滹沱河兩大梯級水庫生態(tài)調(diào)度探討

肖偉強(qiáng)，郎志欽，石寶紅

（1.河北省黃壁莊水庫管理局，050224，石家莊；2.河北省水利廳，050011，石家莊）

滹沱河是海河流域子牙河水系兩大支流之一，發(fā)源于山西省五臺山北麓，至河北省獻(xiàn)縣樞紐全長587 km，崗南、黃壁莊兩座水庫（以下簡稱崗黃水庫）是滹沱河中下游的兩座梯級大型水庫,崗黃水庫總庫容29.14億m3，總控制流域面積 2.34萬km2，占滹沱河總流域面積的95%，基本控制了山區(qū)洪水。崗黃水庫聯(lián)合調(diào)度曾抗御了“63·8”和“96·8”兩次特大洪水，發(fā)揮了巨大的防洪作用。崗黃水庫是石家莊市和河北省重要工業(yè)企業(yè)——西柏坡電廠的水源地，還為下游6處灌區(qū)300多萬畝 （20多萬hm2）農(nóng)田提供農(nóng)業(yè)用水，為流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展作出了很大貢獻(xiàn)。

一、崗黃水庫對流域生態(tài)的影響

崗黃水庫的修建產(chǎn)生了巨大的防洪效益和興利效益，但水庫帶來的生態(tài)影響也引起人們的高度關(guān)注。在20世紀(jì)60年代以前，滹沱河流域地表水和地下水資源都很豐富，河道長年有水，區(qū)域淺層地下水埋深3～5 m，西北部山前平原溢出帶泉水暢流，洼淀、濕地遍布。20世紀(jì)70年代以后，流域生態(tài)環(huán)境發(fā)生了顯著變化。

1.河道長年斷流

崗黃水庫修建前，滹沱河河道長年有水，崗黃兩庫均在1958年開始興建，兩庫蓄水后，滹沱河下游逐漸成為一條泄洪河道。20世紀(jì)70年代以前，泄洪量和泄洪次數(shù)較多，70年代僅有4年河道干涸。80年代除1988年泄洪外，其余年份河道無過水。90年代有8年河道干涸。近30年來，滹沱河河道長年斷流，即使河道有水也只是汛期1個月左右。滹沱河河道長年干涸，河灘裸露，植被稀少，生態(tài)環(huán)境脆弱。近年河道內(nèi)非法采砂、挖砂吸鐵、掘草放牧現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，加劇了滹沱河生態(tài)環(huán)境的惡化。

2.地下水水位逐年下降

自20世紀(jì)70年代以來，石家莊市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展用水主要依靠超采地下水維持，長期超采引發(fā)區(qū)域性地下水水位下降，形成地下水降落漏斗。隨著地下水開采強(qiáng)度的增大，漏斗不斷擴(kuò)展，現(xiàn)漏斗面積達(dá)400多km2，有關(guān)專家提出，石家莊地下水水位正以每年1 m的速度下降，個別地點(diǎn)埋深已達(dá)50多m，如果不采取措施，10～20年內(nèi)地下100 m以上含水層將基本被抽干。

3.洼淀、濕地逐漸消失

從20世紀(jì)60年代初到70年代末，由于水資源過度開發(fā)，流域洼淀、濕地來水量明顯減少，而用水量增加，逐步萎縮消失，生態(tài)環(huán)境發(fā)生了很大的變化。許多洼淀干涸多年，大都被開墾為農(nóng)田。

4.生態(tài)防護(hù)林消失

20世紀(jì)70年代，從滹沱河的平山段到藁城段，沿河兩岸種植了十幾萬畝生態(tài)防護(hù)林，形成了木佛林場、小壁林場、滹沱河林場3條大型防護(hù)林帶。由于河道長年斷流，地下水水位下降，加上人為破壞，從20世紀(jì)80年代中期以來，滹沱河沿岸十幾萬畝的生態(tài)防護(hù)林陸續(xù)出現(xiàn)大面積枯死現(xiàn)象，到目前只剩下小壁林場唯一一條防護(hù)林帶。在冬春季節(jié)，滹沱河成為市區(qū)風(fēng)沙、粉塵的主要來源。

二、對崗黃水庫開展生態(tài)補(bǔ)償調(diào)度的思考

1.把生態(tài)調(diào)度納入水庫調(diào)度統(tǒng)一考慮

崗黃水庫是滹沱河上兩座控制性大（1）型水利樞紐工程，崗黃水庫的調(diào)度方式直接影響著下游的水生態(tài)環(huán)境。原有的水庫設(shè)計(jì)運(yùn)用方式，在進(jìn)行防洪和興利調(diào)度的同時(shí)，很少考慮對下游生態(tài)和庫區(qū)水環(huán)境的影響，造成下游生態(tài)環(huán)境惡化。這就要求水庫在今后的調(diào)度運(yùn)用時(shí)，要把維系良好的生態(tài)環(huán)境作為一項(xiàng)重要的目標(biāo)，把生態(tài)調(diào)度納入水庫調(diào)度統(tǒng)一考慮，積極探索水庫防洪、興利與生態(tài)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的水庫綜合調(diào)度方式，使水庫對壩下游生態(tài)和庫區(qū)水環(huán)境造成的負(fù)面影響控制在可承受的范圍內(nèi)，并逐步修復(fù)生態(tài)與環(huán)境系統(tǒng)，充分發(fā)揮水庫作用，不斷提高水庫的社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

2.要正確把握生態(tài)調(diào)度的方式

崗黃水庫位于我國水資源開發(fā)程度最高的海河流域，水資源開發(fā)率高達(dá)96%，再取出一定量的生態(tài)用水，難度可想而知。滹沱河中下游長年斷流，崗黃水庫生態(tài)補(bǔ)償調(diào)度不可能一步做到維持河流基本生態(tài)流量。崗黃水庫生態(tài)調(diào)度應(yīng)結(jié)合滹沱河的綜合整治工程，在近期重點(diǎn)解決城市河道斷流問題；南水北調(diào)工程通水后，使河道斷流時(shí)間和長度繼續(xù)減少，并逐步恢復(fù)到70年代初期河流徑流狀態(tài)。近期崗黃水庫的生態(tài)調(diào)度可以考慮以下幾種方式：

①向石家莊市生態(tài)引水工程——民心河供水。崗黃水庫從1998年開始向民心河供水，崗黃水庫年均供水2000萬m3，大大改善了城市的生態(tài)環(huán)境。民心河全長56.9 km，水面平均寬20 m，分為東西南北中5條環(huán)城區(qū)河道，在河道兩岸新建、修建22座公園。民心河的建成，使城市新增水面面積近250萬m2，新增綠化面積140萬m2，民心河沿岸已成為石家莊市居民健身、娛樂、游玩的好去處。

②結(jié)合滹沱河的綜合整治，給滹沱河部分河段補(bǔ)水。滹沱河是石家莊市重要的水源地和生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。滹沱河綜合整治工程已于2007年11月正式開工，工期為3年，規(guī)劃治理范圍為黃壁莊水庫以下70km河段。工程完工后，全市將新增水面500萬m2，綠地600萬m2，崗黃水庫可適時(shí)向河道進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水，全市生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境將得到進(jìn)一步改善。

③對地下水進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償。滹沱河斷流和超采地下水，使滹沱河兩岸和石家莊市漏斗區(qū)形成一個良好的地下調(diào)蓄空間。黃壁莊下游河道入滲條件較好，利用崗黃水庫棄水和汛期雨洪資源，在適宜地點(diǎn)建設(shè)地下水入滲場，將有效遏制地下水水位持續(xù)下降的趨勢，不斷涵養(yǎng)地下水源，明顯改善石家莊市地下水生態(tài)環(huán)境。

④對流域濕地補(bǔ)水。滹沱河綜合整治工程在水庫至張石高速、塔子口至藁城東界部分河段，種植濕地植物、濕地花卉，營造濕地生態(tài)系統(tǒng)，形成1000萬m2左右以溪流、水面、水生植物、鳥類棲息地為特色的濕地景觀，崗黃水庫可結(jié)合濕地的建設(shè)對滹沱河進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水。濕地的建成，會引發(fā)一系列生態(tài)改變，許多消失的生物，會重新回來，石家莊春季多風(fēng)沙、夏季悶熱、冬季干燥的氣候也將得到明顯改善。

三、積極探索保證流域生態(tài)用水的對策與措施

1.科學(xué)利用雨洪資源

在水庫洪水資源調(diào)度過程中，要統(tǒng)籌兼顧，科學(xué)防控，妥善處理防洪、興利及生態(tài)調(diào)度的關(guān)系。要密切關(guān)注天氣變化，深入研究水旱災(zāi)害規(guī)律，充分利用水庫雨水情測報(bào)系統(tǒng)、洪水調(diào)度系統(tǒng)及小尺度降雨預(yù)報(bào)系統(tǒng)等科技手段，綜合權(quán)衡效益、損失和風(fēng)險(xiǎn)，制定科學(xué)合理的調(diào)度方案，果斷決策，有效調(diào)控洪水。還要加強(qiáng)水庫與堤防、蓄滯洪區(qū)聯(lián)合調(diào)度、水庫自身優(yōu)化調(diào)度、崗黃水庫群聯(lián)合調(diào)度等方面的探索與研究，可以利用汛期棄水和雨洪資源進(jìn)行地下水回灌，對外水系來水少的濕地、湖泊進(jìn)行補(bǔ)水，充分發(fā)揮包括水庫在內(nèi)的整個水利與防洪工程體系的防洪減災(zāi)、興利和生態(tài)功能。

2.對崗黃水庫實(shí)行汛限水位動態(tài)控制，提高水庫蓄滿率

水庫汛限水位動態(tài)控制是指水庫在汛期，根據(jù)實(shí)時(shí)雨情水情，利用預(yù)報(bào)結(jié)果，在不降低水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)，確保水庫、上下游地區(qū)防洪安全前提下，按照經(jīng)科學(xué)論證并經(jīng)有關(guān)部門審批的水庫汛限水位動態(tài)控制方案確定的控制范圍對汛限水位進(jìn)行浮動的調(diào)度過程。國家防總自2002年起開始開展水庫汛限水位設(shè)計(jì)與運(yùn)用專題研究，基礎(chǔ)理論專題和試點(diǎn)水庫研究工作基本結(jié)束，現(xiàn)在正開展成果的推廣應(yīng)用。在多方面的努力下，崗黃梯級水庫汛限水位動態(tài)控制課題在2006年正式立項(xiàng),此項(xiàng)工作在不降低水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)的前提下，根據(jù)水庫設(shè)計(jì)及建成后的調(diào)度運(yùn)行資料，運(yùn)用當(dāng)代比較成熟的理論和技術(shù)手段，全面分析水庫汛限水位等主要特征值合理性，依據(jù)研究成果提出水庫汛限水位調(diào)整和崗黃聯(lián)合調(diào)度運(yùn)用方案，從而提高水庫蓄水能力和雨洪利用率，改善區(qū)域水資源承載能力，使水庫更好地為下游經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。

3.加強(qiáng)區(qū)域節(jié)水

目前區(qū)域一方面水資源短缺，一方面用水浪費(fèi)，用水效率低下，科學(xué)用水、節(jié)約用水做得還很不夠。如第一用水大戶農(nóng)業(yè)，浪費(fèi)嚴(yán)重。崗黃水庫共有6處灌區(qū)，灌溉方式全部為大水漫灌，多年平均供水量為7億多m3，平均渠系水利用系數(shù)為0.46，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家的0.7～0.8，在灌區(qū)大力推行農(nóng)業(yè)節(jié)水措施，實(shí)施噴灌、滴灌、中水回用等，節(jié)水潛力巨大；城市生活用水浪費(fèi)現(xiàn)象隨著水價(jià)的調(diào)整以及公民節(jié)水意識的增強(qiáng)，已有所好轉(zhuǎn)，但我國節(jié)水器具使用率普遍低下，城市家庭水重復(fù)利用率還很低，城市節(jié)水仍有潛力可挖。通過強(qiáng)化節(jié)約用水，可減少污水排放量，減輕污水處理負(fù)擔(dān)及環(huán)境污染，也可減輕區(qū)域供水壓力，節(jié)約的水量可以用到生態(tài)環(huán)境的修復(fù)上。

4.改善庫區(qū)水生態(tài)環(huán)境，確保水庫供水安全

隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、人民生活水平的提高，人們對水的需求不僅表現(xiàn)在水量的增加上，而且對水質(zhì)的要求也越來越高。崗黃水庫自1997年向石家莊市供水以來，在水污染防治和水資源保護(hù)方面做了大量卓有成效的工作，水庫水質(zhì)明顯改善，從2006年至今，水庫達(dá)到了國家地表水飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

[1]蔡其華.充分考慮河流生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)因素 完善水庫調(diào)度方式[J].中國水利，2006（2）.

[2]費(fèi)宇紅，陳樹娥，劉克巖.滹沱河斷流區(qū)水環(huán)境劣變特征與地下調(diào)蓄潛力[J].水利學(xué)報(bào)，2001（11）.