黑河中游張掖城區(qū)段水生態(tài)治理方案研究

盧小波，呂生璽

(甘肅省水利水電勘測設(shè)計研究院有限責任公司，甘肅 蘭州 730000)

1 研究背景

傳統(tǒng)的治河是從維持河道的穩(wěn)定性為出發(fā)點，以防洪安全為目的，常采用一些硬質(zhì)的混凝土板或漿砌石擋墻等岸坡防護措施，由于認識和治理措施的滯后性，加之人為與自然雙重因素的影響使得原本健康或十分脆弱的河流生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)退化或受損現(xiàn)象。近年來，隨著治河理念的轉(zhuǎn)變和岸坡防護工程技術(shù)的進步，由單一防洪為目的的治河方式逐漸向注重河道蘊含的地域特點及自然景觀轉(zhuǎn)變，生態(tài)修復(fù)成為治河的主要內(nèi)容，同時，相關(guān)學者進行了大量的研究，內(nèi)容涉及城市截污、水質(zhì)改善、生態(tài)護岸、生態(tài)基流、水景觀濕地等。

城市河流治理的初衷是改善城市的面貌，提高城市環(huán)境質(zhì)量，主要圍繞改善水質(zhì)和濱河空間環(huán)境[1]。早期我國關(guān)于河流生態(tài)恢復(fù)的研究與實踐多偏重于河流受污染水體恢復(fù)及水質(zhì)改善，而不強調(diào)河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能的恢復(fù)治理[2]。隨著生態(tài)理念的不斷深入，城市河流修復(fù)中越來越強調(diào)生態(tài)修復(fù)[3]，從生態(tài)修復(fù)的治理措施和技術(shù)來看，主要包括河流植被恢復(fù)帶構(gòu)建、河流自然彎曲度的修復(fù)、生態(tài)護岸修復(fù)、河灘地修復(fù)、河流補水等[4-5]。城市河流的生態(tài)修復(fù)技術(shù)應(yīng)根據(jù)實施方式，從河道形態(tài)和特性的修復(fù)技術(shù)、陸生植物護坡和水生植物修復(fù)技術(shù)以及河流水質(zhì)恢復(fù)的強化凈化技術(shù)區(qū)別對待[6]。針對不同的修復(fù)技術(shù)和措施，董哲仁等[7]從河流的地貌過程、水力過程、岸坡防護技術(shù)和生物物種的恢復(fù)等方面分析了目前河流工程治理中對生態(tài)的不利因素。朱黨生等[8]從生態(tài)需水保障、水環(huán)境保護、河湖生境維護、水生生物保護和生態(tài)監(jiān)控與管理方面，提出了水生態(tài)保護與修復(fù)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)。2011年以來，為規(guī)范和全面系統(tǒng)開展河湖水生態(tài)保護與修復(fù)工作，水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院編制了《全國主要河湖水生態(tài)保護與修復(fù)規(guī)劃報告》[9]，明確劃分了全國水生態(tài)分區(qū)，建立了水生態(tài)評價指標和水生態(tài)保護與修復(fù)措施體系，對指導全國不同水生態(tài)分區(qū)的河流生態(tài)修復(fù)提供了重要技術(shù)支撐和工作基礎(chǔ)。目前國內(nèi)城市河流治理的典型案例多集中在東南沿海、江浙地區(qū)及西南地區(qū)等水系密集的地區(qū)，對于干旱的西北內(nèi)陸河地區(qū)的研究相對較少，由于西北干旱內(nèi)陸河流域具有獨特的地理及自然特征、加之干旱蒸發(fā)強烈、土地沙漠化特征突出等特點，其河流生態(tài)治理思路不可照搬已有經(jīng)驗。不同地區(qū)和城市有著不同的自然條件、不同的水情和水問題、不同的地域特色[10]，西北諸河區(qū)生態(tài)環(huán)境極為脆弱，存在著河湖萎縮、天然綠洲退化、土地沙漠化及生態(tài)系統(tǒng)日趨失衡等問題，需重點恢復(fù)河谷林草濕地與荒漠化治理相結(jié)合的生態(tài)治理體系[11]。因此，在對城市河流進行水生態(tài)治理時，應(yīng)根據(jù)水生態(tài)分區(qū)，將當?shù)氐牡乩砗妥匀环A賦、水文情勢等地域情況有機地融入其中，因地制宜地進行治理，切實維護城市河流的健康。

張掖市地處我國西北干旱內(nèi)陸河區(qū)黑河流域，水生態(tài)二級區(qū)，水資源利用程度高，河流生態(tài)流量難以滿足，兩岸土地沙漠化進程加劇、地貌形態(tài)破壞嚴重、植被及生境條件極差，生態(tài)環(huán)境狀況嚴重影響了城市對外形象和經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

文章以黑河中游張掖城區(qū)段水生態(tài)治理工程為例，結(jié)合已有的研究成果，力圖提出一套適合河西內(nèi)陸河流域城市河流水生態(tài)治理的思路與方法、技術(shù)路線及相應(yīng)的措施，為類似內(nèi)陸河城市河流水生態(tài)治理提供示范效應(yīng)。

2 研究區(qū)概況

2.1 工程所在區(qū)域流域概況

黑河是我國西北地區(qū)第二大內(nèi)陸河，為甘肅河西地區(qū)三大內(nèi)陸河(石羊河、黑河和疏勒河)之一，東與石羊河相鄰，西與疏勒河相接，北至內(nèi)蒙古額濟納旗境內(nèi)的居延海，河水主要來源于祁連山的高山冰雪融水，全長928 km，甘肅河西地區(qū)三大內(nèi)陸河河流水系圖如圖1所示。黑河中游河段地勢平坦，是河西走廊的重要組成部分，開發(fā)利用程度高，水生態(tài)問題突出，生態(tài)環(huán)境惡劣。

黑河中游張掖城區(qū)段生態(tài)治理工程為入選國家財政部等3部委關(guān)于山水林田湖草生態(tài)保護修復(fù)工作《甘肅省祁連山(黑河流域)山水林田湖生態(tài)保護修復(fù)工程試點項目實施方案》中的一個子項目，該項目位于黑河干流中游的上段，起點為黑河干流張掖市甘州區(qū)石廟子分洪溢流堰，樁號黑甘14+774.0 m，終點至國道 G312線黑河大橋，與“黑河濕地國家級自然保護區(qū)”相銜接，樁號黑甘27+974.0 m，總長度13.2 km。項目是以河道水生態(tài)修復(fù)、河岸林草植被恢復(fù)及防風固沙等為主的一項生態(tài)綜合治理工程，按照規(guī)劃和實施方案要求，依據(jù)統(tǒng)一規(guī)劃，分期實施的原則進行。工程分三期實施，一期工程已基本建成，通過運行監(jiān)測，全年無斷流，生態(tài)基流得到保障，修復(fù)后的河道平面和斷面形態(tài)得以維護，蓄水能力提高，兩岸植被初步形成，生態(tài)效果初步顯現(xiàn)。

圖1 甘肅河西地區(qū)三大內(nèi)陸河河流水系圖

2.2 水生態(tài)分區(qū)概況

根據(jù)全國水生態(tài)分區(qū)[8-9]，黑河屬于“西北溫帶干旱區(qū)”之“祁連山河西走廊”水生態(tài)二級區(qū)，水資源一級區(qū)之“西北諸河區(qū)”，現(xiàn)狀水生態(tài)狀況生態(tài)基流滿足程度“差”，風沙嚴重，生境形態(tài)狀況“差”，現(xiàn)狀水質(zhì)“較好”。黑河流域氣候干旱，蒸發(fā)強烈，風沙較大，生態(tài)環(huán)境極其脆弱，主要的水生態(tài)問題為生態(tài)環(huán)境用水不足，生境形態(tài)破壞嚴重，濕地面積及兩岸天然植被覆蓋減少、土地沙漠化加劇。

2.3 水生態(tài)存在的問題及需求

黑河流域普遍存在的主要水生態(tài)問題有[12-13]：(1)水資源用量呈上升趨勢，水資源開發(fā)利用強度高。(2)河道生態(tài)流量不達標。(3)黑河上游水利工程(水電站)對河道阻隔明顯。(4)生產(chǎn)和生態(tài)用水矛盾加劇，生產(chǎn)用水擠占生態(tài)用水。(5)綠洲內(nèi)部及邊緣部分地區(qū)天然植被和干流部分濕地退化明顯。(6)草地生態(tài)系統(tǒng)退化、土地沙化，生態(tài)系統(tǒng)惡化等問題。

目前黑河張掖城區(qū)河段存在的主要問題：(1)河道基本生態(tài)需水不足，難以維持河流生態(tài)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。(2)天然河道水量減少，河湖面積萎縮。(3)河岸林銳減，兩岸灘面裸露，幾無植被生長，地表石漠化。(4)河流生境形態(tài)破壞，生態(tài)功能退化。(5)防洪保安能力不足。(6)管理制度和體制機制不完善。

3 黑河張掖城區(qū)河段水生態(tài)治理的基本方案和實施路線

3.1 基本方案

堅持“尊重自然、順應(yīng)自然、保護自然”，以“山水林田湖草是一個生命共同體”的重要理念為指導[11，14]，以現(xiàn)狀河道存在的問題和河道資源為基礎(chǔ)，統(tǒng)籌考慮防洪功能、生態(tài)功能、環(huán)境功能，協(xié)調(diào)上下游、左右岸關(guān)系，盡量保持原有河道的自然形態(tài)，并適當恢復(fù)不規(guī)則的形式，使得水流形態(tài)富于變化。通過疏浚河道、拓寬及增加河道蓄水能力形成水域，采取建設(shè)生態(tài)護岸及防風固沙林帶、保障生態(tài)基流下泄等工程技術(shù)手段，在橫向上將河水、河岸、濱岸帶和防風固沙林帶連成一體，縱向上與治理末端的濕地相連接，縱、橫向共同形成完整的河流水生態(tài)系統(tǒng)。除采用工程措施外，同時加大非工程措施的實施力度，提出順應(yīng)自然規(guī)律的生態(tài)保護與修復(fù)的綜合整治措施，充分發(fā)揮河道生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力，切實維護河流健康發(fā)展。

3.2 生態(tài)治理的主要技術(shù)路線

通過分析研究，認為內(nèi)陸河水生態(tài)治理核心內(nèi)容應(yīng)包括河道最小生態(tài)基流、防洪與疏浚保安、河流地貌形態(tài)維護、生境營造修復(fù)、濱岸帶修復(fù)重建、沿岸防風固沙林帶建設(shè)及管理等方面。具體的生態(tài)治理措施及技術(shù)路線圖詳見圖2。

圖2 生態(tài)治理措施及技術(shù)路線圖

4 河道基本生態(tài)需水量的分析確定

河流基本生態(tài)需水量是河湖生態(tài)保護與修復(fù)的核心內(nèi)容[8]，是維持河流基本生態(tài)環(huán)境功能、形態(tài)、生物基本棲息地的保留水量，能反映維系河流基本生態(tài)環(huán)境功能的需水過程要求，計算河道基本生態(tài)需水量宜采用分別計算最小值、不同時段值和年值3種方法[15-16]。計算方法和結(jié)果的選用應(yīng)根據(jù)河流長系列(n>30 a)水文資料，并充分考慮本流域的水文特征。

黑河流域徑流特征表現(xiàn)為“春汛、夏洪、秋平、冬枯”的特點[17]，其徑流特征為：4-5月為春汛期，徑流為山區(qū)冰雪融化補給；6-9月為主汛期，徑流主要由降水補給；10-11月為退水期，降水減少；12-翌年3月為冬季枯水期，徑流以地下水的方式補給，最小流量發(fā)生在每年的1-2月期間。本治理工程位于黑河中游上端，距離黑河出山口(鶯落峽)15 km，鶯落峽為國家基本水文站，有建站以來即1944-2014年71 a完整的實測月徑流資料。

4.1 最小值(生態(tài)基流)

根據(jù)《河湖生態(tài)環(huán)境需水計算規(guī)范(SL/Z 712-2014)》[15]，最小值的計算以河流控制斷面是否具有長系列(n>30a)水文資料分為不同的方法，當具有長系列資料時采用“Qp法”，當資料缺乏時采用“近10 a最枯月平均流量法”。本工程具有鶯落峽建站以來1944-2014年71 a完整的實測徑流資料，因此本次分析計算采用“Qp法”，選取90%頻率計算并排頻得到長系列最枯月平均流量頻率曲線如圖3所示，對應(yīng)90%來水頻率流量為9.54 m3/s(1974年)，生態(tài)基流最小值取9.5 m3/s。

圖3 長系列最枯月平均流量頻率曲線圖

4.2 年內(nèi)不同時段值

基本生態(tài)環(huán)境需水量年內(nèi)不同值以所在河流較長時間段的實測流量資料為基礎(chǔ)，一般采用Tennant法(也稱Montana法)，以平均年流量的百分比作為推薦流量，該方法的優(yōu)點是簡單、容易操作，在歷史記載的地區(qū)均可應(yīng)用，在我國的應(yīng)用也較為普遍[18]，也是目前使用最多的方法[19-20]。針對北方河流，年內(nèi)較枯時段應(yīng)不小于多年平均天然流量的10%，較豐時段采用多年平均天然流量的20%～30%時，可達到生態(tài)環(huán)境功能狀況所期望的“中、好”狀態(tài)[15-16]。采用Tennant法取月平均流量的10%和30%計算年內(nèi)逐月流量值，結(jié)果見表1。由表1可知，年內(nèi)不同時段的生態(tài)需水流量值為1.3～39.9 m3/s。

4.3 全年值

計算取得最小值和年內(nèi)不同時段值的分項計算結(jié)果后取外包絡(luò)值，并采用公式(1)求得全年值。

(1)

式中：Qba為基本生態(tài)環(huán)境需水量的全年值，m3/s；Qbi為基本生態(tài)環(huán)境需水量的年內(nèi)不同時段值(逐月、汛期和非汛期)，m3/s。

計算得到的基本生態(tài)環(huán)境需水量全年值(外包絡(luò)值)見表1，基本生態(tài)環(huán)境年內(nèi)需水過程線及外包絡(luò)線如圖4所示。

圖4 基本生態(tài)環(huán)境年內(nèi)需水過程線及外包絡(luò)線

表1 河流基本生態(tài)環(huán)境需水量需水過程計算表

分析表1和圖4可知，根據(jù)黑河流域的實際水文特征，11-翌年4月采用Tennant法計算的生態(tài)下泄流量值偏小，不符合黑河流域的實際水文特征，因此這段時期采用Qp法(90%)計算生態(tài)流量，5-10月為該河流的春汛～主汛～汛期的退水期，這段時間流量較大，采用Tennant法計算生態(tài)流量符合黑河流域的實際水文特征。因此，在確定最小生態(tài)需水量時，需根據(jù)具體河流的實際水文特征，針對不同的時段分別采用適合的方法確定。通過上述計算圖表分析，黑河河道最小生態(tài)基流為9.5 m3/s，不同時段生態(tài)流量為9.5～39.9 m3/s，全年河道基本生態(tài)環(huán)境需水量為56 417.9×104m3。

5 工程治理措施研究

5.1 疏浚措施及防洪工程

黑河生態(tài)治理工程生態(tài)修復(fù)治理總長度13.2 km，防洪標準按照50年一遇設(shè)計，相應(yīng)洪峰流量為1 250 m3/s[21-23]。根據(jù)設(shè)計標準、河道岸線利用管理規(guī)劃、河道實測平面及縱橫斷面成果，進行岸線改造及縱橫斷面設(shè)計，采用兩岸新建駁岸并培厚加高現(xiàn)狀有堤防24.15 km，疏浚河道13.52 km。為維持天然河道的自然形態(tài)，疏浚主河槽寬度至350～950 m不等，局部適當修復(fù)不規(guī)則形態(tài)。通過河道疏浚歸束固定和穩(wěn)定水流，使得洪水期的行洪順暢，新建駁岸增強了堤岸的穩(wěn)定性，提高了河道的行洪和防洪能力，達到了設(shè)計防洪標準，同時也增強了河道水流連通性和水力聯(lián)系，為河道的水生態(tài)修復(fù)創(chuàng)造條件。

5.2 河流地貌形態(tài)維護研究

5.2.1 因勢利導的平面修整 現(xiàn)狀天然河道寬350～1 500 m不等，主流發(fā)散雜亂，分多汊，河床面平緩，常處于無水干涸狀態(tài)，加之河道采砂等人為因素影響，在盡量保持天然河道形態(tài)基礎(chǔ)上，結(jié)合河道岸線利用管理規(guī)劃，因勢利導地保護和修復(fù)兩岸岸線，依照自然規(guī)律，利用生態(tài)工程技術(shù)適度修復(fù)部分自然岸線與河床，形成蜿蜒曲折的自然線形，豐富水流形態(tài)，為水生植物生存、生長創(chuàng)造水環(huán)境基礎(chǔ)。平面岸線修復(fù)需基于河道穩(wěn)定河寬、岸線，利用規(guī)劃和現(xiàn)狀最小河寬，在充分考慮河底、坡腳及岸坡的整治需求并統(tǒng)籌安排后，擬定平面岸線修復(fù)寬度及疏挖河底深度。建議采用半挖半填，就近土方平衡的施工方法，將河底疏浚的土方就近填筑于岸邊，既降低了投資，又利于恢復(fù)河道的天然屬性，并為兩岸植被恢復(fù)創(chuàng)造土壤條件。

5.2.2 因地而異的斷面設(shè)計 河道斷面設(shè)計的基本原則是保證河道能夠常年有水、河床能夠滿足不同流量、不同水位，還應(yīng)能夠提供理想開敞的空間環(huán)境，具有較好的親水性。黑河徑流季節(jié)性變化大，年內(nèi)分配很不均勻，大流量主要集中在6-9月期間，其流量占全年的68.2%，最大洪水皆發(fā)生在此期間[23]。受其徑流過程及變化的影響，河流的生境單一，喪失了河道的生態(tài)多樣性，河道生態(tài)難以維護。因此，根據(jù)河道現(xiàn)狀自然形態(tài)因地而異地采用非對稱或?qū)ΨQ的2～3級主副河槽的復(fù)式斷面?？菟畷r期流量小，水流歸一級主槽，一級主槽充分利用施工期導流槽，底寬50 m；汛前汛末至枯水期前，流量較大，河水漫灘至二級主槽；主汛洪水時期，流量大增，洪水漫灘至設(shè)計洪水標準的兩岸駁岸及副槽控制范圍之內(nèi)，過水斷面變大，洪水位較低，不必修建高大的防洪堤，同時，漫灘具有較好的親水性，適宜于休閑游憩，也是城市中理想的開敞空間環(huán)境。一級主槽為自然穩(wěn)定坡，二級主槽采用1∶3邊坡，副槽采用1∶3～1∶5緩坡甚至更緩的坡比，在保證土壤安歇角的同時，方便護岸工程的施工，并具有很好的親水性和開敞性。典型河道斷面整治設(shè)計圖如圖5所示。

圖5 典型河道斷面整治示意圖

5.3 生境營造修復(fù)研究

內(nèi)陸水域是內(nèi)陸濕地誕生的母體，內(nèi)陸水域不斷進行生態(tài)演替,在其演替過程中創(chuàng)造了大量各種類型的濕地[24]。河流湖泊水域和濕地是水生生物及水陸兩棲生物的主要生境，水域是重要的生境要素[7]。由于平、枯水期河道的水量小，生境條件差，在不宜人為疏窄河道的情況下，為維持自然河道的自然形態(tài)僅對局部河道進行了平面整治，整治后河道仍相對較寬闊，在水量較小的情況下，除主河槽有少量的水流外，河道大部分灘面仍有裸露，河道自然蓄水功能未充分利用，河水面積小，致使河道難以依靠自身能力維持其結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能，不能支撐當?shù)厣锶后w(蛙類、水禽、鳥類等)的生存生境條件。因此，在保證河道行洪的條件下，充分利用寬闊的河道蓄水，營造生境條件。根據(jù)河道的縱向坡度并結(jié)合承擔的社會公共功能區(qū)位情況，沿河縱向在S312黑甘 18+119 m、連霍高速橋附近黑甘 20+374 m和黑河大橋黑甘 22+314 m等部位設(shè)置3座水力自控壩(活動壩)，形成人工水域(湖)，壩高3.0 m，蓄水量約200×104m3，湖區(qū)長度850～1 000 m，可增加水域(湖)面積約117 hm2，增加了河道的蓄水能力，拓寬并營造了寬闊水域。人工水域可通過側(cè)滲對兩岸土壤補充水分，修復(fù)河道及兩岸生境形態(tài)。同時，通過所蓄水量，在間歇斷流期周期性對下游河道放水，為提高河道最小生態(tài)需水全年保障程度和生態(tài)補水可靠度提供進一步的保障。

5.4 濱岸帶生態(tài)修復(fù)措施

5.4.1 生態(tài)岸坡治理設(shè)計 基于對生態(tài)系統(tǒng)的認知和保證生物多樣性的延續(xù)，以生態(tài)為基礎(chǔ)、安全為導向，對河道岸坡實施生態(tài)護坡整治[25]。生態(tài)岸坡治理充分考慮現(xiàn)狀河道條件、材料來源，生態(tài)基礎(chǔ)和防洪安全，并結(jié)合駁岸布置、河道平面及斷面整治，復(fù)式斷面的下部主槽迎水面采用能就地取材、抗沖刷能力強、透水性好的生態(tài)格網(wǎng)綠濱墊石籠，厚度50 cm，坡比1∶3，綠濱墊規(guī)格選用5.0 m×2.0 m×0.5 m(長×寬×高)，網(wǎng)柵網(wǎng)孔規(guī)格0.8 m×1.0 m，綠濱墊石籠內(nèi)部填塊石或卵石，填充孔隙率不大于30%，填石粒徑20～50 cm；上部副槽采用預(yù)制混凝土花狀空腔鉸接式護坡形式，坡比1∶3～1∶5甚至更緩，即采用生態(tài)綠濱墊石籠+混凝土鉸接式護坡，兩級緩坡上覆蓋填充腐殖土，厚度0.5 m，下部主槽常水位及水位變幅區(qū)范圍種植適宜當?shù)氐乃J葦，水位以上坡面種植灌、草相結(jié)合的植被，上部副槽坡面種植喬、灌、草結(jié)合的植被，形成立體的河道生態(tài)護坡。該生態(tài)護坡可充分使用當?shù)夭牧?，造價低，環(huán)境適應(yīng)性好，且兼顧了環(huán)境效應(yīng)與生物效應(yīng)，具有良好的適應(yīng)性，可為植物的生長及動物的棲息繁衍活動創(chuàng)造條件。

5.4.2 濱河帶植被恢復(fù)重建 現(xiàn)狀河道兩岸灘面裸露，幾無植被生長，本應(yīng)有的河道濱水生態(tài)系統(tǒng)功能退化，特征消失，生境形態(tài)遭到嚴重破壞，河道生態(tài)系統(tǒng)功能削弱甚至消失。在河道兩岸灘地進行植被恢復(fù)重建，修復(fù)兩岸裸露的灘面，改變生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀。重建植被總面積約511 hm2，植被帶寬度150 m～350 m，長度沿治理范圍13.2 km。植被種植采用喬、灌、草結(jié)合的布置方式，樹草種類以適應(yīng)本區(qū)域的鄉(xiāng)土樹種和植物群落組成，同時以野花、野草代替人工花卉草坪，提高水源涵養(yǎng)能力和自然生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)功能。基于項目區(qū)干旱蒸發(fā)強烈，為保障植被的成活率和生態(tài)修復(fù)的可持續(xù)性，配套灌溉工程，大喬木采用小管出流微灌，小喬木、灌木及花草采用自動化微噴灌的節(jié)水灌溉模式。

5.5 防風固沙林帶建設(shè)

河西地區(qū)的氣候特點是干旱少雨，風大沙多，風沙對水利工程最直接的危害表現(xiàn)在對水庫和河道的填埋。針對黑河城區(qū)段人類活動的擾動影響，濱河帶以外岸地長期形成的穩(wěn)定地表結(jié)皮層被破壞，地表沙漠化，風沙加劇，原本脆弱的生態(tài)環(huán)境更加惡化。為減小風沙對河道生態(tài)的危害，設(shè)計采用了“河道工程措施+灌木林阻沙+種草固沙+封育”的治沙模式。在自然恢復(fù)難以修復(fù)的情況下，人為修復(fù)破壞的沿岸生態(tài)，對黑河左岸實施人工造林以防風固沙，在濱河道外圍實施人工造林約333 hm2，林種主要為水源涵養(yǎng)林、防護林和護岸林，樹種為喬灌混交林，比例7∶3，采用耐旱、抗風、抗寒、耐瘠薄、耐鹽堿，適應(yīng)性強的鄉(xiāng)土樹種，并配套適當?shù)墓喔仍O(shè)施，實施后土地風蝕沙化將得以改善，對整體生態(tài)系統(tǒng)的保護和恢復(fù)起到積極的作用。

5.6 非工程措施

非工程措施是河流水生態(tài)修復(fù)工程的重要保障條件，也是發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計功能的重要促進因素和重要手段[7]。在工程措施治理修復(fù)的基礎(chǔ)上建立以“河長制” 、黑河“一河一策”實施方案為統(tǒng)領(lǐng)的河流水生態(tài)保護與修復(fù)治理與管護措施，具體如下：

(1)在管理制度上，嚴格執(zhí)行水資源管理“三條紅線”制度，保障黑河水量調(diào)度和基本生態(tài)環(huán)境需水；在防洪保安的前提下，劃定河道岸線利用與保護分區(qū)，切實維護水生態(tài)空間。

(2)在體制機制上，統(tǒng)籌各部門行政執(zhí)法職能，建立多部門共同參與執(zhí)法體制，探索綜合執(zhí)法體制機制，開展多部門聯(lián)合執(zhí)法巡查，加強河流水生態(tài)動態(tài)監(jiān)管。

(3)在監(jiān)測評估上，開展黑河流域總體生態(tài)監(jiān)測與評估規(guī)劃，制定生態(tài)監(jiān)測評價準則、監(jiān)測項目與評估指標體系，建立全流域的生態(tài)監(jiān)測網(wǎng)，以評估開展生態(tài)修復(fù)與保護工作以來的效果。

6 結(jié)論與建議

文章以實際工程為依托，在梳理黑河生態(tài)存在問題及需求分析的基礎(chǔ)上，確定了內(nèi)陸河水生態(tài)治理的方法和解決問題的措施，通過張掖市黑河城區(qū)段水生態(tài)治理工程設(shè)計研究，得到如下結(jié)論：

(1)生態(tài)基流和生態(tài)需水量的滿足程度是河流生態(tài)修復(fù)治理的前提和基礎(chǔ)。合理確定河道生態(tài)需水量是河道生態(tài)治理的第一步。根據(jù)黑河水文系列資料及流域特征，基本生態(tài)環(huán)境需水量最小值采用“Qp法”，年內(nèi)不同時段需水過程采用Tennant法，這些方法能夠較好地適應(yīng)黑河流域水文特征，可為確定其他內(nèi)陸河的生態(tài)需水量提供借鑒。

(2)基于河西地區(qū)內(nèi)陸河受風沙影響較大的特點，在傳統(tǒng)的河道治理措施中增加了沿岸防風固沙林帶的建設(shè)，這是因地制宜考慮河道區(qū)域特色的舉措。黑河城區(qū)治理段構(gòu)建了橫向生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過河道疏浚，既達到防洪保安的要求，也在縱向上與治理末端的黑河濕地國家級自然保護區(qū)相連接，縱、橫向共同形成了完整的河流水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

(3)通過內(nèi)陸河筑湖造境，為濕地的誕生創(chuàng)造條件，并通過湖體水側(cè)滲向兩岸土壤補充水分，修復(fù)河流及兩岸生境形態(tài)，修復(fù)破壞的沿岸生態(tài)，維護河流的生態(tài)功能。活動壩或低堰筑湖造境營建濕地的設(shè)計思路是未來內(nèi)陸河生態(tài)治理的重要手段。

(4)黑河作為河西地區(qū)三大重要的內(nèi)陸河之一，其考慮防風固沙新思路的治河模式對于廣大的內(nèi)陸河地區(qū)具有較大的借鑒和參考意義。黑河河道生態(tài)治理模式充分考慮了當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，因地制宜地增設(shè)了防風固沙的工程措施，這一措施也是多年來河西內(nèi)陸河地區(qū)水利工程建設(shè)中較少涉及或經(jīng)常忽視的。黑河河道生態(tài)治理新模式的發(fā)展將對未來河西內(nèi)陸河風沙危害較大地區(qū)的水利工程建設(shè)起到示范效應(yīng)，防風固沙的生態(tài)理念將會在水利工程建設(shè)中不斷深入。