王艷芳,葉凱敏,申彥科
(中水北方勘測設計研究有限責任公司,天津 300222)
大清河流域位于太行山脈向華北平原的過渡地帶,是海河流域主要骨干河流,在華北平原生態安全格局中具有重要地位。同時,大清河流域又屬于資源型缺水流域,以占全國不到0.2%的水資源承載了全國2.3%的人口、0.9%的地區生產總值。大清河流域作為我國重要的工農業基地,水資源匱乏與社會經濟發展供需矛盾突出。近年來,隨著流域經濟社會的快速發展以及下墊面條件和水文情勢的變化,流域水資源短缺、水污染嚴重、水生態惡化等問題日益凸顯,而河北雄安新區的設立對流域水資源和水生態安全保障能力也提出了新的更高要求[1]。維護大清河流域生態安全,加強流域生態保護,對實現流域及雄安新區高質量發展具有重要意義[2]。
大清河系地處海河流域中部,位于東經113°39'~117°34'、北緯38°10'~40°102',流域跨山西、河北、北京、天津4省(直轄市)64個縣(市、區),流域總面積42 972 km2,其中山區和丘陵平原分別占流域總面積的43.29%和56.71%。流域地處溫帶半濕潤半干旱大陸性季風氣候區,地勢西高東低,地貌類型主要有山地、丘陵、平原,生態系統多樣。大清河是海河流域較大的河系,源于太行山的東麓,上游分為南、北兩支。北支為白溝河水系,主要支流有小清河、琉璃河、南拒馬河、北拒馬河、中易水、北易水等,白溝鎮以上流域面積10 151 km2;南支為趙王河水系,由潴龍河(其支流為磁河、沙河等)、唐河、清水河、府河、瀑河、萍河等組成,白洋淀以上流域面積21 054 km2。各河均匯入白洋淀,白洋淀下游經趙王新河、趙王新渠入東淀,東淀下游分別經海河干流和獨流減河入海。在海河干流和獨流減河入海口分別建有海河閘和獨流減河防潮閘以防潮水倒灌。河源至獨流減河防潮閘長483 km。
大清河流域位于華北北部,是太行山脈向華北平原的過渡地帶,是華北平原的關鍵區域,在華北平原生態安全格局中具有重要地位。太行山是區域水域的主要發源地,是大清河流域的主要生態屏障,其水源保護和土壤保持功能直接影響京津冀地區甚至華北平原生態系統安全[3]。
(1)重要水源涵養與土壤保持功能區。大清河流域處于太行山脈向華北平原的過渡地帶,地貌類型復雜多樣,山地、丘陵、平原、湖泊齊全,主要地貌單元可以分為太行山山區、淀西平原、淀東平原、濱海平原等。水源涵養與土壤保持功能是山地丘陵地區生態系統重要的服務功能。
(2)國家重點人居生態安全功能保障區。大清河流域內人口總量大、密度高、受關注度高,以全國0.4%的國土面積承載了2.3%的人口和0.9%的地區生產總值,城市生態系統的人居保障功能極為重要。
(3)流域不適宜開發河段、限制開發河段劃分。結合水環境管控分區,擬將拒馬河張坊以上至源頭、中易水源頭至安各莊水庫、唐河晉冀交界至西大洋水庫、白洋淀、團泊洼、北大港劃定為不適宜開發河段、湖泊;將拒馬河張坊以下、南拒馬河、白溝河、白溝引河、中易水安各莊水庫以下、瀑河、漕河、唐河西大洋水庫以下、孝義河、沙河、趙王新河、獨流減河等入淀及出淀河流劃定為限制開發河段。
大清河流域地貌類型復雜多樣,山地、丘陵、平原、湖泊齊全,從西向東依次分布有太行山山區、淀西平原、淀東平原、濱海平原等。大清河流域地處半干旱區,社會經濟發展需求與水資源短缺的矛盾日益尖銳,水資源超載利用、中下游水環境污染問題突出、流量不足導致河道干涸、濕地萎縮[4]、河流生態環境質量差、生物多樣性低,水生態功能退化嚴重等均對大清河流域生態安全構成威脅。
大清河流域地表水水資源匱乏,地下水資源長期處于超采狀態,截至2018 年底,全流域平原區現狀年地下水超采量為10.75 億m3,并形成了高蠡清-肅寧、一畝泉2 個較大的地下水漏斗。平原淺層地下水超采區面積為1.49 萬km2,主要分布在淀西平原的保定、石家莊市的縣(市、區)。深層承壓水開采主要集中在中東部平原,面積為1.73 萬km2,其中一般超采區和嚴重超采區面積占比分別為29%和71%。
2018 年,全流域平原區地下水開采量為32.36億m3,淺層地下水、深層承壓水開采量分別占85%和15%。與可開采量相比,全流域平原區現狀水平年地下水超采量為10.75 億m3,其中淺層地下水超采5.75 億m3、深層地下水開采5.00 億m3,具體情況詳見表1。

表1 大清河流域現狀年地下水超采量 億m3
20 世紀50 年代,大清河流域主要河道水量充沛,常年有水,湖泊密布,濕地連片。20世紀70年代以來,隨著流域大中型水庫的建設和水資源開發利用的提高,中下游河流開始發生不同程度的干涸斷流,濕地面積大幅減少。2006—2015 年近10 a 數據統計顯示,白洋淀北支南拒馬河斷流、干涸350 d 左右,白溝河斷流、干涸也超過150 d;南支唐河斷流、干涸在300 d以上,具體情況詳見表2。

表2 大清河流域主要河流干涸及斷流情況
獨流減河進洪閘至萬家碼頭河段存在干涸情況,萬家碼頭至獨流減河防潮閘河段常年有水,但基本處于長期斷流狀態;大清河斷流干涸嚴重,河流水生態嚴重退化;海河干流斷流現象較為嚴重。同時,由于入湖水量銳減及人類大范圍開發等因素影響,白洋淀、北大港水庫、團泊洼水庫等水面和濕地逐步萎縮。近年來,通過實施生態補水,白洋淀濕地水面面積恢復至226 km2。
由于河道水流過程弱化,水環境問題突出。
大清河流域涉及京津冀晉4 省市,共包含74 個水功能區,但是部分水功能區存在歷史水質監測資料匱乏現象。本次通過分析2010—2016 年間大清河流域內30個水功能區的水質變化情況可知,2010—2013 年大清河流域水質逐漸改善,Ⅰ~Ⅲ類水質標準的水功能區占比由37.50%提升至53.57%,劣Ⅴ類水質標準的水功能區占比先減后增;2013—2016年大清河流域水質略微惡化,Ⅰ~Ⅲ類水質標準的水功能區占比由53.57%先減后增為44.83%,劣Ⅴ類水質標準的水功能區占比由32.14%先增后減為31.03%。2010—2016 年大清河流域總體水質變化,如圖1所示。

圖1 2010—2016年大清河流域總體水質變化
大清河流域河流生態環境狀況惡化,難以為生物群落提供適宜的生存和繁殖棲息地。周緒申等[5]認為淀西和淀東平原河流生態環境較差,導致流域水生生物物種貧化,浮游植物、浮游動物、底棲動物群落多樣性水平較低,分別為0~1.43、0~1.38 和0~2.16。魚類資源退化明顯,無論在物種多樣性還是種群數量上都體現出了明顯的下降趨勢,目前尚能發現的種類多數為中國東部江河平原區常見的物種,一些特有種、江海洄游性種類消失,同時魚類小型化現象嚴重。魚類適宜棲息空間嚴重萎縮,目前流域內已經基本不存在大型產漂流性卵魚類的“三場”。
通過優化產業布局,深入推進工業和城鎮節水,控制高耗水產業發展,創建節水型載體。根據《推進南水北調配套工程建設和江水利用實施方案》,采取法律、行政等手段,加大水廠江水水源切換力度,通過南水北調水源置換及工業城市節水,基本解決城鎮地下水超采問題;在有引江水地區,按照“城鄉一體、整縣推進”的思路,擴大農村飲用江水置換范圍,實現引江受水區農村居民飲用江水全覆蓋。
堅持以水定產和節水優先原則,以農業灌溉節水為核心,通過調整種植結構、發展高效節水灌溉、推廣冬小麥節水穩產配套技術、擴大地表水替代地下水灌溉面積、引江水或引黃水置換農村生活水源等措施,實現地下水壓采。
堅持保護與修復相結合,對南拒馬河、小清河、瀑河、漕河、潴龍河等河流上游山區段實施水源涵養林建設和清潔小流域建設[6]。對南拒馬河、小清河、瀑河、漕河、潴龍河、大清河、獨流減河、海河干流等平原河流及濕地,通過大力調整產業結構、優化農業種植結構和規模,發展高效節水灌溉面積,退還擠占的河道生態用水,同時結合再生水利用和南水北調、引黃、引灤等多種水源,保障大清河流域生態水量,復蘇河湖生態環境,打造沿河沿湖綠色生態廊道。
加快推動南拒馬河、瀑河、漕河、潴龍河、大清河等環淀河流水環境綜合整治及本地地表水、地下水和再生水等多水源生態水量聯合調度,增加淀區水動力連通性,提升淀區水環境容量,恢復淀區生物多樣性。對北大港、團泊洼濕地通過于橋水庫“北水南調”、南水北調東線北延應急供水工程開展生態補水,同時實施庫周退化濕地修復、投食或設置人工巢穴等野生動物保護工程。
嚴格落實流域內“三線一單”生態環境分區管控規定,強化流域環境質量底線要求,根據流域水資源承載力和資源環境現狀,貫徹“以水定產”原則,嚴控“兩高”項目,倒逼流域經濟社會轉型發展;加大水污染防治力度,提高重點地區的排放標準,完善流域治理設施建設,推動已有設施的提標改造;嚴格限制排污總量控制,將流域內水域劃分為禁設排污區、嚴格限設排污區和一般限設排污區;結合岸線功能分區定位,從強化岸線保護、規范岸線利用等方面分別提出各岸線功能分區的保護要求或開發利用制約條件、禁止或限制進入項目類型等。
進一步強化《中華人民共和國水法》等法律法規確立的水資源保護制度,全面推進落實河長制湖長制,建立大清河流域水資源保護的協商、協調和聯防機制,把水資源保護目標納入相關行政區的目標考核指標體系中,嚴格水資源保護與管理,維護大清河流域河流健康。
在流域水資源合理配置和高效利用、河湖生態水量保障、水環境惡化得到改善的基礎上,建議將流域各條河流大型水庫上游河段劃定為魚類棲息地進行保護,不再建設攔河建筑物。
對于部分中小型水庫,建議根據上下游情況進行充分科學評估,條件允許的,可以考慮建設示范性過魚設施,以旁通式的仿自然魚道為佳,目的除了溝通河流連通性之外,還能人工創造微生境,有利于魚類物種多樣性的恢復。河流連通性同時包括縱向和橫向連通性,因此建議對一些堤防工程采取近自然的生態修復措施,恢復河流橫向連通性。
依托流域已建的魚類增殖放流站,加大人工增殖放流種類、規模,提高魚類多樣性,除鰱魚、鳙魚、草魚等常規種外,還應增殖青魚、黃顙魚、黃鱔、鳊魚、鲌魚、鱸魚等經濟魚類。同時,嚴格執行現有的禁漁期和禁漁區制度,加強漁政隊伍建設。
大清河流域按照“三線一單”、國土空間規劃等管控要求,妥善處理流域治理開發與生態環境保護關系,盡可能減少對流域敏感區自然生態系統的干擾,嚴格保護流域濕地、森林等自然植被和國家保護動物棲息地及珍稀瀕危保護魚類棲息地;優化水資源配置,確保河道及濕地生態環境需水量,在一定程度上改善入淀河流及白洋淀淀區生態環境;嚴格大清河水系污染物入河總量控制,防范可能出現的水污染風險,確保大清河中下游水質安全;加強監測、監督和管理,積極探索建立生態補償機制,促進流域生態系統良性循環。