程國旗
(漳河水利工程建設管理局,山西 太原 030002)
沁河流域生態(tài)環(huán)境問題分析及修復建議
程國旗
(漳河水利工程建設管理局,山西 太原 030002)
沁河流域生態(tài)環(huán)境存在水資源和水力資源開發(fā)擠占河道生態(tài)用水,水資源過度開發(fā)和污染物的集中排放造成的河流水生態(tài)系統(tǒng)惡化,以及煤炭、煤氣層開采造成的地質(zhì)災害等問題,建議通過水生態(tài)保護、水污染防治、水資源優(yōu)化配置、采空區(qū)持續(xù)治理等方式,以人工措施促進自然修復,實現(xiàn)社會經(jīng)濟與資源環(huán)境和諧共存。
水生態(tài)系統(tǒng);流量衰減;地質(zhì)災害;水資源配置;沁河流域
沁河發(fā)源于長治市沁源縣,自北向南流經(jīng)長治、臨汾、晉城3市,于晉城市陽城縣進入河南省,流域水生生物資源較為豐富,蘊藏著煤、煤氣層、錳鐵礦、鋁鐵礦等礦產(chǎn)資源。流域總面積13532km2、干流全長485km,其中,山西境內(nèi)12264km2、干流長363km,地形北高南低,上游以石質(zhì)山區(qū)為主,中部多為土石丘陵區(qū),河谷兩岸土地肥沃,是主要農(nóng)業(yè)區(qū)。流域?qū)俅箨懶约撅L氣候,四季分明。流域多年(1956—2000年)平均水資源總量為14.8億m3,其中,地表水資源量12.7億m3。多年平均降水量為613mm,多以暴雨的形式出現(xiàn)在七八月。水面蒸發(fā)量約1000mm,無霜期175~200d,風向受河谷走向影響顯著,多南北方向。
20世紀50年代以來,沁河流域進行了大規(guī)模的治理開發(fā)建設,在供水、防洪、水力發(fā)電、水土保持、生態(tài)保護等方面取得了較大成就,對流域經(jīng)濟發(fā)展起到了促進作用。但隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,流域各種資源的開發(fā)利用也帶來一系列生態(tài)環(huán)境問題。
2.1 水生態(tài)系統(tǒng)遭到損害
沁河流域主要工業(yè)為煤炭開采、電力、煤化工、冶煉、造紙等,屬高能耗、高水耗的重污染型產(chǎn)業(yè)結構,主要分布在沁河中下游及其支流丹河,沁河干流水資源相對豐富,可滿足用水需求,但丹河流域因局部的水資源過度開發(fā)利用出現(xiàn)了地下水超采區(qū),并在中游河道出現(xiàn)斷流,生態(tài)基流無法保障。同時,城鎮(zhèn)及工業(yè)聚集區(qū)的排污量較大且相對集中,2013年流域點污染源廢污水排放總量為1.25億m3,其中工業(yè)廢水0.89億m3,入河量0.95m3,主要污染物COD入河量3775t,氨氮入河量1102t。另外還存在由農(nóng)村生活、農(nóng)田徑流、分散式畜禽養(yǎng)殖等造成的面源污染?,F(xiàn)狀廢污水入河量總體上超出河流納污能力,水環(huán)境超載,尤其是氨氮,總體超標4.86倍,其中丹河晉城段超標10.8倍,是流域內(nèi)污染最為嚴重的河段。據(jù)檢測資料評價,沁河干流除鄭莊斷面水質(zhì)可達到Ⅱ類標準外,其他5個斷面水質(zhì)全年評價為Ⅳ~劣Ⅴ類;丹河干流韓莊、任莊水庫斷面及白水河鐘家莊斷面全年水質(zhì)評價均為劣Ⅴ類。
2.2 水利水電開發(fā)破壞河流連通性
沁河流域從20世紀50年代開始大規(guī)模開發(fā)建設,至2013年在干、支流共建成各類水庫工程108座、引提水工程2000余處、水電站34座。這些水庫、水電站建有高低不一的攔河壩,在進行供水和發(fā)電的同時阻斷了河流。據(jù)計算,除沁河干流、丹河的源頭區(qū)河段外,干流縱向連通性指數(shù)為6個/100km、支流丹河為8.9個/100km,縱向連通性評價均為劣,河流連通性和水流連續(xù)性已遭到破壞,河流廊道生態(tài)功能退化。而且,除沁河干流的張峰水庫、丹河的圍灘水電站等,大部分水庫和水電站在運行管理中,沒有考慮維護河流健康所需的生態(tài)基流,枯水期尤其是春季灌溉期水庫、水電站下游河道脫流現(xiàn)象嚴重。
受攔河水利工程、河道斷流及水質(zhì)污染影響,河流片斷化、破碎化,部分原有物種棲息環(huán)境喪失,原有河道作為生物和營養(yǎng)元素交流廊道的功能退化,以河流維系的沿岸生物群落衰退,特有經(jīng)濟魚類棲息地萎縮,水生生物多樣性下降,局部水生態(tài)環(huán)境惡化。
2.3 河道徑流量與泉水出流量衰減明顯
據(jù)資料統(tǒng)計,1956—2000年潤城站多年平均實測徑流量6.09億m3,其中1956—1970年平均年徑流量10.8億m3,1991—2000年平均年徑流量僅1.98億m3,年平均徑流減少嚴重。
沁河流域巖溶泉分布廣泛,巖溶泉水流量集中,水質(zhì)優(yōu)良,是城市重要的供水水源。20世紀70年代以后,由于工農(nóng)業(yè)發(fā)展用水量的增大,對巖溶水的開發(fā)利用量大大增加,以及近年來氣候偏旱影響巖溶水的補給,加之流域內(nèi)煤炭和煤層氣開采使部分地區(qū)地下水隔水層受到破壞,致使巖溶泉水流量不斷減少,部分較小泉水已基本衰竭。
大量未經(jīng)過處理的廢水、廢渣長期直接排放,部分污水下滲使淺層地下水受到污染,同時又不同程度地參與了巖溶地下水循環(huán),使得巖溶水水質(zhì)出現(xiàn)惡化跡象。
2.4 煤炭資源開采造成災害
沁河流域煤炭和煤層氣等資源豐富,但長期大規(guī)模開采對地下水及原有地質(zhì)節(jié)理造成了破壞。煤炭和煤層氣開采極大地改變了開采地區(qū)大氣降水、地下水、地表水三者的相互轉(zhuǎn)化關系,導致淺中層井水位下降、小泉水斷流、礦坑污染和有害化學液體注入使地下水污染范圍不斷加大等,地下水環(huán)境遭到嚴重破壞。
同時,開采形成的采空區(qū)已陸續(xù)出現(xiàn)地面沉陷,不僅造成村莊房屋和路面塌陷與裂縫、耕地表層土流失,影響飲水安全和農(nóng)田耕作,威脅當?shù)厝罕娚敭a(chǎn)安全,破壞植被加劇水土流失,而且增加了滑坡、崩塌發(fā)生的可能性,存在安全隱患。
2.5 河道淤堵嚴重,山洪溝道災害頻發(fā)
河道存在不同程度的淤積堵塞現(xiàn)象。從堤頂?shù)降唐隆┑睾涌诩昂悠碌缺淮罅块_墾作為農(nóng)作物種植場所,導致河道兩側(cè)的草皮及植被受到嚴重破壞,水土流失嚴重,一旦大雨沖刷,將大量泥沙直接帶入河道,導致河道淤積。特別是城鎮(zhèn)人口密集地區(qū),大量生活垃圾、工業(yè)廢棄物倒入河道,造成河道阻塞行洪不暢。甚至一些礦產(chǎn)開采過程中的廢石堆或尾礦場的砂石,在暴雨季節(jié)被帶入河道,使局部河段直接淤塞。采砂戶無序非法采砂,殘渣棄料隨意堆放,造成了河道擁堵。
沁河流域溝壑發(fā)育,地形起伏較大,局部剝蝕侵蝕嚴重,其地質(zhì)大部分是滲透強度不大的土壤或巖石,抗蝕性較弱;而流域?qū)俅箨懶约撅L氣候,春季干旱多風,夏季暴雨不斷,遇局部地區(qū)短時強降雨后,雨水迅速匯集成地表徑流??刮g性弱,遇水易軟化、崩解的土壤與較強地表徑流極易形成山洪災害。
流域生態(tài)環(huán)境問題,主要是經(jīng)濟社會快速發(fā)展造成的破壞和影響,為促進經(jīng)濟與環(huán)境和諧發(fā)展,建議對流域生態(tài)環(huán)境進行保護修復。
一是在沁河上游林區(qū)、自然保護區(qū)、國家森林公園及濕地公園等環(huán)境敏感區(qū),以陸面植被保護和自然生態(tài)修復、保護為主,加強水源涵養(yǎng)。二是在特有魚類分布密集的河段,以水生生物棲息地保護功能為主,保證河道生態(tài)需水,其中安澤河段以特有經(jīng)濟魚類棲息規(guī)模和功能保護為主,嚴禁水電開發(fā)。三是在農(nóng)作物耕作、畜牧養(yǎng)殖相對集中區(qū)域,加強灌區(qū)農(nóng)業(yè)面源的防控、控制畜禽養(yǎng)殖污染排放,實施農(nóng)村清潔工程,開展河道清淤疏浚,推進農(nóng)村環(huán)境連片整治。四是在經(jīng)濟集中和發(fā)達區(qū)、人口分布密集的城鎮(zhèn)河段,優(yōu)化水資源配置,提高用水效益,壓減地下水超采區(qū)開采量;完善污水處理廠管網(wǎng)配套,繼續(xù)推進污水處理設施建設,提升城鎮(zhèn)污水處理水平;開展河道整治,提高防洪標準,改善人居環(huán)境。五是在受煤炭和煤層氣開采影響嚴重區(qū)域,合理確定煤炭和煤層氣開采規(guī)模,采用先進有效的技術和工程措減緩其開采對地下水及采礦區(qū)環(huán)境的影響,并持續(xù)推進采空區(qū)綜合治理。六是應建立有力的組織保障機制,多部門聯(lián)動,落實責任,加強管理。
流域在經(jīng)濟發(fā)展的同時造成的生態(tài)環(huán)境和水環(huán)境惡化已成為不可回避的現(xiàn)實問題,而“堅持綠色發(fā)展,著力改善生態(tài)環(huán)境”是國家和人民對生態(tài)文明的共同期待。沁河流域的生態(tài)治理應統(tǒng)籌自然生態(tài)多種要素,實施山水林田系統(tǒng)治理、綜合修復措施,以自然修復為主,輔以人工措施,促進生態(tài)環(huán)境要素進入良性循環(huán)狀態(tài)。
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程國旗(1966-),男,1990年畢業(yè)于河海大學農(nóng)田水利專業(yè),高級工程師。
2016-05-03;
2016-06-15