白洋淀入淀河流連通性評(píng)價(jià)與提升對(duì)策

馬香玲，李 潔，曹 寒 ，崔英杰

（1.河北省水利科學(xué)研究院，050057，石家莊；2.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院 流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，100038，北京）

近年，河湖水系連通受到科學(xué)界關(guān)注，河流形態(tài)結(jié)構(gòu)和連通性也逐漸成為河流管理中的重要內(nèi)容。 目前國(guó)內(nèi)外對(duì)河湖水系連通性的定量評(píng)價(jià)方法研究較少，大多利用河流地貌調(diào)查對(duì)地貌特征定性描述，或通過(guò)水文情勢(shì)數(shù)據(jù)分析間接反映河湖水系連通性。

白洋淀位于河北省保定市， 淀區(qū)主要由大小不等的143 個(gè)淀泊和3 700條溝壕組成。 白洋淀流域?qū)俸：恿饔虼笄搴铀?，跨冀、晉、京三省（直轄市）38 個(gè)縣（市、區(qū)），流域面積3.12 萬(wàn) km2。 白洋淀作為華北平原最大淀泊，目前入淀河流中，白溝引河僅在汛期有徑流匯入白洋淀，府河和孝義河是城市排污河道，其他河流長(zhǎng)年處于干涸斷流狀態(tài)，導(dǎo)致白洋淀曾出現(xiàn)連續(xù)干淀現(xiàn)象。 為滿足白洋淀生態(tài)用水要求， 近10 年連續(xù)從白洋淀上游流域的水庫(kù)及流域外的岳城水庫(kù)、南水北調(diào)中線一期及引黃入冀補(bǔ)淀工程進(jìn)行補(bǔ)水， 截至2019 年3 月共補(bǔ)水18.1 億m3，白洋淀生態(tài)環(huán)境得到持續(xù)性保護(hù)，但生態(tài)水位滿足率不到50%。 因此，開展白洋淀上游各條河道現(xiàn)狀評(píng)價(jià)及提升連通技術(shù)研究，對(duì)改善大清河流域地表水資源狀況，增加入淀水量，貫通生態(tài)廊道有著重要意義。

一、評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

1.評(píng)價(jià)指標(biāo)確定

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的適宜性與合理性，是開展河網(wǎng)水系連通評(píng)價(jià)與管理調(diào)控的核心。 結(jié)合文本調(diào)查和專家咨詢，通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)及報(bào)告，建立河網(wǎng)水系連通結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系。

由于白洋淀入淀河流中大部分河道長(zhǎng)期干涸，河流斷面受到嚴(yán)重的人為干擾，在對(duì)白洋淀入淀河流連通評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建中，充分考慮各條河流實(shí)際情況，通過(guò)目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層三層次選擇代表性指標(biāo)進(jìn)行入淀河流連通評(píng)價(jià)。 根據(jù)全國(guó)重要河湖健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系， 將準(zhǔn)則層、指標(biāo)層的權(quán)重進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，構(gòu)成白洋淀入淀河流連通評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重，指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

2.指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

（1）河道形態(tài)

河道形態(tài)是判別入淀河道連通狀況的主要指標(biāo)，從河流的自然演變、人工干擾等方面可判別河道形態(tài)。

①河道岸坡穩(wěn)定性。 從河道現(xiàn)有堤防狀況、是否人工整治河道等反映河岸受到河流水體沖刷后維持自身穩(wěn)定性，用（現(xiàn)有堤防長(zhǎng)度+人工整治河道長(zhǎng)度）/河道總長(zhǎng)度來(lái)表示。

②河道橫斷面形態(tài)。 主要考慮河道橫斷面在沿河流方向上面積變化情況，反映人類活動(dòng)對(duì)河道橫向連通的干擾狀況。 用（設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下的斷面面積-現(xiàn)狀斷面面積）/設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下的斷面面積來(lái)表示。

③河道縱向水力連續(xù)。 主要考慮河道是否自然暢通或受水土建筑物阻隔導(dǎo)致河道泥沙淤積、采砂等引起坡降、糙率的變化。 用（河床泥沙淤積長(zhǎng)度+河床采砂坑長(zhǎng)度）/河道長(zhǎng)度來(lái)表示。

④河道垂向滲透性。 主要考慮河床是否保持自然、可滲透或人為干擾影響渠化、硬化，表征地表水與地下水的連通程度。 用（河道過(guò)水?dāng)嗝婷娣e-河道襯砌斷面面積）/河道過(guò)水?dāng)嗝婷娣e來(lái)表示。

表1 白洋淀入淀河流連通評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

（2）水文水資源

白洋淀上游流域水資源供需矛盾突出，尤其平原區(qū)由于近年連續(xù)干旱，地下水連年超采，致使部分河道長(zhǎng)年斷流。

①河道過(guò)流能力。 以河道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下的過(guò)流能力為依據(jù)，計(jì)算河道過(guò)流能力指標(biāo)，用河道現(xiàn)狀實(shí)際過(guò)流能力/設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下的過(guò)流能力來(lái)表示。

②河道生態(tài)基流滿足程度。 生態(tài)基流是維持河流基本生態(tài)功能發(fā)揮所需要的最小流量，是河道生命的重要保障；用河道實(shí)際生態(tài)流量/河道生態(tài)基流量來(lái)表示。

③水質(zhì)狀況。 河道水質(zhì)狀況反映河道水體的污染程度，表征河道水生態(tài)環(huán)境的功能狀況。 使用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002） 基本項(xiàng)目對(duì)河道水質(zhì)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（3）河岸植被緩沖帶

河岸植被緩沖帶寬度和植物種類構(gòu)成直接反映出河道兩岸生態(tài)功能。

①河岸植被緩沖帶寬度。 河岸植被緩沖帶寬度直接影響地表徑流的流速和地表徑流中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的降解效果。

②河岸植被緩沖帶植物種類。 河岸植被緩沖帶植物種類直接影響著緩沖帶功能的發(fā)揮。

二、評(píng)價(jià)方法及結(jié)果

為將評(píng)價(jià)過(guò)程中河道各種復(fù)雜因素用遞階層次結(jié)構(gòu)表示出來(lái)，選用層次分析法進(jìn)行河流連通評(píng)價(jià)。 按照計(jì)算出的河道連通綜合評(píng)價(jià)指數(shù)分為“優(yōu)、良、中、差、劣”5 個(gè)級(jí)別，其對(duì)應(yīng)分值分別為≥80 分、60～80 分、40～60 分、20～40 分、＜20 分。

通過(guò)層次分析法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)層權(quán)重計(jì)算及得分，計(jì)算得出河道連通綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，見表 2、表 3，除河道縱向水力連續(xù)性、 河道過(guò)流能力外，其他7 項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)中，漕河、瀑河、唐河、潴龍河、萍河差異性不大或相似。漕河、瀑河、唐河、潴龍河、萍河綜合評(píng)分分別為52.2、63、53、55.6、54.6，其河道連通綜合評(píng)價(jià)指數(shù)除瀑河為良外，其余均為中等。 整體來(lái)看，入淀河道連通性整體效果較差。

這是因?yàn)榇蠖嗳氲砗拥篱L(zhǎng)年斷流，基本沒有河道基流量；河道泥沙淤積較為嚴(yán)重，且部分河道無(wú)堤岸防護(hù)，仍為自然河岸，河岸植被帶樹種單一，生態(tài)功能萎縮，水質(zhì)凈化、涵養(yǎng)功能喪失。 加之近年大量人為無(wú)序采砂導(dǎo)致部分河道河勢(shì)發(fā)生較大改變，岸坡形態(tài)無(wú)規(guī)則，形成不穩(wěn)定高陡邊坡和不穩(wěn)定砂土邊坡，嚴(yán)重影響了河道連通性。

三、白洋淀入淀河道連通性提升建議

河道連通提升技術(shù)以河網(wǎng)水系連通評(píng)價(jià)與功能判別為基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)河網(wǎng)水系連通可持續(xù)發(fā)展與適應(yīng)性管理的重要環(huán)節(jié)。 通過(guò)對(duì)入淀河道連通性的評(píng)價(jià)與分析，提出入淀河道連通性提升建議。

1.河道泥沙疏浚清理

為保持河道天然河勢(shì)，河道縱坡基本維持現(xiàn)狀，為不影響河道上現(xiàn)有橋梁的基礎(chǔ)安全及保證上下游河道平順連接，以河道上現(xiàn)有的橋梁現(xiàn)狀河底高程為控制點(diǎn)，現(xiàn)狀河底高程低于設(shè)計(jì)河底高程的河段，河底高程維持現(xiàn)狀，高于設(shè)計(jì)河底高程的河段，進(jìn)行疏浚清理。

2.河道內(nèi)砂坑治理

根據(jù)目前河道內(nèi)砂坑分布現(xiàn)狀，治理思路是：對(duì)大小不一、間隔距離很小的砂坑，將其規(guī)整打通，化零為整，在河道內(nèi)采用溢流堰分級(jí)控導(dǎo)?？貙?dǎo)堰采用限寬控高設(shè)計(jì)， 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為5 年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)， 避免上坑完全蓄滿才向下坑溢流的現(xiàn)象，達(dá)到削減洪峰的目的。 遇高標(biāo)準(zhǔn)洪水，溢流堰泄量增加緩慢，使水位增高，逐步增加上坑蓄量實(shí)現(xiàn)砂坑對(duì)大洪水滯緩作用。 溢流堰可采用塊石鉛絲籠結(jié)構(gòu)， 溢流堰下游采用漿砌石護(hù)砌。

3.調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，淘汰和限制耗水量大的產(chǎn)業(yè)，大力推廣計(jì)劃用水、節(jié)約用水，實(shí)施引黃調(diào)水和南水北調(diào)工程等，緩解水資源危機(jī)。 把地下水開采系數(shù)控制在1.0，達(dá)到采補(bǔ)平衡，逐步實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用。 在深井灌溉區(qū)域且無(wú)地表水替代的小麥種植區(qū)，改種耐干旱耐瘠薄且有一定經(jīng)濟(jì)效益的生態(tài)樹種，間作牧草、藥材等耐旱作物，實(shí)行退耕還林、退地減水，減少地下水開采，恢復(fù)地下水水位。

表2 河道形態(tài)指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

表3 白洋淀入淀河流連通評(píng)價(jià)結(jié)果

4.河岸緩沖帶建設(shè)

在河道兩側(cè)實(shí)施河岸防護(hù)林建設(shè)， 適宜綠化河岸的綠化率達(dá)90%以上。 樹種選擇上，以常綠、落葉、彩葉樹種混交為主；林種配置上，采取防護(hù)林與經(jīng)濟(jì)林交替栽植； 在空間布局上，喬灌花草內(nèi)中外、上中下合理搭配，達(dá)到高低起伏、錯(cuò)落有致、三季有花、四季有綠、秋季有果的景觀效果。

5.白洋淀-大清河生態(tài)補(bǔ)水

目前白洋淀-大清河流域河道沿線地下水水位埋深在20～30 m 之間，為保證白洋淀-大清河上游河道尤其是平原區(qū)生態(tài)基流量，提出各河道生態(tài)基流量的供給方案。潴龍河由王快水庫(kù)、橫山嶺水庫(kù)供給，唐河由西大洋水庫(kù)供給，界河由西大洋水庫(kù)、唐河干渠供給，漕河由西大洋水庫(kù)、唐河干渠、一畝泉（保定市大水系）連接漕河輸水通道供給，或安各莊水庫(kù)、龍門水庫(kù)連通后供給漕河， 瀑河采取中易水向瀑河連通供給， 萍河由安格莊水庫(kù)、龍門水庫(kù)連通后天津干渠供給。