摘" 要:良好的水系生態(tài)有助于生態(tài)文明建設(shè),更為鄉(xiāng)村振興提供堅(jiān)實(shí)的生態(tài)工作保障。但河湖淤塞萎縮連通不暢、水域岸線侵占、生態(tài)流量保障不足、水環(huán)境污染嚴(yán)重等突出問題嚴(yán)重影響并制約生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)程。該文通過洪水資源蓄滯利用、河道疏浚、挖灘成湖、濕地建設(shè)和生態(tài)修復(fù)等水域岸線水生態(tài)治理實(shí)踐,構(gòu)建自然、生態(tài)、親水、特色的水生態(tài)廊道,實(shí)現(xiàn)人水和諧,為鄉(xiāng)村振興賦能。
關(guān)鍵詞:流域;水生態(tài)環(huán)境;生態(tài)修復(fù);鄉(xiāng)村振興;生態(tài)文明
中圖分類號:TV213.4" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A" " " " " 文章編號:2095-2945(2024)25-0169-04
Abstract: Good water system ecology is conducive to the construction of ecological civilization and provide solid ecological work guarantee for the revitalization of rural areas. However, outstanding problems such as silting and shrinking of rivers and lakes, encroachment of water shoreline, insufficient protection of ecological flow and serious pollution of water environment seriously affect and restrict the process of ecological civilization construction. We can construct natural, ecological, hydrophilic and characteristic water ecological corridors through the practice of water ecological management of water shoreline, such as flood resources storage and utilization, river dredging, beach digging into lakes, wetland construction and ecological restoration, so as to realize the harmony between human and water. Empower the revitalization of the countryside.
Keywords: river basin; water ecological environment; ecological restoration; rural revitalization; ecological civilization
在鄉(xiāng)村振興的國家戰(zhàn)略背景下,中小水系凸顯的河湖淤塞萎縮連通不暢、水域岸線侵占、生態(tài)流量保障不足、水環(huán)境污染嚴(yán)重等問題依然嚴(yán)峻,通過分析中小水系常見典型問題和研究區(qū)個(gè)體屬性,以工程實(shí)踐總結(jié)中小水系水生態(tài)環(huán)境治理寶貴經(jīng)驗(yàn)。通過洪水資源蓄滯利用、河道疏浚、挖灘成湖、濕地建設(shè)和生態(tài)修復(fù)等水域岸線水生態(tài)治理具體舉措,為今后本地區(qū)或河西走廊地區(qū)中小水系水生態(tài)環(huán)境治理,提出問題對策與建議,總結(jié)寶貴經(jīng)驗(yàn),具有一定的理論意義和切實(shí)的可操作性。
1" 概況
1.1" 地理位置
討賴河流域?qū)俸诤恿饔蛑形鞑孔铀?,流域面積2.7×104 km2,多年平均徑流量6.38億m3。該流域東起張掖山丹馬營河,南鄰張掖肅南,西至嘉峪關(guān)黑山湖,北至金塔盆地的馬鬃山北麓,地理坐標(biāo)為北緯38°24′16″~40°56′08″,東經(jīng)97°22′46″~99°27′11″,流域內(nèi)酒泉市肅州區(qū)、嘉峪關(guān)市、金塔縣人口較為密集。該區(qū)域以工農(nóng)業(yè)為主,是河西走廊經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要經(jīng)濟(jì)帶。流域地勢總體西南高東北低,由西南向東北傾斜。
1.2" 水文
1.2.1" 徑流
冰雪消融、大氣降水、地下水是該地表徑流的主要補(bǔ)給源。冰川是巨大的“固體水庫”,它對河流豐枯年徑流有良好調(diào)節(jié)作用。徑流年際變化不大,但呈現(xiàn)明顯季節(jié)性。冬末春初,河流部分封凍,地下水是主要的補(bǔ)給源,河川徑流相對較枯;進(jìn)入3月份后,氣溫回升,融雪徑流增加;夏秋兩季,南部山區(qū)降水集中,河川徑流最豐沛;10月以后,氣溫降低,降水量減少,徑流迅速減少。據(jù)嘉峪關(guān)水文站統(tǒng)計(jì),多年平均年徑流量5.39億m3。從年內(nèi)分配看, 6—10月汛期占全年的 61.9%;其他各月占 39.1%,平均每月占全年的 5.4%,分配比較均勻。
1.2.2" 洪水
地表水源位于祁連山區(qū),冰川發(fā)育。夏季,冰川消融,降水集中形成洪水。河水以夏汛為主,秋汛次之,并有短暫的春汛。春汛一般在4—5月,由低山融雪、地下水解凍和融冰形成,洪水峰低量?。幌难丛?—9月,以7月、8月出現(xiàn)最多,多為單峰型,峰高量集中,破壞性強(qiáng),主峰靠前,洪水一般3~4 d。冰溝水文站實(shí)測最大洪峰流量1 120 m3/s。
1.2.3" 泥沙
泥沙主要來自上游。據(jù)冰溝站1957—2008年實(shí)測資料統(tǒng)計(jì),多年平均懸移質(zhì)輸沙量71.5萬t,多年平均含沙量 1.06 kg/m3,多年平均輸沙模數(shù)103.9 t/km2。從年內(nèi)分配看,泥沙主要集中在汛期。6—9月懸移質(zhì)輸沙量占年輸沙量96.1%,平均含沙量 1.44 kg/m3;其中7、8兩個(gè)月輸沙量58.3萬t,占年輸沙量的80.8%,平均含沙量2.23 kg/m3。1986年7月3日,實(shí)測最大含沙量118 kg/m3。
1.2.4" 氣象
該流域位于內(nèi)陸腹地,遠(yuǎn)離海洋,具有明顯大陸性氣候特征。根據(jù)酒泉?dú)庀笳居^測,多年平均氣溫7.3 ℃,最高氣溫38.4 ℃,最低氣溫-31.6 ℃;多年平均降水量 85.3 mm,5—9月占全年降水量的81.4%;平均風(fēng)速 2.3 m/s,多西北風(fēng),最大風(fēng)速 26.0 m/s,相應(yīng)的風(fēng)向NW,歷年汛期平均最大風(fēng)速16 m/s;年日照數(shù)2 012.2 h,年蒸發(fā)量 2 148.8 mm;最大凍土深度132 cm。
1.2.5" 土壤植被
該流域生態(tài)地域復(fù)雜,呈現(xiàn)明顯的垂直、水平分布。其源頭區(qū)自上至下的土壤類型為高區(qū)寒漠土、沼澤土、草甸土、山地栗鈣土、山地草甸土、高山草甸土。流域植被簡單,以沙棘、高山柳、金露梅為主,草原類型以山地草原、山地草甸、高寒草原、高山草甸為主。在地勢低洼處局部有湖泊及沼澤分布。
2" 中小流域水系生態(tài)環(huán)境常見問題及思考
中小流域水系生態(tài)環(huán)境,常見幾個(gè)突出問題,問題的形成也具有歷史性與客觀性。內(nèi)容如下。
一是河湖淤塞萎縮連通不暢。河湖存在著不同程度的淤積阻塞,部分河湖甚至萎縮。例如:嘉峪關(guān)市轄區(qū)工業(yè)園以南某段是城市集中建設(shè)區(qū)的南部片區(qū),該河段河槽寬淺,歷史上主流游蕩,是洪水泛濫的重災(zāi)區(qū)。原因分析:其一,河道建設(shè)年代早,缺少護(hù)岸保護(hù),汛期河段沖刷嚴(yán)重,對河道造成淤積堵塞;其二,城鎮(zhèn)化快速發(fā)展,原有的河流被阻斷或填埋,河流之間的水力聯(lián)系被割斷;其三,生活垃圾、農(nóng)作物秸稈等隨意排放至河道,最終以沉積物沉淀至河床底部;其四,河道行洪過水產(chǎn)生自然淤積。
二是河湖水域岸線侵占問題突出。農(nóng)村河湖水域空間遭受擠占,河湖岸線自然形態(tài)被嚴(yán)重破壞,圍湖造田、非法采砂、堆沙碼頭、占用河道建設(shè)等現(xiàn)象較為普遍。例如:嘉峪關(guān)市左岸南湖段,右岸文殊段,部分侵占水域岸線,建設(shè)商業(yè)體,小區(qū)居民住宅區(qū),產(chǎn)業(yè)發(fā)展集散地等現(xiàn)代化發(fā)展體系。酒泉市北大河某段,左岸蓄滯洪區(qū)商業(yè)體建設(shè),侵占水域岸線較為突出。原因分析:第一是河湖水域岸線管理乏力、管理范圍不明確、劃界確權(quán)滯后;第二是為追逐短期利益盲目侵占河道,一些鄉(xiāng)村旅游開發(fā)出于親水目的,緊鄰河道建設(shè)房屋、游樂場等;第三是非法采砂產(chǎn)生的土石堆放散亂,對河床形態(tài)造成較為嚴(yán)重影響;第四是水域岸線附近,生產(chǎn)交通道路、地理位置、水資源等特點(diǎn)和歷史遺留等問題突出。
三是河湖生態(tài)流量保障不足。上游水源,近年祁連山冰川融水伴隨氣候變暖、生態(tài)用水增加、地下水補(bǔ)給有限、農(nóng)業(yè)灌溉和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不平衡等問題,導(dǎo)致河道生態(tài)水下泄量不足。加之,水域岸線生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制和區(qū)域協(xié)調(diào)補(bǔ)水未能發(fā)揮有效作用。原因分析:第一是城市生活、生產(chǎn)和城市河段的生態(tài)用水與農(nóng)業(yè)灌溉用水發(fā)生資源型沖突;第二是城區(qū)水景觀建設(shè)、農(nóng)村小水電開發(fā)等導(dǎo)致下游河道脫水?dāng)嗔?;第三是地表植被減少、道路硬化、砂礫石地貌地形等導(dǎo)致土壤蓄水保水能力大幅度下降,河道難以形成細(xì)水長流;第四是開采地下水致使淺層地下水大幅度減少,河道水在滲透作用下流失;第五是河湖生態(tài)水多以天然降水(雪)后冰川融水為主,缺少系統(tǒng)調(diào)度和優(yōu)化配置措施。
四是河湖水環(huán)境污染嚴(yán)重。生活污水、規(guī)模化養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞水、中小型企業(yè)排放的廢水、農(nóng)藥化肥、周邊棄置垃圾等部分直接排入水體,對周邊河湖水生生物造成嚴(yán)重危害。例如:肅州區(qū)某城鄉(xiāng)結(jié)合商業(yè)體、小商品生產(chǎn)車間、居民住宅樓等建成,呈現(xiàn)上述不同程度水環(huán)境污染問題。原因分析:第一是在城鄉(xiāng)接合部,偷排亂堆,而垃圾、污水收集處理設(shè)施建設(shè)滯后,與城鎮(zhèn)化進(jìn)程不同步;第二是農(nóng)村區(qū)域,很多村組還沒有截污管網(wǎng)、垃圾中轉(zhuǎn)及污水處理系統(tǒng);第三是部分群眾環(huán)保意識淡薄,傾倒現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。
3" 水系水生態(tài)環(huán)境綜合治理工程實(shí)踐
治理河段位置如圖1所示,地理位置重要,是《嘉峪關(guān)市城市總體規(guī)劃(2016—2030年)》中城市集中建設(shè)區(qū)的南部片區(qū),左岸是嘉峪關(guān)市新城組團(tuán)和討賴河組團(tuán),右岸是嘉南高鐵組團(tuán)、文殊鎮(zhèn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)和文殊山景區(qū)。該段河道河槽寬淺,歷史上主流游蕩,是洪水泛濫的重災(zāi)區(qū),進(jìn)入酒泉境內(nèi)后逐漸歸順。河道兩岸大部分為戈壁灘,河道水環(huán)境惡劣,汛期洪水峰高量大,泥沙含量大,洪水破壞性強(qiáng);非汛期河道干涸無水,灘面裸露,沙坑密布,與上游河道優(yōu)美的水生態(tài)環(huán)境形成極大的反差。該工程通過洪水資源蓄滯利用、河道疏浚、挖灘成湖、濕地建設(shè)和生態(tài)修復(fù)等柔性治水措施,建設(shè)生態(tài)友好型水工程,營造優(yōu)美的水生態(tài),構(gòu)建自然、生態(tài)、親水、特色的討賴河濱水生態(tài)廊道,實(shí)現(xiàn)人水和諧。
3.1" 總體治理思路
該地區(qū)水資源匱乏,其水源難以滿足該工程用水,治理工程需新選水源并修建“水源調(diào)蓄庫(池)”。在實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度下分水期內(nèi),利用汛期洪水資源作為本工程的水源,同時(shí)對本河段和下游河道起到蓄滯洪水的作用。工程區(qū)河道開闊,河寬600~860 m,較上游河道更具備有利的泄洪、滯洪及生態(tài)治理?xiàng)l件。同時(shí),汛期洪峰大,泥沙含量高,需著力解決汛期上游洪水泥沙的安全下泄,以及洪水資源利用過程中泥沙淤積問題。從充分節(jié)約水資源、節(jié)約投資、生態(tài)修復(fù)角度出發(fā),新建水源工程,蓄滯洪區(qū)利用洪水資源,解決河道生態(tài)治理與修復(fù)的用水問題;在保障防洪安全的前提下,以河道水生態(tài)治理修復(fù)為主,兼顧兩岸,構(gòu)建“一河兩岸三區(qū)多節(jié)點(diǎn)”的討賴河水生態(tài)廊道。
3.2" 防洪工程
治理段河道開闊,平面形態(tài)呈大“S”彎道,兩岸堤防之間河道寬度260~860 m,自上游向下游,河道由窄漸寬,上游1.2 km河段河寬由260 m漸變600 m,下游5.3 km河段河道展寬至600~860 m,河道平均比降11.4‰。河床質(zhì)為深厚砂礫卵石,左岸地勢較高,右岸較平坦,主流偏向右岸。2015年至2017年期間,本段河道已進(jìn)行了防洪治理,河道兩岸已建有堤防工程,設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)50年一遇,洪峰流量1 030 m3/s。工程總體布局在兩岸堤防形成的防洪體系下規(guī)劃,僅對現(xiàn)有兩岸堤防進(jìn)行生態(tài)性和景觀性改建,規(guī)劃保留現(xiàn)狀堤防及防洪功能,進(jìn)行覆土綠化,打破直線呆板的平面形態(tài),保證泄洪能力。
3.3" 河道水生態(tài)治理
充分利用河道開闊的有利條件,結(jié)合上游已建工程成功的治理模式,上下游銜接,基于河段的基本特性和水沙條件,依然采用上游已建工程的成功治理模式:清洪分治。結(jié)合河段開闊的河道特性、兩岸城區(qū)發(fā)展規(guī)劃以及河段在嘉峪關(guān)市區(qū)所處的地理位置,因地制宜,提出“洪水槽居中”濕地+綠地方案。河道中部為洪水槽,左右兩側(cè)生態(tài)區(qū)設(shè)計(jì)為生態(tài)濕地及生態(tài)綠地,洪水槽與兩側(cè)濕地之間采用生態(tài)子堤分隔防護(hù)。即將260~860 m寬闊的河道一分為三,左側(cè)為濕地和綠化區(qū),以濕地為主,融入文化運(yùn)動(dòng)等城市休閑服務(wù)功能,寬0~400 m;中部為洪水槽區(qū),寬220~260 m,起點(diǎn)與上游洪水槽平順銜接;右側(cè)為生態(tài)保育區(qū),以綠地保育、科普教育、野趣體驗(yàn)為主,寬約20~200 m。對左右岸生態(tài)區(qū)保留一定范圍的原狀河道地貌,縮減綠化規(guī)模。
3.4" 水系連通布置
該地區(qū)水資源匱乏,為實(shí)現(xiàn)河道生態(tài)治理和修復(fù),首先需要解決水資源欠缺問題。結(jié)合工程總體布置,設(shè)計(jì)2座調(diào)蓄庫(池),新建水系連通工程,連通就近優(yōu)質(zhì)地下水泉水源(雙泉水)及調(diào)蓄庫(池),實(shí)現(xiàn)水資源有效連通,冬季調(diào)蓄雙泉水,滿足第二年生態(tài)區(qū)用水需求。結(jié)合高程關(guān)系,布置引輸水管道、控制閥井、跌水堰等水系連通工程,將討賴河、調(diào)蓄庫(池)、生態(tài)水系、人工湖泊、生態(tài)濕地等有效連通,構(gòu)建河湖水系連通體系,綜合利用水資源,全面改善治理區(qū)生態(tài)環(huán)境。
3.5" 綜合治理實(shí)踐成效
一是對河道進(jìn)行生態(tài)治理,同步改善水生態(tài)環(huán)境,對維系討賴河水體,修復(fù)河流水生態(tài),改善河道及生態(tài)環(huán)境,帶動(dòng)兩岸城區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。二是工程采用“清洪分治”成功治理模式,按“洪水槽居中”濕地+綠地方案,河道內(nèi)生態(tài)治理區(qū),河道外生態(tài)綠化,構(gòu)建“一河兩岸三區(qū)多節(jié)點(diǎn)”的討賴河水生態(tài)廊道。三是對水文條件、河流特性、防洪工程現(xiàn)狀、需水量、泥沙、水質(zhì)、滲漏量、對城市防洪的影響、工程修建后河道沖淤變化和工程運(yùn)行安全的影響等諸多方面綜合分析,工程安全可行。
4" 水系水生態(tài)環(huán)境問題對策與建議
一是依法完善流域職能,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理與開發(fā)保護(hù)。積極推進(jìn)流域立法工作,借鑒《甘肅省石羊河流域水資源管理?xiàng)l例》等法規(guī),制定并實(shí)施流域管理規(guī)范性文件,加大法治力度,解決水事糾紛和違法行為。明確流域機(jī)構(gòu)與地方水行政部門的責(zé)任分工,通力協(xié)作,共同肩負(fù)水資源的節(jié)約集約利用。設(shè)置專門的管理機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)水資源統(tǒng)一調(diào)度、運(yùn)行、管理。及時(shí)調(diào)整機(jī)構(gòu)職能,科學(xué)分配水量,保障水資源合理開發(fā)與利用。
二是推進(jìn)水域岸線保護(hù)和水污染防治。依據(jù)《甘肅省省級河流岸線保護(hù)與利用規(guī)劃》,加強(qiáng)河道水域岸線水生態(tài)空間管控工作。根據(jù)河道治理和岸線調(diào)整,落實(shí)河道分級分段管理職責(zé),明確河道管理和保護(hù)范圍,加大監(jiān)管力度,對在流域內(nèi)傾倒、采挖等違法行為給予嚴(yán)厲查處,維護(hù)流域水資源生態(tài)平衡。嚴(yán)格落實(shí)《甘肅省水污染防治條例》,除按時(shí)監(jiān)測主要水功能區(qū)和入口處的水質(zhì)外,還需控制水資源的排污量,當(dāng)出現(xiàn)水質(zhì)不達(dá)標(biāo)或者納污能力超載等情況時(shí),及時(shí)銜接政府,并積極整改。
三是加強(qiáng)流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)和修復(fù)。深入開展水生態(tài)環(huán)境調(diào)查與評估,分析流域生態(tài)環(huán)境存在的問題,編制《流域生態(tài)修復(fù)規(guī)劃》,明確生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的責(zé)任主體及監(jiān)督主體,嚴(yán)格落實(shí)流域水生態(tài)修復(fù)相關(guān)措施:即工程措施與生物措施相結(jié)合,發(fā)揮工程功能、協(xié)調(diào)人與水之間關(guān)系,洪水時(shí)消減水量、缺水時(shí)補(bǔ)充水量,大水時(shí)排沙、小水時(shí)蓄水,通過生物措施提高水體自凈能力及水生物涵養(yǎng)能力,達(dá)到水生態(tài)系統(tǒng)的平衡,實(shí)現(xiàn)水環(huán)境的良性循環(huán)。同時(shí),促進(jìn)水生態(tài)環(huán)境保護(hù)與濕地修復(fù)、風(fēng)景區(qū)發(fā)展相協(xié)調(diào),發(fā)揮濕地涵養(yǎng)水分、過濾污水、凈化水源的功能。
四是建設(shè)節(jié)水型社會。加強(qiáng)水資源節(jié)約集約利用,實(shí)施甘肅省人民政府辦公廳印發(fā)的《關(guān)于深入推進(jìn)節(jié)水型社會建設(shè)的指導(dǎo)意見》,采用定性與定量相結(jié)合的方式,注重近期目標(biāo)與已有規(guī)劃的有機(jī)銜接,結(jié)合供水、用水、節(jié)水等現(xiàn)狀,構(gòu)建節(jié)水目標(biāo)指標(biāo)體系;建立與高質(zhì)量發(fā)展相適應(yīng)的節(jié)水制度體系、定額管理體系和用水權(quán)交易體系;形成水資源利用與發(fā)展規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和空間布局等協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代化新格局。全面加強(qiáng)流域水資源的合理開發(fā)、高效利用,規(guī)范水資源開發(fā)利用秩序,加大節(jié)水宣傳力度,創(chuàng)新合理的獎(jiǎng)懲機(jī)制。針對農(nóng)業(yè)用水量大,引進(jìn)高效節(jié)水灌溉技術(shù),建設(shè)農(nóng)田高效節(jié)水灌溉,增強(qiáng)人民群眾節(jié)水意識。
五是加快推進(jìn)信息化管理進(jìn)程。實(shí)施水利部《關(guān)于大力推進(jìn)智慧水利建設(shè)的指導(dǎo)意見》,以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主線,推進(jìn)數(shù)字孿生流域建設(shè),完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),建設(shè)覆蓋范圍廣、布控精度準(zhǔn)、分布密度大、類別品類多的信息采集和監(jiān)測站點(diǎn),運(yùn)用整合和集成等方式,構(gòu)建數(shù)字孿生平臺,建設(shè)健全地表水、地下水監(jiān)測系統(tǒng)及水利工程自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng),形成預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”功能的數(shù)字孿生流域。同時(shí),不斷提高水利信息化管理水平。
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