□紀俊雙
河流生態修復大多經歷4 個階段,分別為以水質恢復為重點、建設小型河流的生態恢復工程、以單一物種恢復為標志的大型河流恢復行動、流域尺度的河流生態整體恢復。滹沱河生態修復工程立足當地經濟社會發展條件和水資源現狀,堅持以水而定,量水而行,通過防洪與生態的融合、改善河道水質、實現橫向聯通、構建濱水空間等途徑,解決了安全、生態、親水的多重矛盾,最終實現了河暢水清景美的治理目標。作為資源性缺水地區城市行洪河道,滹沱河的生態修復目標和途徑,可為同類工程提供參考和借鑒。
河北省為資源性嚴重缺水地區,無大江大河過境,水資源調節能力弱,長期依靠超采地下水來保障經濟社會發展。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,遠低于國際極度缺水地區人均水資源占有量500m3的標準。近年來,盡管加大了引江引黃水調入量,但隨著用水需求的增加,水源短缺問題仍然嚴重。目前,河北省地下水超采最嚴重的冀中南地區,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,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。經崗南水庫、黃壁莊水庫后,經石家莊市、衡水市、滄州市的13 個縣(市、區),至獻縣樞紐與滏陽河匯合,經子牙新河入海,流域總面積24960km2,干流總長588km。河北省境內總長296km,其中石家莊境內長205km。
滹沱河屬游蕩性多沙河道,主流極不穩定,千百年來,水患頻發。歷史上滹沱河曾多次變遷,現有故道遺跡眾多。新中國成立以來,滹沱河治理取得重大成就。1958 年,滹沱河干流上建設了崗南水庫,與黃壁莊水庫聯合運用,可控制滹沱河的山區洪水。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工程以內。2016 年的“7·19”洪水對河勢未產生明顯影響。經過歷次防洪整治,滹沱河承擔起了防洪、供水、灌溉、發電的綜合功能。
近20 年來,工程段河道主槽未進行治理,除人為采砂、取土外,現狀主槽基本保持了自然狀態。現狀灘地地勢平坦,用地以農田果園為主,局部存在工業區和村莊。自上世紀80 年代以來,河道相繼斷流、干涸,水生態功能退化。
治理段滹沱河的主要問題:一是防洪工程存在薄弱環節,一方面主槽現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,岸坡穩定存在安全隱患。二是河流生態系統遭到破壞,主河槽無生態基流、水體污染嚴重,河床裸露,水生態功能嚴重退化。
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、生態惡化、民眾親水等新水矛盾不斷產生,新老水問題相互交織,形勢嚴峻,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,如何協調防洪與生態、親水的需求是工程難點。面對地下水超采、河道斷流等問題,水源成為生態修復的關鍵問題。
為破解新老水問題,堅持問題導向和目標導向,以習近平新時代生態文明思想為指導,踐行綠水青山就是金山銀山的理念。工程設計以安全為本,以生態為基,通過防洪安全、水質改善、生態改善、休閑娛樂功能提升的具體目標,最終實現河暢水清景美的愿景。滹沱河水生態修復需要協調防洪工程與水生態修復工程的空間關系及相互影響,構建安全的河;改善河道水質,構建有水的河;保證河道橫向連續性,打造生態的河;布置親水平臺等設施,實現親水的河。
按照設計標準設計河道行洪底高程,現狀河底高程低于設計河底高程時,保留現狀河底。結合河道采砂現狀,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,又為生態修復、親水設施提供了空間。現狀河底高程高于設計河底高程時,結合生態修復等將高處挖低。
從行洪安全角度,對其他設施提出要求。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,其余保留現狀,重要節點采用疏林草地的形式,順水流方向種植,保障行洪通暢;地形設計嚴禁阻礙洪水流動方向;其他設施,不能為永久性設施,可采用移動設施,通過預警,保證洪水來之前,設施快速轉移到堤外。
水資源配置優先利用雨洪資源、再生水,其次利用南水北調水,最后利用黃壁莊水庫水。其中,南水北調水和黃壁莊水庫水均從上游補給,再生水主要從中下游補給。為保證水質,采取雨洪資源利用、截污控污、水系循環等綜合措施。
首先是布設初期雨水處理系統,保證蓄水區水質。根據灘地匯流面積,在左、右岸綠化帶外側、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,構建濕地,對再生水進行凈化,提升入河水質。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,容易出現水體滯留、泥沙淤積、富營養化等問題。在水系末端建設泵站和管道,增加河流曝氣,實現局部水體循環。
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、非常規水源水質較差等具體情況,結合地下水超采、民眾親水的多重矛盾,提出彈性設計,實現河流橫向連續。
水系岸坡防護中,防護結構頂高程略低于攔蓄建筑物頂高程,當來水超過設計蓄水位時,可加強滲漏,有效補充地下水,使蓄水區與周邊相溝通。水量充沛時,河道左右岸能實現補水,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,水多時可滲漏補充地下水,提高河流的環境承載能力。
以水資源條件為約束,量入為出,合理確定溪流湖區、綠地面積。水面建設量水而行,僅在節點打造水面,以溪流串聯,形成“溪流+湖面”交替的串珠式水體形式。主槽內水系縱斷依現狀縱坡,分段攔蓄,共布設4 處攔蓄建筑物。主槽內形成兩處大水面,結合現狀自然地形,在湖區適當保留沙洲。沙洲平均頂高程低于主槽行洪河底高程
0.5 m。
為實現親水樂水,進行道路工程和生態綠化建設。道路工程打造兩岸交通路,設置跨河和順河交通系統。生態綠化建設按照“節約投資,注重效果”的原則進行,在湖區節點處重點打造,其余地方一般處理。種植設計尊重現狀,豐富種植層次。綠化品種以鄉土植物為主,秉持自然、低成本的選擇標準,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。□
