黃河下游典型岸線保護(hù)與利用方法研究

屈博 馬靜 鄭涵之 孫一 伊?xí)匝?/p>

摘 要：岸線保護(hù)與利用是黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的重點(diǎn)工作。針對(duì)黃河下游開展適應(yīng)新形勢(shì)的岸線保護(hù)與利用量化分析方法研究，結(jié)合前期相關(guān)研究成果，科學(xué)劃定原陽(yáng)岸線范圍，并從時(shí)間和空間兩個(gè)角度分析2000—2015年原陽(yáng)岸線土地利用結(jié)構(gòu)變化情勢(shì)及驅(qū)動(dòng)因素。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)原陽(yáng)岸線防洪安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)的多重要求，構(gòu)建了權(quán)衡經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益的多目標(biāo)優(yōu)化模型，并模擬2025年原陽(yáng)岸線保護(hù)與利用情景預(yù)案。結(jié)果表明：該方法能夠從數(shù)量結(jié)構(gòu)上對(duì)原陽(yáng)岸線保護(hù)與利用進(jìn)行優(yōu)化配置，并給出不同側(cè)重（經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益）的情景預(yù)案，為黃河流域岸線開發(fā)利用提供一種量化的研究方法與思路。

關(guān)鍵詞：岸線;保護(hù)與利用;多目標(biāo)優(yōu)化;土地利用;黃河下游

中圖分類號(hào)：TV853;TV882.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2021.08.007

引用格式：屈博，馬靜，鄭涵之，等.黃河下游典型岸線保護(hù)與利用方法研究[J].人民黃河，2021，43（8）：39-43，47.

Abstract： The protection and utilization of water front is the essential part of ecological protection and high quality development of the Yellow River Basin. Focusing on the lower reaches of the Yellow River， this paper conducted a study on quantitative methods of water front protection and utilization， which could meet the new developing requirements. We scientifically determined the scope of Yuanyang water front on the basis of previous relevant research， and deeply analyzed the changes of land use structure of Yuanyang water front in 2000-2015 and its drive mechanisms in time and space. Then， we built a multi-objective optimization model after balancing economic， social and ecological benefits， in accordance with the multiple demands on flood control， economic development and ecological protection for Yuanyang water front. And further we predicted a scene plan of water front protection and utilization in 2025. The results demonstrate that this method is able to optimize the protection and utilization of Yuanyang water front in term of quantity and provide a wide range of scene plans with consideration of different emphasis on economic or ecological benefits. And it offers a quantitative method for water front exploitation of the Yellow River Basin.

Key words： water front; protection and utilization; multi-objective optimization; land use; Lower Yellow River

內(nèi)河岸線是河流開發(fā)利用的主要資源之一，自古就以豐富的資源優(yōu)勢(shì)和良好的區(qū)位特征，成為人類傍水而居的主要活動(dòng)場(chǎng)所。但受認(rèn)識(shí)和技術(shù)水平的限制，目前在開發(fā)利用過(guò)程中普遍存在開發(fā)無(wú)序、過(guò)度開發(fā)等問(wèn)題，岸線生態(tài)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展形勢(shì)日益嚴(yán)峻[1]。黃河下游岸線因其特殊的功能與定位，情況更為復(fù)雜。黃河下游灘區(qū)（岸線內(nèi)絕大部分區(qū)域）既是黃河滯洪沉沙的場(chǎng)所，也是190萬(wàn)群眾賴以生存的家園?，F(xiàn)狀情況下防洪運(yùn)用、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)之間的矛盾突出，教育、醫(yī)療等基礎(chǔ)設(shè)施較為薄弱，群眾生活困苦，已成為區(qū)域發(fā)展的“短板和洼地”。

當(dāng)前，在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn)時(shí)期，國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者圍繞黃河下游治理和岸線開發(fā)利用進(jìn)行了諸多有益的探索。田勇等[2-4]系統(tǒng)分析了灘區(qū)在防洪新形勢(shì)下的功能作用以及支持經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的能力等，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合資料分析與數(shù)學(xué)模型計(jì)算成果，進(jìn)一步提出了“一條寬河”前提下全面加強(qiáng)“高效行洪輸沙通道”和“美麗生態(tài)文化廊道”建設(shè)的灘區(qū)開發(fā)利用及生態(tài)保護(hù)策略;張金良等[5]提出了“洪水分級(jí)設(shè)防，泥沙分區(qū)落淤，灘槽水沙自由交換”的生態(tài)治河方略，進(jìn)而建立了黃河下游灘區(qū)生態(tài)再造與治理新模式。然而，目前研究多集中于宏觀的戰(zhàn)略層面，對(duì)于更加具體、精細(xì)尺度的黃河下游典型岸線研究則較少。

本文選取黃河下游原陽(yáng)岸線為研究對(duì)象，深入分析2000—2015年原陽(yáng)岸線土地利用結(jié)構(gòu)及其時(shí)空演變情勢(shì)，明確土地利用動(dòng)態(tài)演變的驅(qū)動(dòng)因素。在此基礎(chǔ)上，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)三大效益，構(gòu)建原陽(yáng)岸線多目標(biāo)優(yōu)化模型，并模擬2025年原陽(yáng)岸線保護(hù)與利用情景預(yù)案，以探索適應(yīng)新時(shí)代的岸線保護(hù)與利用量化分析方法，為黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展相關(guān)工作的推進(jìn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)處理

1.1 原陽(yáng)岸線范圍

原陽(yáng)段位于黃河下游桃花峪至高村河段的左岸、河南省新鄉(xiāng)市境內(nèi)（見(jiàn)圖1），河道為平原河道，長(zhǎng)65.52 km。岸線是由臨水邊界線和外緣邊界線合圍而成的區(qū)域，根據(jù)水利部《河湖岸線保護(hù)與利用規(guī)劃編制指南（試行）》（以下簡(jiǎn)稱《指南》），原陽(yáng)岸線邊界線劃定如下。

（1）《指南》指出，外緣邊界線可劃定為堤防工程管理范圍的外緣線。按照《河南省黃河河道管理辦法》規(guī)定，本文采用原陽(yáng)段黃河大堤背河側(cè)30 m作為外緣邊界線。

（2）《指南》指出，臨水邊界線可劃定為：①治導(dǎo)線或整治方案線（一般為中水整治線）;②造床流量、平灘流量水邊線或?yàn)┎鄯纸缇€（平原河道）。然而，治導(dǎo)線實(shí)際上是設(shè)計(jì)中理想的整治流量水邊線，對(duì)于河勢(shì)尚不穩(wěn)定的原陽(yáng)河段，兩條治導(dǎo)線之間的區(qū)域可能小于實(shí)際中常洪水的行洪區(qū)。此外，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，受河勢(shì)擺動(dòng)影響，造床流量、平灘流量水邊線也會(huì)隨之變化。在此條件下，本文考慮采用相對(duì)穩(wěn)定的灘槽分界線作為臨水邊界線，臨水邊界線以河道整治工程線為基礎(chǔ)，其余部分主要是生產(chǎn)堤、道路等組成的連接線。

連接劃定的外緣邊界線、臨水邊界線以及原陽(yáng)縣行政區(qū)邊界線，得到原陽(yáng)岸線的范圍，見(jiàn)圖1。

1.2 原陽(yáng)岸線概況

原陽(yáng)岸線總面積約為323.69 km2，有北裹頭、馬莊、雙井等十余處護(hù)灘控導(dǎo)工程，相對(duì)穩(wěn)定。岸線內(nèi)無(wú)自然保護(hù)區(qū)，且開發(fā)利用項(xiàng)目不多，有少量灌區(qū)引黃閘、跨河橋梁、管線等工程。土地利用現(xiàn)狀以農(nóng)業(yè)種植為主，近年來(lái)，與生態(tài)旅游結(jié)合的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)模式得到快速發(fā)展。鑒于此，可考慮在不影響防洪和取水的前提下，對(duì)原陽(yáng)岸線進(jìn)行控制性開發(fā)利用。

原陽(yáng)岸線涉及7個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)202個(gè)行政村，人口20.52萬(wàn)人。受歷史、政策及管理制度等因素制約，岸線內(nèi)無(wú)法大力發(fā)展工業(yè)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展總體相對(duì)緩慢。在國(guó)家有關(guān)部委的大力支持下，2017年印發(fā)的《河南省黃河灘區(qū)居民遷建規(guī)劃》中計(jì)劃用3 a時(shí)間將原陽(yáng)岸線5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)23個(gè)村莊6 529戶，共計(jì)24 317人外遷安置。

1.3 數(shù)據(jù)收集處理

本文采用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括土地利用數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。其中：土地利用數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)——國(guó)家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http：//www.geodata.cn），主要包括耕地、林地、草地、水域和建設(shè)用地5種土地利用類型，空間分辨率為100 m×100 m;社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于《新鄉(xiāng)市統(tǒng)計(jì)年鑒》以及相關(guān)政府報(bào)告等。需要注意的是，原陽(yáng)岸線并非一個(gè)完整的行政區(qū)，沒(méi)有專門的區(qū)域經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)?？紤]到岸線面積較大，是原陽(yáng)縣農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要組成部分，本文中農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧草業(yè)和漁業(yè)產(chǎn)值直接采用原陽(yáng)縣的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，而二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值通過(guò)折算處理得到。

2 原陽(yáng)岸線土地利用時(shí)空演變分析

2.1 時(shí)間變化分析

2000年、2005年、2010年、2015年原陽(yáng)岸線各類型土地利用面積見(jiàn)表1。可以看出，原陽(yáng)岸線以耕地和建設(shè)用地（絕大部分是村莊）為主，這兩類土地利用面積占總面積的97%以上，其中耕地面積最大，占總面積的75%～80%。

從數(shù)量來(lái)看，2000—2015年原陽(yáng)岸線土地利用面積整體變化不大。其中：耕地和水域面積分別增加了7.99 km2和1.43 km2，林地和建設(shè)用地面積分別減少了2.23 km2和7.19 km2。其原因可能是隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展和灘區(qū)遷建規(guī)劃的實(shí)施，岸線內(nèi)人口不斷外流，造成建設(shè)用地面積持續(xù)減小。同時(shí)，城市建設(shè)和擴(kuò)張對(duì)土地資源產(chǎn)生了巨大的剛性需求，為盡力滿足城市工業(yè)區(qū)、基礎(chǔ)設(shè)施等用地，以及國(guó)家對(duì)農(nóng)田保有量等多方面要求，沿黃城市常常會(huì)將岸線內(nèi)大量土地轉(zhuǎn)化為農(nóng)田。

考慮到多年來(lái)不同土地利用類型之間存在相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系，本文計(jì)算了2000—2015年原陽(yáng)岸線土地利用類型每5 a的轉(zhuǎn)移矩陣，見(jiàn)表2。

可以看出，各年份之間主要是耕地和建設(shè)用地的相互轉(zhuǎn)化。從整個(gè)2000—2015年來(lái)看，共有33.87 km2耕地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，約占耕地面積的13.70%，同時(shí)有38.95 km2建設(shè)用地轉(zhuǎn)化為耕地，約占建設(shè)用地面積的55.10%。然而，直接計(jì)算2000年和2015年的土地利用類型轉(zhuǎn)移面積發(fā)現(xiàn)，僅有16.72 km2耕地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，以及23.86 km2建設(shè)用地轉(zhuǎn)化為耕地。這說(shuō)明岸線內(nèi)存在部分區(qū)域在耕地與建設(shè)用地之間反復(fù)轉(zhuǎn)化，本研究認(rèn)為可能是由人口遷移聚集和經(jīng)濟(jì)發(fā)展活動(dòng)造成的。

2.2 空間變化分析

采用ArcGIS空間分析工具，對(duì)2000—2015年原陽(yáng)岸線土地利用類型空間分布變化情勢(shì)進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)圖2?？梢钥闯?，2000—2005年空間分布變化很小，僅在臨近河道處出現(xiàn)小范圍的水域轉(zhuǎn)化為耕地，其原因是修建的控導(dǎo)工程進(jìn)一步減小了洪水威脅，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。2005—2010年原陽(yáng)岸線耕地和建設(shè)用地變化明顯，在臨近河道處大量耕地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，并呈現(xiàn)斑塊狀聚集的態(tài)勢(shì)。然而2010—2015年出現(xiàn)幾乎完全相反的情況，即臨近河道處建設(shè)用地復(fù)耕。查閱遙感影像資料發(fā)現(xiàn)，其原因是沿河控導(dǎo)護(hù)岸工程以及道路等配套設(shè)施修建時(shí)，就近建設(shè)了許多非永久性輔助建筑，在工程結(jié)束后又對(duì)其進(jìn)行了拆除與復(fù)耕。此外，岸線臨近大堤處大量耕地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，而中部區(qū)域主要表現(xiàn)為建設(shè)用地轉(zhuǎn)化為耕地。

2.3 驅(qū)動(dòng)力分析

原陽(yáng)岸線自然條件比較穩(wěn)定，導(dǎo)致土地利用類型轉(zhuǎn)化的驅(qū)動(dòng)力主要為社會(huì)驅(qū)動(dòng)力，包括人口因素、經(jīng)濟(jì)因素以及政策因素。其中政策因素占主導(dǎo)地位，包括城鎮(zhèn)化發(fā)展和灘區(qū)遷建規(guī)劃引發(fā)人口外流，防洪法規(guī)、基本農(nóng)田制度、生態(tài)紅線制度等限制經(jīng)濟(jì)發(fā)展，政府引導(dǎo)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等。

3 原陽(yáng)岸線保護(hù)與利用優(yōu)化研究

3.1 多目標(biāo)優(yōu)化模型構(gòu)建

目前，國(guó)內(nèi)外土地利用優(yōu)化方法眾多，其中多目標(biāo)優(yōu)化方法能夠克服目標(biāo)單一的局限，其優(yōu)勢(shì)得到眾多學(xué)者的認(rèn)可，已被廣泛應(yīng)用于土地可持續(xù)利用規(guī)劃中[6-8]。本文在綜合分析原陽(yáng)岸線資源特征與發(fā)展需求的基礎(chǔ)上，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)三大效益，利用多目標(biāo)優(yōu)化方法構(gòu)建原陽(yáng)岸線保護(hù)與利用優(yōu)化模型。

3.1.1 目標(biāo)函數(shù)

模型目標(biāo)函數(shù)主要考慮經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，具體如下。

（1）經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)。經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)函數(shù)可表示為

式中：F1為經(jīng)濟(jì)效益總值，萬(wàn)元;Bi為經(jīng)濟(jì)效益系數(shù)，即第i類土地利用單位面積產(chǎn)出，萬(wàn)元/km2，1～5分別對(duì)應(yīng)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧草業(yè)、漁業(yè)和二三產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值;xi為第i類土地利用的規(guī)劃面積，km2。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)的原陽(yáng)岸線各土地利用類型的面積以及對(duì)應(yīng)的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，計(jì)算2000—2015年的經(jīng)濟(jì)效益系數(shù)值，在此基礎(chǔ)上，利用灰色模型預(yù)測(cè)得到2025年各土地利用類型的經(jīng)濟(jì)效益系數(shù)值?；疑Ｐ虶M （1，1） 把分散在時(shí)間軸上的離散數(shù)據(jù)看成一組連續(xù)變化的序列，并采用累加或累減的方式，弱化未知因素的影響程度，構(gòu)建一個(gè)以時(shí)間為變量的連續(xù)微分方程，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)目的，具有預(yù)測(cè)精度高、運(yùn)算過(guò)程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[9]。

由此，可得經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)函數(shù)為

（2）生態(tài)效益目標(biāo)。生態(tài)效益目標(biāo)函數(shù)可表示為

式中：F2為生態(tài)效益總值，萬(wàn)元;Ci為生態(tài)效益系數(shù)，即第i類土地利用對(duì)應(yīng)的生態(tài)價(jià)值系數(shù)，萬(wàn)元/km2。本文采用謝高地等[10]制定的中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值系數(shù)，見(jiàn)表3。

由此，可得生態(tài)效益目標(biāo)函數(shù)為

3.1.2 約束條件

根據(jù)原陽(yáng)岸線資源特征、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)的需要，約束條件主要考慮防洪安全、岸線總面積、人口總量、土地開發(fā)強(qiáng)度、生態(tài)保護(hù)等社會(huì)效益目標(biāo)。需要注意的是，由于相關(guān)規(guī)劃尚未發(fā)布，采用的2025年數(shù)據(jù)大多為基于灰色模型GM （1，1）的預(yù)測(cè)值。

（1）防洪安全約束。依據(jù)相關(guān)法規(guī)政策，河道內(nèi)禁止種植林木、發(fā)展工業(yè)項(xiàng)目和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)道路等。因此，設(shè)置林地、建設(shè)用地面積不超過(guò)2025年預(yù)測(cè)值。經(jīng)計(jì)算，2025年林地和建設(shè)用地面積分別為1.45 km2和53.82 km2，則防洪安全約束條件表示為

（2）岸線總面積約束。隨著黃河下游水沙調(diào)控體系的不斷完善，原陽(yáng)岸線的防洪安全形勢(shì)得到了極大的改善。因此，設(shè)置岸線總面積不發(fā)生變化，表示為

（3）人口總量約束。根據(jù)河南省黃河灘區(qū)居民遷建規(guī)劃和部署，至2025年原陽(yáng)岸線總?cè)丝诓怀^(guò)180 916人。結(jié)合推算的2025年人口密度約為3 584人/km2（人口總量與建設(shè)用地面積的比值），則人口總量約束條件表示為

（4）土地開發(fā)強(qiáng)度約束。根據(jù)現(xiàn)有原陽(yáng)縣土地規(guī)劃 “要確保耕地?cái)?shù)量的穩(wěn)定和質(zhì)量的逐步提高” 的指導(dǎo)思想，同時(shí)考慮原陽(yáng)岸線遷建后可能出現(xiàn)的土地復(fù)墾等，設(shè)置岸線耕地面積不小于現(xiàn)有面積（2015年）255.15 km2。此外，2019年印發(fā)的《河南省黃河灘區(qū)優(yōu)質(zhì)草業(yè)帶建設(shè)實(shí)施方案》提出要以中牟縣、原陽(yáng)縣等為重點(diǎn)把黃河灘區(qū)建成中原地區(qū)優(yōu)質(zhì)草業(yè)基地。然而，原陽(yáng)岸線草地面積2025年預(yù)測(cè)值為0，在沒(méi)有得到相對(duì)確切數(shù)值的情況下，本文初步設(shè)置草地面積不小于為1 km2，則土地開發(fā)強(qiáng)度約束條件表示為

（5）生態(tài)保護(hù)約束。根據(jù)原陽(yáng)縣“構(gòu)建沿黃生態(tài)涵養(yǎng)帶”的戰(zhàn)略目標(biāo)，設(shè)置水域、草地面積不小于2025年預(yù)測(cè)值。經(jīng)計(jì)算，2025年水域面積約為5.44 km2，則土地開發(fā)強(qiáng)度約束條件表示為

（6）數(shù)學(xué)模型約束。數(shù)學(xué)模型中各變量非負(fù)，即

3.1.3 模型求解

相對(duì)于傳統(tǒng)的多目標(biāo)決策方法，遺傳算法具有處理目標(biāo)函數(shù)的間斷性和多峰性等復(fù)雜問(wèn)題的能力，能有效應(yīng)用于多目標(biāo)搜索，已被認(rèn)為可能是最適合于多目標(biāo)優(yōu)化的方法[7，11-12]，在此不再贅述。本文選用遺傳算法對(duì)構(gòu)建的原陽(yáng)岸線多目標(biāo)優(yōu)化模型進(jìn)行求解。

3.2 原陽(yáng)岸線保護(hù)與利用情景模擬預(yù)測(cè)

3.2.1 多目標(biāo)優(yōu)化模型非劣解集

基于已建立的多目標(biāo)優(yōu)化模型，計(jì)算2025年原陽(yáng)岸線兼顧經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益綜合較優(yōu)水平的定量化非劣解方案，結(jié)果見(jiàn)表4。對(duì)比不同方案發(fā)現(xiàn)，從方案1到方案10經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)值不斷減小，其原因是在經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)函數(shù)中占據(jù)較大比重的建設(shè)用地面積不斷減小（方案10中減少至0.265 1 km2）;相反，生態(tài)效益目標(biāo)值迅速增大，在生態(tài)效益目標(biāo)函數(shù)中占據(jù)較大比重的水域（濕地）面積增大至44.600 3 km2。

3.2.2 原陽(yáng)岸線保護(hù)與利用情景預(yù)案

從生態(tài)效益最大化的角度來(lái)看，方案10效果最佳，即原陽(yáng)岸線2025年土地利用以耕地和水域?yàn)橹鲗?dǎo)，同時(shí)該方案也符合防洪法規(guī)以及構(gòu)建黃河下游生態(tài)廊道的愿景。然而，從現(xiàn)實(shí)角度來(lái)說(shuō)，方案10中建設(shè)用地面積趨近于0，難以適應(yīng)當(dāng)前遷建規(guī)劃下原陽(yáng)岸線仍有10多萬(wàn)人口居住的情況，不具有現(xiàn)實(shí)意義。目前正處于黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略的推動(dòng)期，根據(jù)“沿黃生態(tài)涵養(yǎng)帶”的規(guī)劃部屬，未來(lái)原陽(yáng)岸線人口外流可能會(huì)進(jìn)一步加快，本文考慮最極端情況，即將岸線發(fā)展演變和居民遷建活動(dòng)引起的建設(shè)用地減少趨勢(shì)直接累加，計(jì)算得到2025年原陽(yáng)岸線建設(shè)用地面積應(yīng)不小于40 km2。在此情況下，按照“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”的理念，推薦方案4作為2025年原陽(yáng)岸線保護(hù)與利用情景預(yù)案，即耕地263.20 km2，林地0.21 km2，草地1.00 km2，水域19.09 km2和建設(shè)用地40.19 km2。需要注意的是，該方案中的濕地和建設(shè)用地面積變化相對(duì)較大，但在當(dāng)前岸線居民遷建外流與土地流轉(zhuǎn)、沿黃生態(tài)濕地公園的規(guī)劃修建等因素綜合作用下，仍有實(shí)現(xiàn)的可能。再者，近年來(lái)黃河下游岸線產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐步調(diào)整，依托水域的生態(tài)種養(yǎng)模式（如蓮藕泥鰍混養(yǎng)等）和休閑觀光農(nóng)業(yè)模式（如田園綜合體等）得到了快速發(fā)展，這也促進(jìn)了水域面積的大幅度增加。

4 結(jié) 論

岸線保護(hù)與利用是黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的重點(diǎn)工作。本文聚焦黃河下游原陽(yáng)岸線，結(jié)合防洪安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)的多重要求，開展適應(yīng)新形勢(shì)的岸線保護(hù)與利用量化分析方法研究。

（1）從時(shí)間和空間兩個(gè)角度分析了2000—2015年原陽(yáng)岸線土地利用結(jié)構(gòu)變化情勢(shì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，原陽(yáng)岸線各土地利用類型面積變化不大（但多年來(lái)耕地和建設(shè)用地之間相互轉(zhuǎn)化頻繁），其中耕地呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，建設(shè)用地和林地呈減少態(tài)勢(shì)。從空間結(jié)構(gòu)來(lái)看，臨近大堤處大量耕地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地，而中部區(qū)域主要表現(xiàn)為建設(shè)用地轉(zhuǎn)化為耕地，臨近河道處則變化相對(duì)不大。

（2）綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益，利用多目標(biāo)優(yōu)化方法構(gòu)建了原陽(yáng)岸線保護(hù)與利用優(yōu)化模型，并模擬2025年原陽(yáng)岸線保護(hù)與利用情景預(yù)案，給出了未來(lái)岸線開發(fā)利用的定量?jī)?yōu)化配置建議。相對(duì)于傳統(tǒng)定性研究，該方法能夠從數(shù)量結(jié)構(gòu)上對(duì)原陽(yáng)岸線保護(hù)與利用進(jìn)行優(yōu)化配置，為黃河流域岸線開發(fā)利用提供了一種量化的研究方法與思路，具有較好的應(yīng)用價(jià)值和前景。

（3）受研究資料和認(rèn)識(shí)水平的限制，本文對(duì)岸線內(nèi)具有突出特點(diǎn)的高灘、二灘、嫩灘等考慮不足。未來(lái)需要加強(qiáng)對(duì)這些影響因素的量化表征研究，并考慮加入分區(qū)分類的思想，補(bǔ)充完善現(xiàn)有模型方法，提高方法適用性以及模擬預(yù)案準(zhǔn)確度。另外，岸線的社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料收集相對(duì)困難，不利于進(jìn)一步深入開展更精確的研究。在當(dāng)前積極推動(dòng)黃河下游河道和灘區(qū)綜合提升治理的新形勢(shì)下，岸線/灘區(qū)尺度基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)工作有待加強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王傳勝.長(zhǎng)江中下游岸線資源的保護(hù)與利用[J].資源科學(xué)，1999，21（6）：68-71.

[2] 田勇，屈博，李勇，等.黃河下游灘區(qū)治理研究與展望[J].人民黃河，2019，41（2）：18-23.

[3] 李勇，田勇，馬靜，等.黃河下游灘區(qū)不同治理方案研究[J].人民黃河，2019，41（2）：43-47.

[4] 田勇，孫一，李勇，等.新時(shí)期黃河下游灘區(qū)治理方向研究[J].人民黃河，2019，41（3）：20-24.

[5] 張金良，劉繼祥，李超群，等.黃河下游灘區(qū)治理與生態(tài)再造模式發(fā)展[J].人民黃河，2018，40（10）：1-5，24.

[6] 李鑫，李寧，歐名豪.土地利用結(jié)構(gòu)與布局優(yōu)化研究述評(píng)[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2016，30（11）：103-110.

[7] 劉菁華.權(quán)衡城市擴(kuò)張、耕地保護(hù)與生態(tài)效益的京津冀城市群土地利用優(yōu)化配置情景分析[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2018，38（12）：4341-4350.

[8] 王紅瑞，張文新，胡秀麗，等.北京市豐臺(tái)區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2009，29（2）：186-191.

[9] 楊華龍，劉金霞，鄭斌.灰色預(yù)測(cè)GM（1，1）模型的改進(jìn)及應(yīng)用[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，2011（23）：41-48.

[10] 謝高地，魯春霞，肖玉，等.青藏高原高寒草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估[J].山地學(xué)報(bào)，2003，21（1）：50-55.

[11] 熊婷.土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化建模與實(shí)證研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008：24-25.

[12] 黃海.土地利用結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化遺傳算法[J].山地學(xué)報(bào)，2011，29（6）：695-700.

【責(zé)任編輯 許立新】