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黄河下游生态廊道构建理论与实践

黄河下游生态廊道构建理论与实践

作者:张金良
出版社:科学出版社出版时间:2021-10-01
开本: B5 页数: 352
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黄河下游生态廊道构建理论与实践 版权信息

黄河下游生态廊道构建理论与实践 本书特色

本书可供从事河道治理、生态保护、空间规划等方面研究、设计和管理的水利科技工作者及相关专业师生参考使用。

黄河下游生态廊道构建理论与实践 内容简介

本书在国家全面建设小康社会、大力推进生态文明建设大背景下,结合当前黄河水沙形势,重点围绕黄河水沙、防洪条件变化以及滩区治理面临的新问题,从解决黄河下游"二级悬河"不利形态、保障防洪安全、促进滩区经济发展和满足沿黄城市生态需求的根本要求出发,提出了黄河下游滩区生态治理思路。即:在保持黄河下游"宽河固堤"的格局下,按照"洪水分级设防,泥沙分区落淤,滩槽水沙自由交换"的原则,考虑地方区域经济发展和滩区安全建设需求,对滩区进行功能区划,利用泥沙放淤、生态疏浚等治理手段,将由黄河大堤向主槽的滩地依次分区改造为"高滩"、"二滩"和"嫩滩",各类滩地设定不同的设防标准。"高滩"作为生态移民安置区,解决滩区群众防洪安全问题;"二滩"为高滩与控导工程之间的区域,发展高效生态农业、观光农业等,解决地方经济社会发展问题;"嫩滩"作为河道生态修复保育区,与河槽一起承担行洪输沙功能。通过三滩塑造,探索滩区综合治理新模式,破解黄河下游人水矛盾,实现群众安居乐业,建立滩区观光、休闲等高效农业生产模式,打造黄河沿岸生态经济带、生态休闲旅游区湿地保育区等,形成800多公里生态长廊,为沿黄城市提供生态空间,从而实现治河惠民双赢。

黄河下游生态廊道构建理论与实践 目录

目录
第1章 黄河下游治理与保护 1
1.1 黄河下游河道及滩区概况 1
1.1.1 河道与滩区形成 1
1.1.2 自然概况 3
1.1.3 社会经济概况 5
1.1.4 生态环境概况 7
1.1.5 历史洪灾概况 8
1.2 黄河下游治理与保护历程 12
1.2.1 历史治河概述 12
1.2.2 下游防洪工程体系建设 17
1.2.3 下游滩区治理与开发现状 19
1.2.4 生态环境保护治理现状 23
1.2.5 近期研究成果 25
1.3 黄河下游治理与保护刍议 27
1.3.1 人民治黄以来取得了伟大的历史成就 27
1.3.2 多重国家战略叠加提出了更高更新的要求 29
1.3.3 新时代呼唤新方略、新视角、新理论 30
第2章 黄河下游复合功能和约束结构 31
2.1 黄河下游功能定位体系 31
2.1.1 防洪减淤功能分析 31
2.1.2 经济社会发展功能分析 36
2.1.3 生态功能分析 38
2.1.4 景观文化载体功能分析 44
2.1.5 黄河下游*简功能体系分析 48
2.2 黄河下游功能约束结构 50
2.2.1 下游生态安全屏障尚存在短板 50
2.2.2 下游滩区人水矛盾突出 52
2.2.3 滩区生态供给与需求失衡 54
2.2.4 文化保护传承和弘扬不足 56
第3章 黄河下游生态廊道构建理论 57
3.1 理论体系构架 57
3.2 生态廊道研究进展 57
3.3 理论基础 58
3.3.1 生态学理论 58
3.3.2 基于适宜生态位的空间优化布局理论 60
3.3.3 宽滩游荡型河道多目标综合治理评估方法体系 63
3.3.4 景观生态学视角 66
3.4 黄河下游矛盾解耦 67
3.4.1 黄河下游生态系统结构 67
3.4.2 黄河下游生态系统功能 68
3.4.3 多维度下的黄河下游矛盾解析 70
3.5 黄河下游生态廊道构建基本准则与策略 70
3.5.1 构建准则 70
3.5.2 构建策略 71
3.6 黄河下游生态廊道构建范式 72
3.6.1 黄河下游河道与滩区形态重塑 72
3.6.2 黄河下游堤防及外部廊道建设 73
3.7 黄河下游生态廊道格局 76
3.7.1 高效行洪输沙廊道 76
3.7.2 三生共融生态廊道 77
3.7.3 生态景观文化廊道 77
3.8 黄河下游高效行洪输沙廊道构建 78
3.8.1 黄河下游河道冲淤特性 78
3.8.2 非漫滩洪水冲淤特性 83
3.8.3 滩地滞洪沉沙适应性 86
3.8.4 高效行洪输沙通道再造 91
3.9 黄河下游三生共融廊道构建 92
3.9.1 河槽形态稳定与生态治河 92
3.9.2 高滩生态移民与人水共荣 93
3.9.3 二滩生态构建与格局重塑 95
3.9.4 嫩滩生态修复与生境营造 96
3.10 黄河下游生态景观文化廊道构建 100
3.10.1 现状分析 100
3.10.2 概念、定位及发展目标 101
3.10.3 原则及策略 102
3.10.4 体系构建 103
第4章 黄河下游生态廊道构建关键技术 119
4.1 河流形态重构关键技术 119
4.1.1 宽滩河流滩槽协同再造方法 119
4.1.2 行洪输沙通道长期运行维持模式 123
4.1.3 河流形态重构效果评价 127
4.2 绿色节水节能型城镇供排水系统 136
4.3 河流生态带与沿河城镇群融合发展模式研究 138
4.3.1 滩区生态治理与沿河城镇发展规划的衔接模式 138
4.3.2 引黄灌区滩区农事活动生态发展调控 141
4.3.3 滩区产业与沿河城镇融合发展*佳模式 146
第5章 黄河下游生态廊道可持续发展保障制度研究 150
5.1 黄河下游生态廊道现状管理及制度建设存在问题 150
5.2 黄河下游河道岸线保护与利用研究 151
5.2.1 岸线边界线和功能区的定义 151
5.2.2 岸线边界线的划定研究 152
5.2.3 岸线功能区的划分研究 157
5.2.4 岸线利用与保护管控要求 168
5.3 黄河下游生态廊道建设项目管理对策研究 170
5.3.1 建设项目规模分析 170
5.3.2 建设项目影响分析 173
5.3.3 建设项目管理对策研究 176
5.4 黄河下游生态廊道建设法律制度保障研究 177
5.4.1 立法需求 178
5.4.2 制度创新 179
第6章 黄河下游生态廊道试点规划实践 186
6.1 平原新区黄河滩区试点规划实践 187
6.1.1 基地概况 187
6.1.2 现状问题 194
6.1.3 总体构思 198
6.1.4 高滩居民迁建实施策略 200
6.1.5 二滩生态治理实施策略 216
6.1.6 嫩滩保护及主槽治理实施策略 225
6.1.7 建设特色优势现代产业体系发展规划 226
6.1.8 规划融合评估 243
6.1.9 实施效益评价 272
6.2 长垣黄河滩区试点规划实践 275
6.2.1 长垣黄河滩区概况 275
6.2.2 长垣黄河滩区面临的问题与矛盾 280
6.2.3 长垣黄河滩区生态廊道构建 282
6.2.4 总体规划 283
6.2.5 重点举措 285
6.2.6 政策诉求 309
6.3 开封黄河滩区试点规划实践 310
6.3.1 开封与黄河概况 310
6.3.2 工作基础 314
6.3.3 现状及问题 315
6.3.4 总体策略 322
6.3.5 实践总结 331
第7章 黄河下游生态航道构建展望与建议 332
7.1 黄河下游生态航道提出背景 332
7.1.1 黄河下游航运概况 332
7.1.2 生态航道建设重要意义 332
7.1.3 生态航道建设面临的形势 333
7.1.4 生态航道研究现状 334
7.2 通航条件分析 334
7.3 生态航道建设方案 336
7.3.1 总体建设思路 336
7.3.2 通航标准 336
7.3.3 主要措施 337
7.4 结论与建议 340
参考文献 341
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黄河下游生态廊道构建理论与实践 节选

第1章 黄河下游治理与保护 黄河是我国的第二大河,发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓海拔4500m的约古宗列盆地,流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南、山东等九省(区),*后注入渤海。干流河道全长约5464km,流域面积79.5万km2(包括内流区4.2万km2)。自河源至内蒙古托克托县的河口镇为黄河上游,干流河道长约3472km,流域面积42.8万km2,汇入的较大支流(流域面积大于1000km2)有43条。河口镇至河南郑州桃花峪为黄河中游,干流河道长约1206km,流域面积34.4万km2,汇入的较大支流有30条。桃花峪以下至入海口为黄河下游,干流河道长约786km,流域面积2.3万km2,汇入的较大支流只有3条。黄河下游现状河床高出背河地面4~6m,比两岸平原高出更多,成为淮河和海河流域的分水岭,是举世闻名的“地上悬河”。 本书所关注的黄河下游研究范围从西霞院水利枢纽坝下开始,至黄河入海口结束,以宽滩河段为研究重点。由于中游河南洛阳白鹤镇至郑州京广铁路桥河段与下游一样具有宽、浅、散、乱的宽滩游荡特征且无拦河闸坝阻隔,通常也将其纳入黄河下游研究范围内,在说法上概称黄河下游。山东利津以下断面成为河口河段,为黄河泥沙堆积造陆形成的年轻陆地,形成了多流路入海的河口三角洲地带,其生态系统独特、生物多样性层次丰富,其生态空间功能的强约束性得到了公认。本书将河口地区纳入生态廊道考虑范围,加强保护与修复,探讨水沙通道作用对河口的影响,对河口治理暂不作深入讨论。 1.1 黄河下游河道及滩区概况 1.1.1 河道与滩区形成 黄河下游为堆积型的河道,加之多泥沙的特性,河势游荡摆动,构成了黄河下游善淤、善徙、善决的特点。在输送泥沙入海的同时,也淤积塑造了华北大平原。自有历史记载以来,黄河下游河道发生过多次变迁。自周定王五年(公元前602年)到1948年的2500多年间,黄河下游决口1500多次,大改道26次,因此有“三年两决口,百年一改道”的说法。早期黄河被称为禹河,据历史记载,禹河流路大致经新乡、浚县、广平、广宗、巨鹿、沧县、静海等地,从天津以北流入渤海。周定王五年(公元前602年),河水侵夺漯水、漳水河道,注入渤海。汉武帝元光三年(公元前132年),黄河决口,向南摆动,经泗水入淮水。王莽始建国三年(公元11年),黄河决口,再度东侵漯水。唐昭宗景福二年(公元893年),黄河河口段决口,侵无棣水入海。此后至宋初,黄河下游频繁决口,河道分流不断。直到宋仁宗庆历八年(公元1048年),黄河大改道,北侵御河(今南运河)、界河(今海河)入海。12年后,黄河又东出西汉故道侵笃马河入海,是为北、东二流。此后,宋神宗熙宁年间黄河又东流夺泗入淮,北流合济入海。16世纪,明朝万历年间经潘季驯推行“筑堤束水、以水攻沙”的治河方针,黄河下游基本固定为单股河道(即图1.1-1中的明清故道)。1855年铜瓦厢决口,黄河夺大清河入渤海,形成下游现行河道。与现行河道相比,公元前206年至1127年,黄河变迁范围大都在现行河道以北,1127~1855年,黄河变化范围皆在现行河道以南。 图1.1-1 黄河下游河道变迁图 下游河道自白鹤镇至京广铁路桥河段为禹河故道,已有几千年的历史;京广铁路桥至东坝头(兰考县)河段为明清故道,已有600多年的历史;东坝头以下河段是1855年铜瓦厢决口后,黄河从东坝头改道流向东北,穿运河夺大清河以后形成的。黄河夺大清河入海之后,洪水漫流达20余年,沿河各地为限制水灾蔓延,顺河筑堰,遇湾切滩,堵截支流,修起了民埝,后在民埝的基础上陆续修建形成现状大堤(图1.1-2),构成目前黄河下游滩区格局。铜瓦厢决口后黄河侵占了滩区居民的生存生活基地,堤防的修建使大量人口成为滩区居民。同时黄河下游河势游荡摆动,小洪水不上滩,一年中至少有一季收成,广阔的滩地适合人类耕作、生活。 图1.1-2 黄河下游堤防格局示意图 1.1.2 自然概况 (1)地形地貌 黄河下游的地貌类型主要为平原,有少量山区、丘陵。自沁河入黄口以下两岸为黄河冲积扇平原区,形成了我国*大的平原—黄淮海平原,渔洼以下为黄河三角洲。在山东东平湖以下右岸有一些山区丘陵,黄河下游*大支流大汶河在此山区形成。历史上黄河下游两岸平原是水域,由黄河长期淤积形成平原。由于堤防约束水沙,黄河下游河道淤积严重,成为世界闻名的“地上悬河”,也成为淮河、海河流域的天然分水岭。现行河道为1855年铜瓦厢决口形成的,河床已高出大堤背河地面4~6m,局部河段达10m以上,高出两岸平原更多,严重威胁着黄淮海平原的安全,是黄河防洪减淤的*主要河段。从桃花峪至黄河口,除南岸东平湖至济南区间为低山丘陵外,其余全靠堤防挡水。 黄河下游河床高于两岸地面,汇入支流很少。支流只有天然文岩渠、金堤河和大汶河三条,由于河道淤积升高,入黄不畅。河道上宽下窄,比降上陡下缓,由2.65 降到1 。按照河道自然形态,黄河下游河道可分为游荡型、过渡型、弯曲型和河口段四类。 白鹤镇至高村(东明县)河段,河道长299km。其中,京广铁路桥以上,右岸为高出河面100~150m的邙山黄土丘陵;左岸温县以上一般高出河面10~40m,称为青风岭,温县以下地面逐渐降低,沁河口两侧修有堤防。京广铁路桥以下为广阔的大平原,两岸均修有堤防。该河段滩地广、河宽、水散,冲淤幅度大,主流摆动频繁,为典型的游荡型河段,两岸大堤堤距一般为5~10km,*宽处达20km以上,河道比降为1.72 ~2.56 ,支流伊洛河、沁河在此段汇入。 高村至陶城铺河段,河长165km,由于河道控导工程的作用,尽管河势仍然变化较大,但主槽已趋于稳定,属于由游荡向弯曲转化的过渡型河段。两岸大堤堤距为1.4~8.5km,大部分在5km以上,河道平均比降为1.48 。 陶城铺至宁海河段,河长322km,除右岸东平湖至济南郊区宋庄为石质山区未修堤防外,其余全靠堤防挡水。两岸整治工程较多,河势稳定。两岸大堤堤距为0.4~5km,一般为1~2km。河道平均比降为1 左右,属弯曲型河段,支流大汶河在此段汇入。 宁海以下为河口段,河长92km,现行入海流路是1976年人工改道清水沟流路,目前已行河三十多年。 (2)气象、水文 黄河下游地跨河南、山东两省,除河口地区外,均属大陆性季风气候,四季分明,冬季漫长寒冷,春季干燥少雨,夏季炎热,降水高度集中,秋季凉爽。以郑州市为例,郑州市年平均降水量为648.8mm;各年的降水量很不均衡,1964年降水量达1041.3mm,1986年降水量只有384.8mm。1978年7月2日,日*大降水量为189mm,三日*大降水量达215.9mm,分别占当年降水总量的32.6%和37.3%,为历年*大。7~9月降水量占全年的50%~56%,冬季降水量占全年的4%~5%,年内大到暴雨降水日数为5~7d。 黄河河口地区属北温带半湿润大陆性气候,光照充足,四季分明。多年平均气温为12.2℃,极端*高气温达41℃,极端*低气温为–22℃。多年平均降水量为601mm,*大年降水量达950mm,*小年降水量为284.6mm。多年平均水面蒸发量为1944.2mm。全年日照小时数为2750h,年均无霜期为211d。风向随季节变化,年均风速为3.7m/s。 黄河下游洪水主要由中游地区暴雨形成,洪水发生时间为6~10月。黄河中游的洪水,分别来自河龙间(河口镇—龙门区间)、龙三间(龙门—三门峡区间)和三花间(三门峡—花园口区间)这三个地区。 由于黄河流域面积大,上游、中游、下游各区的气候特性和暴雨特性各不相同,因此各区所发生的洪水并不同时遭遇。对实测和调查资料统计分析,花园口站大于8000m3/s的洪峰流量,都是以中游地区来水为主所造成的;兰州站相应来水流量一般仅2000~3000m3/s,组成花园口站洪水的部分基流。下游为“地上悬河”,汇入水流较少。以三门峡以上来水为主的“上大洪水”和以三花间来水为主的“下大洪水”一般不遭遇。 (3)潮汐与风暴潮 黄河三角洲滨海区大部分岸段为不正规半日潮,仅神仙沟口附近岸段表现为不正规日潮,离神仙沟越远半日潮性质越强,现行清水沟入海位置为不规则半日潮性质。各地潮差不等,神仙沟以北潮波附近潮差*小,仅为0.4m,沿三角洲北部岸线向西和沿三角洲东部岸线向南,潮差均逐渐增大,徒骇河口、小清河口潮差达1.6~2.0m。 三角洲地区的大风主要是东北风,8级以上的大风中东北风占将近一半。春季(3~5月)大风日数*多,约占全年大风日数的一半。西部海岸的大风日数多于东南海岸。因此,风暴潮多发生在春季和西部海岸。 百余年来,黄河三角洲发生特大风暴潮8次,分别是在1845年、1890年、1938年、1964年、1969年、1992年、1997年和2003年,其中1997年8月发生的特大风暴潮,无棣县东风港出现3.26m的*高潮位,浪高达到4m,造成了严重的人员伤亡和损失。 1.1.3 社会经济概况 黄河下游防洪保护区面积广大,涉及黄淮海平原的重要经济地带。由于特殊的黄河河情,下游悬河一旦发生洪水决溢,其洪灾影响范围将涉及冀、鲁、豫、皖、苏5省的24个市110个县(市、区),总土地面积约12万km2,耕地1.12亿亩 。黄河下游两岸防洪保护区内人口密集,2017年人口约9655万人,有郑州、开封、新乡、济南、聊城、菏泽、东营、徐州、阜阳等大中城市,有京广、京沪、陇海、京九等铁路干线以及京珠、连霍、大广、永登、济广、济青等高速公路,有中原油田、胜利油田、永夏煤田、兖州煤田、济宁煤田、淮北煤田等能源工业基地。由于目前河床高出背河地面4~6m,局部超出10m,黄河一旦决口,洪水淹没和泥沙埋没,将造成人民群众大量伤亡和巨大经济损失。除洪水直接淹没造成巨大损失外,洪水带来的泥沙沉积在城市、农村、工矿企业,淤塞治海、治淮水系和引黄渠道,淤高交通道路,大量良田沙化,这些损失远远超过直接淹没的损失,对经济社会和生态环境造成的损害将长期难以恢复。 黄河下游两岸堤防约束着广大滩地,社会经济发展历史悠久,是不可忽略的重要区域。 黄河下游渔洼以上河段流经河南省、山东省的15个市43个县(市、区)。下游河道面积为4860.3km2,现行河道两岸堤防之间,有120多个大小不等的滩地,滩区面积为3154.0km2(含封丘倒灌区),占下游河道总面积的65%。按滩区面积划分,单个滩区面积大于100km2的有7个,50~100km2的有9个,30~50km2的有12个,30km2以下的有90多个。滩地大部分位于陶城铺以上河段(表1.1-1),面积占下游滩区面积的83%以上(表1.1-2)。 表1.1-1 黄河下游滩区总体情况 表1.1-2 黄河下游滩区主要滩区情况表(2007年卫星解译数据) (1)人口 1946年人民治黄之初,黄河下游河道内已居住有40多万人。2007年,黄河水利委员会(简称“黄委会”)通过入户调查、抽样调查的方式,对黄河下游滩区人口进行了全面统计,人口总数为189.52万人。考虑河南、山东两省多年人口自然增长率计算至2014年,黄河下游滩区共有1928个村庄,人口195.79万人,其中河南省共有村庄1146个,人口130.92万人;山东省共有村庄782个,人口64.87万人,这次数据统计分析与2014年黄委会开展黄河下游河道测绘工作时典型调查人口基本一致。2013~2017年,河南省人民政府陆续开展外迁安置试点工作。2017年,发展改革委印发《山东省黄河滩区居民迁建规划》《河南省黄河滩区居民迁建规划》,人口处于不断变化中。2019年,通过典型调查和抽样统计,滩区居住群众约190万人,河南、山东两省迁建规划完成后仍有近百万群众生活在洪水威胁中。 黄河下游滩区

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