韓 偉 楊通信
(永定河流域投資有限公司廊坊分公司,河北 廊坊 065000)
永定河橫跨內(nèi)蒙古、山西、北京、河北、天津,是串聯(lián)京津冀晉地區(qū)的生態(tài)大動脈,全長759km,流域面積4.7萬km2。其中河北省境內(nèi)長約105.5km,流經(jīng)張家口市、保定市和廊坊市。永定河泛區(qū)(廊坊段)位于永定河下游,上起廊坊市固安縣梁各莊,下至廊坊天津界,全長45km。泛區(qū)總面積368.86km2,占永定河泛區(qū)總面積的71%,是永定河流域防洪體系的重要組成部分,承擔著“緩洪、沉沙、削峰”和保護京山鐵路及下游天津市防洪安全的任務。
永定河泛區(qū)(廊坊段)經(jīng)過多年治理,已逐步形成了主次堤防,制定了分級運用方案,泛區(qū)內(nèi)堤埝以北遙堤、新北堤、護路堤為主堤,南北小埝、南北前衛(wèi)埝、南北圍埝為次堤,主堤防防御標準為抗御上游來量2500m3/s洪水,次堤通過分洪口門的分級運用可抵御上游來量500~2000m3/s洪水,現(xiàn)泛區(qū)已初步形成分級運用防洪體系。永定河泛區(qū)廊坊段地跨永清縣、廣陽區(qū)和安次區(qū)3個區(qū)縣,盡管多次進行治理,但由于受各種因素制約,河道斷流多年,水生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞,亟須通過生態(tài)補水來改善生態(tài)環(huán)境。
2021年是中國共產(chǎn)黨成立一百周年,是“十四五”開局之年,也是永定河綜合治理與生態(tài)修復基本完成近期治理任務、向“流動的河、綠色的河、清潔的河、安全的河”目標繼續(xù)奮進的起步之年,永定河實現(xiàn)全線通水對流域整體生態(tài)環(huán)境改善和華北地下水超采綜合治理意義重大。
永定河全線通水范圍為桑干河東榆林水庫至朱官屯,洋河友誼水庫至朱官屯,永定河朱官屯至三家店、三家店至屈家店,永定新河屈家店至防潮閘,共計865km。經(jīng)多年綜合治理與生態(tài)修復,實施永定河多水源配置與生態(tài)水量統(tǒng)一調(diào)度,桑干河東榆林水庫至朱官屯、洋河友誼水庫至朱官屯、永定河朱官屯至三家店、永定新河屈家店至防潮閘已基本實現(xiàn)全年有水,通水河長719km。
2021年永定河全線試驗性通水重點聚焦永定河三家店至屈家店河段,全長146km。通過冊田水庫、友誼水庫、洋河(響水堡)水庫、官廳水庫、三家店樞紐、盧溝橋樞紐等工程聯(lián)合調(diào)度,統(tǒng)籌官廳水庫來水、小紅門再生水和南水北調(diào)中線引江水等多種水源,貫通三家店至屈家店河段,實現(xiàn)全線通水。
為保障實現(xiàn)2021年永定河全線試驗性通水,已對北京平原南段、廊坊段、武清段局部河段主槽實現(xiàn)應急疏通。永定河泛區(qū)(廊坊段)按30m3/s過流能力對永清縣張莊子至永興河匯合口處主槽進行疏挖,全長5.54km,并新建張莊子村北和安育村北兩座跨河橋,對其他河段主河槽2處局部堵點進行開挖疏通。疏挖斷面主槽上口寬30m,底寬10m。
2.3.1 官廳水庫
8月23日,官廳水庫蓄水量4.8億m3。根據(jù)統(tǒng)籌安排,訊后引黃生態(tài)補水和集中輸水共1.21億m3,預計入官廳水庫0.52億~0.61億m3。根據(jù)中長期水文預報,預計至年底基流來水量0.58億m3,如不考慮出庫,預計官廳水庫年底累計增水量達到5.9億~6.0億m3。
2.3.2 小紅門再生水
2021年度小紅門再生水通過園博支線向永定河生態(tài)補水0.3億m3。2021年3月15日,小紅門再生水廠開始向永定河生態(tài)補水,每日補水量5萬~14萬m3,預計向南大荒濕地補水總量0.1億m3,向園博園濕地補水總量0.2億m3。
2.3.3 南水北調(diào)中線工程引調(diào)水
南水北調(diào)中線工程相機向永定河生態(tài)補水,補水能力為10m3/s,全線試驗性通水期間可向永定河補水0.5億m3。
2.3.4 北運河補充水源
北運河補充水源利用天津市武清區(qū)秦營進水閘引水。通過河北省廊坊市北運河木廠節(jié)制閘和土門樓青龍灣減河泄洪閘聯(lián)合調(diào)度,經(jīng)龍鳳河、龍鳳河故道、二十八支渠入永定河,計劃向永定河補水0.1億~0.2億m3。
3.1.1 基本要求
復蘇河湖生態(tài)環(huán)境是推動新階段水利高質(zhì)量發(fā)展的重要實施路徑之一。保障生態(tài)環(huán)境需水量是恢復河流生態(tài)功能、打造河流生態(tài)廊道、提升水生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素?!队蓝ê泳C合治理與生態(tài)修復總體方案》明確了永定河生態(tài)功能定位,平原段應恢復水體連通和景觀環(huán)境功能。
永定河綜合治理與生態(tài)修復實施以來,隨著河道治理工程推進,治理理念逐步轉(zhuǎn)變,永定河河道治理采取“地表、地下立體修復”,取替原方案河道主槽防滲減滲措施。2020年春秋季官廳水庫生態(tài)補水,通過“以水開路、用水引路”,平原段實現(xiàn)了“濕河底、拉河槽、定河型”。由于周邊地下水虧空尚未完全彌補,平原河道滲漏量大,總體方案提出的2.6億m3生態(tài)水量近期將無法維持平原段常年所需水量。
永定河平原段劃分為平原北段(三家店—盧溝橋)、平原南段(盧溝橋—梁各莊)及平原郊野段(梁各莊—屈家店),平原郊野段全長67km,也是永定河泛區(qū)段,其中廊坊段長45km(梁各莊—邵七堤)。河道縱坡較緩,水面寬度25~60m,受地下水及區(qū)間澇水的補充,水流進入泛區(qū)后河道入滲流量明顯減少。
本方案以生態(tài)功能定位為基礎(chǔ),按照“流動的河”的目標,結(jié)合2019—2021年生態(tài)補水期間重要斷面水量沿程變化和地下水位變化,重新核算近期以及常年生態(tài)補水后平原南段(涿州與北京房山交界至梁各莊)、平原郊野段(梁各莊至屈家店)生態(tài)環(huán)境需水量。
3.1.2 計算方法
平原南段(涿州與北京房山交界至梁各莊)、平原郊野段(梁各莊至屈家店)以保障一定河道內(nèi)生態(tài)水面為主要目標,采用生態(tài)環(huán)境功能需水法,計算維持貫穿溪流及河道內(nèi)濕地水面的生態(tài)環(huán)境需水量。
a.蒸發(fā)量。根據(jù)水量平衡原理,當水面蒸發(fā)量大于降水時,蒸發(fā)量為水面蒸發(fā)與降水量的差值。計算公式為
W蒸發(fā)=A(E-P)
式中W——蒸發(fā)為水面蒸發(fā)量,m3;
A——水面面積,m2;
E——蒸發(fā)系數(shù),m/a,取1.46m/a;
P——降水量,m/a,取0.54m/a。
b.入滲補給量。結(jié)合2019—2021年平原郊野段生態(tài)補水期間水文監(jiān)測數(shù)據(jù),分段確定近期及常態(tài)化補水后河流補給地下水的入滲量。計算公式為
W滲漏=AK
式中W——水面滲漏需水量,m3;
A——水面面積,m2;
K——滲漏系數(shù),m/a。
3.1.3 計算成果
按照功能定位、治理布局及修復目標,采用生態(tài)環(huán)境功能法計算維持水體連通生態(tài)環(huán)境需水量。平原段基本生態(tài)環(huán)境需水量成果見表1。
表1 平原段生態(tài)環(huán)境需水量成果
平原南段(涿州與北京房山交界至梁各莊)、平原郊野段維持水體連通所需的生態(tài)水量預計為0.99億m3、0.22億m3,其中廊坊段(涿州與北京房山交界至后沙窩)生態(tài)需水量1.12億m3。
平原段主要補水水源為河道上游來水,廊坊段(梁各莊至后沙窩)生態(tài)需水量1.12億m3。
3.2.1 補水條件
a.南水北調(diào)中線一期工程。建設(shè)南水北調(diào)中線向永定河生態(tài)補水工程,通過稻田、馬廠水庫調(diào)蓄,從大寧調(diào)壓池退水涵取水,利用新建的補水管涵向永定河補水,設(shè)計補水流量10m3/s,多年平均和75%年份補水量0.5億m3。
b.天堂河、龍河。根據(jù)天堂河更生閘、龍河(岳莊子閘、東張務閘)實測徑流數(shù)據(jù),結(jié)合下游未來經(jīng)濟社會發(fā)展情況,規(guī)劃年多年平均、75%和95%來水頻率下天堂河和龍河可向永定河梁各莊以下河段補水0.21億m3、0.15億m3和0.09億m3。
3.2.2 補水方案
涿州與北京房山交界至梁各莊段需水量0.99億m3,通過上游下泄和中線一期工程補水,多年平均和75%年份滿足生態(tài)用水需求,95%年份補水量0.96億m3。
梁各莊至屈家店段生態(tài)需水量0.22億m3,通過上游下泄以及龍河、天堂河補水,多年平均和75%年份滿足生態(tài)用水需求,95%年份補水量0.09億m3(見表2)。
表2 2025年永定河平原郊野段生態(tài)補水量 單位:億m3
在永定河涿州廊坊段綜合治理與生態(tài)修復項目實施過程中,因地制宜,前期規(guī)劃,特別是泛區(qū)內(nèi)生態(tài)、地形條件復雜,要與大興機場臨空經(jīng)濟區(qū)緊密結(jié)合,多方面著手確定治理的思路,堅持創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念。落實“四河+兩河”建設(shè)目標,開發(fā)綠色產(chǎn)業(yè),滿足“生態(tài)產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)生態(tài)化”“流域治理與產(chǎn)業(yè)開發(fā)”結(jié)合的要求。統(tǒng)籌水系連通、河道清障、清淤疏浚、岸坡整治、水源涵養(yǎng)與水土保持、河湖管護等多項水利措施,保障水安全、修復水生態(tài)、彰顯水文化、提升水管理、促進水產(chǎn)業(yè),通過“水凈、水清、水美”三步曲,將廊坊永定河沿線建設(shè)成為安全生態(tài)、休閑旅游、運動健康、產(chǎn)業(yè)富民的美麗河道,帶動區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展,讓斷流30多年的永定河真正流動起來,真正實現(xiàn)治水美村,生態(tài)富民,鄉(xiāng)村振興,恢復昔日“無定歷來期永定,今朝矚目一河清”的幸福河。