漢江漢中平川段水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)規(guī)劃

趙 鴻，張振師，張乃暢

(中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計研究院有限公司，陜西西安710065)

0 前言

漢江，又稱漢水，長江最大的一級支流，是漢中人民的母親河。隨著國家生態(tài)文明建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)、“海綿城市”的興建以及保障“一江清水送北京”“一江清水送關(guān)中”、促進(jìn)漢中漢江循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)帶建設(shè)和改善區(qū)域人居環(huán)境等一系列需求，陜西省委、省政府高度重視漢江治理工作，先后啟動了《陜西省漢江綜合整治規(guī)劃》《漢中市漢江綜合整治工程實施方案》。

保護(hù)與修復(fù)漢江漢中平川段水生態(tài)系統(tǒng)，改善和優(yōu)化水生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境，是確保國家“南水北調(diào)”和省內(nèi)“引漢濟(jì)渭”工程水源地水質(zhì)安全的根本性措施，是促進(jìn)漢中漢江循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)帶建設(shè)和改善區(qū)域人居環(huán)境的重要舉措，也是關(guān)乎漢江綜合整治工程成敗的重要工程[1]。

1 工程概況

漢江漢中平川段位于漢江上游，西起勉縣武侯鎮(zhèn)、東至洋縣小峽口，干流河長約119.5 km，流域面積1.42萬km2。行政區(qū)劃涉及勉縣、漢臺、南鄭、城固、洋縣等5縣(區(qū))，是漢中市經(jīng)濟(jì)社會最發(fā)達(dá)的地區(qū)，也是漢中市“一主兩副三軸四區(qū)”城鎮(zhèn)體系建設(shè)的核心地帶。漢江漢中平川段河道是典型的北亞熱帶濕潤區(qū)河流濕地，區(qū)域涉及陜西漢江濕地自然保護(hù)區(qū)，漢中漾家河濕地、漢中湑水河濕地。平川段動植物資源豐富，種類繁多、區(qū)系成份復(fù)雜、有喬、灌、草70余科，近400種；區(qū)域自然魚類有106種，其中，鯉科種類最多，其次是鲇科魚類。

經(jīng)調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)漢江漢中平川段生態(tài)系統(tǒng)存在以下問題：①徑流資源總體豐富，但年內(nèi)、年際分配不均，非汛期水源供需矛盾突出與水資源浪費現(xiàn)象并存，影響供京濟(jì)渭水源安全和河流生境；②水質(zhì)現(xiàn)狀評價總體良好，但水污染負(fù)荷大，水環(huán)境有惡化趨勢；③河道采砂、土地圍墾等人為因素加劇河流生態(tài)系統(tǒng)的退化；④水土流失尚未得到全部治理，局部地區(qū)水土流失嚴(yán)重；⑤堤防建設(shè)不完善，無法滿足防洪安保需求；已建堤防硬化率高，阻隔水陸物質(zhì)能量交換；⑥景觀破碎化程度高，河流廊道連通性差；濱水空間定位不準(zhǔn)，功能與特色不鮮明。

2 總體規(guī)劃

2.1 功能定位

對漢江漢中平川段的功能定位從戰(zhàn)略和功能上進(jìn)行定位。從戰(zhàn)略定位來看，可概括為“兩地一帶一河”，即國家南水北調(diào)中線工程水源地，陜西省引漢濟(jì)渭調(diào)水工程水源地，漢中構(gòu)建“一主兩副三軸四區(qū)”城鎮(zhèn)體系的核心地帶，漢中人民母親河。從功能定位來看，可概括為“五位一體”，即防洪排澇，水體連通，水體自凈，生境維持，景觀文化一體化。

2.2 總體布局

根據(jù)水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)規(guī)劃對漢江的功能定位以及規(guī)劃目標(biāo)，考慮漢江兩岸水生態(tài)系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)，總體布局為：形成源頭控制、末端治理、多手段綜合運用的水質(zhì)安全保障系統(tǒng)；形成“一江兩岸三區(qū)八點”的河流綠色廊道網(wǎng)絡(luò)；建立“串珠式”多濕地群聯(lián)合配置的生物多樣性支持體系；形成多水源聯(lián)合運用、合理調(diào)配的水資源保障系統(tǒng)[2]。

3 生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)內(nèi)容

漢江漢中平川段生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)的主要內(nèi)容包括水質(zhì)的維護(hù)與改善、河流地貌形態(tài)的保護(hù)與修復(fù)、生態(tài)需水的保障、濕地保護(hù)與生物多樣性促進(jìn)和水土保持5個方面。

3.1 水質(zhì)維護(hù)與改善

對水質(zhì)的維護(hù)與改善主要從3個方向著手。①點源污染控制。通過嚴(yán)格控制生產(chǎn)廢水和生活污水的排放，將城市生活污水和工業(yè)廢水集中處理，加強城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施及運行管理，保障污水設(shè)施的正常運行和維護(hù)管理，確保污水處理后達(dá)標(biāo)排放。②農(nóng)村面源污染防治。通過合理、優(yōu)化平衡施肥，控制氮、磷等富營養(yǎng)元素對水環(huán)境的污染。同時積極開展農(nóng)村整治，建設(shè)沼氣、有機肥等不同類型的廢棄物資源化利用設(shè)施和高效實用的污水處理設(shè)施，提高規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場廢棄物綜合利用率和污水處理率。③河道水質(zhì)凈化。因地制宜地在城區(qū)段采用生態(tài)浮島技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)凈化，在農(nóng)村段利用目前河道中現(xiàn)有的天然河卵石和疏浚采砂后的棄渣，建設(shè)潭灘生態(tài)礫石水質(zhì)凈化工程。

3.2 河流地貌形態(tài)保護(hù)與修復(fù)

河流地貌形態(tài)保護(hù)與修復(fù)主要包括河道岸坡生態(tài)治理與修復(fù)、河流綠色廊道建設(shè)和河流形態(tài)恢復(fù)。河道岸坡生態(tài)治理與修復(fù)即生態(tài)岸線建設(shè)，采用景觀型多級階梯式護(hù)岸，自然型拋石護(hù)岸，生態(tài)砌塊擋墻護(hù)岸。對坡面防護(hù)形式采用“坡改平”生態(tài)護(hù)坡技術(shù)和加筋麥克墊生態(tài)護(hù)坡，減少了土壤流失，增加了攔蓄降水。綠色廊道建設(shè)內(nèi)容主要包括護(hù)堤林帶植被建設(shè)、河岸灌木帶、岸坡生物防護(hù)帶和水生植物帶。河流形態(tài)恢復(fù)主要從規(guī)范河道采砂、河道清淤疏浚、構(gòu)建深潭-淺灘序列、保護(hù)江心洲、優(yōu)化閘壩運行、設(shè)置洄游通道等方面修復(fù)河流形態(tài)。

3.3 生態(tài)需水保障

漢江漢中平川段生態(tài)需水定義為維持和恢復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能所需的的最小流量。生態(tài)需水考慮以下因素：生態(tài)基流量、蒸發(fā)損失需水量、滲漏損失需水量和最小納污流量。

(1)水生生態(tài)需水量

根據(jù)《水電水利建設(shè)項目河道生態(tài)用水、低溫水和過魚設(shè)施環(huán)境影響評價技術(shù)指南(試行)》，并結(jié)合已批復(fù)的《陜西省引漢濟(jì)渭工程環(huán)境影響報告書》，為保持漢江平川段干流上下游水生生態(tài)最小需水量的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，水生生態(tài)需水量按各斷面多年平均流量的10%進(jìn)行估算，即漢江干流武侯鎮(zhèn)生態(tài)需水流量為3.89 m3/s；干流洋縣生態(tài)需水流量為18.3 m3/s。

(2)河道蒸發(fā)需水量

根據(jù)《水電水利建設(shè)項目河道生態(tài)用水、低溫水和過魚設(shè)施環(huán)境影響評價技術(shù)指南(試行)》，河道蒸發(fā)需水的計算按下式進(jìn)行估算。

V=H0(A-P)

式中：V為計算時段內(nèi)水體的凈蒸發(fā)損失量，m3；H0為計算時段內(nèi)水面蒸發(fā)深度，m；A為計算時段內(nèi)水體評價蓄水水面面積，m2；P為計算時段內(nèi)降雨量，m。

經(jīng)計算，漢江漢中平川段漢中段年蒸發(fā)量為118.6萬m3，城固段年蒸發(fā)量為213.5萬m3，洋縣段年蒸發(fā)量為282.4萬m3。

(3)河流滲漏損失量

漢江屬北方的南方型河流，水資源比較豐沛，河道基本上常年都處于飽和含水，而且根據(jù)河水位與地下水位監(jiān)測數(shù)據(jù)分析也可知河流的滲漏損失量很小，甚至沒有，因此，漢江漢中平川段河道滲漏損失量忽略不計。

(4)最小納污流量

最小納污流量是要保證各斷面的水質(zhì)滿足水功能區(qū)劃水質(zhì)目標(biāo)。漢江干流漢中平川段水功能一級區(qū)7個(保留區(qū)3個，開發(fā)利用區(qū)4個)。監(jiān)測斷面漢中段(南鄭縣梁西渡)、城固南柳渡和洋縣蒙家渡水質(zhì)均滿足該區(qū)Ⅲ類的水功能區(qū)，且水質(zhì)控制性指標(biāo)相對較小，該河段具有一定的環(huán)境容量。采用完全混合水質(zhì)模型，估算某一斷面處最小納污流量。

Q0C0=QsCs

式中：Q0、C0為某一斷面流量和監(jiān)測的污染物濃度，m3/s，mg/L；Qs、Cs為最小納污流量和滿足水功能區(qū)劃的污染物濃度標(biāo)準(zhǔn)值，m3/s，mg/L。

根據(jù)2011年～2015年4月三個監(jiān)測斷面水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)計算，漢江平川段梁西渡監(jiān)測斷面最小納污流量為22.48 m3/s，南柳渡監(jiān)測斷面最小納污流量為36.82 m3/s，蒙家渡監(jiān)測斷面最小納污流量為35.47 m3/s。

(5)河段生態(tài)需水量匯總

河段生態(tài)基流與最小納污流量都屬于通量水量，而河道蒸發(fā)、滲漏損失需水量屬于消耗水量，因此，在整合河流生態(tài)需水時，河流通量部分的水量取河段生態(tài)基流與最小納污流量中的大者，作為河流基本生態(tài)與環(huán)境需水量。之后再與河道消耗水量相加，得到控制斷面的生態(tài)環(huán)境需水量。

根據(jù)計算結(jié)果，漢中段多年平均徑流量32.0億m3，多年平均枯水期流量15.3 m3/s，生態(tài)需水量為7.10億m3，生態(tài)基流需求流量為22.51 m3/s；城固段多年平均徑流量44.78億m3，多年平均枯水期流量21.41 m3/s，生態(tài)需水量為11.63億m3，生態(tài)基流需求流量為36.89 m3/s；洋縣段多年平均徑流量57.8億m3，多年平均枯水期流量27.64 m3/s，生態(tài)需水量為11.21億m3，生態(tài)基流需求流量為35.56 m3/s。漢江河段的生態(tài)需水量見表1。

表1 漢江河段的生態(tài)需水量

從表1可以看出，3個河段的多年平均徑流量均可滿足河段生態(tài)環(huán)境需水量需求，但依據(jù)河段1991年～2015年實測月徑流資料，漢江干流漢中段徑流年內(nèi)豐、枯分配不均，年際間變化較大，需通過工程措施保障枯水期生態(tài)需水。

為滿足漢江干流漢中段枯水期生態(tài)需水需求，從以下方面予以保障：①通過汛期“調(diào)”“蓄”，增強水資源可持續(xù)供給能力，達(dá)到“豐蓄枯用、常蓄應(yīng)急”之目的；②科學(xué)統(tǒng)籌水資源利用，努力提高水資源利用率；③努力提高污廢水的重復(fù)利用率，提高再生水回用率；④優(yōu)化水庫工程調(diào)度、增設(shè)生態(tài)流量泄放設(shè)施和生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng)，加強生態(tài)流量泄放的監(jiān)管，確保支流河口生態(tài)需水；⑤加強水功能區(qū)管理，有效實施入河污染物總量控制，加大區(qū)域點源和面源污染控制力度，進(jìn)一步改善河段水環(huán)境質(zhì)量，滿足生態(tài)用水水質(zhì)要求。

3.4 濕地保護(hù)與生物多樣性促進(jìn)

濕地植被修復(fù)以人工修復(fù)為主，自然修復(fù)為輔。魚類、兩棲類、昆蟲、鳥類、獸類等動物多樣性的保護(hù)與修復(fù)以優(yōu)化生物保護(hù)安全格局來進(jìn)行，避免以物種為中心的單個保護(hù)模式，走向以生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)修復(fù)為中心的途徑。

3.5 水土保持規(guī)劃

水土保持主要通過工程治理措施、生物措施和監(jiān)督管理措施進(jìn)行。工程治理措施包括小型水利工程和生態(tài)清潔小流域建設(shè)。生物措施采用人工造林、封育等技術(shù)措施，建設(shè)多林種、多草種構(gòu)成的生態(tài)經(jīng)濟(jì)型防護(hù)林體系。監(jiān)督管理措施包括強化水土保持相關(guān)法律法規(guī)的宣傳、建立和完善水土保持相關(guān)法規(guī)體系、完善監(jiān)督體系、封禁管理、強化城鎮(zhèn)水土保持監(jiān)督管理等。

4 結(jié)語

水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)規(guī)劃的實施，有助于漢江漢中平川段形成健全的防洪排澇體系、高效的水資源配置體系、健康的水生態(tài)體系、特色的濱水景觀體系以及嚴(yán)格的水管理體系，使?jié)h江漢中平川段真正實現(xiàn)“安瀾、潔凈、本色、活力、久長”。