(山東省調水工程運行維護中心,山東 濟南 250100)
膠東調水工程全長574km,由引黃濟青工程和膠東地區引黃調水工程組成,是實現山東省水資源優化配置、緩解膠東地區水資源供需矛盾、改善當地生態環境的跨流域大型調水工程。近年來,隨著社會、經濟發展,工程沿線城市用水需求不斷增加,特別是2013年以來,工程供水區青島、濰坊、煙臺、威海4市持續干旱,膠東調水工程以遠超設計的輸水規模,累計向膠東4市配水25.15億m3,其中青島15.56億m3、濰坊6.56億m3、煙臺1.82億m3、威海1.21億m3,有效緩解了用水危機,為該地區的社會穩定和經濟發展提供了有力的水資源支撐,充分發揮了工程的經濟效益。
膠東調水工程作為山東省“百”字形骨干水網的重要組成部分,同時也是重要的生態廊道,是山東省水系生態建設規劃(2011—2020年)提出重點突出建設的“四帶”中的一帶,具有獨特且不可替代的生態功能。進一步改善膠東調水工程及沿線生態環境,深入剖析工程生態建設和管理方面存在的主要問題,對工程開展高效統一的管理體系建設和充分發揮工程的生態功能具有重要意義。
根據《山東省生態保護紅線規劃(2016—2020)》,工程涉及打漁張水源涵養生態保護紅線區、博興小清河兩側水源涵養生態保護紅線區,主要生態功能為水源涵養、生物多樣性維護。
生態保護紅線區內涉及長度約43.5km,具體包括打漁張渠首水庫、博興引黃濟青干渠部分。其中引黃濟青渠首打漁張引黃閘至渠首沉沙池段共13.3km,為Ⅰ類紅線區。工程生態保護紅線區示意圖見圖1。
目前,工程所涉生態保護紅線區總體管控措施較為完善,除必要的科學研究、保護活動外,基本無其他開發建設活動;生態保護紅線區內渠道沿線兩側栽植各種喬木約8萬余株,育各種苗木約4.1萬棵,已基本形成覆蓋全生態保護紅線的生態廊道,水源涵養生態功能較為顯著。

圖1 工程生態保護紅線區
膠東調水工程渠首沉沙池位于山東省博興縣喬莊鎮西南、龐家鎮東北,長6.09km,平均寬度590m,占地面積3.43km2,該沉沙池為引黃濟青工程規劃的2號沉沙條渠。膠東調水渠首沉沙池生態建設工程是膠東調水渠首水系生態建設規劃的核心,2012—2015年結合生態水系工程建設,實施了沉沙池內天然沙丘修整美化及張寨橋至劉王橋之間水生植物保護性恢復工程,對沉沙池內的天然沙丘,在保留原生態造型基礎上,經人工整修順水流方向形成縱堤,堤上間隔栽植柳樹、碧桃等喬木;同時,在張寨橋至劉王橋之間的輸水槽兩側栽植蘆葦、蒲草等水生植物進行保護性恢復,以上措施提升了沉沙池濕地生態環境現狀。渠首沉沙池現狀見圖2。
膠東調水工程全長574km,涉及濱州市、東營市、濰坊市、青島市、煙臺市、威海市6市19個縣(市、區)。
1.3.1 濱州段
濱州博興段自打漁張引黃閘起至小清河分洪道子槽樁號31+367處,全長43.62km(含沉沙池6.09km),其中輸水干渠24.56km,小清河子槽12.97km。輸水干渠段渠道襯砌層以上草本植被自然恢復,覆蓋度較高,渠道兩側林帶基本連續,受占地限制,林帶寬度10~40m不等,主要樹種為楊樹、松柏。小清河子槽段為人工開挖溝槽,未襯砌,子槽岸坡為自然草皮,覆蓋度較高;因小清河子槽兩側仍屬基本農田,僅緊鄰渠道岸邊有零星喬木,無連續成規模的防護林帶。

圖2 渠首沉沙池現狀
1.3.2 東營段
東營廣饒段包括引黃濟青小清河子槽段及分洪道節制閘至濰坊界渠道段兩部分,總長度約34.6km,其中子槽段植被情況與上游段相似,基本無連續成規模的防護林帶;分洪道節制閘至濰坊界渠道段兩岸營造了寬度10~25m的林帶,同時也存在局部不連續或單薄現象,綠化樹種以白蠟、木槿、楊樹為主。
1.3.3 濰坊段
濰坊段自壽光廣饒界至北膠萊河,全長約119.0km,跨壽光市、寒亭區、昌邑市、高密市4市(區)。各段渠道襯砌層以上草本植被恢復較好,覆蓋度較高;壽光段兩側防護林帶較為完備,防護林帶寬度10~40m,較連續,樹種以國槐、毛白蠟、北京欒為主,生態防護效果較好;寒亭段、昌邑段局部由于土壤鹽堿化嚴重,草本及樹木成活率不高,干渠兩側植被較少,基本無連續的防護林體系,隨著土壤鹽堿化的減輕,昌邑下游段植被逐漸恢復,除個別段缺失外,兩側基本形成10~25m的防護林(綠)帶,樹種主要以法桐、圓柏、速生楊、毛白蠟、國槐為主,部分段行道樹兩側栽植有木槿、黃山欒、五角楓、紅葉碧桃等景觀綠化樹種,生態防護及景觀效果較好。
1.3.4 青島段
青島段全長約106.4km,其中北線引黃調水工程段32.8km,全部在平度市境內;南線引黃濟青段自北膠萊河至棘洪灘水庫,全長73.6km,穿越平度市、膠州市、即墨區3市(區)。渠道襯砌層以上草本植被自然恢復,普遍覆蓋度較高,生態防護效果較好,但沿線防護林不盡完善。平度膠東引黃調水段(北線)渠道兩側基本無連續防護林帶,個別段道路一側栽植1~3行喬木,基本不能形成有效的生態防護帶;平度引黃濟青段(南線)兩側林帶單薄,個別渠段單側雖有較寬林帶,但不連續,不能形成連續的防護效應。膠州段、即墨段較短,約18.2km,但干渠兩側植被情況較上游整體較好,除局部缺失外,干渠兩側基本營造了10~35m寬林帶,生態防護效果較好。
1.3.5 煙臺段
煙臺段包括明渠及管道兩部分,其中明渠自萊州市邱家村生產橋至黃水河泵站段約121.7km,跨萊州市、招遠市、龍口市3市(區),渠道襯砌層以上草本植被自然恢復,普遍覆蓋度較高,生態防護效果較好;渠道兩側林帶整體單薄,局部缺失,不能形成連續的生態防護效應。
受諸多因素影響,目前,干渠兩側特別是穿越農村段總體植被建設及恢復情況不佳,無完善的防護林(綠)帶或防護林(綠)帶單薄,植物品種單一,不能形成有效的防護體系,而各管理段因自然條件、管理管護等諸多因素影響,渠道沿岸植被建設及恢復情況不盡相同,兩岸植被不系統不連續,難以形成完整的生態廊道。
1.3.6 威海段
威海段輸水工程主要由輸水壓力管道、 臥龍隧洞、臥龍暗渠工程組成,設計流量4.8m3/s,輸水至威海市米山水庫。臥龍隧洞進口位于牟平區龍泉鎮潘格莊,出口位于文登市界石鎮辛上莊。臥龍暗渠進口與臥龍隧洞出口相連接,出口接文登段輸水管道。文登段輸水管道工程,從臥龍暗渠出口接管點(樁號0+000)至米山水庫接管點(樁號9+566.5),輸水方式為有壓重力輸水方式。
工程施工制定了科學的水土保持方案,采取了有效的預防措施,注重農業生態系統的保護,減少管道施工永久性占地面積。暗渠管道工程投入運行后,制定切實有效的植被恢復措施,采取人工修復及自然修復相結合的方式確保植物正常生長,加快植物恢復速度,目前草本植被然恢復,普遍覆蓋度較高,生態防護效果較好。
引黃濟青段利用打漁張引黃閘及打漁張干渠引水,經沉沙池沉淀后,經宋莊、王耨、亭口、棘洪灘四級泵站提水入棘洪灘水庫調蓄;膠東地區引黃濟青工程自引黃濟青渠首打漁張引黃閘取水,利用現有引黃濟青干渠輸水至昌邑市境內宋莊分水閘,新辟輸水明渠至龍口市黃水河泵站,沿線布置灰埠、東宋、辛莊泵站等樞紐建筑物;黃水河至米山水庫管道段,沿途設有五龍、黃務、星石泊泵站等樞紐建筑物。沿線主要樞紐建筑物及管理區生態環境較好,管理區進行園林綠化,生態防護及景觀效果較好。但因輸水干渠為系統的生態景觀,各樞紐建筑物在與上下游渠道的景觀連續性方面有所不足,需進一步改善。
棘洪灘水庫位于膠州市、即墨區和城陽區交界處,庫區面積14.422km2,圍壩長14.277km,2014年被劃定為青島市飲用水水源地。水庫生態環境狀況整體較好,圍壩外邊坡均采用草皮護坡,堤頂栽植行道樹,水庫管理區進行園林式綠化。但作為飲用水源地,水庫外圍防護林帶、水源涵養林帶的建設較為薄弱,需進一步加強。
由于工程生態建設是一項規模龐大、結構復雜、功能綜合、影響因素眾多的大體系,具有多目標、多層次、多屬性、多階段及多不確定性因素等特點。因此,從水系生態建設科學研究的廣度和深度來看,建設中還存在如下問題:
a.工程沿線防護林體系不盡完善,各管理段普遍存在防護林帶單薄,甚至缺失的問題,不能形成有效連續的生態防護效應;防護林樹種單一,抗性較差,遇到病害、蟲害等災害時傳播較快,難以控制,生態景觀功能均較差;樹種多為落葉樹種,且早期栽植的防護林主要采用楊樹,落葉及楊絮易進入水體,影響水質;寒亭、昌邑等段土壤鹽堿化嚴重段,防護林營造難度較大。
b.渠首生態水系建設工程在植物配置、沉沙池棄淤場生態恢復等方面仍有優化空間。
c.主要樞紐建筑物在與上下游渠道的景觀連續性上略顯不足。
d.干渠沿線部分棄土未妥善整治,防護措施不到位,植被覆蓋度不高,地表裸露,易產生水土流失。
e.干渠沿線土質管理道路較多,易產生水蝕、風蝕。
針對工程生態建設實際情況,建議采取工程和管理兩方面措施進行改進。
3.1.1 實施水系生態建設成果鞏固工程
在現有水系生態工程建設成果的基礎上,優化打漁張引黃閘至渠首沉沙池出口閘段和壽光、即墨、膠州等段植被配置,將渠道管理道路內側(渠道迎水坡坡頂)喬木優化為常綠小灌木或草皮,將管理道路外圍綠化帶或防護林帶延伸至渠道管理范圍邊線,缺失段進行補植,樹種以常綠樹種為主。為增加景觀效果,可在最外圍或林帶內零星布置景觀樹種。渠首沉沙池棄淤場主要栽植楊樹速生用材林,可在林木更新過程中逐步淘汰楊樹,改栽檉柳、白蠟、國槐等適生樹種。
3.1.2 完善渠道段防護林建設工程
在防護林帶缺失或單薄的渠段,特別是小清河子槽段,寒亭、昌邑局部段,青島段,煙臺明渠段,完善防護林體系,防護林帶寬度以20~100m為宜,各管理段結合確權劃界工作,根據確定的河道管理范圍,管理道路外側至渠道管理范圍邊線建設以常綠樹種為主的混交林帶,樹種的選擇以各管理段鄉土樹種為主,在管理道路內側營造灌草緩沖帶。
防護林帶的建設需充分考慮立地條件、風沙區等地區差異性,如寒亭、昌邑等鹽堿化嚴重渠段,優先選用抗鹽堿的鄉土樹種,在必要的渠段也可采取抬田排堿、客土置換等工程措施改善立地條件,增加植物成活率;濱州、東營段屬黃泛平原風沙區,為增加防護效果,防護林帶可采用疏透結構或緊密結構,喬灌草多層配置模式,見圖3。

圖3 生態水系典型斷面
3.1.3 建設生態景觀提升工程
為實現主要樞紐建筑物在與上下游渠道的景觀連續性,打造膠東調水“綠色通道”,重點實施以下兩部分的生態景觀提升工程建設:
a.主要樞紐景觀延伸工程。以明渠段北堤涵閘、渠首沉沙池出口閘、宋莊泵站、王耨泵站、棘洪灘泵站、黃水河泵站等主要樞紐建筑物以及跨河省道橋、國道橋等重要跨河建筑物為節點,分別向上下游景觀延伸1~2km,植被配置在上述防護林植被配置原則的基礎上,適當增加景觀樹種的比例,提升工程整體景觀效果。
b.人口密集段景觀提升工程。干渠穿越密集村莊、鎮駐地等人口密集段,在防護林植被配置原則的基礎上,適當增加景觀樹種的比例,提升人口密集段生態景觀效果。
3.1.4 開展棄土區水土保持防護工程
對于干渠沿線特別是膠東地區引黃調水工程實施后遺留的工程棄土(石)進行綜合整治,對零散的棄土進行整理集中堆放,修坡后表面用防塵網進行遮蓋,邊角用重物壓實,表面撒種植草防護;對于棄置的石方,整理修坡后,表面覆土50~60cm,按照上述工序進行植被恢復;對于堆放多年、基本不再有二次挖填可能的棄土,在現有草皮護坡的基礎上,栽植喬灌木,增加景觀效果。
3.1.5 加快生態路改造工程
干渠兩側多為土質路面,車輛碾壓頻繁,易產生風蝕、水蝕,可采用碎石進行鋪設,鋪設厚度5~10cm。有條件的渠段或景觀要求較高的渠段可采用透水混凝土路面,路面坡向道路外側。
3.2.1 推行實施河長制管理
參考天然河道“一河一策”做法,將膠東調水工程納入河長制管理范疇,編制《膠東調水輸水干線綜合整治方案》,進一步明確工程沿線各級河長的生態建設責任目標,建立省級河長統一部署、各級河長狠抓落實、相關部門共同推進的工作機制,將水系生態建設作為重點工作,全面接受總河長監督檢查。
3.2.2 明確部門協同
充分發揮部門協同機制,各級林業部門在河長領導下組織協調水系生態建設工程實施,發改、經信、財政、國土、規劃、水利、農業、公安、衛生、工商等部門要根據各自職責,協同做好水系生態建設工作。
3.2.3 充分發揮政府引導作用,提升工程生態效益
積極爭取政府財政專項資金,結合膠東調水工程堤頂道路提升改造工程,建設渠道防護林,形成生態隔離保護帶,完成引黃濟青水系生態保護帶建設工程。切實增加生態保護投入,對防護林帶建設、水系生態景觀營造等項目加大資金支持力度。
3.2.4 加強水系生態保護力度
加強水系生態保護力度,膠東調水工程劃為水政人員重點巡查地段,嚴厲打擊偷伐、破壞沿線林木及非法占地耕種等違法行為,從而保持良好的水系生態環境。
本文對膠東調水工程生態建設現狀進行分析,并從工程措施和管理措施兩方面提出優化提升對策,為進一步改善膠東調水工程及沿線生態環境,充分發揮膠東調水工程的生態功能,提供參考依據。