汾河流域生態(tài)環(huán)境存在問題及生態(tài)修復總體思路探析

林興貴

(臨汾市水利勘測設計院，山西 臨汾 041000)

1 概況

汾河是山西省最大的河流，被譽為母親河。臨汾市屬汾河中下游地區(qū)，境內(nèi)汾河長161.5km，約占汾河總長的1/4。汾河自霍州市石柜進入臨汾市境內(nèi)，流經(jīng)霍州市、洪洞縣、堯都區(qū)、襄汾縣、曲沃縣、候馬市等6個縣(市、區(qū))，從侯馬市張王進入運城市的新絳，干流全長161.53km，臨汾市境內(nèi)，支流共有35條，流域面積大于200km2的支流有10條，其中，左岸有6條，右岸有4條，最大的支流澮河，流域面積為2060km2。

臨汾市汾河流域?qū)俜诤又邢掠?，流域?nèi)地勢北高南低，山區(qū)面積大于平川，約占68%，境內(nèi)林地面積較少，約為1629km2，復蓋率為16.1%，總觀全貌為一山地性的高垣。

2 生態(tài)環(huán)境存在問題

歷史時期的影響主要體現(xiàn)在:流域高郁閉度的植被覆蓋逐步降低、水土流失隨之加劇、湖泊面積逐步湮沒、水旱災害的頻次增加?，F(xiàn)在汾河流域生態(tài)環(huán)境問題主要體現(xiàn)在:流域地下水位持續(xù)降低，地表徑流量持續(xù)變小，水域面積不斷縮小，植被破壞退化加劇、水土流失日益嚴重，以及河流污染問題日益突出。

2.1 地下水位持續(xù)降低

自1970年以來，臨汾盆地地下水位平均14.0m左右，到2004年臨汾盆地地下水位持續(xù)降低到82.0m左右，地下水位降幅達68.0m。主要是地下水抽采的過多，補給的過少和保護不夠三大因素。①地下水開采量增加。改革開放以后，隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，地下水開采量逐步加大，水位逐漸降低。②煤炭資源的大力開發(fā)對地下水資源造成的污染和破壞。據(jù)相關(guān)研究，開挖1t煤炭要排出和污染2.5m3水。僅2012年汾河流域煤炭資源就開挖了4000萬t，因此推算有1億m3水受到破壞和污染。③河道斷面縮窄嚴重。20世紀70年代汾河兩岸修建的堤防間距在2.0～3.0km，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，兩岸的水域、濕地被改造為良田或被村鎮(zhèn)擴張擠占和壓縮，汾河寬度被壓縮到只有250～300m，造成河水對地下水的補給大幅降低。④隨著地下水位的持續(xù)降低，汾河流域的山泉逐漸干涸、消失，就連郭莊泉、霍泉、龍子祠泉等的涌水量也大幅降低。

2.2 地表徑流量不斷減少

根據(jù)對汾河1956—2013年實測水文資料的分析，1979年之前年均降水量555.7mm，年均徑流量10.43億m3；1980—2000年年均降水量516.5mm，年均徑流量7.58億m3；2001—2017年年均降水量519mm，年均徑流量7.45億m3。年均徑流量的減少受降水量減少的影響，也與地表下墊面的變化有關(guān)。與1979年之前年均降水量和徑流量的變化相比，1980—2000年徑流量減少1.63億m3，其中受降水量減少的影響占比為45%，受地表下墊面變化的影響占55%。2001—2017年的年均徑流量和1979年之前的變化相比，減少2.98億m3，其中受降水量減少的影響占比為15%，受地表下墊面變化的影響占85%。

2.3 植被退化加快

山西地處黃土高原東端，山區(qū)海拔高，風速大，蒸發(fā)能力強，水面蒸發(fā)量在900～1100mm以上。汾河流域多屬黃土區(qū)，土壤孔隙大，毛細管作用強，持水能力大，夏季儲存在裸土中的降雨量在劇烈日照之后很快蒸發(fā)。良好的高郁閉度植被雖然蒸騰量不少，但可有效減少裸土的快速蒸發(fā)，是土壤表層水的保護層，而汾河流域現(xiàn)有的森林面積只有1629km2，森林覆蓋率為16.1%，高郁閉度森林覆蓋率則更低。森林植被覆蓋率低，既與歷史時期砍伐有關(guān)，也與70年代之后的農(nóng)田開墾有關(guān)。流域內(nèi)的耕地1980年為3041km2，目前增加到3699km2，增加的土地，主要來自于水域、林地以及灌木為主的荒山、坡地。

流域?qū)冱S土高原東端，日照時間長，蒸發(fā)量大，植被覆蓋率低，黃土有較強的崩解性且抗沖刷能力差，流域遇強降雨時會產(chǎn)生較大的水土流失，甚至產(chǎn)生泥石流，使下游河床被泥沙淤積，進而造成河床抬升和水面萎縮等危害。森林植被的好壞對河道基流產(chǎn)生重要影響，如汾河的一級支流七里峪，森林覆蓋良好，河水流量常年保持在0.1m3/s以上，而其他支流，因森林覆蓋差，水土流失嚴重，裸土中的降雨量大量蒸發(fā)，遇有強降雨快速引發(fā)洪水，一帶而過，雨過之后河流基本干涸。

2.4 盆地平川區(qū)水域面積不斷萎縮

汾河干支流湖泊、中小型水庫及現(xiàn)有的蓄水工程共形成的水域面積為46.8km2。水域面積較新中國成立時明顯減少。究其原因除歷史原因外，自20世紀70年代汾河兩岸修建的堤防間距在2.0～3.0km，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和受當時河道治理理念的影響，兩岸的水域、濕地逐漸被改造為農(nóng)田或被村鎮(zhèn)擴張擠占和壓縮，汾河寬度被壓縮到只有250～300m，造成河水對地下水的補給大幅降低，也嚴重地降低了汾河蓄滯洪能力，同時，水域面積持續(xù)減小，也導致河流凈化水質(zhì)能力明顯降低。

2.5 河流污染沒有明顯改善

僅2018年度汾河流域廢水、污水量就已達到約6.0億m3。臨汾市位于汾河流域下游，流入汾河的廢水和污水，被引水對兩岸的農(nóng)田、綠地等進行灌溉，進而又對土壤和地下水造成了污染。此外，支流河道內(nèi)傾倒垃圾，也加重了河流污染。2018年汾河水系評價河長517.8km，豐水期河干的代表斷面代表河長113.6km，占評價河長的21.9%，Ⅳ、Ⅴ類水質(zhì)河長288.7km，劣Ⅴ類水質(zhì)河長115.5km，分別占評價河長的55.8%、22.3%?？菟?，同豐水期水質(zhì)狀況相同。汾河水系評價水功能區(qū)18個，達標個數(shù)為7個。

3 生態(tài)修復總體思路

依據(jù)堅持″節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力″的指導思想，結(jié)合汾河流域生態(tài)環(huán)境存在的問題和流域內(nèi)經(jīng)濟社會發(fā)展的需要，生態(tài)修復的總體思路是：堅持節(jié)水先行，提高用水效率，科學配置用水量；增加水域面積，加大入滲補給，提升地下水位；恢復森林植被，減少裸土蒸發(fā)，涵養(yǎng)河流水源；加強污染治理，科學利用處理后的中水，改善流域沿線生態(tài)環(huán)境；優(yōu)化水土結(jié)構(gòu)，保障經(jīng)濟發(fā)展，使汾河河流域?qū)崿F(xiàn)植被茂盛、河寬水清、支流縱橫、生態(tài)和諧。

(1)科學配置水土資源，堅持節(jié)水優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略，提高用水效率，保障經(jīng)濟社會發(fā)展。優(yōu)化土地資源利用結(jié)構(gòu)；堅持節(jié)水優(yōu)先，以農(nóng)業(yè)節(jié)水為重點，統(tǒng)籌兼顧工業(yè)、生活節(jié)水，強化中水利用，提高用水效率，控制用水總量；充分利用地表水、積極用足外調(diào)水、嚴格控制地下水；重點保證生活用水，合理增加生態(tài)用水，科學配置生產(chǎn)用水，實現(xiàn)經(jīng)濟社會和生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展。

(2)實行河湖連通，重新構(gòu)建流域水系，增加水域面積，更多地攔蓄洪水。在可以保障防洪安全，不降低現(xiàn)有防洪體系的條件下，在汾河干流合適地段建庫蓄水，在河道兩側(cè)低洼地帶修建具有一定調(diào)蓄能力的“串珠狀”濕地，在汾河干堤上修建進、退水閘，調(diào)蓄干流和濕地的水位，實現(xiàn)更多地攔蓄洪水，利用洪水的目的。通過汾河的水系重建：①加大地下水補給面積，增加地下水補給量；②增加水產(chǎn)品養(yǎng)殖面積；③在增大河流蓄水面積、滯納洪水、補充地下水的同時，搞好河流自身的綠化工程，栽植經(jīng)濟價值高、易于生長的水生軟體植物，凈化河流水質(zhì)，近水土體種植具有經(jīng)濟價值的菌草、蓮藕、蘆葦?shù)龋源藥雍恿鲀蓚?cè)畜牧業(yè)的發(fā)展；④依托汾河兩側(cè)的“珍珠串”等蓄水工程，在汾河干流和主要支流兩側(cè)建設高效節(jié)水的設施農(nóng)業(yè)，為種植業(yè)調(diào)結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。將161.53km長的汾河變成縱貫臨汾南北的宜居長亭。

(3)對流域內(nèi)地下水開采嚴加控制。通過立法加大關(guān)井壓采力度，促進地下水位快速回升。通過對“五水濟汾”工程覆蓋范圍內(nèi)修建臨時或永久供水工程，進而減少汾河流域內(nèi)地下水的開采量；關(guān)停在郭莊泉、霍泉、龍子祠泉等巖溶大泉保護區(qū)內(nèi)的煤礦，并對過去煤礦形成的采空區(qū)進行治理，保護并逐漸恢復郭莊泉、霍泉、龍子祠泉等巖溶大泉。

(4)進一步恢復汾河流域內(nèi)的森林植被，保護水源涵養(yǎng)林及水源地。依據(jù)相關(guān)法律、法規(guī)劃定汾河各支流的源頭保護區(qū)，并根據(jù)各個保護區(qū)的不同的情況，分別制定相應的保護措施，實現(xiàn)對汾河支流源頭的有效保護；進一步推進退耕還林、封山育林的進度，促進生態(tài)環(huán)境恢復；積極開展人工植樹造林及各類水土保持工程，使森林能集中連片，形成大面積的植被覆蓋，進一步提高植被覆蓋率，使汾河流域內(nèi)植被全面恢復，便可以有效涵養(yǎng)水源，蓄滯洪水，增加河道基流。

(5)加強污染治理并科學利用中水。通過收集和修建流域內(nèi)城鎮(zhèn)、大的鄉(xiāng)村居民點的污水管網(wǎng)及各類規(guī)模的污水處理設施，制定流域內(nèi)工業(yè)企業(yè)“誰污染誰治理”的法規(guī)制度，進一步加大城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)廢水處理力度，實現(xiàn)達標排放；對水源地保護區(qū)，水源涵養(yǎng)區(qū)等水功能區(qū)的污水、廢水排放制定嚴格的限制制度，并加強水環(huán)境監(jiān)督管理；將經(jīng)過污水處理廠處理過并達標的中水作為綠化生態(tài)用水等回用的力度，實現(xiàn)水的循環(huán)利用并使污水實現(xiàn)價值。

(6)加強汾河流域的水資源統(tǒng)一調(diào)度，嚴格調(diào)度措施和防洪、防污預案，確保水安全。

4 結(jié)論

通過對農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水改造、工業(yè)生產(chǎn)節(jié)水和居民生活節(jié)水，提高用水效率，通過河道整治、新建蓄水、恢復濕地等恢復干支流水域面積，通過水土保持工程、地下水及泉域保護和水污染防治等綜合性的治理措施，使汾河流域生態(tài)加快自然修復，根本改善汾河流域脆弱的生態(tài)環(huán)境，提升了流域的品質(zhì)，塑造了良好的流域景觀。上述流域生態(tài)修復治理的思路可為類似流域的生態(tài)治理提供借鑒。