□紀(jì)俊雙
河流生態(tài)修復(fù)大多經(jīng)歷4 個階段,分別為以水質(zhì)恢復(fù)為重點(diǎn)、建設(shè)小型河流的生態(tài)恢復(fù)工程、以單一物種恢復(fù)為標(biāo)志的大型河流恢復(fù)行動、流域尺度的河流生態(tài)整體恢復(fù)。滹沱河生態(tài)修復(fù)工程立足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展條件和水資源現(xiàn)狀,堅(jiān)持以水而定,量水而行,通過防洪與生態(tài)的融合、改善河道水質(zhì)、實(shí)現(xiàn)橫向聯(lián)通、構(gòu)建濱水空間等途徑,解決了安全、生態(tài)、親水的多重矛盾,最終實(shí)現(xiàn)了河暢水清景美的治理目標(biāo)。作為資源性缺水地區(qū)城市行洪河道,滹沱河的生態(tài)修復(fù)目標(biāo)和途徑,可為同類工程提供參考和借鑒。
河北省為資源性嚴(yán)重缺水地區(qū),無大江大河過境,水資源調(diào)節(jié)能力弱,長期依靠超采地下水來保障經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。2018 年,河北省水資源總量為164.04 億 m3,人 均 水 資 源 量 為217.09m3,僅為全國平均水平的1/9,遠(yuǎn)低于國際極度缺水地區(qū)人均水資源占有量500m3的標(biāo)準(zhǔn)。近年來,盡管加大了引江引黃水調(diào)入量,但隨著用水需求的增加,水源短缺問題仍然嚴(yán)重。目前,河北省地下水超采最嚴(yán)重的冀中南地區(qū),已形成9 處地下水位降落漏斗,位于冀中南核心的石家莊地區(qū),水資源短缺問題突出。
滹沱河為海河流域子牙河系兩大支流之一,它發(fā)源于山西省繁峙縣五臺山北麓,在盂縣閻家莊流入河北省。經(jīng)崗南水庫、黃壁莊水庫后,經(jīng)石家莊市、衡水市、滄州市的13 個縣(市、區(qū)),至獻(xiàn)縣樞紐與滏陽河匯合,經(jīng)子牙新河入海,流域總面積24960km2,干流總長588km。河北省境內(nèi)總長296km,其中石家莊境內(nèi)長205km。
滹沱河屬游蕩性多沙河道,主流極不穩(wěn)定,千百年來,水患頻發(fā)。歷史上滹沱河曾多次變遷,現(xiàn)有故道遺跡眾多。新中國成立以來,滹沱河治理取得重大成就。1958 年,滹沱河干流上建設(shè)了崗南水庫,與黃壁莊水庫聯(lián)合運(yùn)用,可控制滹沱河的山區(qū)洪水。在“96·8”洪水中,滹沱河主流擺幅比歷史上的大水年大大減小,主流基本控制在兩岸控導(dǎo)工程以內(nèi)。2016 年的“7·19”洪水對河勢未產(chǎn)生明顯影響。經(jīng)過歷次防洪整治,滹沱河承擔(dān)起了防洪、供水、灌溉、發(fā)電的綜合功能。
近20 年來,工程段河道主槽未進(jìn)行治理,除人為采砂、取土外,現(xiàn)狀主槽基本保持了自然狀態(tài)?,F(xiàn)狀灘地地勢平坦,用地以農(nóng)田果園為主,局部存在工業(yè)區(qū)和村莊。自上世紀(jì)80 年代以來,河道相繼斷流、干涸,水生態(tài)功能退化。
治理段滹沱河的主要問題:一是防洪工程存在薄弱環(huán)節(jié),一方面主槽現(xiàn)狀局部段過流能力不足;另一方面,河道險工險段影響行洪安全,采砂坑坑深坡陡,岸坡穩(wěn)定存在安全隱患。二是河流生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞,主河槽無生態(tài)基流、水體污染嚴(yán)重,河床裸露,水生態(tài)功能嚴(yán)重退化。
總體來說,滹沱河流域興利除害的舊水矛盾尚未根除,水體污染、生態(tài)惡化、民眾親水等新水矛盾不斷產(chǎn)生,新老水問題相互交織,形勢嚴(yán)峻,滹沱河治理面臨新課題。滹沱河既是行洪河道又是城市河道,如何協(xié)調(diào)防洪與生態(tài)、親水的需求是工程難點(diǎn)。面對地下水超采、河道斷流等問題,水源成為生態(tài)修復(fù)的關(guān)鍵問題。
為破解新老水問題,堅(jiān)持問題導(dǎo)向和目標(biāo)導(dǎo)向,以習(xí)近平新時代生態(tài)文明思想為指導(dǎo),踐行綠水青山就是金山銀山的理念。工程設(shè)計(jì)以安全為本,以生態(tài)為基,通過防洪安全、水質(zhì)改善、生態(tài)改善、休閑娛樂功能提升的具體目標(biāo),最終實(shí)現(xiàn)河暢水清景美的愿景。滹沱河水生態(tài)修復(fù)需要協(xié)調(diào)防洪工程與水生態(tài)修復(fù)工程的空間關(guān)系及相互影響,構(gòu)建安全的河;改善河道水質(zhì),構(gòu)建有水的河;保證河道橫向連續(xù)性,打造生態(tài)的河;布置親水平臺等設(shè)施,實(shí)現(xiàn)親水的河。
按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)河道行洪底高程,現(xiàn)狀河底高程低于設(shè)計(jì)河底高程時,保留現(xiàn)狀河底。結(jié)合河道采砂現(xiàn)狀,將植物、沙洲、攔蓄建筑物、親水平臺等布置在行洪河底高程以下,這既保證了河道行洪安全,又為生態(tài)修復(fù)、親水設(shè)施提供了空間?,F(xiàn)狀河底高程高于設(shè)計(jì)河底高程時,結(jié)合生態(tài)修復(fù)等將高處挖低。
從行洪安全角度,對其他設(shè)施提出要求。湖面、溪流布置在主河槽行洪斷面以下,不影響主河槽行洪能力。綠化以地被為主,其余保留現(xiàn)狀,重要節(jié)點(diǎn)采用疏林草地的形式,順?biāo)鞣较蚍N植,保障行洪通暢;地形設(shè)計(jì)嚴(yán)禁阻礙洪水流動方向;其他設(shè)施,不能為永久性設(shè)施,可采用移動設(shè)施,通過預(yù)警,保證洪水來之前,設(shè)施快速轉(zhuǎn)移到堤外。
水資源配置優(yōu)先利用雨洪資源、再生水,其次利用南水北調(diào)水,最后利用黃壁莊水庫水。其中,南水北調(diào)水和黃壁莊水庫水均從上游補(bǔ)給,再生水主要從中下游補(bǔ)給。為保證水質(zhì),采取雨洪資源利用、截污控污、水系循環(huán)等綜合措施。
首先是布設(shè)初期雨水處理系統(tǒng),保證蓄水區(qū)水質(zhì)。根據(jù)灘地匯流面積,在左、右岸綠化帶外側(cè)、濱水平臺及主槽邊坡等處布置儲水溝,為初期雨水暫時提供貯存空間,使部分沉淀物在此沉淀。儲水溝下部分為凈化層,通過植物根系、種植土壤層和砂礫石過濾層的綜合作用,使雨水得到凈化。凈化后的雨水通過管道排入河道主槽。
其次,截污控污染,構(gòu)建濕地,對再生水進(jìn)行凈化,提升入河水質(zhì)。濕地植物選擇香蒲、菖蒲、荷花、千屈菜等挺水植物,睡蓮、荇菜等浮水植物,金魚藻等沉水植物。
最后,下游水系以再生水為主要水源,以溢流堰攔蓄形成水面。再生水入河后會面臨水體流動性不足,容易出現(xiàn)水體滯留、泥沙淤積、富營養(yǎng)化等問題。在水系末端建設(shè)泵站和管道,增加河流曝氣,實(shí)現(xiàn)局部水體循環(huán)。
充分考慮滹沱河水源短缺,地表水水源來、用水時空分布矛盾突出、非常規(guī)水源水質(zhì)較差等具體情況,結(jié)合地下水超采、民眾親水的多重矛盾,提出彈性設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)河流橫向連續(xù)。
水系岸坡防護(hù)中,防護(hù)結(jié)構(gòu)頂高程略低于攔蓄建筑物頂高程,當(dāng)來水超過設(shè)計(jì)蓄水位時,可加強(qiáng)滲漏,有效補(bǔ)充地下水,使蓄水區(qū)與周邊相溝通。水量充沛時,河道左右岸能實(shí)現(xiàn)補(bǔ)水,使河道與左右岸隔而未斷。平時是蓄水河湖和溪流,水少時是溪流濕地,水多時可滲漏補(bǔ)充地下水,提高河流的環(huán)境承載能力。
以水資源條件為約束,量入為出,合理確定溪流湖區(qū)、綠地面積。水面建設(shè)量水而行,僅在節(jié)點(diǎn)打造水面,以溪流串聯(lián),形成“溪流+湖面”交替的串珠式水體形式。主槽內(nèi)水系縱斷依現(xiàn)狀縱坡,分段攔蓄,共布設(shè)4 處攔蓄建筑物。主槽內(nèi)形成兩處大水面,結(jié)合現(xiàn)狀自然地形,在湖區(qū)適當(dāng)保留沙洲。沙洲平均頂高程低于主槽行洪河底高程
0.5 m。
為實(shí)現(xiàn)親水樂水,進(jìn)行道路工程和生態(tài)綠化建設(shè)。道路工程打造兩岸交通路,設(shè)置跨河和順河交通系統(tǒng)。生態(tài)綠化建設(shè)按照“節(jié)約投資,注重效果”的原則進(jìn)行,在湖區(qū)節(jié)點(diǎn)處重點(diǎn)打造,其余地方一般處理。種植設(shè)計(jì)尊重現(xiàn)狀,豐富種植層次。綠化品種以鄉(xiāng)土植物為主,秉持自然、低成本的選擇標(biāo)準(zhǔn),篩選出適合多種生境條件的濱水綠化植物種類。濕生植物有菖蒲、香蒲、千屈菜等,沙生植物包括狼尾草、蛇目菊、金雞菊等。□