论黄河河口综合治理与生态保护的协同发展
摘要：基于黄河流域生态保护和高质量发展的宏观背景，梳理了当前情势下黄河河口综合治理和黄河三角洲生态保护的主要目标任务，从入海流路运用、防洪安全、水沙资源供给三个方面阐述了二者的相互关系：入海流路的行河过水决定了当地生态系统的多元化发育态势和生态保护与修复的发展方向；行洪范围与自然保护区范围的相互叠加使二者必然相互影响甚至相互干扰；科学谋划构建黄河入海水沙资源的供给量与时空分配对黄河三角洲生态保护至关重要。此外，以水沙资源的依赖性、治理工程的冲突性为例，分析了黄河河口综合治理与生态保护的关系属性。分析指出：防洪安全与水沙资源供给是黄河三角洲生态保护得以持续健康稳定发展的重要保障和基础条件。在未来一个时期内，应从强化科技支撑力度、构建配套政策体系、优化入海水沙时空分配格局等三个方面入手，深入推进和实现黄河河口综合治理与生态保护协同发展。
关键词：综合治理；生态保护与修复；协同发展；黄河河口；黄河三角洲
进入21世纪20年代，随着黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的贯彻落实和《中华人民共和国黄河保护法》的颁布施行，《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》《黄河流域生态保护和高质量发展水安全保障规划》《山东省黄河流域生态保护和高质量发展规划》等一系列政府及部门规划相继出台，对黄河河口综合治理、黄河三角洲生态保护提出全新更高要求，也为其谋划描绘了史无前例的发展愿景。
作为当下黄河河口及其三角洲地区高质量发展的两大中心课题，黄河河口综合治理和黄河三角洲生态保护有各自的目标要求、任务内容、途径方法、工程举措等，功能、效益也不尽相同，两者生产实践的活动范围处于同一地域，将不可避免地相互影响、相互制约，甚至会出现交叉重叠管理和权益冲突等一系列问题。因此，如何科学和正确处理黄河河口综合治理与生态保护的关系，实现二者均衡和协调协同发展，是不容回避且需要高度重视的重大课题。
01、黄河河口综合治理与生态保护的主要目标任务
1.黄河河口综合治理
围绕黄河河口综合治理的主要目标和任务，《黄河流域综合规划（2012—2030年）》和《中华人民共和国黄河保护法》均提出了明确要求，概括起来主要有三个方面。一是合理布局黄河入海流路，优化入海流路运用模式，充分利用海洋动力输沙功能；禁止侵占刁口河等黄河备用入海流路，强化对刁口河、马新河等备用流路的管理保护及其河流功能的整治恢复。二是构建完善的黄河河口防洪、防凌和防潮工程体系，采取挖河疏浚等具体工程措施，持续加强入海流路泄洪排沙能力，保障入海河道畅通和河口防洪、防凌安全，保障黄河长治久安。三是强化水量统一调度，以黄河流域水沙调控体系建设为契机，塑造和保障适宜的入海水沙过程和数量；通过实施清水沟、刁口河生态补水等工程措施，维持河口生态功能，维护黄河三角洲及其近海区域生态系统健康。
保障防洪、防凌、防潮安全一直是黄河河口综合治理的中心任务。根据黄河防洪规划要求，河口河段设防流量自利津以下分为二级，分别为：利津—渔洼11000m³/s、渔洼以下10000m³/s；堤防设防水位分别为：利津17.63m、西河口12.00m（均为大沽高程）。目前，在以宁海为摆动顶点的近代三角洲区域内，已修筑各类堤防252.2km，其中设防堤长度133.955km；险工7处、坝垛71道，工程总长7.3km；控导工程13处，总长25.7km；防潮堤305.8km，其中临海防潮堤254.9km。按照相关规划，未来一个时期内，黄河河口防洪、防凌、防潮的具体工程措施将主要围绕现行入海流路（即清水沟流路）和刁口河备用流路实施，其中清水沟流路主要有堤防加高帮宽、堤顶硬化、险工与控导工程改建续建、挖河疏浚、拦门沙疏浚等；刁口河流路主要有堤防与河道整治工程修建、涉河建筑物拆除改建、分洪闸和挡潮闸建设等。
黄河河口淤积延伸对黄河下游河道存在不利影响，故从宏观意义上而言，黄河河口综合治理事关黄河下游的长治久安。据此，《黄河流域综合规划（2012—2030年）》明确规定：当黄河河口的演变达到一种特定的临界状态时，即入海流路延伸长度达到一定阈值且西河口10000m³/s水位达到12m（大沽高程）时，就必须实施有计划的人工改道，从而最大限度地减缓这种不利影响。鉴于此，如何减缓和遏制黄河入海流路的淤积延伸，尽量延长现行清水沟流路使用寿命，同样是黄河河口综合治理的重大任务之一。
2.黄河三角洲生态保护与修复
黄河三角洲地处新生陆地、河流与海洋的交汇区域，其独特的无机环境孕育了多样的生态系统，兼具自然性、脆弱性、稀有性、代表性、完整性、多样性等六大鲜明特征。20世纪80年代中期以来，受黄河入海水沙数量锐减、河口河段持续断流以及人类活动干预强度加剧等多重因素的影响，黄河三角洲区域发生了天然湿地萎缩、生物多样性受损、海水入侵及区域盐渍（碱）化日趋严重、陆域生态系统出现逆向演替等一系列生态问题。相关部门审时度势，陆续实施了设立国家自然保护区、制定政策及法规制度、调水调沙及生态补水、水资源节约集约利用、水环境污染治理等多项重大举措，极大改变了黄河三角洲生态系统恶性发展的严峻态势。
黄河三角洲区域内分布有我国暖温带最完整的湿地生态系统，相关统计结果表明：在以宁海为摆动顶点的近代黄河三角洲区域内，湿地（含天然湿地与人工湿地）占比达43%～50%；而在以渔洼为摆动顶点的现代黄河三角洲区域中，湿地占比更是高达70%。为促进河流生态系统健康，提高生物多样性，《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》明确以黄河三角洲湿地为主的河口生态保护区为黄河流域生态保护“一带五区多点”空间布局的“五区”之一，并提出了八项主要举措，概括起来主要有如下四个发展方向：一是保障水资源供给，尤其是切实保障河口湿地生态流量，探索利用非常规水源补给鸟类栖息地；二是实施流路与河道生态补水、河口水系连通、沿海防潮体系建设等工程，恢复黄河三角洲岸线自然延伸趋势，为黄河三角洲地区生态保护与修复营造良好生境条件；三是分类施策，通过建设黄河口国家公园，实施黄河三角洲湿地与重要鸟类栖息地、湿地联合申遗，为其生态保护的可持续发展保驾护航；四是减少油田开采、围垦养殖等各类经济社会活动对湿地生态系统的影响，稳步推进退塘还河、退耕还湿、退田还滩等。上述举措进一步明确了今后一个时期黄河三角洲生态保护与修复主要目标和任务。
02、黄河河口综合治理与生态保护的关系
1.入海流路运用与生态保护的关系
根据《黄河流域综合规划（2012—2030年）》，黄河河口入海流路除现行清水沟入海流路外，还规划有刁口河、马新河及十八户等多条备用入海流路，其中，刁口河流路被视为清水沟流路使用结束后优先启用的备用入海流路。
▲规划流路、自然保护区及黄河口国家公园位置示意
针对上述相关流路，诸多专家学者就运用模式、方式与方案等开展了一系列探索性研究，提出了包括独流、分流与多流入海等多个流路运用模式，具体运用方式主要包括人工有计划改道备用流路、现行流路与备用流路同时行河或轮流交替行河、备用流路作为分水分沙或分洪通道等。显而易见的是，黄河河口入海流路运用模式和方案的不同，必然会导致入海水沙运动、输移和分配特征的不同，从而引发河道、海岸、滩涂等特殊地貌的调整变化，并将极大地改变相关区域内的水因子、地学因子、土壤因子、化学因子等多个无机环境要素，对黄河三角洲内的整个生态格局产生利害不一的重大影响。
20世纪50年代中期以来，基于黄河河口入海流路的自然演变规律以及河口地区的防洪、防凌安全和河道管理效能的要求，黄河河口入海流路持续运用人工干预改道情形下的独流入海模式，经历了神仙沟流路（1953年7月—1963年12月）、刁口河流路（1964年1月—1976年5月）、清水沟流路（1976年5月至今）3个独流入海过程，历经70余年，共增加新生陆地面积约1260km²，并由此孕育塑造了现代黄河三角洲（以渔洼为摆动顶点）区域内多类型生态系统分布与依存的生态格局。这种人工改道独流入海运用模式的实施，总是伴随着新、旧两条流路的更替过程，并在特定时段内对相关区域的生态系统演化产生重大影响。以刁口河流路改道现行清水沟流路为例，刁口河流路在1976年5月停止行河后，由于缺乏水沙资源供给，至2010年前后，流路范围内陆地面积蚀退约235km²，在该区域内，海岸线的侵蚀后退及海水、地下咸水的入侵扩张，严重影响了黄河三角洲自然保护区北部片区生态系统尤其是湿地生态系统的良性发展；与此同时清水沟流路于1976年5月开始运用，至2010年，流路范围内的陆地面积增加了近480km²，并由此造就了黄河三角洲自然保护区的南部片区。由此可见，在黄河三角洲相关区域内入海流路是否行河过水，既决定了当地生态系统的多元化发育态势，也决定了当地生态保护与修复的发展方向。
针对刁口河流路1976年以来日趋严峻的生态恶化态势，2010年6月，黄河三角洲生态调水暨刁口河流路恢复过水试验启动，由此结束了刁口河流路断流34年的历史，这也是黄河河口历史上首次出现的处于人工约束控制下的双流路过水行河入海格局。至2023年的13年间（2016年未补水），对刁口河及其尾闾湿地累计补水达3.97亿m³，恢复退化湿地面积5.5万余亩（1亩=1/15hm²，下同）。这种双流路行河入海格局，在遏制未行河区域内地下咸水入侵发展态势、减轻区域土壤盐渍化、修复受损敏感生境和湿地植被结构、改善水生鸟类生境、增加生物多样性等方面取得了显著效果。这也侧面验证了流路的不同运用模式是否对黄河三角洲生态保护具有成效，影响重大。
如前所述，黄河入海流路的改道标准是当河口河段遭遇10000m³/s设防流量时，西河口（二）水位站（位于利津水文站以下47.5km）相应水位达到12m（大沽高程）且居高不下，为确保防洪安全，就必须将清水沟流路的改道提上议事日程。可以预见的是，当这一改道在未来特定时期付诸实施时，必然会对黄河三角洲自然保护区南、北两个区域的生态系统带来重大影响，主要体现：一是原清水沟流路停止行河和缺乏水沙供给，会引发自然保护区南部片区内海岸线侵蚀后退、海水倒灌、咸水入侵、盐碱化趋势加重等一系列严重生境退化问题；二是在开始行河的刁口河流路，由于堤防、险工及相关河道防洪整治工程的修建，加之每年巨量水沙泄入，当地生态环境包括拟建的黄河口国家公园北部片区布局将受到重大影响。
2.防洪安全与生态保护的关系
黄河河口入海河道的首要功能是泄洪排凌和行水输沙，其设防流量介于10000～11000m³/s。当前情势下，黄河河口渔洼以下长60余km的入海河道，河床平均比降为0.87‱，河道宽度最窄处（有堤防约束）仅有4.5km，最宽处（无堤防约束）达18km，口门以上河道区域总面积为482.4km²，此区域既作为行洪区域属河务部门的水行政管理范围，亦属黄河三角洲自然保护区南部片区的陆域范围。毫无疑问，这种行洪范围与自然保护区范围相互叠加的态势，必然导致二者相互影响甚至相互干扰。
▲清水沟流路行洪范围与自然保护区区域示意
入海河道作为行洪区域，在遭遇一定规模的大洪水过程并发生漫滩洪水时，位于河道内的自然保护区将不可避免地受到洪水侵扰和冲击。诚然，适宜的漫滩洪水有益于自然保护区相关区域内的水沙资源供给，对于改善当地水环境要素、营养盐供给以及缓解土壤盐渍化程度等方面有诸多益处，然而，当发生大级别的漫滩洪水过程时，相关区域的生态保护进程将受到持久性的重大影响。以横贯自然保护区的观测断面（清加6断面）为例，该断面自左岸北大堤至右岸南防洪堤之间的河道断面总宽度为12.647km，断面范围内作为入海洪水主体泄洪排沙通道的同时，其广袤的滩地亦属自然保护区的重要陆地区域。最新的测验结果表明，该河道断面主槽、左滩地、右滩地河床平均高程（黄海基面）分别为1.39m、3.78m、3.24m，河道河床总体平均高程为3.39m，其中滩地总平均高程为3.48m，如下图所示。
▲观测断面形态及洪水位示意
根据“十三五”国家重点研发计划项目专题相关研究成果可以推算得出：在目前河道断面形态条件下，当黄河河口河段分别遭遇5000m³/s、10000m³/s的大洪水流量过程时，该断面相应的水位（换算至黄海基面高程）分别为5.19m、6.14m，分别超过滩地平均高程1.71m、2.66m；而当未来现行清水沟流路濒临改道时，即西河口（二）站10000m³/s流量水位达到12m时，该断面基于黄海基面的水位高程将高达7.62m，超过现今滩地平均高程4.14m。显然，黄河河口入海流路一旦遭遇超过平滩流量的较大洪水过程，将不可避免地出现洪水侵袭自然保护区的境况，尤其是当河口河段遭遇10000m³/s的大流量洪水过程时，洪水将挟带大量泥沙淹没几乎整个自然保护区，而当洪水淹没时间、泥沙沉淤范围及厚度达到某一特定阈值时，将会较大程度地改变包括地貌、土壤、水环境等因子在内的生境要素，导致各类动植物本已适应的发育成长环境发生变异，危及部分鸟类栖息地的安全，甚至可能将已有的生态保护与修复成果毁于一旦，造成不可逆转的生态灾难。
综上而言，黄河河口的综合治理，不仅涉及黄河入海流路乃至整个黄河下游的防洪安全，同时也会影响国家自然保护区和拟建黄河口国家公园的生态环境安全，并直接或间接影响黄河三角洲地区经济社会的可持续发展。在黄河三角洲区域内实施生态保护和修复举措时，绝不可忽视大洪水过程可能带来的潜在威胁及其重大影响。
3.水沙资源保障与生态保护的关系
黄河入海水沙资源既是孕育黄河三角洲生态系统的主导生境要素，也是维系河口地区经济社会可持续发展、维护生态系统良性发展不可或缺的根本基础和前提条件。换言之，黄河水沙资源的供给状况，不仅直接影响着河流对黄河三角洲地区的社会服务功能，而且对该区域的地貌塑造、生境及生态系统演化、生物多样性、初级生产力等也有着至关重要的影响和作用。据不完全统计，自1855年黄河夺大清河自山东入海至2023年的169年间，黄河河口实际行水历时133年，累计入海（利津站）水量、沙量约为54650亿m³、1370亿t，年均410.9亿m³、10.3亿t。巨量水沙入海，加之独特的地理位置和海洋动力条件，不仅造就了面积达2770km²的新生陆地，也孕育形成了全球暖温带最为原始、独具特色的河口三角洲生态系统。
20世纪80年代中期以来，伴随着对黄河流域水资源的高强度持续开发利用，入海水量沙量急剧下降，一度引发河口河段断流。其中，1986—1999年黄河入海（利津站）实测年均水量、沙量分别为150.56亿m³、3.988亿t，仅为此前1950—1985年实测年均值的35.93%、37.85%，而1997年河口河段的断流天数更是达到惊人的226天。黄河入海水沙资源供给的巨大衰减，直接导致部分区域出现盐渍（碱）化加重、天然湿地萎缩、生物多样性受损、陆域生态系统逆向演替等一系列严重生态问题。目前，得益于黄河流域水资源统一管理调度制度建设与实践，以及2008年以来河口持续生态补水等重大举措的实施，黄河三角洲的生态环境已得到极大改善，生态系统趋向良好。据不完全统计，2008—2023年的16年间（2016年未补水），对现行清水沟流路保护区内共计补水8.41亿m³，累计恢复退化湿地面积29.5万余亩，增加水面面积7.5万亩。
保障入海水沙资源供给，从某种意义上讲并不直接取决于黄河河口综合治理，而是需要通过黄河流域内上、中、下游统筹协调和优化调配方能实现。1987年国务院正式批复的《黄河可供水量分配方案》（简称“八七”分水方案），已成为每年度制定黄河水量调度计划、确定年度可供耗水量指标以及各省（自治区、直辖市）引黄耗水指标的依据；2006年国务院颁布了我国第一个流域性水量调度法规《黄河水量调度条例》；水利部及其他相关部委也制定颁布了配套的部门规章和实施办法，如《黄河可供水量年度分配及干流水量调度方案》《黄河水量调度管理办法》等。2020年《水利部关于印发第一批重点河湖生态流量保障目标的函》（水资管函〔2020〕43号）明确：黄河利津断面生态基流为50m³/s。以上规章为黄河入海水沙资源的均衡供给提供了原则依据和制度保障。
值得注意的是，黄河入海水沙资源的供给不仅有数量要求，其时空分配比例亦同样重要。从黄河河口生态需水的角度来看，年度内不同季节、不同月份的需水量不尽相同，且在特定生物的关键生长时期，需要维持特定的流量脉冲。但从利津断面实际径流量过程来看，自小浪底水库运用以来，对比各项生态需水径流量方面研究成果，利津断面实际径流量能够满足要求的年份比例仅为37%～58%，且径流过程缺乏阶段性场次洪水和春季流量脉冲。根据“八七”分水方案，在黄河流域天然年径流量为580亿m³的情形下，分配河道内输沙等生态用水为210亿m³，然而，由于这一部分水量主要来自汛期洪水，大部分无法直接利用，从而导致生态用水的利用效率相对较低。鉴于此，如何在河口地区科学谋划和构建最优化的分水分沙、取水蓄水、输水用水、排水退水的水网连通工程布局，为黄河三角洲的生态保护和修复提供最优化、动态化的入海水沙资源时空分配格局，成为当下亟待解决的重大课题。
4.黄河河口综合治理与生态保护的关系属性
黄河河口综合治理与生态保护的关系具有多重属性，如地域范围的重叠性、目标功能的差异性、防洪安全的保障性、水沙资源的依赖性、治理工程的冲突性等，其中水沙资源的依赖性、治理工程的冲突性表现尤为显著。
水沙资源的依赖性主要表现在两方面。首先，就黄河入海水沙是黄河三角洲生态系统维系、保护和修复进程中无可替代的关键生态要素。统计结果表明：2010—2020年，山东省东营市多年平均可供水量为107256万m³（约15060万m³用于生态与环境补水），其中81021万m³来自黄河流域调水，平均占比为75.5%，在个别年份（如2019年、2020年）占比更是高达90%左右。水是生态之基，没有充足的入海水沙资源供给，黄河三角洲的生态保护和修复将处于难以为继的窘迫境地。这充分显现出黄河三角洲生态保护与修复对入海水沙具有高度的依赖性。其次，水沙资源的依赖性还体现在营养盐的输送方面。营养盐作为水生生物必需的生源要素，对黄河三角洲近岸海域乃至整个渤海海域的生态系统有至关重要的影响。黄河入海水沙是河流向河口和近海水域输送营养盐的无可替代的重要载体，相关观测数据表明：在2001—2005年、2007年、2009—2011年这9年间，黄河入海水量、沙量的年平均值分别仅为155.50亿m³、1.53亿t，较1950—2000年平均值338.08亿m³、8.54亿t明显偏少，但每年挟带的溶解态无机氮、硝酸盐、硅酸盐、亚硝酸盐、氨氮、磷酸盐等6种营养盐的入海量仍然达到18.981万t。
黄河河口综合治理工程与生态保护工程的冲突性主要体现在如下三个方面：一是黄河入海流路的改道及流路人工改汊工程，将会极大改变区域生态格局，甚至会大幅增加生态系统的脆弱性；二是黄河河口综合治理工程（包括堤防修筑、加高、加固，险工与控导工程建设，挖河疏浚，防汛抢险等）的实施，将会影响相关区域一定范围内生态系统的稳定性；三是黄河河口行洪区域内生态保护与修复工程基础设施的建设，如观（监）测平台，实验与管理站，生态补水、取水、输水及水系连通工程等，会在一定程度上影响黄河河口局部区段的泄洪排沙能力。这些均给黄河河口综合治理与生态保护的协同发展带来不可避免的重大挑战。
03、黄河河口综合治理与生态保护协同发展建议
黄河入海流路的科学布局与运用、河口河段的防洪安全、流域水沙资源的充足供应是黄河河口综合治理的三大主要任务，其中防洪安全与水沙资源供给是黄河三角洲生态保护得以可持续健康稳定发展的重要保障和基础条件。据此建议：
①在现行入海流路（包括刁口河备用流路）行洪区域内修建各类基础设施，包括生态环境类观（监）测设施，实施生态保护与修复工程时，应视其所处区域位置、规模大小以及是否会影响河口河段泄洪排凌和行水输沙功能等情况，依照水法、防洪法、黄河保护法及河道管理条例等相关法律法规，针对性开展防洪及洪水影响评价，并提出相应的补偿措施。
②在黄河三角洲区域内实施生态保护和修复的相关措施（包括黄河口国家公园的设立）时，应充分考虑未来流路安排、行河格局，以及径流洪水、风暴潮洪水的侵袭影响，做到未雨绸缪、防患于未然，避免陷入被动。
③在黄河三角洲自然保护区内和拟建的黄河口国家公园内实施必要的黄河河口综合治理工程时，应力求对当地生态环境和生态系统的干扰最小化，并提交环境评价报告，提出相应的应对措施。
④在未来一个时期内，科学处理黄河河口综合治理与生态保护之间的相互关系，并使其协同发展，应主要从如下三个方面着手：一是明确把握不同入海洪水过程对当地生态系统及生境要素的影响约束机制、耦合效应，强化防洪安全与生态保护之间的和谐性分析研究，初步构建“洪水生态学”学科体系，为实现两者之间的统筹协调和各自利益的最优化、智慧化提供决策依据和科技支撑；二是依据涉水、涉海、涉及环境和生态等相关领域的法律法规，制定一整套兼顾黄河河口综合治理和生态保护权益并使之相互适应、相互协调的政策体系，尽可能避免产生矛盾冲突和内耗，实现两者的系统高效管理和均衡协同发展；三是结合黄河流域水沙调控体系的规划建设，从调整入海水沙过程和优化入海水沙在黄河三角洲的时空分配比例入手，维持特定的流量脉冲，进一步探索和深入研究获取入海水沙生态效益的最优化途径、方式方法及具体的工程措施，做到水尽其生态之利、沙尽其生态之用。
