系，存在著“槽穩灘存、灘存堤固”的自然規律，守堤不如守灘[3]。黃河下游堤防是在歷代民埝的基礎上經多次加高培修而成，填筑質量不一，堤身多為沙質土，抗沖能力弱，因此灘區是防御洪水沖決大堤的重要緩沖帶。

1.2 灘區在洪水泥沙處理中的作用

灘區發揮著行洪、滯洪和沉沙3個主要作用[4-6]：①行洪作用，大水期灘區與河槽共同宣泄洪水，發揮一定的排洪作用;②滯洪作用，花園口、高村、孫口、艾山4站的設防流量分別為22 000、20 000、17 500、11 000m3/s，下游排洪能力具有上段高下段低的顯著特點，對超出艾山以下河段安全泄流能力的大洪水，需要其上段河道（含灘區）發揮滯洪削峰作用來緩解防洪壓力;③沉沙作用，實測資料表明，黃河下游1950年6月至1999年10月共淤積泥沙93億t，其中灘地淤積63.70億t，占總淤積量的70%，洪水期泥沙在寬河道灘地落淤，有利于減緩河槽淤積抬高的速度，使河槽維持一定的行洪能力。

1.3 寬河道灘區功能變化與運用調整

（1）寬河道行洪寬度。實測資料分析表明，1958年、1976年、1982年大洪水黃河下游花園口、夾河灘、高村3個水文站斷面的主河槽是行洪的主體，主河槽過流量一般占全斷面流量的80%以上，河槽寬度為800—1 200 m，對大多10 km左右的寬河道而言，行洪需要的寬度實際占比較小。李文學等[7]提出，若能按照現有控導工程連線的位置，在灘區寬度較大的河段修建一定標準的二級堤防，則可有效減小灘區受洪水淹沒的概率。韋直林[8]也指出，黃河下游河道的寬度不是自然河道的寬度，而是歷史形成的兩道堤定下來的，認為即使特大洪峰，有效的過流寬度也只是堤距的一部分，對寬河道來說是很小的一部分，下游河道大部分是滯洪區而不是行洪區。趙勇[9]認為黃河下游通常所說的河道寬度并非過洪寬度。而是在一定時期內水流擺動的寬度。筆者根據近幾十年洪水主流線套匯情況進行的分析，說明洪水擺動基本都被控制在兩岸河道整治工程之間，整治工程兩側的灘地雖然也有大量水流，但實際上主要起到滯洪作用。

（2）寬河道格局調整可行性。水沙條件是影響寬河道治理格局的關鍵因素。何予川等[10]認為，2030年黃河天然徑流量將減小到5 15億m，人黃泥沙仍有9.0億～10.0億t.基于這一水沙條件，提出把寬河方略作為黃河下游河道治理的推薦方略，同時，作者指出，未來應根據來水來沙條件變化等情況，研究下游河道調整寬河格局的可行性。胡春宏[11]認為，隨著黃河上中游水土保持和生態建設的持續開展，預計未來50～100 a潼關站年平均水量和輸沙量將逐步穩定在210億m左右和3億t左右，提出了新的水沙條件下黃河下游河道治理的總體思路，即改造河道、解放灘區，具體措施包括穩定主槽、縮窄河道、完建堤防、治理懸河、灘區分類。潘賢娣等[12]研究指出，近期黃河流域水沙和河道等基本條件發生了巨大變化，泥沙大量減少，防洪形勢有所緩解，同時下游灘區社會經濟也提出了更高的發展需求，建議建設高村以上主槽寬度不小于1 000 m、河槽寬4—5 km的防護堤，以排泄流量級在10 000 m/s以下的洪水，保障中常洪水不漫灘，同時保留現有大堤以抵御更大洪水。

適應黃河下游水沙條件變化和防洪能力提高的新形勢，改變籠統把大堤之間廣闊的區域定為行洪河道和蓄滯洪區的管理方式，按照以人為本的治河理念對灘區實行功能分區、分類施策，已成為許多學者研究灘區治理的重要突破口。

2 灘區社會經濟可持續發展

2.1 灘區產業發展

長期以來，受特殊地理環境等因素的制約，灘區以種植業為主，產業結構單一，經濟發展水平低。調整灘區產業結構，發展畜牧業、林業、特色農業、旅游業等以增加灘區群眾收入，是近年灘區研究的重點。

李明等[13-14]分析了黃河灘區自然條件的特點和畜牧業發展中存在的問題，提出建立以發展“三元”農業生產結構、發展綠色草業工程、發展綠色畜禽產品小區以及加強生物多樣性保護為核心的綠色綜合建設措施。任繼周等[15]指出，草地農業比耕地農業的糧食產量和收益都高出1倍以上，黃河灘區耕地若按總面積的20%左右種植糧食等作物、80%左右種植牧草，則可以有效提高灘區居民經濟收入。鄭春雷等[16]分析表明，河南省黃河灘區經過多年發展，逐漸成為河南乃至全國奶業發展速度最快、活力最強的區域之一，但也存在群眾生產生活條件較差、現代奶業發展不充分，奶牛養殖標準化、規模化、生態化水平不高，種養加銷一體化銜接不緊密等問題。

黃河灘區大部分土地含沙量大，每逢冬春刮風季節，沙塵彌漫。白繽麗[17]通過對范縣灘區的調查研究指出，范縣人民抓住灘區土質疏松、有利于根生植物生長的特點，大力發展林業特別是速生楊的栽培，為當地百姓探索出了一條致富之路。全縣速生豐產林面積達到1.27萬hm，有林地面積1.73萬hm.活立木蓄積量140萬m。通過近幾年的發展，不僅有效治理了沙害，而且依托林木優勢大力發展木材加工業、林下經濟，拉大了林業產業鏈條，使百姓走上了致富之路。范縣灘區發展特色農業種植，辛莊鄉姜堤口村種植的20多hm小拱棚白沙蜜小甜瓜，使種植戶人均收入增加1000多元。

灘區旅游資源豐富[18]，除了現在已經建成且小有名氣的小浪底風景區外，還有黃河濕地、懸河景觀、珍稀動植物等自然旅游資源。通過對焦作市黃河灘區的調查和灘區土地資源特點的分析，李明秋等[19]認為灘區土地資源可持續利用的正確道路是以糧食生產為主，同時要因地制宜，促進農、園、林、牧、漁業協調發展。

2.2 灘區人口安全與遷建

除了調整灘區產業結構，許多研究者認為[6，15，20]，黃河灘區人口壓力過大，不能讓189.5萬人靠灘地的農業活命，而要結合城鎮化把部分農民轉移出去，進入新的產業領域。

楊建設等[21]認為，村莊外遷解決了灘區居民生命財產的安全問題，但是由于對政府修建房屋的質量和房臺高度心存疑慮，因此影響了灘區居民的外遷。徐娟等[22]統計了灘區試點搬遷前后居民人均住房面積變化情況，有34.18%的人回答搬遷后面積增大了，有20.92%的人回答面積不變，還有44.90%的人認為搬遷后住房面積減小了。由于搬遷居民新的宅基地面積都有統一標準，原有住房寬敞的居民無疑會認為搬遷后面積減小。左萍等[23]也認為外遷安置是保障灘區居民生命財產安全的最好措施，但外遷安置是否成功取決于政府的投資力度（移民及安置區都滿意）和資金的使用方向、地方政府的重視程度、房屋的建設形式與撥款進度控制以及灘區老房子的拆除情況。中國科學院學部[24]研究認為，從較長時期看，黃河灘區居民大量外遷的可能性低，灘區大部分群眾仍需就地居住和發展生產。能否得到更好的居住環境和發展機會，是灘區居民搬遷與否的核心問題，“成本一收益”對灘區居民的搬遷意愿影響很大[25]。

3 國內外滯洪區建設與管理

美國由于土地資源較豐富，因此在行蓄洪區設置時采取了一次性賠償措施，其行蓄洪區基本無人居住。日本由于土地相對稀缺，因此蓄滯洪區利用需求較大，除了蓄洪功能外，還適度開發了娛樂和生態等多種功能[26]。

我國設有國家級蓄滯洪區97處，區內居住著從事生產活動的大量人口（約1 600萬），人口資源和經濟狀況決定了我國人水共處的現實選擇[26-27]。隨著社會經濟的發展，蓄滯洪區內人與洪水的矛盾越發突出。因此，依據防洪情勢變化及蓄滯洪區社會經濟、地理條件的特點，對不同蓄滯洪區的作用和使用頻率進行科學評估，從而實現精準識別和分類管理，是緩解人水矛盾壓力的一項重大工作。

向立云等[26]認為濕地修復型、規模經營型和轉化為一般防洪區將是蓄滯洪區未來管理的幾種模式。劉樹坤等[27]提出了行蓄洪區可持續發展的基本模式。汪新宇等[28]根據三峽工程等大型水利樞紐建成后長江中下游防洪形勢的變化，提出對長江流域現有蓄滯洪區進行恰當定位、分類建設。劉曉群等[29]以1954年型洪水為目標進行了研究，認為在三峽工程運用后，安化、南頂、安昌和集成安合等4垸不再作為蓄滯洪區是可行的。隨著防洪情勢的變化，淮河行蓄洪區也作了相應調整，淮河干流現有的17處行洪區中，6處行洪區調整為保護區.6處行洪區仍作為行洪區，2處行洪區調整為蓄洪區，2處行洪區還河，還有1處行洪區納入洪澤湖周邊滯洪區[30]。

4 灘區治理研究存在的主要問題

黃河下游灘區治理既是防洪和生態環境治理問題，也是區域社會經濟可持續發展問題，需要考慮自然生態系統與社會經濟系統協同治理。已有研究成果關于灘區在洪水泥沙處理中的作用、灘區滯洪沉沙功能變化、灘區分區運用調整可行性、灘區產業發展以及人口搬遷等方面取得了不少認識，但是由于還存在3個方面的研究難點，因此現有研究系統性、戰略性以及方案具體可行性方面都還不足，難以支撐灘區治理決策。研究難點如下。

（1）未來黃河泥沙多年均值主要有3億t和6億t兩種不同認識，灘區沉沙功能戰略定位亟待厘清。黃河水少沙多、水沙不協調的特點使得灘區在歷史上發揮了巨大沉沙作用，決定了灘區在黃河泥沙處理戰略中有著重要地位，但正如李國英[31]研究指出，若預測將來來水含沙量會顯著下降，則沒有必要強調灘槽水沙交換，也不用擔憂窄河段的淤積問題，從而也不用強調灘區的沉沙功能，可見水沙條件是灘區治理的核心依據。從戰略研究角度看，一方面要進一步分析黃河水沙自然變化規律和趨勢，另一方面也要加強流域系統治理狀態下維持下游河道沖淤平衡的戰略保障能力研究，通過研究在自然演變和人工治理共同作用下下游河道維持沖淤平衡的時間，為灘區治理戰略決策提供關鍵支撐。

（2）大規模群眾搬遷與可持續發展的關系異常復雜，單靠行政手段推動灘區189萬群眾全部搬遷以解決其可持續發展問題的必要性和可行性論證急需加強。在各方面共同努力下，灘區產業得到了一定程度的發展，但灘區基礎設施與相鄰區域相比嚴重滯后，極大地制約了經濟社會發展。正如王樹棟等[32]調查表明，新鄉市黃河灘區有近4萬hm2耕地沒有進行過治理，占當地耕地面積的85%;而己經治理的農田，由于骨干工程以下沒有配套，年久失修，因此也很難正常使用。白繽麗[17]研究認為，防洪問題是黃河灘區必須首先考慮的問題，一些項目由于投資者擔心投資收不回來，因此不愿意到灘區投資。2017年，水利部科技委聯合民盟中央的調研報告也指出，灘區至今沒有一個明確的防洪安全標準，是制約灘區經濟社會發展的根本原因[33]。

隨著農村大量青壯年勞力外出務工，農村常住人口逐年減少，一些觀點認為城鎮化能徹底解決灘區問題，但是要注意一個重要現象，即許多進城務工者的收入都用來在老宅基地上修建新住宅[34]。黃河下游灘區移民搬遷具有特殊性、復雜性和艱巨性等鮮明特點，同時也面臨建設用地指標難以解決、遷建資金難以落實、基礎設施建設難以配套、搬遷補償標準難以提高等諸多問題[35]。工程移民致貧的例子比比皆是，作為非自愿移民，工程移民往往伴隨著失地和失業等一系列社會風險[36]。目前，灘區外遷移民的最大障礙在于外遷群眾的文化素質難以適應城鎮生活和工商業的要求。應該認識到，灘區群眾成功移出灘區是一個長期任務，其關鍵是從文化教育上縮小城鄉差距，并讓搬遷群眾在綜合能力上與城鎮居民基本持平。灘區人口流動有其特殊的復雜性，應盡可能避免行政手段硬性大規模外遷[37]。

城鎮化不是農村發展的萬能鑰匙，特別是不遵循人口就業能力的政策性城鎮化。以城鎮化程度較高的巴西為例，其城市人口比例達到82%.2002年人均GDP突破了3 000美元，但在其1.7億的總人口中，卻有約33%的居民生活在國際公認的貧困線以下[38]。歐洲和日本在工業化、城市化早期發展過程中，對農村、農業發展不夠重視，導致農業人口過快涌人城市，既造成城市人口過于飽和而出現“城市病”，又導致農村地區人口稀疏、農業衰退問題，進一步拉大了城鄉差距，社會發展失衡問題嚴重。之后，這些國家開始重視城市化和農村現代化并行推進，其主要做法是增加農業發展和農村基礎設施的投入，以減小城鄉差距[39]。

（3）灘區生態文明建設與下游防洪治理協同推進模式研究迫切需要深入開展。當前我國社會的主要矛盾已經轉變為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾，其中生態產品需求是人們最普惠的民生需求。河流是人類文明的起源，她不僅孕育了人類文明，而且滋潤著人類文明不斷成長。作為人類文明中心的城市，更是傍水而生，依水而建，延水而展。城市濱水區是城市最富變化的區域，既是城市居民主要的活動空間，又是吸引外來游客開展觀光活動的理想場所，眾多學者圍繞城市濱水景觀建設以促進城市形象提升和城市品質飛躍進行了大量探討[40-43]。但是，在黃河下游復雜的防洪環境下，如何解決中原城市群、濟南都市圈黃河濱水區以及郊野活動旅游區黃河防洪與親水的矛盾，尚未看到相關的系統研究成果。隨著我國全面建成小康社會和生態文明建設戰略的縱深推進，黃河作為中華民族的母親河，其優美生態環境建設必然成為各界關注的焦點之一。

5 展望

黃河下游灘區是下游防洪體系的重要組成部分，也是下游相關地區寶貴的生態空間，同時還是189.5萬群眾生存和發展的根基。灘區治理既涉及防洪和生態環境問題，也涉及區域社會經濟可持續發展問題，需要統籌考慮自然生態系統與社會經濟系統兩個方面。已有研究成果關于灘區在洪水泥沙處理中的作用、灘區滯洪沉沙功能變化、灘區分區運用調整可行性、灘區產業發展以及人口搬遷等方面取得了不少認識，但是由于對未來黃河泥沙情勢和灘區沉沙功能戰略定位認識存在較大爭議，對制約灘區產業發展的防洪約束和灘區人口流動規律等難題未有效解決，對灘區生態文明建設與下游防洪治理協同推進模式也缺乏研究，因此現階段灘區治理步態蹣跚，與臨近區域社會經濟快速發展形成鮮明反差，下游防洪安全與灘區經濟社會發展矛盾越發尖銳。為建設安全、生態、發展、美麗的灘區，建議加強以下幾方面研究。

（1）戰略層面，加強灘區治理方向研究。研究黃河來水來沙及防洪工程體系的變化，不同時期灘區的行洪和滯沙作用及變化趨勢，科學研判灘區治理的自然變化和工程保障條件：依據流域環境和氣候變化的周期性規律，宏觀分析灘區治理的前提和可行條件;利用數學模型等輔助分析工具，計算不同工程治理措施對下游防洪、泥沙處理以及經濟社會發展的影響：針對人民防洪安全、生態環境建設、經濟社會發展的治河需求，結合灘區治理條件，綜合提出灘區治理方向，解決灘區治理的基本原則、空間功能定位和格局劃分等關鍵問題，為促進流域生態環境持續改善和下游人水和諧提供基礎支撐。

（2）方案層面，加強灘區不同治理方案影響研究。首先，進行典型洪水風險計算，重點分析不同河槽邊界條件下不同灘區的洪水淹沒情況，針對性掌握不同灘區洪水風險的差異;然后，進行長系列方案計算，合理選擇方案計算的水沙條件，特別是重點選擇當前比較具有代表性的研究成果，充分吸收已有相關研究，設置廢除生產堤、局部建設防護堤、全河段建設防護堤以及分區運用等方案，計算不同方案對下游防洪、泥沙處理以及社會經濟發展的影響，為研究者和決策者提供更加全面的信息。

（3）技術層面，加強重點關鍵技術研究。黃河下游水沙輸移及河道演變非常復雜，為進一步支撐方案計算成果的科學合理性，需要繼續加強主槽邊界條件變化對輸沙特性的影響、下游高含沙洪水高效輸送的可能性與制約因素、中游水庫群聯合調控塑造高效輸沙洪水的技術、黃河下游高效輸沙模式及臨界輸送條件、持續清水條件下河道橫斷面形態變化特點及枯水河道整治、持續清水條件下游蕩型河段河勢演變趨勢及治理對策等關鍵技術研究。同時，從社會經濟技術層面，加強不同河段灘區發展優勢與潛力研究。

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