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稳定河道生物措施研究
【摘 要】 本文提出“石方圬工工程硬约束控制河道节点，植被护岸软约束固定顺直段河槽。”的综合治理观点，设想在黄河河道主槽岸坡人工引种芦竹，通过芦竹根系的固土作用维持主河槽河相关系，与圬工工程相互配合达到稳定河槽和河道的目的。
【关键词】 黄河；河道；软约束；芦竹
黄河是世界上少见的多泥沙河流，凡是存在堤防的下游河道、河槽均是中上游泥沙不断输移、淤积延伸形成的。主河槽的河相变化和调整也是在原已有河床质上进行。历代治黄专家大多数认为，无论是宏观的治黄方略，还是微观的工程措施，都把以稳定现行河道作为黄河治理的一项重要举措。笔者在黄河三角洲从事水利工作十几年，根据自己的工作经验和体会，提出“石方圬工工程硬约束控制河道节点，植被护岸软约束固定顺直段河槽。”的综合治理观点，期望通过以上措施的实施，稳定下游河道，进而达到稳定河道，长治久安的目的。
一、 设想由来
原山东省政协副主席李殿魁在《论黄河的本质、主要矛盾及根治对策》一文，对黄河的本质论述为在一定能量推动并在三种主要约束之下的流体运动，笔者持认同观点。其中第二种约束是黄河滩地乔、灌、草结合的生物约束，即软约束。他建议在河口河段开展三约束理论指导下的河道治理试验为黄河治理提供参考。文中还提出了截支强干、工程导流、疏浚破门、植被定槽的具体措施。
自2002年，从调整作物种植结构、经济效益、和生态效益出发，黄河三角洲及其附近地区小面积试种芦竹取得成功，引起当地政府和有关企业的重视。从经济效益来说，它是造纸行业替代木浆生产高档纸的上好原料；从环境保护角度来看，芦竹根系发达、适应能力强，用于堤坝防护、防止水土流失作用明显。
笔者设想，在黄河河道主槽岸坡人工引种芦竹，通过芦竹根系的固土作用维持主河槽河相关系，与圬工工程相互配合达到稳定河槽和河道的目的。
二、芦竹介绍
芦竹，英文名称为arundo donaxl，亦称“荻芦竹”，江苇旱地芦苇，乔本科，是一种多年生草本植物，。芦竹在我国分布很广，北起辽宁，南至广西，生产最多的是江浙一带。芦竹的适应能力很强，也易于繁殖，三年生芦竹根每平方米35公斤左右。它即耐寒又耐热，即耐旱又耐涝，在贫瘠的土地上也能生长，在水肥条件好的大田种植，产量会有大幅度提高。
芦竹的单位面积产量平均为3吨/亩每年，高的可达5吨/亩每年。可制得纸浆1.25～2.25吨，如采用现代农业技术栽培管理，产量还会大幅提高。芦竹可以生产优质的高级纸浆，造出的纸强度大，光洁度好，易于漂白。是一种高产优质的造纸原料和优美的旅游景观植物。
从芦竹中可以提取普通纤维素（出浆率45～50%）和纯纤维素（95～97%）戊聚糖（2.4%），以及在没有木质素条件下的灰分（0.1%）这种半成品适合加工人造丝、汽车轮胎帘子线，及各种硬板纸，书写纸、印刷纸、纺织粘胶丝、纤维板和硬压板，在化学加工过程中还可提取饲料蛋白酵母、酒精和糠醛。
三、设想方案
河道整治主要包括河槽整治和滩地整治，而河槽整治历来就是河道整治的重点。而对滩地、滩岸、除硬约束工程已有和规划实施位置之外的顺治河段、未实施工程段没有任何考虑。
河道整治工程的完善为河道的基本稳定打下了基础，但是由于水沙条件的变化，无约束河段的演变，也不遵从已认识的规律，有的变化不可逆转，也进一步影响到河道整治的大局，比如说整治河宽b，无约束河段按照规划应该维持在设计宽度，但是来水来沙条件的变化使无约束河段的变化超出硬约束的控制范围，或达不到理想状况，从而使硬约束工程措施不能很好发挥作用，甚至失效。假设采取一种措施固定无工程硬约束段，消除由此带来的不利影响，与硬约束工程共同发挥作用，则河道整治应该能够更快更好的达到预期目的。
四、 技术可行性
技术可行性主要包括：汛期的抗冲刷性、抗波浪破坏性；芦竹的耐水性；平时的维护管理、及时补种保持完整性。
抗冲刷性：通过合理的种植密度，良好的维护管理，芦竹根系深入岸坡土壤，根据黄河三角洲种植芦竹的经验，根系深度是40-60厘米，固定土壤效果显著。预备实施软约束的河段、河岸按照水流流速大小，可分为缓流段和急流段，大部分河岸处于缓流段上，河道主泓不会位于岸边，少部分处于急流段，一般是硬约束工程的上下游少部分岸段。针对这两种情况可以两种不同的实施方案。方案一可以在缓流段直接整理岸坡按规划设计种植芦竹根。方案二可以在急流段结合采用软料护岸埋设芦竹根和芦竹茎干的办法远近期结合解决。采用软料可以解决短期内水流过快造成的冲刷、坍塌，远期芦竹长成就可以发挥作用。几个生长期过后，就不再需要投入精力管理。
冻害的防止:根据有关资料和黄河三角洲种植经验，芦竹越冬没有问题。
风浪破坏：黄河洪水期间一般不会有大风天气，况且下游主槽河道宽度一般500余米，吹程较小，波浪作用不大，可暂不于考虑。
芦竹的耐水性：芦竹喜湿但不喜水，长期的浸泡肯定不利于其生长， 从已掌握的资料来看，河网岸边的水中的或紧靠的芦竹，虽生长茂密，但是单株茎干长度、直径均不如再靠上的的植株。黄河下游河道来水季节性强，历时较短，植株长成后部分浸泡时间有限，不会造成巨大影响。
五、经济可行性
芦竹作为一种造纸业原料，有它一定的经济利用价值，如果在大田精细管理亩产量可达三吨，毛收入约在1200元。随着造纸业对原料需求的转变，芦竹会成为一种主要原料，又很好的发展前景。黄河三角洲，盐碱荒滩较多，种植芦竹是一个上好选择。黄河岸边土壤、水利条件要优于其他地方，如果在此措施下，稳定了河槽，不仅保证了滩地上其他农作物的经济产量的获得，同时自身也有经济效益存在，既可以当做原料卖出，又可以当做防汛抢险软料使用和储备，还可以进行其他形式的深加工。经济可行。
六、政策需求和社会可行性
采取这一措施和想法，从深远的意义上来说，对依赖黄河滩区生存和发展的当地农民是有利的，既可以保护滩区土地的收益，又可以利用种植芦竹获得一定的经济收益，可谓一举多得。但是如若实施这一方案，必须调动当地农民群众的积极性，所占土地不宜发生所有权变更，防洪的社会效益和收获的社会效益时间上不重叠，不会对农民利益造成不利，工作开展不应该有太大难度；但需要政府的支持和正确引导。必须做到使滩区农民群众有既得利益，才能够使设想变成现实。