黑河张掖市城区段水生态治理模式及其实施策略.docx

黑河张掖市城区段水生态治理模式及其实施策略 摘要：黑河为西北地区第二大内陆河，属“祁连山—河西走廊”水生态二级区。针对其河道基本生态需水不足、河湖面积萎缩、河流地貌及生境形态严重破坏、土地沙漠化加剧等问题，采用“Qp法”和“Tennant法”分析了河道最小生态基流和年内不同时期生态流量，确定了全年河道生态环境需水量，研究了黑河张掖市城区段水生态的治理实施方案，提出了适用于内陆河风沙危害严重区段的河(湖)水-生态河岸-滨岸带-防风固沙林带组成横向生态系统结构的治河模式和内陆河筑湖造境的生态治理模式。研究和实施效果表明:生态环境需水量的计算方法能够较好地适应黑河流域水文特征，提出的治河模式和筑湖造境治理方案对内陆河风沙危害区河道的水生态治理工程建设起到了示范效应，具有科学性和实用性，可为同类工程提供借鉴和参考。 1 研究背景传统的治河是从维持河道的稳定性为出发点，以防洪安全为目的，常采用一些硬质的混凝土板或浆砌石挡墙等岸坡防护措施，由于认识和治理措施的滞后性，加之人为与自然双重因素的影响使得原本健康或十分脆弱的河流生态系统出现退化或受损现象。近年来，随着治河理念的转变和岸坡防护工程技术的进步，由单一防洪为目的的治河方式逐渐向注重河道蕴含的地域特点及自然景观转变，生态修复成为治河的主要内容，同时，相关学者进行了大量的研究，内容涉及城市截污、水质改善、生态护岸、生态基流、水景观湿地等。城市河流治理的初衷是改善城市的面貌，提高城市环境质量，主要围绕改善水质和滨河空间环境张掖市地处我国西北干旱内陆河区黑河流域，水生态二级区，水资源利用程度高，河流生态流量难以满足，两岸土地沙漠化进程加剧、地貌形态破坏严重、植被及生境条件极差，生态环境状况严重影响了城市对外形象和经济社会的可持续发展。文章以黑河中游张掖城区段水生态治理工程为例，结合已有的研究成果，力图提出一套适合河西内陆河流域城市河流水生态治理的思路与方法、技术路线及相应的措施，为类似内陆河城市河流水生态治理提供示范效应。2 研究区概况2.1 工程所在区域流域概况黑河是我国西北地区第二大内陆河，为甘肃河西地区三大内陆河(石羊河、黑河和疏勒河)之一，东与石羊河相邻，西与疏勒河相接，北至内蒙古额济纳旗境内的居延海，河水主要来源于祁连山的高山冰雪融水，全长928 km，甘肃河西地区三大内陆河河流水系图如图1所示。黑河中游河段地势平坦，是河西走廊的重要组成部分，开发利用程度高，水生态问题突出，生态环境恶劣。黑河中游张掖城区段生态治理工程为入选国家财政部等3部委关于山水林田湖草生态保护修复工作《甘肃省祁连山(黑河流域)山水林田湖生态保护修复工程试点项目实施方案》中的一个子项目，该项目位于黑河干流中游的上段，起点为黑河干流张掖市甘州区石庙子分洪溢流堰，桩号黑甘14+774.0 m，终点至国道G312线黑河大桥，与“黑河湿地国家级自然保护区”相衔接，桩号黑甘27+974.0 m，总长度13.2 km。项目是以河道水生态修复、河岸林草植被恢复及防风固沙等为主的一项生态综合治理工程，按照规划和实施方案要求，依据统一规划，分期实施的原则进行。工程分三期实施，一期工程已基本建成，通过运行监测，全年无断流，生态基流得到保障，修复后的河道平面和断面形态得以维护，蓄水能力提高，两岸植被初步形成，生态效果初步显现。2.2 水生态分区概况根据全国水生态分区2.3 水生态存在的问题及需求黑河流域普遍存在的主要水生态问题有目前黑河张掖城区河段存在的主要问题:(1)河道基本生态需水不足，难以维持河流生态系统的正常运转。(2)天然河道水量减少，河湖面积萎缩。(3)河岸林锐减，两岸滩面裸露，几无植被生长，地表石漠化。(4)河流生境形态破坏，生态功能退化。(5)防洪保安能力不足。(6)管理制度和体制机制不完善。3 黑河张掖城区河段水生态治理的基本方案和实施路线3.1 基本方案坚持“尊重自然、顺应自然、保护自然”，以“山水林田湖草是一个生命共同体”的重要理念为指导3.2 生态治理的主要技术路线通过分析研究，认为内陆河水生态治理核心内容应包括河道最小生态基流、防洪与疏浚保安、河流地貌形态维护、生境营造修复、滨岸带修复重建、沿岸防风固沙林带建设及管理等方面。具体的生态治理措施及技术路线图详见图2。4 河道基本生态需水量的分析确定河流基本生态需水量是河湖生态保护与修复的核心内容黑河流域径流特征表现为“春汛、夏洪、秋平、冬枯”的特点4.1 最小值(生态基流)根据《河湖生态环境需水计算规范(SL/Z 712-2014)》4.2 年内不同时段值基本生态环境需水量年内不同值以所在河流较长时间段的实测流量资料为基础，一般采用Tennant法(也称M