粵港澳大灣區(qū)水生態(tài)修復(fù)及展望

趙玲玲,夏 軍,楊 芳,楊 龍,徐 飛,*

1 廣東省科學(xué)院廣州地理研究所 廣東省遙感與地理信息系統(tǒng)應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省地理空間信息技術(shù)與應(yīng)用公共實(shí)驗(yàn)室, 廣州 510070 2 中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所 中國科學(xué)院陸地水循環(huán)及地表過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100101 3 珠江水利委員會(huì)珠江水利科學(xué)研究院 水利部珠江河口動(dòng)力學(xué)及伴生過程調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣州 510611

水是流域生態(tài)系統(tǒng)的重要驅(qū)動(dòng)力和制約因素,流域水文過程影響生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能,同時(shí)生物過程也對(duì)水循環(huán)要素產(chǎn)生作用[1-3]。粵港澳大灣區(qū)是國家發(fā)展戰(zhàn)略,主要區(qū)域珠三角9市是我國三大城市群之一,區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,人口持續(xù)增加,水資源需求量不斷增長,社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)高度發(fā)展,在劇烈的人類活動(dòng)作用下,區(qū)域河流水質(zhì)污染問題突出,如廣州前航道、西航道、后航道、黃埔水道、佛山水道、順德水道、西南涌、大石水道、白坭河、前山河、平洲水道、石岐河、天沙河、高明河、潭江和流溪河街口以下河段以Ⅴ—劣Ⅴ類為主；受河湖底泥、航運(yùn)和水體養(yǎng)殖等內(nèi)源污染,入河排污口未經(jīng)處理或處理不徹底直排、亂排,及集水區(qū)垃圾污染進(jìn)入河道形成黑臭水體[4-5]。嚴(yán)重的水體污染和生態(tài)環(huán)境破壞導(dǎo)致水生態(tài)系統(tǒng)功能退化,水生生物多樣性面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn),魚類種類和數(shù)量明顯下降,一些重要的經(jīng)濟(jì)和名貴魚類資源如唇魚、桂華鯪、倒刺鲃等已由盛而衰,瀕臨滅絕；中華鱘、鰣魚等珍稀魚類自20世紀(jì)70年代以來在北江已基本絕跡,灣區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能退化甚至喪失[6-7]。

生態(tài)恢復(fù)是幫助退化、受損或毀壞的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的過程,是一種旨在啟動(dòng)及加快對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康、完整性及可持續(xù)性進(jìn)行恢復(fù)的主動(dòng)行為[8-10]。簡(jiǎn)單條件下,生態(tài)恢復(fù)包括去除明確的干擾并讓生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行自發(fā)的修復(fù)；在比較復(fù)雜情況下,生態(tài)恢復(fù)需要引入當(dāng)?shù)氐泥l(xiāng)土種,盡可能除去有害的、入侵性的外來種或控制其發(fā)展?？偟膩碚f,生態(tài)恢復(fù)著眼于重啟或加快這種自然恢復(fù)過程,從而使生態(tài)系統(tǒng)重回原來的固有軌跡[11-14]。生態(tài)系統(tǒng)或者區(qū)域生態(tài)環(huán)境的修復(fù)則是一項(xiàng)昂貴又非常耗費(fèi)時(shí)間的工作。在實(shí)踐中恢復(fù)有修復(fù)、重建、改進(jìn)和替代四種策略,生態(tài)修復(fù)根據(jù)土地利用計(jì)劃,將受干擾和破壞的土地恢復(fù)到具有生產(chǎn)力的狀態(tài),確保該土地保持穩(wěn)定的生產(chǎn)狀態(tài),不在造成環(huán)境惡化,并與周圍環(huán)境的景觀保持一致[15-16]。生態(tài)修復(fù)強(qiáng)調(diào)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)過程、生產(chǎn)力和服務(wù)功能的修復(fù),而生態(tài)恢復(fù)的目的則是重建之前存在的生物物種組成和群落結(jié)構(gòu)的完整性[17-18]。

水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)是指基于系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、恢復(fù)生態(tài)學(xué)、生態(tài)水工學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等基本原理,以自然恢復(fù)為主,輔以人工措施,使遭遇破壞的水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能與景觀恢復(fù)到人們所期望的人水和諧的參照水平或狀態(tài)；水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)實(shí)質(zhì)是在人的干預(yù)下的水生態(tài)系統(tǒng)朝著原有良性循環(huán)方向的回歸,其核心是重建水生態(tài)系統(tǒng)平衡[19-21]。

根據(jù)受損生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)模型(圖1),對(duì)生物物種和功能受損不大的水生態(tài)系統(tǒng),移除干擾可依賴自然恢復(fù)；對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)受損超越了受生物或者非生物因子控制的不可逆閾值,水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)需要分步完成,需要在人工和自然雙重作用下跨越被生物和非生物控制的躍遷閾值[22-23]。珠三角由于劇烈人類活動(dòng)干預(yù),水污染嚴(yán)重,近40%的河長水質(zhì)在IV和劣V類,導(dǎo)致水生物減少或消失,水生態(tài)系統(tǒng)功能退化嚴(yán)重,其功能水平低于非生物控制躍遷閾值,需要進(jìn)行恢復(fù)物理環(huán)境的改造。

圖1 受損嚴(yán)重的生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)模型[24] Fig.1 Severely damaged ecosystem rehabilitation model

針對(duì)該形勢(shì),本文從工程建設(shè)、水環(huán)境治理、空間規(guī)劃和管理機(jī)制四個(gè)方面,梳理灣區(qū)近期開展的與水生態(tài)修復(fù)相關(guān)的水生態(tài)文明建設(shè)、水污染防治行動(dòng)計(jì)劃、水生態(tài)空間劃定和推進(jìn)河長制等工作,并對(duì)其中用到的技術(shù)、指標(biāo)和制度進(jìn)行梳理；然后以深圳茅洲河流域綜合治理和廣東萬里碧道作為水生態(tài)修復(fù)的點(diǎn)、面代表,從水生態(tài)修復(fù)的整體目標(biāo)、采用的技術(shù)措施、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和管理制度等方面分析當(dāng)前的工作現(xiàn)狀；總結(jié)灣區(qū)水生態(tài)修復(fù)現(xiàn)狀；提出適合灣區(qū)的水生態(tài)修復(fù)框架,探討灣區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)面臨的問題并展望未來。

1 灣區(qū)水生態(tài)修復(fù)相關(guān)實(shí)踐梳理

根據(jù)生態(tài)文明建設(shè)意見水利部提出把生態(tài)文明理念融入到水資源開發(fā)、利用、治理、配置、節(jié)約、保護(hù)的各方面,全面推進(jìn)水生態(tài)文明建設(shè)。水生態(tài)文明是指人類遵循人水和諧理念,以實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用,支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)和諧發(fā)展,保障生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)為主體的人水和諧文化倫理形態(tài)[25]；城市水生態(tài)文明是水生態(tài)文明建設(shè)的重點(diǎn)和關(guān)鍵,2014年和2015年選擇兩批105個(gè)基礎(chǔ)條件較好、代表性和典型性較強(qiáng)的城市,根據(jù)自身地貌和河流特點(diǎn)開展試點(diǎn),將河湖生態(tài)修復(fù)列為建設(shè)重要內(nèi)容；粵港澳大灣區(qū)有廣州、珠海、東莞和惠州四個(gè)試點(diǎn)城市。各城市根據(jù)灣區(qū)特點(diǎn),從水管理、水安全、水環(huán)境、水生態(tài)和水文化五個(gè)方面構(gòu)建了灣區(qū)城市水生態(tài)文明考核指標(biāo)體系(表1)。指標(biāo)體系中水管理、水安全、水環(huán)境和水文化方面的指標(biāo)在灣區(qū)基本適用,但由于灣區(qū)處于平原網(wǎng)河區(qū),河網(wǎng)密布,人類活動(dòng)影響劇烈,指標(biāo)體系中的水生態(tài)指標(biāo)不適合灣區(qū)情況,例如河流生態(tài)基流滿足程度指標(biāo),考核河流選擇是按河流的流域面積大于100 km2進(jìn)行,然而灣區(qū)城市河流多為過境河流,且地勢(shì)平坦,集水面積難以劃分,應(yīng)采用河流的生態(tài)功能遴選考核對(duì)象；另外河流縱向連通性指數(shù),該指標(biāo)指100 km河長中阻隔河流連通的人工建筑物數(shù)量,灣區(qū)為了防洪防潮和控制污染物運(yùn)動(dòng),建造大量水閘泵站,所以該指標(biāo)沒有考慮灣區(qū)該情況,建議選用一定敏感時(shí)期河流的流速來考核其連通性；另外的水域空間率指標(biāo),指水域面積占總面積的比例,然而在珠三角由于自然條件歷史上形成基塘系統(tǒng)農(nóng)業(yè)格局,魚塘占水域較大比例,然而魚塘生態(tài)功能與其他水域差別較大,不宜由同一指標(biāo)考核。

表1 粵港澳大灣區(qū)水生態(tài)文明建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)分類[38]

圍繞城市水生態(tài)文明建設(shè)的目標(biāo),灣區(qū)實(shí)施了一系列與水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)相關(guān)的措施,(1)開展河湖水系連通建設(shè),改善了河流(湖泊或水庫)的連通性,促進(jìn)了水體流動(dòng)性,提高了水資源和水環(huán)境的承載力；(2)實(shí)施“珠江三角洲河涌整治與修復(fù)規(guī)劃”、“南粵水更清行動(dòng)計(jì)劃”和城市黑臭水體治理。提出珠三角各市河涌整治的總體要求,以界河及跨地市河涌的整治修復(fù)為突破口,以泄洪整治和水環(huán)境修復(fù)為重點(diǎn),建立功能完整、健康的河涌水系,達(dá)到泄洪順暢、排澇安全、水質(zhì)清潔、生態(tài)健康、景觀優(yōu)美“五位一體”的總體目標(biāo),實(shí)現(xiàn)安全、水清、岸綠、景美[26-28]；(3)保護(hù)河湖水域岸線,開展水生態(tài)空間管控；水生態(tài)空間范圍劃定與功能定位包括明確水域、岸線及水源涵養(yǎng)、水土保持等陸域涉水生態(tài)空間范圍,明確水生態(tài)空間的主導(dǎo)功能定位,水域岸線等水流產(chǎn)權(quán)確權(quán)劃界等,并針對(duì)不同功能范圍制定相應(yīng)管控指標(biāo)體系[29-33]。(4)在管理方面,實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度考核,全面推行河長制。全面建立省、市、縣、鄉(xiāng)四級(jí)河長體系；開通“智慧河長”開放平臺(tái),接受群眾監(jiān)督,構(gòu)建責(zé)任明確、協(xié)調(diào)有序、監(jiān)管嚴(yán)格、保護(hù)有力的河湖管理保護(hù)機(jī)制[34-35]。(5)開展河湖生態(tài)健康評(píng)價(jià)和水生態(tài)修復(fù)；灣區(qū)根據(jù)《河湖生態(tài)保護(hù)與修復(fù)規(guī)劃導(dǎo)則》、《河湖健康評(píng)估導(dǎo)則》和《河湖生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)工程技術(shù)導(dǎo)則》[26]進(jìn)行了九大河流的健康評(píng)估并啟動(dòng)了“萬里碧道”綜合修復(fù)工程,對(duì)灣區(qū)河湖生態(tài)修復(fù)工作中的主要技術(shù)進(jìn)行梳理(表2),同時(shí)針對(duì)當(dāng)前一些流域區(qū)域生活生產(chǎn)生態(tài)用水矛盾突出、河湖生態(tài)功能下降等問題,明確灣區(qū)主要河流生態(tài)流量保障目標(biāo),不斷改善河湖生態(tài)環(huán)境目標(biāo)[36-37]。

表2中的修復(fù)技術(shù)是針對(duì)灣區(qū)河道自然和污染特點(diǎn)設(shè)計(jì)和選擇,均在灣區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)中應(yīng)用和實(shí)踐,灣區(qū)主要城鎮(zhèn)大部分處于珠江河口網(wǎng)河區(qū)域,大多數(shù)河道受徑潮共同作用,在水動(dòng)力方面,水流在徑潮力共同作用下,呈現(xiàn)來回往復(fù)流的水動(dòng)力特征；同時(shí),在水體水質(zhì)方面,網(wǎng)河區(qū)水體含鹽度普遍偏高。表中所列生態(tài)修復(fù)技術(shù),均考慮了珠三角網(wǎng)河區(qū)河道特有的水動(dòng)力及鹽度特征,在珠三角區(qū)域水生態(tài)修復(fù)工作中得到了廣泛應(yīng)用。網(wǎng)河區(qū)域聯(lián)圍筑閘現(xiàn)象普遍,水動(dòng)力控導(dǎo)技術(shù)可充分利用感潮河道的動(dòng)力特征,顯著提高水體置換率,改善水動(dòng)力狀況,解決內(nèi)外水體交換不暢,往復(fù)流中段水動(dòng)力弱的問題。好氧反硝化脫氮技術(shù)中采用的菌種,具備比國內(nèi)外同類型技術(shù)中耐鹽度和脫氮率更高的菌種,能更好地適用于鹽度較高的水體；菌種撒播技術(shù)可利用感潮河道往復(fù)流的流態(tài)特征,雙向播撒菌種,并可加速菌種從生物膜上脫落,增大菌種沿水流擴(kuò)散的范圍,附著于底泥表面形成表層生物膜,抑制底泥釋放。

表2 粵港澳大灣區(qū)水生態(tài)修復(fù)常用技術(shù)[38]

2 粵港澳大灣區(qū)水生態(tài)修復(fù)的典型案例

2.1 粵港澳大灣區(qū)嶺南魅力碧道網(wǎng)

灣區(qū)“三江匯流,八門入?！焙佑拷诲e(cuò),水網(wǎng)相連,有大小河道324條,城市河涌12259條,河道總長度約為3.14萬km,河網(wǎng)密度居世界四大灣區(qū)之首,珠三角水網(wǎng)自古以來都是重要的水陸運(yùn)輸通道。大量城鎮(zhèn)沿水分布,水系2 km范圍內(nèi)集中了珠三角地區(qū)83%的建設(shè)用地,人水關(guān)系密切,水生態(tài)系統(tǒng)功能退化,需要系統(tǒng)修復(fù)提升其功能,碧道是“山水林田湖草”系統(tǒng)理念在灣區(qū)的具體實(shí)施的典型案例。(1)以水為紐帶,統(tǒng)籌全域,系統(tǒng)治理理念的體現(xiàn)；碧道是以水為紐帶,以河湖庫及河口海岸帶為載體,統(tǒng)籌生態(tài),安全,文化、景觀和休閑功能建立的復(fù)合型廊道[37]。把水安全作為重要的基礎(chǔ),保障防洪防潮排澇、碧道設(shè)施和人民安全。以水生態(tài)自然恢復(fù)為主,人工修復(fù)為輔,防止破環(huán)性建設(shè)行為,以流域?yàn)閱卧?統(tǒng)籌干支流、上下游、左右岸,統(tǒng)籌城鎮(zhèn)與鄉(xiāng)村、陸域與水域,系統(tǒng)治理。(2)構(gòu)建生態(tài)-生活-生產(chǎn)復(fù)合廊道,實(shí)現(xiàn)人地關(guān)系和諧發(fā)展；以安全為前提,依托河湖水域及堤防,形成江河安瀾的行洪通道,并提供充足的水資源；以生態(tài)保護(hù)與修復(fù)為核心,以河道管理范圍為主體,依托岸邊帶及周邊陸域綠地、農(nóng)田、山林等形成的生態(tài)廊道,構(gòu)成水道與開發(fā)活動(dòng)區(qū)域之間的防護(hù)與緩沖；以濱水游徑為載體,串聯(lián)城鄉(xiāng)鄰水街區(qū)和居民點(diǎn)的生活空間、景區(qū)和鄉(xiāng)野的休閑空間,配套服務(wù)空間形成休閑漫道；帶動(dòng)河湖水域周邊產(chǎn)業(yè)發(fā)展形成生活活力濱水經(jīng)濟(jì)帶,最終形成“三道一帶”總體目標(biāo)[37](圖2)。

圖2 碧道“三道一帶”總體建設(shè)空間范圍示意圖[39] Fig.2 Schematic diagram of overall construction space scope of “three roads and one belt” of Bidao

(3)提出分類型,按功能的管控指標(biāo)體系；碧道按河道所處的位置,分為都市型、城鎮(zhèn)型、鄉(xiāng)野型和自然生態(tài)型四種類型(圖3)。結(jié)合河流水系、周邊城鄉(xiāng)建設(shè)及功能特點(diǎn),各類型碧道建設(shè)任務(wù)總量和重點(diǎn)有所區(qū)別,各有輕重。提出不同河段的10個(gè)指標(biāo),生態(tài)流量保障率、都市型、城鎮(zhèn)型碧道防洪達(dá)標(biāo)率、河湖管理范圍劃定完成率、水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率、縣級(jí)以上集中式飲用水源水質(zhì)達(dá)到或優(yōu)于III類比例、生態(tài)岸線比例、單條特色重點(diǎn)段的最小長度、碧道兩側(cè)2 km范圍內(nèi)特色資源的連通度、都市型、城鎮(zhèn)型碧道獨(dú)立游徑的連續(xù)貫通率和碧道沿線地帶體質(zhì)升級(jí)規(guī)劃方案完成率。(4)依灣區(qū)特點(diǎn)和功能分區(qū),提出系統(tǒng)修復(fù)措施；在北部水源區(qū),加強(qiáng)水土保持,提升水源涵養(yǎng)能力,加強(qiáng)飲用水水源地保護(hù),推進(jìn)中小河流治理；在河網(wǎng)區(qū)加強(qiáng)水資源調(diào)配、水污染治理、城市內(nèi)澇治理和河提險(xiǎn)工段治理,硬質(zhì)堤岸生態(tài)化改造；在河口區(qū)突出生態(tài)維育和水岸經(jīng)濟(jì)帶功能,加強(qiáng)生態(tài)保育。將碧道建設(shè)和生態(tài)保護(hù)與修復(fù)相結(jié)合,沿珠江三角洲主干河流建設(shè)連通山海的生態(tài)廊道,串聯(lián)城鄉(xiāng),是城市內(nèi)部的水系、綠地同城市外圍河湖、森林、耕地形成完整的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)(圖4,表3)。(5)碧道管理是水生態(tài)文明管理體系在灣區(qū)的綜合體現(xiàn)；實(shí)施運(yùn)行管理制度方面,按照“省統(tǒng)籌指導(dǎo),市縣政府建設(shè)為主”的原則,建立由省全面推進(jìn)河長制工作領(lǐng)導(dǎo)小組統(tǒng)一組織、省直有關(guān)部門和各地市共同參與的碧道規(guī)劃建設(shè)實(shí)施機(jī)構(gòu)；省河長制辦公室負(fù)責(zé)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和督促指導(dǎo)各地開展萬里碧道的規(guī)劃、建設(shè)與管理,將碧道建設(shè)與河長制工作考核結(jié)合,建立碧道巡查機(jī)制,碧道的管理維護(hù)責(zé)任主體為各縣級(jí)以上人民政府。

表3 特色廊道名稱及水系構(gòu)成一覽表

圖4 珠三角碧道特色空間格局[39] Fig.4 The special spatial pattern of Bidao in the Pearl River Delta

灣區(qū)碧道工程屬于區(qū)域尺度上的水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù),是在當(dāng)前河流綜合整治工作的基礎(chǔ)上對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上開展的,針對(duì)存在的問題在不同的尺度上采用適宜的修復(fù)技術(shù),目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)河道的復(fù)合廊道功能,建立區(qū)域人水和諧的指標(biāo)體系進(jìn)行考核,在管理方面以河長制為基礎(chǔ),當(dāng)?shù)毓芾聿块T為主體進(jìn)行。

2.2 茅洲河流域綜合治理工程

茅洲河流域綜合治理是灣區(qū)碧道系統(tǒng)的典型局部,茅洲河位于深圳市西北部,流經(jīng)深圳市光明區(qū)、寶安區(qū)和東莞市長安鎮(zhèn),全河長41.61 km,下游11.7 km為與東莞市的界河。全流域面積388.2 km2,屬珠江口水系,整個(gè)水系集雨面積1 km2及以上的河流共計(jì)59條。河流嚴(yán)重污染,茅洲河流域的干支流水質(zhì)劣于地表水V類,水體黑臭,水生態(tài)系統(tǒng)功能喪失；同時(shí)存在洪、潮、澇的水安全問題；橫跨2市3地,屬地管轄部門多。

圖5 茅洲河水系Fig.5 Maozhou river system

茅洲河流域問題具有灣區(qū)城市小流域綜合治理的典型性。流域內(nèi)承載人口數(shù)量多,建成區(qū)建筑密度大,中小型企業(yè)數(shù)量多,分布散,具有灣區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展的特點(diǎn)；同時(shí)茅洲河上游涵養(yǎng)水源,中游河網(wǎng)縱橫,下游屬于河口感潮河段,具有珠三角河網(wǎng)的典型結(jié)構(gòu),茅洲河河流相對(duì)短小,生態(tài)基流匱乏；茅洲河是跨界河流,管理涉及關(guān)系復(fù)雜,具有水生態(tài)修復(fù)管理方面的典型性。

茅洲河流域水生態(tài)系統(tǒng)功能水平低于非生物控制躍遷閾值之下,其生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)需要物理環(huán)境的改善,前期茅洲河流域已實(shí)施的治理工程(截污減排,擴(kuò)容增效,連通管道等)多為改善物理環(huán)境解除外部干擾,其創(chuàng)新的跨行政區(qū)管理模式很好的為系統(tǒng)治理提供支持；目前茅洲河水環(huán)境已得到改善,從流域水生態(tài)系統(tǒng)功能水平看將進(jìn)入下個(gè)階段的生物修復(fù),逐步實(shí)現(xiàn)碧道的多功能復(fù)合廊道作用。

(1)建立跨行政區(qū)的創(chuàng)新管理模式。茅洲河水環(huán)境治理方案從全流域的高度進(jìn)行統(tǒng)籌。提出了一個(gè)平臺(tái)、一個(gè)目標(biāo)、一個(gè)系統(tǒng)、一個(gè)項(xiàng)目的“四個(gè)一”的創(chuàng)新治理模式,實(shí)現(xiàn)治理的全流域跨行政區(qū)統(tǒng)籌?！耙粋€(gè)平臺(tái)”即全流域領(lǐng)導(dǎo)的高規(guī)格聯(lián)動(dòng)工作平臺(tái),協(xié)調(diào)解決茅洲河流域兩市三地需銜接和決策的事項(xiàng)；“一個(gè)目標(biāo)”即深莞兩市圍繞一個(gè)治理目標(biāo),以保護(hù)水資源、保障水安全、提升水環(huán)境、修復(fù)水生態(tài)、彰顯水文化為原則,解決水問題；“一個(gè)系統(tǒng)”即深莞兩市聯(lián)合編制流域治理方案；“一個(gè)項(xiàng)目”即以茅洲河流域綜合整治作為一個(gè)整體項(xiàng)目[40-41]。通過“河長制”將責(zé)任落實(shí)到茅洲河全流域?qū)用?建立省、市、區(qū)三級(jí)的“總河長”、“河長”和“涌長”體系,全面負(fù)責(zé)統(tǒng)籌推進(jìn)河流整治,對(duì)轄區(qū)內(nèi)的水環(huán)境質(zhì)量達(dá)標(biāo)負(fù)第一責(zé)任人責(zé)任。各級(jí)“河長”確定一個(gè)聯(lián)系部門,協(xié)助其履行職責(zé),將責(zé)任細(xì)化到具體部門和個(gè)人。“四個(gè)一”包括：一河一檔“基礎(chǔ)工程則摸清河流底數(shù)；“一河一策”先導(dǎo)工程則針對(duì)每條河的本底條件,逐一制定治理策略；“一河一建”網(wǎng)絡(luò)工程是以河流為單元,建設(shè)點(diǎn)、線、面、體、質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)工程,把征地拆遷、河道綜合整治、雨污分流管網(wǎng)建設(shè)、排污口整治、河道清淤、水質(zhì)提升、分散式污水處理、生態(tài)補(bǔ)水等8類建設(shè)任務(wù)變成具體項(xiàng)目；“一河一管”保障工程就是強(qiáng)化水環(huán)境監(jiān)督管理；“一河一景”生態(tài)工程,則是堅(jiān)持治水與治城相結(jié)合、治污與造景相協(xié)調(diào),依托豐富的地形地貌和“山湖河?！辟Y源,在城市風(fēng)貌塑造中凸顯“依山、環(huán)湖、畔河、濱海”內(nèi)涵,推動(dòng)產(chǎn)水相聯(lián)、城水相融、人水相親,著力打造“水清、流暢、岸固、景美”生態(tài)景觀水網(wǎng)[42]。

(2)流域統(tǒng)籌,系統(tǒng)治理,解除外部干擾；針對(duì)現(xiàn)狀污染物大量入河、污水處理設(shè)施已滿負(fù)荷運(yùn)行的現(xiàn)狀。滿足削減污染總量需求,首先需要充分挖掘、提升污水處理能力。在污水處理能力提成基礎(chǔ)上,提出六大技術(shù)系統(tǒng),開展六類治理工程(圖6)：防洪防澇與水質(zhì)提升監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、污水截排管控系統(tǒng)、污泥處理再生利用系統(tǒng)、工程活水增凈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、生態(tài)美化循環(huán)促進(jìn)系統(tǒng)和水環(huán)境治理管理信息云平臺(tái)系統(tǒng)[40]。通過分散與集中處理相結(jié)合實(shí)現(xiàn)水環(huán)境優(yōu)良；通過洪、潮、澇共治實(shí)現(xiàn)水安全保障；通過多水源活水保質(zhì)實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置；通過底泥清淤、引配水等多元手段實(shí)現(xiàn)水生態(tài)修復(fù)；通過挖掘南粵文化和茅洲河濱河工業(yè)元素提升水文化；通過產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級(jí)、濱水景觀營造和城市有機(jī)更新發(fā)展水經(jīng)濟(jì)。將茅洲河流域建設(shè)成水環(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù)的標(biāo)桿區(qū)、人水和諧共生的生態(tài)型現(xiàn)代濱水城區(qū)。

圖6 茅洲河流域整體治理思路Fig.6 Thoughts on the overall management of Maozhou River Basin

茅洲河綜合治理工程是生態(tài)修復(fù)在河流典型生態(tài)系統(tǒng)尺度上的一個(gè)具體應(yīng)用,其水生態(tài)系統(tǒng)功能已嚴(yán)重退化,處于非生物控制功能水平階段,根據(jù)該現(xiàn)狀,制定移除物理干擾,恢復(fù)水環(huán)境為第一階段目標(biāo),通過12項(xiàng)具體措施對(duì)水環(huán)境進(jìn)行提升。項(xiàng)目考核指標(biāo)體系也與該階段的物理干擾移除工程相關(guān),管理方面創(chuàng)新的提出四個(gè)一的管理模式,解決了跨界河流綜合治理的難題。

3 粵港澳大灣區(qū)水生態(tài)修復(fù)框架

大灣區(qū)地處三角洲平原河網(wǎng)河口區(qū),人口密集,社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)劇烈；灣區(qū)河湖庫水系在不同尺度上發(fā)揮著不同的作用,受到不同的影響。在生態(tài)系統(tǒng)尺度上,江河湖庫作為一個(gè)典型生態(tài)系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)、功能受損和修復(fù)受生態(tài)水文過程機(jī)理調(diào)控；水是流域生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的動(dòng)力和載體,山水林田湖草是一個(gè)有機(jī)體,水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)需在流域尺度下進(jìn)行,確定修復(fù)目標(biāo)、生態(tài)控制敏感點(diǎn)和關(guān)鍵段、整體和局部關(guān)系；在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)尺度,關(guān)注人與自然生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系,減小干擾,促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展。

圖7 粵港澳大灣區(qū)水生態(tài)修復(fù)框架Fig.7 The framework of water ecological restoration in the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area

(1)系統(tǒng)評(píng)價(jià)灣區(qū)不同尺度水生態(tài)系統(tǒng)健康狀況,識(shí)別區(qū)域水生態(tài)系統(tǒng)面臨主要干擾,確定現(xiàn)狀受干擾水生態(tài)系統(tǒng)所處的退化階段；根據(jù)水流級(jí)別、生態(tài)功能、及其在生態(tài)水文過程中的作用,確定水生態(tài)系統(tǒng)重要(敏感)部位和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),建立水生態(tài)系統(tǒng)整體和局部的關(guān)系；

(2)確定生態(tài)修復(fù)的整體目標(biāo),基于當(dāng)前受損水生態(tài)系統(tǒng)所處的階段,根據(jù)未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,確定具有嶺南水鄉(xiāng)特色的參照水生態(tài)系統(tǒng)；建立不同階段具體修復(fù)目標(biāo)；

(3)選擇修復(fù)措施技術(shù)；根據(jù)灣區(qū)平原河網(wǎng)區(qū)水動(dòng)力和強(qiáng)調(diào)控的特點(diǎn),按照水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能退化機(jī)制,確定所處的階段和需要修復(fù)的位置,根據(jù)自然修復(fù)為主,人工干預(yù)為輔的原則,選取修復(fù)的工程技術(shù)措施和非工程措施。

(4)修復(fù)效果的指標(biāo)選??；根據(jù)灣區(qū)水熱資源豐富,人類活動(dòng)劇烈的特點(diǎn),以修復(fù)參照水生態(tài)系統(tǒng)為目標(biāo),確定不同尺度下適宜灣區(qū)特點(diǎn)的河流健康指標(biāo)、流域景觀合理配置指標(biāo)和區(qū)域人水和諧指標(biāo)。

(5)建立區(qū)域水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)管理模式和制度,如河長制、最嚴(yán)格水資源管理制度和水污染防治管理辦法等,為區(qū)域水生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展提供保障。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

(1)灣區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重干擾,面臨退化。灣區(qū)屬于平原河網(wǎng)區(qū),水動(dòng)力條件天然不足,同時(shí)近年快速社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程,以及傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和畜牧養(yǎng)殖高效集約化生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變,大量廢污水排向或匯入自然水體,導(dǎo)致湖庫的內(nèi)源污染和內(nèi)河涌污染；水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率低,喪失水功能的劣五類河長近40%,水生態(tài)系統(tǒng)典型生物減少甚至消失,生物多樣性面臨挑戰(zhàn)。

(2)灣區(qū)從工程、水環(huán)境治理、空間管控和管理制度方面進(jìn)行了大量的工作,包括在水生態(tài)文明建設(shè)框架下開展的各類河道綜合工程,河湖水系連通工程等；在水污染防治行動(dòng)計(jì)劃下開展的南粵水更清行動(dòng)和黑臭水體治理等水環(huán)境提升措施；在空間規(guī)劃中進(jìn)行水生態(tài)空間管控的相關(guān)研究；近年將水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)推到新高度,河長制解決了各項(xiàng)措施制度在流域和行政區(qū)落實(shí)時(shí)邊界不清的難題；

(3)依據(jù)生態(tài)修復(fù)理論,灣區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)受到強(qiáng)烈干擾而退化,處于非生物控制躍遷閾值之下,所以當(dāng)前進(jìn)行的直接和間接的修復(fù)多數(shù)為解除或減輕外界干擾,營造生態(tài)系統(tǒng)需要的物理環(huán)境的改造,處于非生物修復(fù)階段。

4.2 建議

4.2.1問題

(1)當(dāng)前修復(fù)措施零敲散打,從不同專業(yè)角度出發(fā),導(dǎo)致專業(yè)碎片化。在建已建的大截排系統(tǒng)、分散處理設(shè)施、雨污分流管網(wǎng)、河道原位治理等一系列相關(guān)工程分別從各自專業(yè)角度提出建設(shè)任務(wù)及目標(biāo),難以與整體目標(biāo)有效對(duì)接。頭疼醫(yī)頭腳疼醫(yī)腳的碎片化治理問題亟需調(diào)整。而山水林田湖草是一個(gè)有機(jī)整體,需要一個(gè)整體目標(biāo),根據(jù)不同生態(tài)系統(tǒng)及其面臨的主要問題,進(jìn)行敏感要素及關(guān)鍵過程的識(shí)別,在系統(tǒng)的布局下進(jìn)行各個(gè)環(huán)節(jié)的逐步修復(fù),最終實(shí)現(xiàn)退化生態(tài)系統(tǒng)功能的恢復(fù)。

(2)流域水系劃片治理,導(dǎo)致治理措施空間破碎化,銜接困難。各項(xiàng)目之間存在治理邊界責(zé)任劃分不清,建設(shè)時(shí)間序列無法匹配,造成片區(qū)之間的銜接問題。造成諸如片區(qū)管網(wǎng)邊界高程不統(tǒng)一而無法銜接、建成污水干管由于泵站未完成而無法通水、支流下游清淤截污完成而上游整治未動(dòng)工等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生；同一片區(qū)又有不同部門在水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)中交錯(cuò),同一片區(qū)形成不同的治理措施,難以在功能上銜接形成修復(fù)合力。

(3)缺乏修復(fù)后評(píng)估機(jī)制,目前開展修復(fù)工程多處于消除干擾階段,該階段進(jìn)展的效果如何？何時(shí)進(jìn)入下一個(gè)生物修復(fù)階段？這些問題缺乏系統(tǒng)的評(píng)估。

4.2.2展望

(1)當(dāng)前水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)第一個(gè)階段除去非生物干擾作用已接近尾聲；在對(duì)第一階段水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,進(jìn)入生物修復(fù)階段,根據(jù)恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論,受損生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)主要是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,且一般生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)恢復(fù)后,生態(tài)系統(tǒng)的功能會(huì)逐步和部分恢復(fù),并進(jìn)入靠生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力和自組織能力的自修復(fù)階段。所以在該階段水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)恢復(fù)是重點(diǎn)。需要構(gòu)筑物質(zhì)循環(huán)和能量輸流動(dòng)順暢的河湖水系連通空間結(jié)構(gòu),開展基于生態(tài)位的生物種群結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的調(diào)查分析。

(2)針對(duì)珠江河口網(wǎng)河特點(diǎn),構(gòu)建基于水生態(tài)系統(tǒng)、流域生態(tài)系統(tǒng)和區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)多尺度的修復(fù)框架灣區(qū)主要城鎮(zhèn)大部分處于珠江河口網(wǎng)河區(qū)域,大多數(shù)河道受徑潮共同作用,水動(dòng)力方面,水流呈現(xiàn)來回往復(fù)流的水動(dòng)力特征；水質(zhì)方面,網(wǎng)河區(qū)水體含鹽度普遍偏高。在江河湖庫典型生態(tài)系統(tǒng)尺度上,要基于灣區(qū)水動(dòng)力條件和水質(zhì)情況選擇適合的修復(fù)技術(shù)途徑和工程措施；在景觀生態(tài)系統(tǒng)尺度上,運(yùn)用異質(zhì)景觀格局和過程理論,根據(jù)灣區(qū)丘陵山區(qū)屏障帶河流、平原水網(wǎng)區(qū)高調(diào)控性河流和河口濱海濕地景觀格局,確定整體目標(biāo)和關(guān)鍵部位；在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)尺度上針對(duì)熱帶亞熱帶水網(wǎng)區(qū)特點(diǎn)構(gòu)建人水和諧可持續(xù)發(fā)展管理策略。

(3)將生態(tài)補(bǔ)償、生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值和生態(tài)修復(fù)措施相結(jié)合,形成水生態(tài)修復(fù)中的退出機(jī)制。