黃河下游防洪工程水土保持植物措施配置研究

摘" 要：

隨著黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展上升為重大國家戰(zhàn)略，黃河下游防洪工程傳統(tǒng)的單一品種喬灌草結(jié)合恢復植被，防浪林、適生林、行道林“三林”固土保水的植物措施配置模式已無法滿足區(qū)域生態(tài)防護層次提升和休閑游賞功能增加的要求。通過調(diào)查黃河下游的生態(tài)環(huán)境、植被分布等情況，從氣象、土壤、立地類型等方面對植物措施的立地條件進行分析，根據(jù)黃河下游防洪工程不同建設內(nèi)容的特點，結(jié)合水土流失防治需求，提出了相應的植物措施復合配置原則，并推薦了適生樹（草）種，以保證黃河下游防洪工程的水土保持植物措施實施既能滿足水土流失防治和生態(tài)環(huán)境提升的需求，也能創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：

水土保持；植物措施；防洪工程；黃河下游

收稿日期：2024-01-23

第一作者：徐凡（1990—），男，河南鄭州人，工程師，碩士，主要從事水土保持規(guī)劃設計及工程管理工作。

E-mail： zz.xufan@163.com

中圖分類號： S157" 文獻標識碼： B" DOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2025.02.006

［引用格式］ 徐凡，解翼陽，王佳欣，等.黃河下游防洪工程水土保持植物措施配置研究［J］.中國水土保持，2025（2）：20-23，71.

黃河下游干流自河南鄭州桃花峪起，到渤海入海口河段止，長786 km，流域面積2.3萬km2，占黃河流域總面積的3%；下游河段總落差93.6 m，平均比降0.12‰。歷史上黃河因暴雨洪水和冰凌洪水而產(chǎn)生的水災遍及全河，頻繁的洪水決口、泛濫和河流改道集中在黃河下游，洪水波及范圍北抵天津、南達江淮，覆蓋面積達25萬km2，黃河洪水災害歷來都為世人所矚目。洪流所到之處，房屋被埋、良田沙化、河道淤塞、人畜湮沒，在造成嚴重經(jīng)濟損失的同時，對環(huán)境也造成了嚴重破壞，且長期難以恢復［1］。

黃河下游河道上寬下窄，最寬處達24 km，最窄處僅275 m。黃河進入下游沖積平原之后，形成了約120多個自然灘［2］，總面積為3 154 km2，占下游河道總面積的65%以上。黃河下游灘區(qū)既是行洪、滯洪和沉沙區(qū)，也是灘區(qū)人民生產(chǎn)生活的重要場所，現(xiàn)有耕地22.7萬hm2，村莊1 928個，人口約190萬人。灘區(qū)經(jīng)濟是典型的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟，農(nóng)作物以小麥、大豆、玉米為主，受汛期漫灘洪水影響和生產(chǎn)環(huán)境及生產(chǎn)條件制約，灘區(qū)經(jīng)濟發(fā)展落后［3］。

根據(jù)黃河流域防洪形勢的變化和防洪需求，國務院批復了《黃河流域防洪規(guī)劃》和《黃河近期重點治理開發(fā)規(guī)劃》，水利部統(tǒng)一部署，水利部黃河水利委員會組織實施了一系列有針對性的黃河下游防洪工程建設。《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十個五年計劃綱要》實施以來，黃河下游防洪工程主要完成了包括堤防加高、堤防加固、堤頂幫寬、堤頂?shù)缆酚不?、控導工程續(xù)建及改建加固、穿堤建筑物拆除改建、險工改建加固、防護壩續(xù)改建、堤頂防浪林建設和防汛道路建設等。

2019年9月18日，習近平總書記在鄭州主持召開黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展座談會，強調(diào)治理黃河的功利好壞，要以百年千年計，不能急，不能馬虎。當下的迫切任務，就是確?！八膫€不”：大堤不決口、河道不斷流、水質(zhì)不超標、河床不抬高。習近平總書記強調(diào)，治理黃河，重在保護，要在治理。要堅持山水林田湖草綜合治理、系統(tǒng)治理、源頭治理，統(tǒng)籌推進各項工作，加強協(xié)同配合，推動黃河流域高質(zhì)量發(fā)展。具體提出了加強生態(tài)環(huán)境保護，保障黃河長治久安，推進水資源節(jié)約集約利用，推動流域高質(zhì)量發(fā)展，保護、傳承和弘揚黃河文化等五個方面的要求。對于保障黃河長治久安，習近平總書記強調(diào)黃河水少沙多、水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)，是黃河復雜難治的癥結(jié)所在，盡管黃河多年沒出大的問題，但絲毫不能放松警惕，要緊緊抓住水沙關(guān)系調(diào)節(jié)這個“牛鼻子”，完善水沙調(diào)控機制，解決九龍治水、分頭管理問題，實施河道和灘區(qū)綜合提升治理工程，減緩黃河下游淤積，確保黃河沿岸安全。

經(jīng)過近年來的防洪工程建設，黃河下游防洪能力得到較大提高，其中堤防“漫決”“潰決”問題已基本得到解決。然而黃河治理具有特殊性和復雜性，在未來相當長的時期內(nèi)，黃河下游仍需不間斷地開展防洪工程建設，以鞏固黃河下游治理成果。隨著黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展上升為重大國家戰(zhàn)略，黃河下游防洪工程傳統(tǒng)的單一品種喬灌草結(jié)合恢復植被，防浪林、適生林、行道林“三林”固土保水的植物措施布置模式已無法滿足區(qū)域生態(tài)防護層次提升和休閑游賞功能增加的要求。因此，本研究基于黃河下游防洪工程建設的不同工程類型，提出相應的植物措施配置建議，以期提升黃河下游防洪工程植物措施的生態(tài)和經(jīng)濟效益。

1" 項目區(qū)基本情況

黃河下游防洪工程涉及2個省13個市，地貌類型有平原、丘陵、山地，以平原為主。黃河下游河道自河南省孟津縣出峽谷后進入華北大平原，河道由數(shù)百米突然擴寬到3～5 km，除南岸鄭州以上及東平湖至濟南為低山丘陵外，其余區(qū)段均依靠堤防擋水。堤防臨河側(cè)一般分布有險工、控導工程和防浪林，防浪林外為耕地；背河側(cè)絕大部分分布有淤區(qū)，淤區(qū)寬窄不等，一般寬80～100 m，淤區(qū)外分布有大量村莊、耕地、魚（葦、藕）塘等。

2" 項目區(qū)植物措施立地條件分析

2.1" 氣象

黃河下游屬溫帶大陸性季風氣候區(qū)，四季分明。選擇鄭州氣象站和濱州氣象站作為典型站，鄭州氣象站位于河南省鄭州市南郊邱寨，坐標北緯34°43′，東經(jīng)113°39′；濱州氣象站位于山東省濱州市，坐標北緯37°22′，東經(jīng)118°01′。根據(jù)鄭州站和濱州站多年氣象資料，鄭州站年均氣溫14.2 ℃，極端最高氣溫43.0 ℃，極端最低氣溫-18 ℃，年均降水量645.2 mm，年均水面蒸發(fā)量1 939 mm，歷年最大凍土層深度27 cm，多年最大風速20.3 m/s；濱州站年均氣溫13.0 ℃，極端最高氣溫40.7 ℃，極端最低氣溫-17.3 ℃，年均降水量589.7 mm，歷年最大凍土層深度57 cm，多年最大風速30.4 m/s。

2.2" 土壤

黃河下游防洪工程區(qū)沿線大部分地區(qū)主要為潮土類土壤，伴隨有鹽土、褐土和棕壤分布，其中主河道大堤內(nèi)側(cè)一般為鹽潮土，大堤兩側(cè)多為淤黏土和兩合土，開封以東黃河向北拐彎處有鹽土分布，魯中丘陵地區(qū)（聊城、德州、濱州、泰安等）有褐土和部分棕壤分布。

潮土主要分布在河流沉積物上，受地下水活動影響，伴有鹽化和堿化過程。黃河沖積平原的潮土（曾稱黃潮土）屬于石灰性潮土，其物質(zhì)來源是西北的黃土。潮土肥力因沖積物的來源和質(zhì)地不同而有差異，土壤呈微堿性，有機質(zhì)含量較高（可達2%以上），適宜耕作。

沿黃大堤淤背區(qū)吹填土以砂壤土、粉砂土為主，總體呈灰黃色?？陂T填土主要分布在歷史口門堤段，以砂壤土摻秸料為主，夾雜黏土、壤土和粉砂土，秸料呈未腐爛狀，柔軟，其主要特點是含有大量腐殖物，與上下游堤段的地層存在明顯差別，特別是腐殖物的成層性和密集程度與其他堤段明顯不同，地層顏色由淺變深，特別是與下部地層交界處，地層顏色明顯不同，老口門地層表現(xiàn)為灰色和深灰色，下部地層表現(xiàn)為黃灰色和棕黃色。

2.3" 植被類型

項目區(qū)屬暖溫帶落葉闊葉林區(qū)，兩岸天然植被稀少，無天然林存在。植被特點是類型少、結(jié)構(gòu)簡單、組成單純。根據(jù)黃河流域植被圖，沿線植被類型、分布大多相似，多以人工栽培植被為主體，即人工林、經(jīng)濟林、水澆農(nóng)田和旱作農(nóng)田。沿黃平原是我國重點建設的農(nóng)業(yè)基地，大部分地區(qū)能夠引黃河水灌溉，目前水澆農(nóng)田面積已達200多萬hm2?；▓@口至高村河段河道較寬（兩岸堤距一般為5～10 km，最寬處達20多km），大堤內(nèi)側(cè)臨河灘地被利用為旱作農(nóng)田，可耕面積達25.04萬hm2，其中，河南省可耕面積16.11萬hm2，山東省可耕面積8.93萬hm2。下游沿黃堤防有行道林、適生林、護堤林、防浪林等人工林工程，隨著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整，經(jīng)濟林、果林、苗圃等種植面積亦在逐漸增加，其他區(qū)域多為四旁植樹和農(nóng)田防護林，項目區(qū)林草覆蓋率為13%左右。

項目區(qū)主要用材樹種有楊、垂柳、榆、槐、臭椿、泡桐、苦楝、白蠟樹、檉柳等；主要經(jīng)濟樹種有蘋果、梨、李、柿、桃、杏、石榴、山楂、核桃、板栗等；糧食作物有小麥、玉米、水稻、紅薯、谷子、高粱、綠豆、紅豆、黑豆、扁豆等；經(jīng)濟作物有棉花、花生、大豆、芝麻、油菜、麻、煙葉等。

2.4" 立地類型

永久占地植物措施主要布置于河道整治工程的壩垛頂面、丁壩迎水面非裹護段、壩襠、背河邊坡和工程管護地等永久占地區(qū)域，施工前剝離表土，后期對綠化區(qū)域進行土地整治、表土回覆，實施喬灌草綠化。穿堤建筑物的管理區(qū)地勢平緩，植物措施以園林景觀樹種為主，選用喬灌草結(jié)合的方式，對剝離的表土進行回覆，并進行穴狀整地和全面整地，栽植喬木和灌木，撒播草籽。堤頂?shù)缆份^為平緩，路面兩側(cè)路基具有植被恢復條件，施工前剝離表土，后期回填表土、平整場地，以滿足植被生長條件。

工程臨時占地綠化的區(qū)域主要是棄渣場渣面、臨時道路、施工生產(chǎn)生活區(qū)和取土場等。對棄渣場和取土場頂面、平臺和邊坡進行土地平整后恢復植被，臨時道路和施工生產(chǎn)生活區(qū)在施工結(jié)束后清除表面硬化物，然后進行土地整治、表土回覆，通過栽植灌木、撒播草種恢復植被。

2.5" 苗木種植技術(shù)要點

1）質(zhì)量要求。用于水土保持植物的苗木及種子必須是一級苗和一級種，并且要有“一簽、三證”，即要有標簽和出廠證、合格證、檢疫證。

2）植苗造林。根據(jù)項目區(qū)周邊土壤條件和綠化要求，栽植方法為穴植，栽種時做到苗木端正，深淺適宜，根系舒展。喬木穴坑規(guī)格為60 cm×60 cm，株行距為 2 m×2 m；灌木穴坑規(guī)格為30 cm×30 cm ，株行距為1 m×1 m（一穴兩株）或 0.5 m×0.5 m（一穴一株）。整地時間一般為春、秋兩季，栽植前回填表土，栽植后及時澆灌“保苗水”，再覆土保墑。

3）人工種草。春、秋季或雨季前進行，人工整地后采取撒播的方式，撒播量為 100 kg/hm2。根據(jù)草籽特性，播種前進行種子處理，以提高發(fā)芽率和幼苗整齊度；播種時先將草籽與濕土拌勻，然后均勻撒在地面，用耙耱覆土，保持厚度一致（2～3 cm），并稍加壓實。

4）撫育管理。幼林撫育管理是促進林木生長的重要措施。造林是基礎，撫育是關(guān)鍵，應認真貫徹“三分造、七分管”和“造、管、撫”并舉的原則，加強撫育管理工作，撫育管理措施包括鋤耕灌水、禁牧禁伐、間伐撫育等。在雨后的晴天進行苗木栽種，加大肥力，保證苗木成活。苗木定植成活后，鋤耕時間以夏季為宜，每年一次。喬、灌木栽植后嚴防人畜踐踏，禁牧禁伐，及時對死亡植株進行補植，注意病蟲害防治。

3" 植物措施配置

按照《黃河堤防工程管理設計規(guī)定》，黃河堤防管理范圍內(nèi)應建設生物防護工程，包括防浪林帶、護堤林帶、適生林帶及草皮護坡等，按照臨河防浪、背河取材、喬灌結(jié)合的原則，合理種植。根據(jù)黃河下游控導、險工、防護壩、堤防等各種防洪工程的建設特點，按照因地制宜、綜合治理的基本原則，配置水土保持植物措施。

3.1" 控導工程續(xù)建

控導工程的續(xù)建主要是針對原有控導工程進行上延或下延，新建壩垛及護岸，根據(jù)工程搶險、管理的交通要求新建防汛路?？貙Чこ痰睦m(xù)建會產(chǎn)生新的裸露面，包括丁壩、垛和護岸的坡面和頂面，其中控導工程的迎水面主體基于工程安全考慮采取散拋石、漿砌石或鉛絲石籠裹護，背水面及頂面未考慮防護措施?？貙Чこ瘫澈觽?cè)設置了10 m寬的工程管護地，屬于控導工程的管理范圍，施工期間施工機械的碾壓及臨時土石方的占壓會破壞原有植被。

在控導續(xù)建工程建設完成后的裸露地面、管護地和土質(zhì)坡面應實施植被恢復和綠化美化的措施，以達到保持土壤水分、固土綠化的目的。具體植物措施配置包括：①受工程建設擾動影響，土壤肥力降低，為了保證植物成活率，植物措施實施前需對綠化區(qū)域進行全面整地，以恢復土壤肥力。②壩垛頂面經(jīng)過整治，地勢平坦，可以通過撒播草籽的方式快速恢復植被覆蓋，針對環(huán)境敏感區(qū)及城鎮(zhèn)區(qū)的工程撒播密度宜適當加大。③壩垛迎水坡面非裹護段鋪設三維植被網(wǎng)，以增強壩體表面的抗蝕能力，同時穩(wěn)定壩坡。④沿丁壩頂面放坡線栽植單排喬木，涉及環(huán)境敏感區(qū)及城鎮(zhèn)區(qū)的工程區(qū)適當栽植部分景觀樹種，其他區(qū)域栽植鄉(xiāng)土樹種。⑤兩座丁壩之間的壩襠存在部分非裹護區(qū)域，汛期有可能上水，應在壩襠位置栽植一排親水喬木，增強坡腳抗蝕性。⑥在工程建設過程中新形成的背河邊坡撒播草籽和穴播植草恢復植被。⑦對工程背側(cè)10 m寬的工程管護地，出于工程安全及圍護隔斷的考慮，同時為了提升區(qū)域景觀功能，栽植4～5排喬木防護林。⑧對于兩座樁壩施工遺留的鉆井平臺，撒播草籽進行植被恢復。

3.2" 控導工程、險工及防護壩改建加固

控導工程、險工及防護壩的改建加固主要是針對壩體高度不足、坦石外坡陡、壩型不合理、老化嚴重、穩(wěn)定性差的險工和防護壩進行坦坡修整、加高幫寬、超高平整及增加裹護等?？貙Чこ?、險工及防護壩的改建加固施工擾動范圍主要包括針對原工程所在位置的機械開挖、碾壓及土石方臨時占壓的擾動，同時部分工程在加高幫寬及超高平整時，會在工程背水側(cè)形成新的裸露坡面。在控導工程、險工及防護壩的改建加固工程建設完成后的施工擾動范圍應實施植被恢復，在改建及加固所產(chǎn)生的新的丁壩（壩垛）頂面、背河邊坡進行綠化美化，以增強水土保持功能。

具體植物措施配置包括：①為保證植物成活率，實施前對綠化區(qū)域進行全面整地，以恢復土壤肥力。②壩垛頂面經(jīng)過挖除重建，原有植被遭到破壞，可以通過撒播草籽的方式快速恢復植被覆蓋，針對環(huán)境敏感區(qū)及城鎮(zhèn)區(qū)的工程撒播密度宜適當加大。③沿丁壩頂面放坡線栽植單排喬木，涉及環(huán)境敏感區(qū)及城鎮(zhèn)區(qū)的工程區(qū)適當栽植部分景觀樹種，其他區(qū)域栽植鄉(xiāng)土樹種。④在原工程加固、加高和拆除重建的過程中新形成的背河邊坡，采用撒播草籽和穴播植草的方式進行植被恢復。

3.3" 堤防工程

1996年以來，按照2000年水平年設計水位，黃河下游陸續(xù)開展了以堤防加高幫寬、堤防加固為主要內(nèi)容的堤防標準化建設。目前黃河下游堤防標準化建設已基本完成，僅剩余局部堤防的堤頂?shù)缆访鎸臃掬伷龊蜕倭糠菢藴实谭赖募痈邘蛯?。對于堤頂改建硬化的堤防，工程建設主要是對堤頂?shù)缆访鎸拥姆掬伷觯划a(chǎn)生新的裸露面；對于加高幫寬的堤防，工程施工會開展堤頂清基和堤坡基礎清理，產(chǎn)生新的裸露坡面及破壞原有堤頂?shù)缆穬蓚?cè)的生物帶。

在堤防工程建設完成后的施工擾動范圍內(nèi)實施植被恢復，堤防背河邊坡和堤頂?shù)缆房紤]相應的植物措施進行綠化美化。具體如下：①為保證植物成活率，植物措施實施前對綠化區(qū)域進行全面整地，以恢復土壤肥力。②沿加高幫寬的堤防頂部道路兩側(cè)栽植行道樹，涉及環(huán)境敏感區(qū)及城鎮(zhèn)區(qū)的工程區(qū)適當栽植部分景觀樹種，其他區(qū)域栽植鄉(xiāng)土樹種。③在工程建設過程中新形成的背河邊坡采用撒播草籽和穴播植草的方式進行植被恢復。

3.4nbsp; 穿堤建筑物工程

黃河下游堤防在孟津以下均為1級堤防，在防洪堤上修建的引水、提水工程及其他灌排建筑物級別均應為1級，其相應的植被恢復與建設工程級別也應為1級，同時應滿足景觀、休憩、水土保持和生態(tài)保護等多種功能的要求。設計時應充分結(jié)合景觀要求，選用當?shù)貓@林樹種和草種進行配置。穿堤建筑物植物綠化美化區(qū)域主要包括建筑物管理區(qū)空閑地和工程管理生活區(qū)。

1）在建筑物管理區(qū)空閑地，為提升景觀效果，采用喬、灌、草間植的方式進行景觀綠化，在建筑物邊界和管理范圍功能區(qū)邊界采用單排綠籬營建景觀隔離帶。

2）在工程管理生活區(qū)，為增加游賞休閑功能，參照公園標準進行綠化。具體包括：①機動車停放區(qū)，采用種植單排綠籬、喬木或立體綠化的方式。②生活區(qū)及辦公區(qū)，采用常綠樹叢或雙排綠籬進行功能區(qū)分割，不同功能區(qū)出入口栽植高大孤植樹作為焦點樹。③管理生活區(qū)空地考慮休憩觀賞功能，結(jié)合場內(nèi)道路布置草坪、灌木疏林和遮陰喬木。

4" 適生樹（草）種推薦

依據(jù)人工重建植物群落與自然植被斑塊匹配的原則，結(jié)合黃河下游防洪工程水土保持植物措施配置要求，應選用合適的水土保持樹種、草種，以完善工程水土流失防治措施體系。

根據(jù)針對黃河下游地區(qū)水土保持植被建設現(xiàn)狀的調(diào)查結(jié)果［4］，黃河下游地區(qū)立地條件較好，可適于多種植物生長，“楊柳榆槐椿，楸構(gòu)梓兩桐”是黃河下游地區(qū)“四旁”植樹、護路護岸護灘的當家樹種，常見樹種還有二球懸鈴木、欒、女貞、銀杏、楓楊、苦楝、元寶槭、三角槭等；草種選擇較為豐富，苜蓿、聚合草和皇竹草主要用作牧草，種植于沙質(zhì)低產(chǎn)田，白車軸草和紅車軸草等主要用于林緣空地和果園生草，蘆葦、蘆竹、香蒲、荻等是黃河下游常見的堤防草本植物，此外該區(qū)域選擇種植的草本類植物還有美人蕉、鳶尾、黑三棱、澤瀉、慈姑、睡蓮、鳳眼蓮，以及檉柳、地膚、千屈菜等。

隨著黃河下游環(huán)境敏感程度不斷增加，我國對其重視程度越來越高，水土保持植物措施種類結(jié)構(gòu)單一的情況得到改善。在滿足基本的水土保持和環(huán)境提升功能以外，還可以結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需要，考慮部分具有經(jīng)濟效益的植物。將黃河下游防洪工程分為主體工程區(qū)、棄渣場區(qū)和料場區(qū)，依據(jù)措施位置提出水土保持植物措施的植物類型和品種選擇建議，見表1。

5" 結(jié)束語

結(jié)合黃河下游防洪工程不同建設內(nèi)容的特點，分析了其植物措施配置需求，并且在黃河下游適生水土保持植物調(diào)查的基礎上，提出品種復合模式配置，采用多種植物搭配建設的方案，可形成合理的復層植被結(jié)構(gòu)，在滿足水土流失防治和生態(tài)環(huán)境提升的基礎上，創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益，供同類工程借鑒參考。

參考文獻：

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（責任編輯" 李佳星）