河道开发利用不能忽视防洪问题
河道开发利用不能忽视防洪问题

河流流域是人类文明的发祥地,逐水而居是人类生存发展的需求。然而,近年来,伴随着黄河流域经济社会的大发展,各类活动对河流干扰加剧,出现多处挤占河道或改变河道功能的现象,对黄河防洪安全造成一定的威胁。
不合理的开发建设影响河道功能
根据对河道影响特点的不同,可将开发利用河道、改变其功能的现象分为两类。
一是利用部分河道,缩窄河宽。
孤山川为黄河的一级支流,是黄河中游洪水的重要来源,其入黄控制站高石崖水文站实测最大洪峰流量达到10300立方米每秒(1977年8月2日)。水文站所在地陕西省府谷县城镇建设发展速度较快,该县正在河岸进行开发建设,新修河堤缩窄了河道。据介绍,新河堤按50年一遇流量约13000立方米每秒设防,但由于河宽缩窄较大,只剩余170米,估计实际过流能力可能不足。高石崖水文站断面以往过洪河宽较大,1977年大洪水涨水过程中流量从2370立方米每秒涨到9450立方米每秒,河宽从199米一直增加到483米,说明在发生大洪水时还是需要较大的行洪宽度。研究表明,当河宽减小时水位涨幅明显增大,增加洪水威胁。
黄河干流宁蒙河道也有过类似的现象。宁夏沿黄河河道建成402千米标准化堤防和508千米滨河大道,这一工程将沿黄10个城市连为一体,成为宁夏新一轮西部大开发的重要引擎。但在建设过程中,采取堵截部分河道支汊、裁弯取直等工程措施,将原河道开发利用,在新修大堤外侧的滩地上进行景观建设和山区移民搬迁、耕地开发等活动,造成河道行洪宽度缩窄。这些建设项目虽然已经过论证评审,但其对河道的潜在影响应加以关注。
二是景观建设改变河道功能和形态。
随着城镇化的不断推进和人们环境意识的提高,人们对城市景观的要求也越来越高。许多地方对市区的河道进行开发和改造,修建挡水围堰或橡胶坝形成大面积水面,组成城市景观的一部分,在景观旁边另外开辟河道泄洪。黄河支流窟野河流经陕西省神木县,该县在城区的河道内修建了5座橡胶坝,分别高3米至5米,形成了150万平方米的水面,在右岸河岸上留出泄洪通道,洪水期放低橡胶坝行洪。这一做法美化了城市环境,却影响了河道行洪。
鄂尔多斯市康巴什新区为美化城市环境,改变流经的窟野河二级支流乌兰马河原河道位置,在原河道内蓄高水位建成景观湖面,而在对岸挖出新河道作为行洪通道。
神东集团总部所在地大柳塔在窟野河一级支流乌兰木伦河上建有3座橡胶坝,坝高2米至4米、宽380米、长1700米,形成神东集团总部靓丽的外景,河道来水全部从河道边上的渠道内通过。从河道今昔对比图片可见,老河道比现在的排洪渠道宽阔得多,河道过流条件完全改变。
据介绍,乌兰木伦镇准备再建3座类似的橡胶坝,渭河中游的咸阳湖也建成了6年,还有许多类似的工程已建或在建。这些潜在风险不容忽视。
其他流域和河流开发提供前车之鉴
河道是水流长期塑造的结果,河道具有一定宽度说明洪水需要一定的过洪通道,历史上曾发生过充满整个河道的大洪水。由于不当利用河道而造成巨大损失的悲剧事件近期在其他流域不断发生,为我们起到了警示作用。
2010年8月7日,甘肃省舟曲县发生泥石流,造成了巨大损失,事件发生的原因值得我们深思。舟曲县城坐落于泥石流冲积扇上,冲积扇的存在说明该地区历史上曾发生过大的泥石流,如果当初在此进行城市建设时能考虑到这一点,或异地建设,或采取必要的防范措施,也就不会发生此次悲剧事件。
在河流中修建挡水建筑物以构建城市景观,发生大洪水时,这些建筑物往往阻碍河道排洪,引起水位抬高,淹没周边地区。2010年7月13日,云南省巧家县小河镇因暴雨引起泥石流,灾害造成多人伤亡。灾害发生前,发生泥石流的河道已经被违章建筑挤占,其中银厂沟宽15米的河道被违章建设的宾馆挤占后只剩下3.5米。这些违章建筑大大降低了河道泄洪能力,加重了灾害。
在发展更早、对河流采取现代方略和措施进行治理开发的西方国家,这一问题表现得更早。美国自18世纪30年代开始大规模地整治密西西比河河道,整治以后,主槽宽度大幅度缩窄,圣路易斯附近河段整治后主槽宽度仅600米左右,约为整治前主槽宽度的1/2,使同流量条件下的枯水水位降低(水深增大,有利于航运),中常洪水和大洪水水位明显抬升。1973年密西西比河上游发生洪水,受上游堤防的束水影响,圣路易斯河段的洪峰水位比以前同流量水位高出3米。1993年圣路易斯水文站发生洪峰为30281立方米每秒的大水,相应水位较20世纪30年代以前同量级洪水升高了约3.3米。水位抬升的主要原因是主槽宽度的显著缩窄,也与整治以后两岸堤距有所减小有一定的关系。
由于长期小水、河槽严重淤积萎缩,黄河下游在“96.8”中常洪水期,渭河下游在“92.8”、“03.9”洪水期,也曾出现过因主槽显著缩窄、同流量水位涨幅明显增大、平滩流量显著减少,中常洪水条件下即发生大范围漫滩的被动局面。
河道开发利用须统筹规划、多措并举
河流哺育了人类,而河流又会形成灾害威胁到人类的生存,人类对河流的开发利用和对洪水的防护一直相伴着人类社会的发展。近期在黄河河道内新修堤防缩窄河道宽度或者在河道中修建挡水建筑物构建城市景观等现象屡有发生。上述现象一方面反映了经济社会发展所引起的人与水争地的矛盾,另一方面也反映了人们由于滩地长期不过水而产生的懈怠心理。气候变化和人类活动可能会引起洪水减少、洪峰流量降低,但在这些尚无定论的情况下,黄河20年未发生大洪水并不意味着不发生洪水。洪水的发生是概率事件,不能因此掉以轻心,在开发利用河道时一定要谨慎、周全。其他流域和河流的前车之鉴应当成为黄河流域河道管理的后事之师。基于此,笔者对黄河河道治理开发及防洪管理提出几点认识和建议。
一要在对流域洪水全面、科学评价的基础上,统筹规划河道的治理开发。
河道干支流、上下游、地区间应从全流域的角度出发进行综合规划,区分重点防洪河段和一般、非防洪河段,根据洪水灾害程度划定可开发区域和不可开发区域等。鉴于全国约有70%的洪涝灾害发生在中小河流,防洪问题十分突出,正在开展的全国中小河流治理和中小水库除险加固专项规划工作,正是统筹规划河道治理开发的契机,要把握机会。
二要对严重挤占河道、影响河道排洪的建设项目进行适当处理。
现阶段,应对河道内各种建筑物的排洪风险进行分析,采取必要措施加大河道排洪能力,或对建筑物做拆除处理。
三要重视防洪非工程措施建设,加强可能淹没区管理。
防洪非工程措施的核心内容是对洪泛区进行多目标的管理(包括区内的社会、经济、人口、工程等各方面),管理的手段包括行政手段、法律手段和经济手段等。
工程措施与非工程措施并重较早始于美国。20世纪六七十年代,美国认识到防洪工程投资年年增加而洪灾损失有增无减的主要原因在于洪泛区利用不合理、人口不断增长等情况后,开始以立法为核心加强洪泛区管理的防洪非工程措施建设,限制和管理洪泛区的土地利用。在社会财富不断增加、城市化发展迅速的黄河流域,应该借鉴美国的经验,在对河道进行治理和提高防洪能力的同时,大力建设完善非工程措施,对可能淹没范围内的区域进行统一规划、管理,有计划地推进城镇发展,合理利用土地。
四要正视洪水灾害,引入洪水风险机制。
从历史洪水事件的发生原因来看,洪水是可以预防但洪水灾害是不可能完全消除的,因此,必须承认洪水可能淹没区发展面临着洪水的威胁。在发展和灾害损失这一矛盾难以协调的情况下,引入洪水风险机制,一方面仍允许当地发展,另一方面通过控制洪水高风险区内的人口增长和经济发展,达到减轻洪灾损失的目的,减少国家对洪灾损失救济的负担,提高对灾民洪灾损失的赔偿能力。
(作者为黄河水利科学研究院教授级高工)