王艷芳,葉凱敏,申彥科
(中水北方勘測設計研究有限責任公司,天津 300222)
大清河流域位于太行山脈向華北平原的過渡地帶,是海河流域主要骨干河流,在華北平原生態(tài)安全格局中具有重要地位。同時,大清河流域又屬于資源型缺水流域,以占全國不到0.2%的水資源承載了全國2.3%的人口、0.9%的地區(qū)生產(chǎn)總值。大清河流域作為我國重要的工農(nóng)業(yè)基地,水資源匱乏與社會經(jīng)濟發(fā)展供需矛盾突出。近年來,隨著流域經(jīng)濟社會的快速發(fā)展以及下墊面條件和水文情勢的變化,流域水資源短缺、水污染嚴重、水生態(tài)惡化等問題日益凸顯,而河北雄安新區(qū)的設立對流域水資源和水生態(tài)安全保障能力也提出了新的更高要求[1]。維護大清河流域生態(tài)安全,加強流域生態(tài)保護,對實現(xiàn)流域及雄安新區(qū)高質量發(fā)展具有重要意義[2]。
大清河系地處海河流域中部,位于東經(jīng)113°39'~117°34'、北緯38°10'~40°102',流域跨山西、河北、北京、天津4?。ㄖ陛犑校?4個縣(市、區(qū)),流域總面積42 972 km2,其中山區(qū)和丘陵平原分別占流域總面積的43.29%和56.71%。流域地處溫帶半濕潤半干旱大陸性季風氣候區(qū),地勢西高東低,地貌類型主要有山地、丘陵、平原,生態(tài)系統(tǒng)多樣。大清河是海河流域較大的河系,源于太行山的東麓,上游分為南、北兩支。北支為白溝河水系,主要支流有小清河、琉璃河、南拒馬河、北拒馬河、中易水、北易水等,白溝鎮(zhèn)以上流域面積10 151 km2;南支為趙王河水系,由潴龍河(其支流為磁河、沙河等)、唐河、清水河、府河、瀑河、萍河等組成,白洋淀以上流域面積21 054 km2。各河均匯入白洋淀,白洋淀下游經(jīng)趙王新河、趙王新渠入東淀,東淀下游分別經(jīng)海河干流和獨流減河入海。在海河干流和獨流減河入??诜謩e建有海河閘和獨流減河防潮閘以防潮水倒灌。河源至獨流減河防潮閘長483 km。
大清河流域位于華北北部,是太行山脈向華北平原的過渡地帶,是華北平原的關鍵區(qū)域,在華北平原生態(tài)安全格局中具有重要地位。太行山是區(qū)域水域的主要發(fā)源地,是大清河流域的主要生態(tài)屏障,其水源保護和土壤保持功能直接影響京津冀地區(qū)甚至華北平原生態(tài)系統(tǒng)安全[3]。
(1)重要水源涵養(yǎng)與土壤保持功能區(qū)。大清河流域處于太行山脈向華北平原的過渡地帶,地貌類型復雜多樣,山地、丘陵、平原、湖泊齊全,主要地貌單元可以分為太行山山區(qū)、淀西平原、淀東平原、濱海平原等。水源涵養(yǎng)與土壤保持功能是山地丘陵地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)重要的服務功能。
(2)國家重點人居生態(tài)安全功能保障區(qū)。大清河流域內人口總量大、密度高、受關注度高,以全國0.4%的國土面積承載了2.3%的人口和0.9%的地區(qū)生產(chǎn)總值,城市生態(tài)系統(tǒng)的人居保障功能極為重要。
(3)流域不適宜開發(fā)河段、限制開發(fā)河段劃分。結合水環(huán)境管控分區(qū),擬將拒馬河張坊以上至源頭、中易水源頭至安各莊水庫、唐河晉冀交界至西大洋水庫、白洋淀、團泊洼、北大港劃定為不適宜開發(fā)河段、湖泊;將拒馬河張坊以下、南拒馬河、白溝河、白溝引河、中易水安各莊水庫以下、瀑河、漕河、唐河西大洋水庫以下、孝義河、沙河、趙王新河、獨流減河等入淀及出淀河流劃定為限制開發(fā)河段。
大清河流域地貌類型復雜多樣,山地、丘陵、平原、湖泊齊全,從西向東依次分布有太行山山區(qū)、淀西平原、淀東平原、濱海平原等。大清河流域地處半干旱區(qū),社會經(jīng)濟發(fā)展需求與水資源短缺的矛盾日益尖銳,水資源超載利用、中下游水環(huán)境污染問題突出、流量不足導致河道干涸、濕地萎縮[4]、河流生態(tài)環(huán)境質量差、生物多樣性低,水生態(tài)功能退化嚴重等均對大清河流域生態(tài)安全構成威脅。
大清河流域地表水水資源匱乏,地下水資源長期處于超采狀態(tài),截至2018 年底,全流域平原區(qū)現(xiàn)狀年地下水超采量為10.75 億m3,并形成了高蠡清-肅寧、一畝泉2 個較大的地下水漏斗。平原淺層地下水超采區(qū)面積為1.49 萬km2,主要分布在淀西平原的保定、石家莊市的縣(市、區(qū))。深層承壓水開采主要集中在中東部平原,面積為1.73 萬km2,其中一般超采區(qū)和嚴重超采區(qū)面積占比分別為29%和71%。
2018 年,全流域平原區(qū)地下水開采量為32.36億m3,淺層地下水、深層承壓水開采量分別占85%和15%。與可開采量相比,全流域平原區(qū)現(xiàn)狀水平年地下水超采量為10.75 億m3,其中淺層地下水超采5.75 億m3、深層地下水開采5.00 億m3,具體情況詳見表1。
表1 大清河流域現(xiàn)狀年地下水超采量 億m3
20 世紀50 年代,大清河流域主要河道水量充沛,常年有水,湖泊密布,濕地連片。20世紀70年代以來,隨著流域大中型水庫的建設和水資源開發(fā)利用的提高,中下游河流開始發(fā)生不同程度的干涸斷流,濕地面積大幅減少。2006—2015 年近10 a 數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,白洋淀北支南拒馬河斷流、干涸350 d 左右,白溝河斷流、干涸也超過150 d;南支唐河斷流、干涸在300 d以上,具體情況詳見表2。
表2 大清河流域主要河流干涸及斷流情況
獨流減河進洪閘至萬家碼頭河段存在干涸情況,萬家碼頭至獨流減河防潮閘河段常年有水,但基本處于長期斷流狀態(tài);大清河斷流干涸嚴重,河流水生態(tài)嚴重退化;海河干流斷流現(xiàn)象較為嚴重。同時,由于入湖水量銳減及人類大范圍開發(fā)等因素影響,白洋淀、北大港水庫、團泊洼水庫等水面和濕地逐步萎縮。近年來,通過實施生態(tài)補水,白洋淀濕地水面面積恢復至226 km2。
由于河道水流過程弱化,水環(huán)境問題突出。
大清河流域涉及京津冀晉4 省市,共包含74 個水功能區(qū),但是部分水功能區(qū)存在歷史水質監(jiān)測資料匱乏現(xiàn)象。本次通過分析2010—2016 年間大清河流域內30個水功能區(qū)的水質變化情況可知,2010—2013 年大清河流域水質逐漸改善,Ⅰ~Ⅲ類水質標準的水功能區(qū)占比由37.50%提升至53.57%,劣Ⅴ類水質標準的水功能區(qū)占比先減后增;2013—2016年大清河流域水質略微惡化,Ⅰ~Ⅲ類水質標準的水功能區(qū)占比由53.57%先減后增為44.83%,劣Ⅴ類水質標準的水功能區(qū)占比由32.14%先增后減為31.03%。2010—2016 年大清河流域總體水質變化,如圖1所示。
圖1 2010—2016年大清河流域總體水質變化
大清河流域河流生態(tài)環(huán)境狀況惡化,難以為生物群落提供適宜的生存和繁殖棲息地。周緒申等[5]認為淀西和淀東平原河流生態(tài)環(huán)境較差,導致流域水生生物物種貧化,浮游植物、浮游動物、底棲動物群落多樣性水平較低,分別為0~1.43、0~1.38 和0~2.16。魚類資源退化明顯,無論在物種多樣性還是種群數(shù)量上都體現(xiàn)出了明顯的下降趨勢,目前尚能發(fā)現(xiàn)的種類多數(shù)為中國東部江河平原區(qū)常見的物種,一些特有種、江海洄游性種類消失,同時魚類小型化現(xiàn)象嚴重。魚類適宜棲息空間嚴重萎縮,目前流域內已經(jīng)基本不存在大型產(chǎn)漂流性卵魚類的“三場”。
通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局,深入推進工業(yè)和城鎮(zhèn)節(jié)水,控制高耗水產(chǎn)業(yè)發(fā)展,創(chuàng)建節(jié)水型載體。根據(jù)《推進南水北調配套工程建設和江水利用實施方案》,采取法律、行政等手段,加大水廠江水水源切換力度,通過南水北調水源置換及工業(yè)城市節(jié)水,基本解決城鎮(zhèn)地下水超采問題;在有引江水地區(qū),按照“城鄉(xiāng)一體、整縣推進”的思路,擴大農(nóng)村飲用江水置換范圍,實現(xiàn)引江受水區(qū)農(nóng)村居民飲用江水全覆蓋。
堅持以水定產(chǎn)和節(jié)水優(yōu)先原則,以農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水為核心,通過調整種植結構、發(fā)展高效節(jié)水灌溉、推廣冬小麥節(jié)水穩(wěn)產(chǎn)配套技術、擴大地表水替代地下水灌溉面積、引江水或引黃水置換農(nóng)村生活水源等措施,實現(xiàn)地下水壓采。
堅持保護與修復相結合,對南拒馬河、小清河、瀑河、漕河、潴龍河等河流上游山區(qū)段實施水源涵養(yǎng)林建設和清潔小流域建設[6]。對南拒馬河、小清河、瀑河、漕河、潴龍河、大清河、獨流減河、海河干流等平原河流及濕地,通過大力調整產(chǎn)業(yè)結構、優(yōu)化農(nóng)業(yè)種植結構和規(guī)模,發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積,退還擠占的河道生態(tài)用水,同時結合再生水利用和南水北調、引黃、引灤等多種水源,保障大清河流域生態(tài)水量,復蘇河湖生態(tài)環(huán)境,打造沿河沿湖綠色生態(tài)廊道。
加快推動南拒馬河、瀑河、漕河、潴龍河、大清河等環(huán)淀河流水環(huán)境綜合整治及本地地表水、地下水和再生水等多水源生態(tài)水量聯(lián)合調度,增加淀區(qū)水動力連通性,提升淀區(qū)水環(huán)境容量,恢復淀區(qū)生物多樣性。對北大港、團泊洼濕地通過于橋水庫“北水南調”、南水北調東線北延應急供水工程開展生態(tài)補水,同時實施庫周退化濕地修復、投食或設置人工巢穴等野生動物保護工程。
嚴格落實流域內“三線一單”生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控規(guī)定,強化流域環(huán)境質量底線要求,根據(jù)流域水資源承載力和資源環(huán)境現(xiàn)狀,貫徹“以水定產(chǎn)”原則,嚴控“兩高”項目,倒逼流域經(jīng)濟社會轉型發(fā)展;加大水污染防治力度,提高重點地區(qū)的排放標準,完善流域治理設施建設,推動已有設施的提標改造;嚴格限制排污總量控制,將流域內水域劃分為禁設排污區(qū)、嚴格限設排污區(qū)和一般限設排污區(qū);結合岸線功能分區(qū)定位,從強化岸線保護、規(guī)范岸線利用等方面分別提出各岸線功能分區(qū)的保護要求或開發(fā)利用制約條件、禁止或限制進入項目類型等。
進一步強化《中華人民共和國水法》等法律法規(guī)確立的水資源保護制度,全面推進落實河長制湖長制,建立大清河流域水資源保護的協(xié)商、協(xié)調和聯(lián)防機制,把水資源保護目標納入相關行政區(qū)的目標考核指標體系中,嚴格水資源保護與管理,維護大清河流域河流健康。
在流域水資源合理配置和高效利用、河湖生態(tài)水量保障、水環(huán)境惡化得到改善的基礎上,建議將流域各條河流大型水庫上游河段劃定為魚類棲息地進行保護,不再建設攔河建筑物。
對于部分中小型水庫,建議根據(jù)上下游情況進行充分科學評估,條件允許的,可以考慮建設示范性過魚設施,以旁通式的仿自然魚道為佳,目的除了溝通河流連通性之外,還能人工創(chuàng)造微生境,有利于魚類物種多樣性的恢復。河流連通性同時包括縱向和橫向連通性,因此建議對一些堤防工程采取近自然的生態(tài)修復措施,恢復河流橫向連通性。
依托流域已建的魚類增殖放流站,加大人工增殖放流種類、規(guī)模,提高魚類多樣性,除鰱魚、鳙魚、草魚等常規(guī)種外,還應增殖青魚、黃顙魚、黃鱔、鳊魚、鲌魚、鱸魚等經(jīng)濟魚類。同時,嚴格執(zhí)行現(xiàn)有的禁漁期和禁漁區(qū)制度,加強漁政隊伍建設。
大清河流域按照“三線一單”、國土空間規(guī)劃等管控要求,妥善處理流域治理開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護關系,盡可能減少對流域敏感區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)的干擾,嚴格保護流域濕地、森林等自然植被和國家保護動物棲息地及珍稀瀕危保護魚類棲息地;優(yōu)化水資源配置,確保河道及濕地生態(tài)環(huán)境需水量,在一定程度上改善入淀河流及白洋淀淀區(qū)生態(tài)環(huán)境;嚴格大清河水系污染物入河總量控制,防范可能出現(xiàn)的水污染風險,確保大清河中下游水質安全;加強監(jiān)測、監(jiān)督和管理,積極探索建立生態(tài)補償機制,促進流域生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)。