漢江漢中平川段水生態系統保護與修復規劃

趙 鴻，張振師，張乃暢

(中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司，陜西西安710065)

0 前言

漢江，又稱漢水，長江最大的一級支流，是漢中人民的母親河。隨著國家生態文明建設的持續推進、“海綿城市”的興建以及保障“一江清水送北京”“一江清水送關中”、促進漢中漢江循環經濟產業帶建設和改善區域人居環境等一系列需求，陜西省委、省政府高度重視漢江治理工作，先后啟動了《陜西省漢江綜合整治規劃》《漢中市漢江綜合整治工程實施方案》。

保護與修復漢江漢中平川段水生態系統，改善和優化水生態系統環境，是確保國家“南水北調”和省內“引漢濟渭”工程水源地水質安全的根本性措施，是促進漢中漢江循環經濟產業帶建設和改善區域人居環境的重要舉措，也是關乎漢江綜合整治工程成敗的重要工程[1]。

1 工程概況

漢江漢中平川段位于漢江上游，西起勉縣武侯鎮、東至洋縣小峽口，干流河長約119.5 km，流域面積1.42萬km2。行政區劃涉及勉縣、漢臺、南鄭、城固、洋縣等5縣(區)，是漢中市經濟社會最發達的地區，也是漢中市“一主兩副三軸四區”城鎮體系建設的核心地帶。漢江漢中平川段河道是典型的北亞熱帶濕潤區河流濕地，區域涉及陜西漢江濕地自然保護區，漢中漾家河濕地、漢中湑水河濕地。平川段動植物資源豐富，種類繁多、區系成份復雜、有喬、灌、草70余科，近400種；區域自然魚類有106種，其中，鯉科種類最多，其次是鲇科魚類。

經調查分析，發現漢江漢中平川段生態系統存在以下問題：①徑流資源總體豐富，但年內、年際分配不均，非汛期水源供需矛盾突出與水資源浪費現象并存，影響供京濟渭水源安全和河流生境；②水質現狀評價總體良好，但水污染負荷大，水環境有惡化趨勢；③河道采砂、土地圍墾等人為因素加劇河流生態系統的退化；④水土流失尚未得到全部治理，局部地區水土流失嚴重；⑤堤防建設不完善，無法滿足防洪安保需求；已建堤防硬化率高，阻隔水陸物質能量交換；⑥景觀破碎化程度高，河流廊道連通性差；濱水空間定位不準，功能與特色不鮮明。

2 總體規劃

2.1 功能定位

對漢江漢中平川段的功能定位從戰略和功能上進行定位。從戰略定位來看，可概括為“兩地一帶一河”，即國家南水北調中線工程水源地，陜西省引漢濟渭調水工程水源地，漢中構建“一主兩副三軸四區”城鎮體系的核心地帶，漢中人民母親河。從功能定位來看，可概括為“五位一體”，即防洪排澇，水體連通，水體自凈，生境維持，景觀文化一體化。

2.2 總體布局

根據水生態系統保護與修復規劃對漢江的功能定位以及規劃目標，考慮漢江兩岸水生態系統的空間結構，總體布局為：形成源頭控制、末端治理、多手段綜合運用的水質安全保障系統；形成“一江兩岸三區八點”的河流綠色廊道網絡；建立“串珠式”多濕地群聯合配置的生物多樣性支持體系；形成多水源聯合運用、合理調配的水資源保障系統[2]。

3 生態系統保護與修復內容

漢江漢中平川段生態系統保護與修復的主要內容包括水質的維護與改善、河流地貌形態的保護與修復、生態需水的保障、濕地保護與生物多樣性促進和水土保持5個方面。

3.1 水質維護與改善

對水質的維護與改善主要從3個方向著手。①點源污染控制。通過嚴格控制生產廢水和生活污水的排放，將城市生活污水和工業廢水集中處理，加強城鎮污水處理設施及運行管理，保障污水設施的正常運行和維護管理，確保污水處理后達標排放。②農村面源污染防治。通過合理、優化平衡施肥，控制氮、磷等富營養元素對水環境的污染。同時積極開展農村整治，建設沼氣、有機肥等不同類型的廢棄物資源化利用設施和高效實用的污水處理設施，提高規?；笄蒺B殖場廢棄物綜合利用率和污水處理率。③河道水質凈化。因地制宜地在城區段采用生態浮島技術進行水質凈化，在農村段利用目前河道中現有的天然河卵石和疏浚采砂后的棄渣，建設潭灘生態礫石水質凈化工程。

3.2 河流地貌形態保護與修復

河流地貌形態保護與修復主要包括河道岸坡生態治理與修復、河流綠色廊道建設和河流形態恢復。河道岸坡生態治理與修復即生態岸線建設，采用景觀型多級階梯式護岸，自然型拋石護岸，生態砌塊擋墻護岸。對坡面防護形式采用“坡改平”生態護坡技術和加筋麥克墊生態護坡，減少了土壤流失，增加了攔蓄降水。綠色廊道建設內容主要包括護堤林帶植被建設、河岸灌木帶、岸坡生物防護帶和水生植物帶。河流形態恢復主要從規范河道采砂、河道清淤疏浚、構建深潭-淺灘序列、保護江心洲、優化閘壩運行、設置洄游通道等方面修復河流形態。

3.3 生態需水保障

漢江漢中平川段生態需水定義為維持和恢復河流生態系統結構和功能所需的的最小流量。生態需水考慮以下因素：生態基流量、蒸發損失需水量、滲漏損失需水量和最小納污流量。

(1)水生生態需水量

根據《水電水利建設項目河道生態用水、低溫水和過魚設施環境影響評價技術指南(試行)》，并結合已批復的《陜西省引漢濟渭工程環境影響報告書》，為保持漢江平川段干流上下游水生生態最小需水量的協調統一，水生生態需水量按各斷面多年平均流量的10%進行估算，即漢江干流武侯鎮生態需水流量為3.89 m3/s；干流洋縣生態需水流量為18.3 m3/s。

(2)河道蒸發需水量

根據《水電水利建設項目河道生態用水、低溫水和過魚設施環境影響評價技術指南(試行)》，河道蒸發需水的計算按下式進行估算。

V=H0(A-P)

式中：V為計算時段內水體的凈蒸發損失量，m3；H0為計算時段內水面蒸發深度，m；A為計算時段內水體評價蓄水水面面積，m2；P為計算時段內降雨量，m。

經計算，漢江漢中平川段漢中段年蒸發量為118.6萬m3，城固段年蒸發量為213.5萬m3，洋縣段年蒸發量為282.4萬m3。

(3)河流滲漏損失量

漢江屬北方的南方型河流，水資源比較豐沛，河道基本上常年都處于飽和含水，而且根據河水位與地下水位監測數據分析也可知河流的滲漏損失量很小，甚至沒有，因此，漢江漢中平川段河道滲漏損失量忽略不計。

(4)最小納污流量

最小納污流量是要保證各斷面的水質滿足水功能區劃水質目標。漢江干流漢中平川段水功能一級區7個(保留區3個，開發利用區4個)。監測斷面漢中段(南鄭縣梁西渡)、城固南柳渡和洋縣蒙家渡水質均滿足該區Ⅲ類的水功能區，且水質控制性指標相對較小，該河段具有一定的環境容量。采用完全混合水質模型，估算某一斷面處最小納污流量。

Q0C0=QsCs

式中：Q0、C0為某一斷面流量和監測的污染物濃度，m3/s，mg/L；Qs、Cs為最小納污流量和滿足水功能區劃的污染物濃度標準值，m3/s，mg/L。

根據2011年～2015年4月三個監測斷面水質監測數據計算，漢江平川段梁西渡監測斷面最小納污流量為22.48 m3/s，南柳渡監測斷面最小納污流量為36.82 m3/s，蒙家渡監測斷面最小納污流量為35.47 m3/s。

(5)河段生態需水量匯總

河段生態基流與最小納污流量都屬于通量水量，而河道蒸發、滲漏損失需水量屬于消耗水量，因此，在整合河流生態需水時，河流通量部分的水量取河段生態基流與最小納污流量中的大者，作為河流基本生態與環境需水量。之后再與河道消耗水量相加，得到控制斷面的生態環境需水量。

根據計算結果，漢中段多年平均徑流量32.0億m3，多年平均枯水期流量15.3 m3/s，生態需水量為7.10億m3，生態基流需求流量為22.51 m3/s；城固段多年平均徑流量44.78億m3，多年平均枯水期流量21.41 m3/s，生態需水量為11.63億m3，生態基流需求流量為36.89 m3/s；洋縣段多年平均徑流量57.8億m3，多年平均枯水期流量27.64 m3/s，生態需水量為11.21億m3，生態基流需求流量為35.56 m3/s。漢江河段的生態需水量見表1。

表1 漢江河段的生態需水量

從表1可以看出，3個河段的多年平均徑流量均可滿足河段生態環境需水量需求，但依據河段1991年～2015年實測月徑流資料，漢江干流漢中段徑流年內豐、枯分配不均，年際間變化較大，需通過工程措施保障枯水期生態需水。

為滿足漢江干流漢中段枯水期生態需水需求，從以下方面予以保障：①通過汛期“調”“蓄”，增強水資源可持續供給能力，達到“豐蓄枯用、常蓄應急”之目的；②科學統籌水資源利用，努力提高水資源利用率；③努力提高污廢水的重復利用率，提高再生水回用率；④優化水庫工程調度、增設生態流量泄放設施和生態流量監測系統，加強生態流量泄放的監管，確保支流河口生態需水；⑤加強水功能區管理，有效實施入河污染物總量控制，加大區域點源和面源污染控制力度，進一步改善河段水環境質量，滿足生態用水水質要求。

3.4 濕地保護與生物多樣性促進

濕地植被修復以人工修復為主，自然修復為輔。魚類、兩棲類、昆蟲、鳥類、獸類等動物多樣性的保護與修復以優化生物保護安全格局來進行，避免以物種為中心的單個保護模式，走向以生態系統保護修復為中心的途徑。

3.5 水土保持規劃

水土保持主要通過工程治理措施、生物措施和監督管理措施進行。工程治理措施包括小型水利工程和生態清潔小流域建設。生物措施采用人工造林、封育等技術措施，建設多林種、多草種構成的生態經濟型防護林體系。監督管理措施包括強化水土保持相關法律法規的宣傳、建立和完善水土保持相關法規體系、完善監督體系、封禁管理、強化城鎮水土保持監督管理等。

4 結語

水生態系統保護與修復規劃的實施，有助于漢江漢中平川段形成健全的防洪排澇體系、高效的水資源配置體系、健康的水生態體系、特色的濱水景觀體系以及嚴格的水管理體系，使漢江漢中平川段真正實現“安瀾、潔凈、本色、活力、久長”。