汾河流域生态修复理念及思路探析

2017-04-07 07:08杜丽艳
山西水利 2017年1期
关键词:郁闭度汾河蓄水

杜丽艳

(山西省水利建设开发中心,山西 太原 030002)

汾河流域生态修复理念及思路探析

杜丽艳

(山西省水利建设开发中心,山西 太原 030002)

通过分析汾河流域生态环境存在的主要问题,提出汾河流域生态修复的理念和思路,并提出了具体的工程措施和非工程措施,从源头上扭转了汾河流域生态环境恶化的趋势,增强资源环境承载能力,可为实现生态文明和经济社会全面协调可持续发展提供有力保障。

生态修复;水源涵养;汾河流域

1 引言

汾河流域总面积39 471 km2,占全省国土总面积的1/4,流域内主要包括忻州、太原、晋中、吕梁、临汾、运城6市45县,干流全长716 km。流域内自然资源丰富,生产条件得天独厚,是山西政治、经济、文化中心。历史上汾河流域是一个森林茂密、湖泊沼泽遍地的水乡泽国。但伴随着流域内人口的急剧增长,尤其是20世纪80年代以来经济社会的快速发展,流域内用水量持续增加,加之煤炭开采、植被退化等对水资源的影响,生态环境遭到了严重破坏。2008年,山西省实施了汾河清水复流工程,政府投入了大量资金,从外流域调水维持干流不断流,流域自身的“造血”(产流)功能仍未恢复,流域生态环境仍未得到根本性好转,生态恶化的趋势依然严峻,亟需以新的理念和新的思路对汾河流域进行生态修复,从而实现生态环境的良性循环发展。

2 汾河流域生态环境存在问题

一是湖泊湿地面积不断萎缩。湖泊湿地面积减少除历史上大规模的围垦造地外,另一重要因素是从20世纪70年代开始的汾河治理,受当时治河理念的影响,在治理中一直把防洪保安和河滩地开发放在首要位置,汾河中下游先后建成800 km堤防,大面积压缩河道宽度,使汾河宽度由历史上的2~3 km压缩至250~300 m,汾河干流河道渠化严重,使原本属于河道的大量滩涂、水域被开发成农田,包含支流在内,流域内占用的水域面积超过400 km2。虽然建国后建设了142座大中小型水库,增加了近100 km2的水域面积,但由于天然湖泊面积减少到不足5 km2,目前汾河流域的水域面积仅104 km2,远低于历史时期的水域面积,大幅减少了对地下水的补给,地下水位下降。

二是森林植被覆盖率不断降低。历史上汾河流域森林覆盖率在50%以上,明清时期由于汾河中游地区全面开垦,西部吕梁山区人为砍伐毁坏森林,森林植被面积大幅度减少。目前汾河流域森林面积仅有6 180 km2,森林覆盖率仅15.7%,高郁闭度森林覆盖率更低。森林覆盖率的降低,加快了土壤蒸发,减少了入渗补给,加剧了水土流失,导致土壤涵养水源的能力降低,支流水量减少,抵御干旱的小气候环境一并消失,干旱出现的频率加大。

3 汾河流域生态修复思路

根据汾河流域存在的湖泊湿地面积不断萎缩、森林植被覆盖率不断降低的问题,汾河流域生态修复的理念和思路是:增加水域面积,加大入渗补给,提升地下水位;恢复森林植被,减少裸土蒸发,涵养河流水源,从源头上扭转汾河流域生态环境恶化的趋势,增强资源环境承载能力。

3.1 增加干支流水域面积,充分利用洪水资源

在确保河道防洪安全的前提下,通过对汾河干、支流重点河段增加生态基流形成水域,并对汾河干流大堤外侧低洼滩涂、鱼塘、沙坑等进行整修,修建一批能调蓄径流的“珍珠串”状水域,蓄滞洪水,充分利用雨洪资源,使洪水资源化,达到恢复河流水系、抬升地下水位、净化水质、改善水生态环境、增加渔业养殖及丰富水生植物等目的。在每个湿地蓄水区上游河道修建分洪闸,在下游修建退水闸,利用分洪闸,将洪水引入湿地蓄水区,蓄滞洪水,利用下游退水闸再退入河道。湿地蓄水区建设不仅可滞蓄洪水,而且可增补地下水,净化水质。

3.1.1 堤内生态蓄水工程

堤内生态蓄水工程主要布置在汾河干、支流途经的17个县城以及乡镇人口密集的河段,特别是汾河中游核心区汾河二坝至义棠段的清徐、文水、平遥、祁县、介休5县(市)干河段,形成宜弯则弯、宜水则水、宜自然则自然的生态型河道,改善生态环境。干、支流蓄水闸采用液压坝,不降低河道防洪标准,满足两岸的防洪安全。

3.1.2 堤外湿地蓄水工程

汾河中下游河道两岸原滩区多为沙坑、灌木林、低产滩涂地,其地形高程与河道滩地基本齐平或略低,只需将其局部修整,建设围堤即可形成湿地蓄水区。通过在汾河干流堤防修建进、退闸门,使干流和湿地蓄水区相互连通,蓄泄自如,有效控制和利用洪水,使洪水资源化,达到恢复河流水系、抬升地下水位、净化水质、改善水生态环境、增加渔业养殖及丰富水生植物等目的。

3.1.3 实施效果

通过建设堤内生态蓄水工程和堤外湿地蓄水工程,在汾河中、下游干支流堤外滩涂低洼地带建设蓄水湿地100 km2,在人口集中的河段形成水域面积22 km2,有效利用洪水资源的同时,兼具景观、净化水质、恢复水生生态、补充地下水等功能,可恢复流域水生物多样性,消除水中无鱼虾、水边无草木的水体荒漠化。为两岸发展设施农业、观光农业,优化农牧渔业结构,增加粮食产量,促进产业结构转型升级,大幅提高农民收入提供支撑。

3.2 恢复森林植被,涵养河流水源

3.2.1 建立河源和泉源保护区

依法划定河流源头和岩溶大泉源头保护区,制定并实施封禁措施减少人类活动影响,实现流域生态自然修复,有效涵养和保护水源。在高海拔地区,设立汾河及9大支流源头共计10处保护区。重点保护区采取封山育林等措施,严格限制人类活动,以自然修复为主;一般保护区为重点保护区外围的缓冲区,以缓冲外来干扰对重点保护区的影响,可适当开展有限制的人类活动。

3.2.2 汾河流域森林植被恢复布局

森林对径流的影响主要表现在:通过对冠层蒸散和对大气降水的重新再分配,影响径流过程,从而对流域的水分循环产生影响。在汾河干支流源头石质山区和土石山易林区营造高郁闭度的森林,有利于径流的形成;其次,高郁闭度森林对降水进行截留,林冠和凋落物的双层截留将延迟和改变径流的产汇流过程,凋落物和林区土壤的持水、蓄水在改变径流过程的同时净化水质、增加地下水量。因此,高郁闭度的森林系统具有很强的水分涵养功能,对均化径流过程、净化水质,同时对防止水土流失和涵养水源尤重要。

汾河流域源头及东西两山大部分属于吕梁山土石山水源涵养林区和东部土石山区水源涵养林区,土壤肥沃,有着大片的宜林荒山和草地,加之雨量充沛,适宜建立高郁闭度水源涵养林。对地面有残林、疏林或遭到自然灾害、人为破坏的林地和采伐迹地,以及由于过度放牧导致草场退化,但地面有草类残留根茬与种籽的荒草地进行封禁保护。对单靠封禁保护措施不能恢复林草植被的荒地,因地制宜采取乔木林、灌木林、种草以及乔灌草混交等不同方式进行人工造林种草。此外,在25°以上的坡地沟道内建设坝系工程,防止水土流失;提高骨干坝建设标准,确保防洪安全。

3.2.3 实施效果

吕梁、太行两山新增森林植被区郁闭度逐步提高,森林面积增加到11 840 km2,新增5 660 km2,全流域高郁闭度森林覆盖率由15.7%提高到30%以上。流域面积大于1 000 km2的9大支流,新增森林面积2 498 km2,高郁闭度森林面积由之前的2 705 km2增加到5 203 km2;其他支流规划新增森林面积3 162 km2,高郁闭度森林面积由3 475 km2增加到6 637 km2。

到2020年,预计新增水土保持综合治理面积4 647 km2,其中乔木林2 292 km2,灌木林883.8 km2,经济林460 km2,梯田346 km2,封禁治理647 km2,淤地坝133座,谷坊3 698座,蓄水池1 040座,沟头防护376 km,清洁小流域128条等。到2030年新增水土保持综合治理9 700 km2。

4 结语

汾河流域生态修复可从源头上扭转汾河流域生态环境恶化的趋势,增强资源环境承载能力,为实现生态文明和经济社会全面协调可持续发展提供有力保障。

X171.4

C

1004-7042(2017)01-0016-02

杜丽艳(1976-),女,2004年毕业于河海大学水利工程(水文)专业,高级工程师。

2016-11-14;

2016-12-21

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