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

2020-01-06 21:35林興貴
水利規(guī)劃與設(shè)計 2020年6期
關(guān)鍵詞:汾河水域節(jié)水

林興貴

(臨汾市水利勘測設(shè)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(jìn)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(jìn)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(fù)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(zāi)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(yán)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(dá)68.0m。主要是地下水抽采的過多,補給的過少和保護(hù)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(yán)重。20世紀(jì)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(fēng)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(xì)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(hù)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(jìn)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(yán)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(jì)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(dāng)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(yán)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(dǎo)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(dá)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(jìn)行灌溉,進(jìn)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(dá)標(biāo)個數(shù)為7個。

3 生態(tài)修復(fù)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(dǎo)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(fù)的總體思路是:堅持節(jié)水先行,提高用水效率,科學(xué)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(fù)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(xué)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(xué)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(yán)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(xué)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(jìn)、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)?,以此帶動河流兩?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(shè)高效節(jié)水的設(shè)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(yán)加控制。通過立法加大關(guān)井壓采力度,促進(jìn)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(jìn)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(hù)區(qū)內(nèi)的煤礦,并對過去煤礦形成的采空區(qū)進(jìn)行治理,保護(hù)并逐漸恢復(fù)郭莊泉、霍泉、龍子祠泉等巖溶大泉。

(4)進(jìn)一步恢復(fù)汾河流域內(nèi)的森林植被,保護(hù)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(hù)區(qū),并根據(jù)各個保護(hù)區(qū)的不同的情況,分別制定相應(yīng)的保護(hù)措施,實現(xiàn)對汾河支流源頭的有效保護(hù);進(jìn)一步推進(jìn)退耕還林、封山育林的進(jìn)度,促進(jìn)生態(tài)環(huán)境恢復(fù);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(jìn)一步提高植被覆蓋率,使汾河流域內(nèi)植被全面恢復(fù),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(xué)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(shè)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(jìn)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(dá)標(biāo)排放;對水源地保護(hù)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(yán)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(dá)標(biāo)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(yán)格調(diào)度措施和防洪、防污預(yù)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(fù)濕地等恢復(fù)干支流水域面積,通過水土保持工程、地下水及泉域保護(hù)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(fù),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(fù)治理的思路可為類似流域的生態(tài)治理提供借鑒。

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