崔紹峰,夏可政,謝興震
(山東省聊城市水利局,252000,聊城)
聊城市位于山東西部,總面積8 715 km2,為典型的華北沖積平原地區(qū),屬半干旱大陸性季風氣候,年平均降水量562.8 mm;全市縣級及以上河道187 條,多為季節(jié)性河道,主要客水資源為黃河水,除黃河及金堤河灘地,全境屬海河流域。 市內東昌湖是我國北方最大的城市湖泊, 獨具“江北水城”特色。 近年水域退化、水資源承載力下降等一系列問題隨著經濟社會發(fā)展逐步凸顯。 清晰研判水域演變趨勢和其中存在的問題,對聊城市進一步開展水域建設保護規(guī)劃、保障水資源可持續(xù)利用、推進區(qū)域高質量發(fā)展以及生態(tài)文明建設工作具有重要意義。 充分發(fā)揮RS/GIS 技術優(yōu)勢, 應用景觀生態(tài)學方法, 依托1990 年及 2019 年 TM/ETM+遙感影像,對聊城市近30 年坑塘、湖庫、河流等主要水域演變情況進行分析研究,結合河長制工作提出具體保護對策。
通過縣域水域面積對比數據分析得出:聊城市水域景觀總體分布格局呈東部集中、西部匱乏的態(tài)勢。 聊城西部的臨清市、冠縣、莘縣三縣占聊城總面積40.6%,1990 年水域面積占全市比重僅15.3%,2019 年三縣面積占比雖有所提高,但仍僅20.5%,西部水域稀少態(tài)勢未發(fā)生根本變化。
監(jiān)測期內,研究區(qū)水域面積變化顯著, 兩期遙感影像水域信息提取結果顯示, 近30 年研究區(qū)總水域面積由1990 年的 17 658.28 hm2, 縮減至 2019年的 14 815.13 hm2,縮減 16.1%。 根據兩期水域信息幾何中心變化分析,監(jiān)測期內,聊城市水域分布整體呈現向西發(fā)展態(tài)勢。幾何中心對比顯示2019年全市水域幾何中心位置較1990 年向西偏北5.7°方向偏移了6 km。 東部縣域水域面積減少速度大于西部縣域水域面積減少速度。
通過空間區(qū)域疊加及景觀類型統計分析,監(jiān)測期聊城水域類別格局指數表(表 1)及 1990—2019 年水域景觀面積變遷表(表2),數據表明,研究區(qū)總體水域布局30 年來發(fā)生劇烈的重構式改變。 監(jiān)測期內研究區(qū)水域空間變化劇烈,其中約3/4 的1990 年水域轉化為非水域用地,2019 年水域中新增水域占比為71%; 說明近30年來研究區(qū)對水域的開發(fā)利用較強。水域密度減小趨勢明顯,水域斑塊個數由1990 年的 6 622 個減少為 2019年的2 271 個,說明人為活動、水資源枯竭等原因造成離散的自然水域退化嚴重。
表1 監(jiān)測期聊城水域類別格局指數表
表2 1990—2019 年聊城市級水域變遷統計表
變遷類型上表現為小型水域逐漸退化、大型水域優(yōu)勢度明顯上升,平均水域斑塊面積由1990 年的28.26 hm2上升為 2019 年的 69.31 hm2; 退化水域平均斑塊面積為2.08 hm2, 新增水域平均斑塊面積為4.83 hm2, 上升趨勢明顯;聚合度指數由1990 年的77.9增長至2019 年的85.2,水域趨于集約化、大型化、孤島化的演變特征明顯。說明聊城市水域已經從以小型水域斑塊為主的自然水域優(yōu)勢格局轉化為以大型斑塊為主的人工水域優(yōu)勢格局。 研究區(qū)因經濟社會發(fā)展導致自然水面大量退化, 同時大量水庫、人工濕地興建, 致使水域區(qū)域集約化、大型化, 加強了水域空間穩(wěn)定性,有利于聊城市水資源合理配置,但對全市生態(tài)多樣性及水資源涵蓄能力造成一定程度的破壞。
水域分布格局的劇烈變化,對整個區(qū)域生態(tài)景觀格局產生巨大影響,水域分布格局變化直接影響區(qū)域水資源循環(huán)和整體能量流動路徑,最終將深刻改變研究區(qū)生態(tài)系統結構、功能及演變趨勢。 經分析總結,監(jiān)測期內聊城水域演變特點:一是監(jiān)測期內,全市水域分布不均衡,東部水域豐富集中、西部水域匱乏稀少的總體局面沒有改變;二是監(jiān)測期內,區(qū)域水域面積呈顯著下降趨勢,區(qū)域內水域分布中心向西靠攏,東部減少劇烈;三是近30 年聊城市水域流入流出劇烈,水域類型景觀格局離散、破碎的自然水域優(yōu)勢度下降,而大面積人工水域呈擴張趨勢。
水域健康, 關系經濟發(fā)展和民生事業(yè), 也是滿足人民群眾對美好生活更高要求的重要保障。 全面實行河長制湖長制以來, 山東堅持以落實行黨政首長負責制為核心,在水資源保護、水域岸線管護等6 個方面下大力氣,取得良好的水域管理保護實效。 進入新發(fā)展階段,面對新形勢新任務新要求, 如何充分發(fā)揮聊城河長制工作經驗優(yōu)勢,探索適合聊城實際的河湖治理新思路、新模式,切實解決聊城水域演變中的具體問題,顯得格外重要。
人為活動因素是聊城水域面積大幅度減少的重要原因。 聊城經濟分布西部低東部高,而東部水域空間變化更加劇烈,人為經濟活動對水域健康發(fā)展的負面影響更加明顯。 具體表現如侵占水域的亂占、亂建、亂堆行為,這些問題在鄉(xiāng)村河道、坑塘上表現尤為突出,最直接的影響就是導致水域面積減少,帶來防洪、生態(tài)環(huán)境等各方面問題。 因此要改善水域萎縮趨勢, 必須做好水域岸線管理工作。2019 年,聊城市強力開展河湖清違清障工作, 全年整治河湖問題3 000 余項,2020 年針對中小型河流又展開了一次起底式摸排,整治各類問題1 500余項, 有效改善了水域侵占現象,為岸線利用管理規(guī)劃落實掃清障礙。 同時積極做好農村河湖劃界工作,明確農村河湖水域的管理責任,真正把農村水域管理的毛細血管打通,從根源上保護好現有水域。
聊城水域分布格局為西南貧乏、東北豐富,這種現象與聊城地勢西南高、東北低密不可分。 西南部河流退化嚴重,河道斷流、淤塞,連通性降低等。 改善這種不平衡,要通過人的正向干預, 即生態(tài)水量管理來實現:一方面要通過完善閘壩的調度管理機制,最大限度維持水域的基本生態(tài)需求; 另一方面利用聊城水網優(yōu)勢,充分發(fā)揮諸如南水北調東線、位山引黃灌區(qū)、彭樓引黃灌區(qū)等水網作用,通過合理的調水補水, 切實改善河湖濕地水域涵養(yǎng)空間,防止水域自然退化。
集約化、孤島化的水域景觀格局雖然使水利管理變得集中高效,但十分不利于發(fā)揮蓄洪滯洪、生態(tài)涵養(yǎng)的功能,鄉(xiāng)村河流、坑塘、濕地的退化使得內澇頻發(fā),人民群眾生命安全受到嚴重威脅。 要因地制宜、盡可能多地恢復濕地水域, 提升流域承載力,恢復河湖自然功能。 要在“最后一公里”上下大力氣,實施農村小河道、小河溝、小塘壩、小湖泊清淤疏浚、岸坡整治和河渠連通,建設生態(tài)河塘,完善農田水利和防洪防澇灌排體系,提高農村地區(qū)水資源調配、防災減災和河湖保護能力。 還要加強水系連通工程建設,構建“湖河相連、水系相通”的水域空間格局,形成布局合理、生態(tài)良好,循環(huán)通暢、蓄泄兼籌,豐枯調劑、余缺互補的健康水域景觀格局。
聊城水資源總量嚴重不足,人均水資源量僅206 m3,不足全國人均的1/10,屬于水資源貧乏地區(qū)。全市多年平均降水量553 mm, 年蒸發(fā)量1 100 mm 以上,易澇易旱,十年九旱。 聊城市年均引入黃河水、長江水、金堤河水等客水約10 億m3,其中,黃河水是主要客水資源,但近年,受黃河河槽下切影響,黃河水可用不可靠的特點愈加明顯。 面對水資源總量及水域萎縮的嚴峻形勢,加強水環(huán)境治理,切實做好節(jié)水工作,尤為重要且迫切。 工業(yè)用水污染、污水直排以及城鎮(zhèn)周邊存在的黑臭水體,進一步降低水域功能, 要加強水域污染整治的系統性,堅持市域統籌, 以小流域為單元,發(fā)揮河長制工作的行政發(fā)包優(yōu)勢,推動各級各部門真正形成合力,解決流域水環(huán)境治理難題。