以人為本、以綠為媒實踐媯水河流域生態治河新理念

王宗亮 楊 梅 王亞平

(1.延慶縣水務局 北京延慶 102100;2.北京市自來水集團縉陽水業有限責任公司 北京 102100)

媯水河流域位于官廳水庫上游,總面積1064km2,河長18.5 km,河寬75至250m,媯水河流經7個鄉鎮,多年平均年徑流量為 1.18億m3,枯水期流量為0.3m3/s。媯水河是北京市防洪工程的主干河道,屬于典型的雨源型山洪河道,具有暴雨集中,源短流急,漲快退速等特點。

1 媯水河河道現狀

1.1 河道防洪排水

媯水河干流在高程485m以下地區屬于官廳水庫淹沒區,僅按滿足排水要求20年一遇洪水設計;在485m以上地區,按20年一遇洪水設計,100年洪水校核;其支流按10年一遇洪水設計,20年一遇洪水校核。現狀媯水河河道內淤積嚴重,雜草叢生,沙丘遍布,并逐年向上游推進;同時人為侵占河道、攔河造地、砂石濫采現象也較為普遍,威脅兩岸及現有建筑物防洪安全,嚴重地影響了河道的行洪排澇能力。

1.2 水污染

連年干旱少雨,河流流量減少,兩岸私搭亂建,養殖小區排污,農田施肥,對媯河造成一定程度的污染。官廳水庫入口斷面水質已處于劣Ⅴ類標準,對水資源造成較大危害。

1.3 水土流失

由于長期盜采沙石,植被稀疏,媯水河流域水土流失較為嚴重,據監測媯水河每年帶入官廳水庫的泥沙達40萬t,地下水源難以得到有效涵養。

1.4 生態環境

現狀河床凌亂不堪,落差較大,砂石裸露,植被稀少,并且有些地方垃圾成堆;荒灘遍地,耕地減少,土地生產條件差,影響當地農民增收致富;河道生態處于衰退期。

2 媯水河生態治理的必要性

2.1 滿足河道防洪排水的需要

媯水河汛期洪峰高、流速快急,而橋梁等建筑物上下游大多數未進行護砌,同時,建筑物附近又是人類活動較集中的區域,由于自然和人類活動的影響,造成洪水期局部河道沖刷嚴重,岸坡水土流失嚴重,對兩岸的防洪形成較大的壓力。河道兩側多為農田,管理邊界不明確,造成部分農田侵占河道的巡防道路,使河道的管理難度加大。媯水河河道的行洪排澇能力難以保證河道兩岸城鎮居民生命財產的安全,因而,媯水河河道生態治理工程勢在必行。

2.2 防治水土流失的需要

媯水河流域主要屬媯河沖積扇,水土流失分布較為廣泛,由于水土流失影響,春季黃沙滿天,夏季泥石橫流,大量泥沙涌入官廳水庫,侵占部分庫容。

因此,為了治理水土流失,改良媯水河下游官廳水庫的水質,開展媯水河河道整治是非常必要的。

2.3 流域生態體系建設的需要

媯水河流域的環境保護和生態建設還很不完善,生態環境惡化有加大的趨勢。近年來,延慶縣縣委、縣政府認真落實生態涵養發展區的功能定位,遵循生態治河理念,按照科學發展觀的要求,統籌考慮各種涉水問題,提出了新的治水思路,堅持以科技為支撐建設生態河流的治河理念,在保障河流防洪功能的同時,進行生態治河。先后啟動了媯河生態休閑走廊、官廳水庫庫濱帶、北山生態休閑走廊和龍慶峽下游森林走廊工程,朝著“生態文明戰略”的目標穩步推進。大力改善縣域水環境,高度重視濕地恢復保護工作,編制并實施 《保護母親河行動綱要》。為了促進當地經濟發展,維護社會安全穩定,加速媯水河的徹底根治,完善整個流域及其周邊地區的生態體系建設,是非常必要的。

3 媯水河生態建設理念和目標

3.1 媯水河生態建設理念

河道治理要從生態、經濟、人文、社會效益和全面建設小康社會等多方面來考慮,既要恢復自然河道的功能,又要滿足人類依賴生存的要求。把“回歸自然”與 “以人為本”相結合?！盎貧w自然”是恢復河道原有的自然功能,滿足行洪、蓄水、航運、水生態等要求,具有水資源可持續發展的特性;“以人為本”首要的就是保障河水的水質,是滿足人類活動的需要,處理好人水和諧相處的環境,具有親水、安全特性。

媯水河生態治理按照有水則清,無水則綠,維持河流健康生命,保護水資源,著力打造健康河道、親水河道、生態河道。運用綜合措施提高防災減災能力,在河流走向上盡量保持自然狀態,建造公園湖泊濕地,利用復式斷面建設景觀休閑平臺,營造親水、近水的濱河活動空間,充分體現＂水安全、水環境、水景觀、水文化、水經濟＂五位一體的治水理念,最終實現人水和諧。

3.2 媯水河生態治河理念的總體目標

媯水河治河理念的總體目標是:以水環境綜合整治為目標,保障河道防洪排水安全,涵養地下水,改善流域周邊生態環境,美化景觀,實現 “防洪排澇,截污治污、生態治理、環境改善”四大功能,形成一個以水為軸、以綠為本、以人為本的“綠色生態走廊”。

4 媯水河生態治河理念的主要措施

媯水河生態治河理念在保證河道行洪及建筑物安全的基礎上,恢復、重建流域景觀生態基質,重點進行河流局部險工段的整治,以河岸防護林、防洪堤生態綠地作為生態走廊,建立媯水河景觀生態構架體系。主要開展了以下幾方面的治理工程。

4.1 恢復和重構河流原有結構,順其自然

傳統的水利工程多是將河道盡可能地拉直,更多強調防洪功能。以防汛為目的的河道治理,為了使洪水危害最小,必須使水盡快排除。這樣就要求河道既直又順,并且河道邊界阻力系數最小,因此河道治理斷面,以梯形斷面和矩形斷面常見,這樣河道防洪功能夠最大地滿足,但是河道生物的生長環境就遭到了損害。將河道設計成為筆直、順暢,護砌光滑、平整,總體上來說,更象一條人工渠道,而不是一條天然河道。

延慶縣在媯水河生態治理過程中,保持原河道軸線不變,宜直則直,宜彎則彎,制造豐富多變的河岸線、河坡線,在有可能與河邊綠地相結合的地方修建蜿蜒曲線的水路、水塘,創造較為豐富的水環境,改變原來呆板、單調的河道岸線模式,為改善河流水質以及水生動植物生長創造條件。

4.2 岸坡護砌,營造優美的生態岸線

以前在河流治理中為了減小河道岸坡的糙率,河道岸坡通常采用漿砌石或混凝土進行襯砌,這種硬質護坡材料阻斷水和空氣交換,很難保證河道生物的生長環境。在媯水河生態治理中我們強調要尊重自然的水循環,軟化河底及河坡,促進地表水和地下水的交換。

河道護岸工程主要采用工程治理和生態治理相結合。工程治理對現狀沖刷和坍岸較嚴重的地段進行工程措施護坡,清淤疏挖河道,加固堤防來提升河道的防洪能力。治理斷面基本維持原斷面形式、走向和位置不變,只在局部進行修理護砌。邊坡為大于1︰2的按原坡度護砌,原邊坡小于1︰2的,按1︰2進行局部削坡;河道主河槽采用17cm厚的鉛絲籠護砌至堤頂,主河槽兩側鋪設10cm厚混凝土生態鏈鎖磚。生態治河理念如下:主要采用植物的方式來護岸固土,減少沖刷。用自然土質岸坡、自然緩坡、植樹、植草、干砌、塊石堆砌等各種方式護岸,為水生動植物的生長、繁育創造條件。

4.3 濕地公園建設,營造人與環境和諧共處的氛圍

濕地擁有眾多的野生動植物資源,是城市環境的腎。它在抵御洪水、控制污染、調節氣候、美化環境等方面發揮很重要的作用,具有非常重要的生態休閑價值,對維持良好的生態發展具有重要意義。香村營攔河閘濕地位于媯水河支流古城河下游,通過環境整治,適當開展生態旅游,使之成為首都候鳥、濕地保護的宣傳基地,為首都市民提供觀景和娛樂的場所。艾官營濕地利用河道兩岸開闊的地形建設,以美化環境和凈化水質。局部開辟小面積休憩地,設置毛草亭等接近生態的休閑設施,場地鋪裝采用碎拼青石塊嵌草以及干鋪大小不一的河卵石的形式。三里河濕地工程主要是對天然河道補水和生態修復。濕地引水工程主要為取水泵站的建立及沿線水利設施維護。取水泵站位于南端西湖岸邊農場,距媯水西湖橡膠壩約1800m,原灌溉泵站處,沿線水利設施維護主要為老仁莊塘壩維護、江水泉濕地公園維護以及溫泉度假村河道維護、濕地維護及濕地引水橋建設。濕地生態恢復工程主要為濕地橋梁整修、河道清淤和干砌塊石護坡、溢流壩工程及生態塘布置。將三里河濕地建成集功能與景觀為一體的濕地生態公園。經過三里河濕地處理,可以大大改善媯水西湖水質質量。

4.4 種植綠色植物帶,營造兩岸綠樹成蔭

媯水河生態治理在保證河道正常的水工要求的基礎上,河道兩岸全部截污,實施生態治河24公里。在河岸與陸地之間設計綠色植物生長區,對河岸兩側1m范圍內進行生態植被綠化進行了園林景觀的規劃設計,種植水生植物,水位線以上種植觀賞喬木,樹下間作花卉和藥材及搭配草皮,形成點線面結合、有層次的岸線綠化帶。植物帶不僅過濾進入河中的水體,將面源污染大大降低,而且可營造景觀休閑帶,優美河道景觀。

4.5 截污治污,改善水體水質

治河必先治污,截污,把還清水質作為治河的主要目標。在媯水河水質污染的地區,必須控制點源污染、減少面源污染、針對實際情況,采取截污和改善河網水質的綜合措施。配套和完善城鎮村集居地污水管網等市政基礎設施,根據媯水河流域各村垃圾生產量的不同,建地埋式垃圾回收站,由縣市政環衛所和鄉鎮環衛所分別派專用車輛,將垃圾回收轉用到垃圾場。將沿岸的企業單位及居民區的排放污水納入污水管線內,同時規范生活垃圾和固體廢棄物收集處理,嚴禁倒入水體。

在媯水河曹官營、王泉營兩村采用日處理能力30m3和50m3的澄清回流加硅藻土工藝。出水水質達到一級A標準,下游濕地以種植河柳為主,間種蘆葦、馬藺、菖蒲等去污能力強的沼生植物。媯水河中游阜高營村采用SAE小型組合式污水處理裝置、媯水河下游小豐營村采用CWT小型智能污水處理系統分別建設污水處理工程,并通過實踐進一步推廣該項工程的實施。單村污水處理設施的建成運行,每天可減少污水排放2240t,極大地改善了當地居民生活環境,加強人與自然之間的親和力,減輕對水資源的污染。

4.6 媯水西湖水體循環,吐舊納新

為了從根本上提高環境承載能力,逐步改善水體質量,需采取水體交換,使水體流動起來,“流水不腐、戶樞不蠹”,“水”動起來才是好水,在媯水河流域治理中充分地考慮到這一點,同時種植水生植物、建設濕地、利用食草魚類凈化水質,保護河道水生態環境,提高河流水體自凈能力,達到吐舊納新的效果。

延慶縣分兩期修建了媯水西湖水體循環水質改善工程,共安裝循環水泵7臺 (5用2備),每臺水泵功率為90kW?h,干管輸水能力0.83m3/s,管道全長13.6km。一期工程2006年建設完工并投入運行,從媯水西湖北岸將西湖水輸入,沿途穿越農場、老白廟、西屯、五里營等村莊10km管線至江水泉公園上游。將媯水河下游水通過管道調到媯水河支流三里河,經三里河濕地凈化后回流到媯水西湖,加快了湖水流動速度,同時,湖水在循環流動過程中經過植物吸收、跌水、曝氣等自然作用,促進污染物的分解,實現了自然康復。

2008年7月投入運行的二期工程北起江水泉公園,南至媯水河綠化工程東部,利用公路綠化帶,建設路濱生態水系,栽植凈化水植物,凈化水質。西湖泵站同時啟動5臺水泵,每天運行24h,日調水量7.2萬mm3。通過二期循環工程的建設,減輕三里河濕地水質凈化負荷,加大媯水河上游入河水量,提高媯水東、西湖水體流速。

在循環過程中,通過水生植物吸收水中營養物及跌水、卷吸、曝氣等措施使水體復氧,提高整個水體水質,改善了周邊環境。本工程分為三段建設:第一段為連接原一期工程的管道末端、沿團結路鋪設直徑800mm的地埋管道,長1321m,起輸水作用。第二段為暗管末端到香水苑公園東的明流段,全長1800m,在該段建設路濱生態水系,栽植凈水植物,凈化水質。第三段仍為地埋管道,從香水苑公園向南至媯水河段長1179m,結合市政雨水管線建設。

4.7 生態方法解決富營養化

對媯水的富營養化問題還應采用生態方法解決,可利用各營養生物種群間的生態關系,增加、減少或引入某些種群,改善水生生態系統的結構和功能,調節水生生態系統的平衡。

為了有效凈化西湖水質,在西湖泵站進水口和污水廠出水口處投入硅藻土,利用硅藻土獨特的理化特性,凈化西湖水質。

西湖泵站每天運行24h,每次運行3臺泵,日調水總量為 4.32萬 m3,硅藻土日投放量為1440km。目前已經投放115t硅藻土。

水體生態修復的實驗,希望通過引入大型的藻類來消化水體中富余的營養物,避免出現水華。種植挺水植物 (如蘆葦)浮水植物等水生植物群落,去除水體中的營養物,使水質得到改善,水體透明度提高,水生動植物多樣性得到自然恢復,使富營養湖泊的水體變清。為了抑制藍藻生長,延慶縣和中國農業大學合作,計劃在媯水西湖的1000畝重點區域投撒生態修復劑,利用生態修復劑發展有益藻類、抑制有害藻類,增加水中溶解氧的含量,不斷改善水質。目前已開始做小面積試驗示范工作。

4.8 生態走廊建設,為母親河凈水護航

媯河生態走廊進行的生態建設和景觀整治,為人們提供了獨具特色的生態景觀和親近自然的休憩空間。媯水公園總面積近萬畝,其中水面積5000畝。東起延康大橋,西至農場橡膠壩,全長8km,包括臺地園、清風園、靜心園、幽徑園、雅荷園五個景區。整個公園是以植物、水體為主造景的園林景觀,具有豐富的藝術文化內涵。媯河生態走廊建設一期工程以自然恢復和人工恢復相結合,共完成造林4900畝。為了豐富景觀和提高效益,媯河生態走廊發展林下經濟,林下種植黃芪、射干、地被菊花、苜蓿草等。這些作物,既覆蓋了地面,又給農民帶來一定的經濟收入。媯河生態走廊二期綠化工程共7962畝。二期工程完成后,媯水河將形成1.3萬畝的 “綠籬”,為母親河凈水護航。

在距龍慶峽下游三道壩1.8km的河道下游,設置一近似橢圓形約7000 m3的循環水蓄水池,將水通過水泵擴及φ250mm水管泵回到三道壩下。有小橋流水,曲徑通幽,兩岸柳綠花紅。木橋、木坐凳、溪流架橋、水渠架橋等岸邊小品,增加人們的親水面,體現 “以水為本、和諧自然”的設計理念?，F在延慶隨處可見休閑廣場、水上舞臺、卵石步道、林蔭小徑、露天茶座、臨水走廊、嬉水樂園、燈光噴泉、涉水臺階等。

4.9 建設生態清潔小流域

河流的生態功能在一定程度依賴于全流域共同治理,若下游治理,上游我行我素,則白費功夫,所以我們在治理河湖中強調要標本兼治,治本為主,從源頭抓起,提倡以構筑 “生態修復、生態治理、生態保護”三道水土保持防線為重點,建設生態清潔小流域,減少污水排放,通過對沿河村莊的同步治理污水、垃圾、廁所、村莊環境、河道,對易造成水土流失的坡面采取植樹種草等措施,來構筑一個自上而下的水資源保護體系,保護好水,讓河流變清,維護流域內濕地、溪流、耕地、果林等多樣化自然生態系統和地形地貌,增加蓄水保水功能,提高水土資源承載能力。

5 媯水河生態治理的成效

5.1 生態治理,創造優美的水環境

通過對媯水河流域節水、生態恢復、治污等方面的工作,到2008年,城鎮的污水處理率達到80%以上,污水管網系統基本完善;主要污染物化學需氧量、氨氮排放總量大幅度下降;城區和農村地區生態系統初步實現良性循環,水源清潔、河湖生態環境優美。媯水河下游水質保證達到三類,力爭達到二類,其余河段均達到二類水體標準。

5.2 保護了水源,凈化了水質

建立以治理污染為主體的水源保護體系。通過面源治污,通過對入河污水口的截污,通過對沿河村莊的五同步治理污水、垃圾、廁所、村莊環境、河道,來構筑一個自上而下的水資源保護體系,保護好水,讓河流變清,為水的再利用提供條件。媯水河生態治理采取工程措施與植物措施相結合,基本形成了喬、灌、草植物立體配置,排、灌結合的節水型灌溉體系。工程的實施,不僅改變了該地區的荒涼面貌,加快了植被恢復,使得水土流失得到了根本控制,而且形成了優美的自然生態景觀,使從前卵石裸露的荒灘變成了樹木蔥蘢的森林公園。據監測,媯水河生態建設有效減少了農業面源污染,每年減少總磷流失1.8t,減少總氮10t,減少COD排放48t。

5.3 營造氛圍,人與環境和諧共處

卵石步道、林蔭小徑、臨水走廊隨處可見,滿足了人們親水、近水的需要,同時為延慶發展生態旅游提供了良好的基礎設施條件。

媯河生態治理工程建成后,明顯的美化了生態環境、土地得到了增值、文化得到了發展。通過這次河道治理,改變了以前的治理觀念,保持河道的蜿蜒性,有利于生態,使河道有水則清,無水則綠,達到了和諧自然的目的。

5.4 生態治河,增加了農民收入

生態治河工程建設,通過清淤疏挖河道,加固堤防來提升河道的防洪能力,有助于改善和提高土地生產能力促進了種植結構的調整,加快了農民致富奔小康的步伐,改善了區域生態環境。在不同河段形成不同特質的步行環境,使沿河岸線成為集娛樂、運動等多種活動功能于一體的濱河休閑帶,促進了生態旅游的發展,1000多戶農民發展農家樂,治理后農民人均收入增加500元。著力完善了土地流轉生態補償機制和落實了生態管護機制。

6 結語

媯水河河道生態治理工程的實施對延慶縣社會經濟發展起著重要作用。河道兩岸的綠化美化進一步改善了河道周邊的環境,使之與周圍環境相互適應、相互協調,同時實現了較大的社會經濟效益和生態環境效益。近幾年來安全、高效、生態的河道治理實踐積累了寶貴的經驗,今后實現生態治河應從幾方面共同努力。

(1)不斷深化治河思想的轉變,延慶地處北京的上風上水,是北京的生態涵養區,按照人水和諧相處理念,做到高起點規劃、著力構筑多功能城市水利工程體系,把水利工程建設的工程效益、環境效益、景觀效益和經濟效益有機地結合起來,使生態治河不僅為城市安全提供重要保障,而且成為人們休閑娛樂、觀光旅游的好去處。

(2)今后在設計上要有突破性改變,舍得放棄過去許多形成過共識的做法、想法,努力通過使用不同的材料,不同的手法來實現生態治河的目的。要不斷地學習、培訓、交流,使較為先進的設計理念逐漸為大多數人所接受。

(3)建設生態河道是一項系統工程,需要多部門、各行業共同努力,配合工作,需要全社會共同提高環境意識,才能真正實現水清、岸綠、環境優美的目標。

1 延慶縣“十一五”規劃

2 延慶縣生態建設規劃

3 楊文和、許宗文.實踐生態治河理念,2006(1)