段麗芳
(景泰川電力提灌水資源利用中心,甘肅 白銀 730400)
大靖河地處祁連山北麓,為單一流域,發源于東南祁連山支脈烏鞘嶺毛毛山二郎池,主河道自南向北長約40 km,平均坡降20‰。大靖河上游地勢較高,海拔2 700~2 800 m,山嶺密布,植被覆蓋良好,水土流失較輕,中游(團莊)一帶,海拔2 200~2 300 m,由西溝和酸茨溝以下至大靖峽一帶長約15 km。大靖河出峽口以后地形逐漸平坦、開闊,海拔2 000~1 800 m,系大靖峽水庫灌區。大靖河穿越景古公路以后進入景電二期南一支渠至南五支渠、北一支渠至北五支渠的灌區范圍。工程項目區位于景電二期灌區南四支渠至南二支渠之間的大靖河主河道,河道長約4.7 km。工程區以上控制集水面積約152.9 km2。
近年來,景泰川大靖河以水環境保護為重點,實施了部分河道堤防(護岸)工程、小流域綜合治理等項目。項目運行以來,雖然部分地區生態環境有所改善,但仍有部分河段污染物濃度變高,水生植物面積嚴重萎縮且多樣性降低,區域水環境質量惡化。主要問題體現在以下方面:
(1)河道水質凈化、自我修復能力差。大靖河河道內灘槽不分明,主河槽窄而淺,在年內河灘地頻繁干濕交替出現,不利于河灘草本植物的生存繁衍,現狀河道灘地多為裸地,植被稀少。同時,考慮河道防洪安全,近年來河道實施的防洪工程大多進行了河道疏浚,將自然河道基底疏浚為近似平底,河道主流分散且在河道內游蕩,加劇了河灘地干濕交替出現的情況。大靖河現狀河道水生態環境脆弱,河道水質凈化、生態自我修復能力差,不利于形成較為豐富多樣的生物群落。
(2)河道岸坡帶生息環境功能差。大靖河在工程區內干流河道長度約3.6 km,河道平均比降約為11.5‰,流向由南向北。河道溝型基本清楚,地形平坦,寬度大小不一,最寬的地方約有175 m,最窄的地方不足20 m。目前該項目已實施完成排洪渠0.257 km,導流堤0.62 km,跌水一座。與下游河段緊相連的南干支梁至南干四支梁中游河段長約4 km,該段河道由于洪水挾帶泥沙的淤積,河床縮窄、溝槽變淺,在南干二支渠處河寬不足30 m,河道內防洪設施較少,僅有景電管理局修建了約200 m長漿砌石護坡及900 m長的臨時性的堤防,且標準偏低。未治理岸坡均為自然邊坡,由于經濟社會發展,現狀農田及村莊已緊鄰甚至侵占河道,在河道水流的沖刷作用下,存在岸坡沖刷后退的情況。同時,由于缺少必要的生態隔離攔截工程設施,沿線農田農藥化肥、農村生活垃圾等污染物極易入河,影響河道水質健康。
(3)大靖河流域水土流失嚴重。大靖河流域范圍內黃土覆蓋層深厚,由于地形原因流域坡面坡度較陡,天然降雨較為集中,坡面水土流失嚴重。由于坡面降雨形成地表徑流較多、入滲較少,尤其在陽坡植被稀少,進一步加劇坡面水土流失。流域溝道天然縱坡較大,降雨集中,溝頭沖蝕、溝谷切割嚴重。河流泥沙含量高,緩坡及河道開闊河段,淤積嚴重;再加之人類活動的不斷干擾,原本脆弱的生態環境更趨惡化。
(4)行洪通道不暢。河床內有大量的淤積物及4個采砂石料場,淤積物及料場堆積的大量砂石料阻塞了行洪通道,降低了行洪能力。采砂還對河床原始地形地貌造成了極大的破壞,致使河床坑洼不平,破壞了溝道的穩定性。如果不及時清理整治,將對周邊灌區防洪造成極大的壓力。
工程區保護農田面積8 000 hm2,村舍約1.23萬戶,農村人口6.2萬人,根據《防洪標準(GB 50201-1994)》《水利水電工程等級劃分及洪水標準(SL 252-2000)》《堤防工程設計規范(GB 50286-1998)》的規定,本工程等別為Ⅳ等,洪水重現期為20年,主要建筑物級別為4級,次要建筑物為5級。本工程堤防為主要建筑物,建筑物級別為4級,谷坊和過水路面為次要建筑物,建筑物級別為5級。
以大靖河實際的生態環境情況為依據,水環境綜合治理覆蓋大靖河南干渠灌區段,工程防護分為三段,南干四支渠段、南干三支渠段和南干二支渠段。根據大靖河流域特點,以大靖河水生態環境保護修復為核心,將建設區劃分為3帶,即河道基底帶、河道岸坡帶、河道緩沖帶,大靖河流域建設范圍分區示意圖如圖1所示。在保證入河污染物不增加的基礎上,確保河流水質滿足納污能力“紅線”考核要求。

圖1 大靖河流域建設范圍分區示意圖
(1)修復河道灘(濕)地:在大靖河內通過對現狀河道基底進行恢復,營造恢復形成灘槽分明的河道斷面。在河道濕(灘)地進行植被恢復,利用濕地水生植物對氮磷的吸收,加快水循環,降低污染物濃度。
(2)提高河道自然岸線率:生態護岸工程主要針對河流邊坡,通過種植吸收特征污染物較強的植物,或采用植物和工程相結合的綜合護坡系統進行坡體植被修復和加固,實現對排入河流的污染物進一步攔截。
(3)新建緩沖帶生態林面積:在河道堤防(護岸)旁邊、沿線溝道岸坡以及河川兩岸坡面進行生態林的封育和補植補種,形成相對連續、帶狀或片狀分布的形成相對連續具有一定隔離功能的生態屏障,從源頭保護河道水質。
(1)河道濕地恢復。根據大靖河流域現狀,選擇河道濕地1片,總面積1公頃。濕地按照一河兩廊的設計思路,主要位于大靖河河道內主河槽兩岸,相對集中連片。濕地設計部分主要以恢復植物群落結構為主,根據設計地高程及與村莊、河道的關系,分為河灘地自然修復、重點段設計兩部分內容,通過補植的方式對現狀裸露的灘地進行人工生態修復。河灘地自然修復設計時主要以突出主體性、自然性和生態性為主,綜合考慮護岸抗沖刷的需求及過洪斷面的局限性,塑造多元化的植物群落。重點段設計區域內,考慮到居民用水需求,結合最小干預措施,實現大靖河生態修復的目標。
(2)生態護岸。①南于四支渠段大靖河右岸,天然河岸高度較低,需對河岸進行加高(高度0.5~1 m),再進行迎水面生態護砌,生態護岸建設長度300 m。②南干三支渠至南干二支渠段大靖河防洪工程,從河床底部起開始填筑人工生態堤防護岸,最大填筑高度2.5 m,生態護岸建設長度1 km。③南干二支渠段左崖天然河岸高度較低,需對河岸進行加高,加高高度0.5~1 m,再進行迎水面護砌,生態護岸建設長度200 mm。④河道右岸南干三支渠上游200 m處至南干支渠下游100 m處,天然河岸高度較低,部分需對河岸進行加高(高度0.5~1 m),再進行迎水面生態護砌,建設長度2 630 m。
結合工程實際,通過對草皮護坡、生態土袋護坡、格賓石籠護坡、生態砌塊護坡4種類型生態護岸進行比較(見表1),考慮到本工程治理河道縱向較長,地形變化較大,灘地形式多樣,最終選擇格賓石籠材質。

表1 生態護岸方案綜合分析比較表
(3)生態林。根據種植位置及主要功能,將生態隔離帶劃分為沿河防護林區、水保林區和生態修復區。整體布置突出帶狀布局方式,沿大靖河流域兩側線狀道路由近及遠逐步展開。近河位置優先開展防護林,繞村莊撫育水保林,偏遠地區重點實施封禁治理,堅持適地適樹,以優質鄉土樹種為主。
文章深入探析了現階段大靖河流域存在的問題,探討在保證河道防洪工程安全的前提下,通過生態林、濕地(灘地)、生態護岸3項建設內容,建設形成工程措施與非工程措施相結合的水環境治理體系,實現水環境綜合治理、改善區域人居環境的目標,在未來仍需要進一步分析大靖河流域水環境綜合治理的生態修復效果和經濟效益。