湑水河河口水生态保护与修复治理方案探讨

2018-03-27王小永

陕西水利 2018年3期

王小永

1 工程区概况

湑水河是汉江左岸一级支流，河道全长167.5 km，流域面积2340 km2，河口段上起铁路桥，下至湑水河入汉江口，河道长4.3 km，平均宽 510 m，面积 2.2 km2。

湑水河河口区位于国家“南水北调”中线工程和陕西省“引汉济渭”工程的供水水源区，属于汉中朱鹮国家级自然保护区、陕西省重要湿地。河口区是陕西省秦巴山地水源涵养重要区域，也是我国生物多样性保护区域，担负着保护和涵养水源，保障供水安全，支撑受水区经济社会可持续发展的重要作用，生态地位十分重要。

区域内北亚热带湿润区河流湿地生态系统特征明显，植物种类多样，是野生动物，特别是鸟类重要的栖息场所，也是我国候鸟迁徙的中转、越冬和繁殖地。湿地主要由鸟类活动比较集中的江心洲、河岸滩地、水面、护堤林等组成。

河口区湿地保留率总体良好，但相对稳定且具有重要生态意义的典型植被群落残损情况严重，湿地植被斑块面积小且分散破碎，生境类型简单。

2 河流生境现状

湑水河河口段河道长4.3 km，堤距410～750 m，河口区地貌上处于湑水河河漫滩，河流在该段的地质作用主要表现为侧向冲刷及垂直下切侵蚀，枯水期水深一般1～2 m。

河口区河床为天然河床，河床表层为薄层砂壤土、细粉砂及一定厚度的中粗砂，其下部为较粗粒的砂砾石及漂卵石。河床透水性好，河流与地下水之间存在补给关系。

左岸为近年新整治加培堤防，临水侧边坡采用混凝土框格内铺设干砌石护坡。右岸现状为修建多年的土质堤防，堤坡杂草丛生，目前右岸堤防正在进行整治加培。目前河口处右岸滩地内有一处采砂场，受河道采砂影响，河道内沙坑较多，砾石随意堆放，滩地植被残损，湿地局部萎缩严重，生物多样性减少。

受堤防硬化、河段采砂破坏等人为因素影响，河段陆域与水域、营养物质与生物体、泥沙与生物体等的物质交换收到影响，河岸保水、滞水能力降低，河流净污和纳污能力将大大降低，河流生境形态受到影响，湿地局部萎缩，生物多样性受到严重威胁。

3 河口区存在的问题

（1）径流资源总体丰富，但非汛期矛盾突出，影响河流生态环境

湑水河水资源总体丰富，但由于年内及年际分配不均，丰、枯水期径流量相差悬殊，洪水期大量水源白白流失，平水期、枯水期则水量严重不足，水面面积大幅减少，水质变差、河床裸露、湿地萎缩，生物多样性降低等。由于缺乏调蓄水工程，未能充分发挥资源功能和维护河流生态系统良性循环的生态功能。

（2）水质现状评价良好，但水污染负荷大，水环境有恶化趋势

作为省级重要湿地、南水北调水源区，本工程区水质安全保障与水量保障同等重要。经过多年的综合整治，水质现状评价总体良好，但沿河污废水处理设施建设不完善，城镇污废水处理率低、水土流失和农村面源污染严重，河道内乱堆乱放垃圾现象较多，加之枯水期水量不足，水体自净能力降低，对工程区水质安全造成严重威胁。

（3）河道采砂等人为因素加剧河流生态系统的退化

人为因素影响是造成工程区河段水生态系统退化和破坏的关键因子。人类活动对河道的直接威胁除了污染水体、破坏植被外，还表现在：①河道采砂破坏河床底质，影响河床稳定；砂石乱堆乱放，造成河道淤积，土地沙化，湿地萎缩，生物多样性下降；改变水流情势，破坏了自然河流中的主流、浅滩和急流相间的格局，破坏了自然河流的生态链和原有的生态平衡，破坏了陆域与水域的横向连通性，对河道行洪造成影响。②对鱼类等水生生物的繁衍栖息产生不良影响，导致鱼类种类与数量多样性下降。

（4）生态植被破碎化程度高，河流廊道连通性差

经现场查勘调查，工程区河段近自然与自然景观类型的林地斑块面积较小，呈独立斑块存在的自然草地基本没有，林地斑块之间的平均距离较大，分布分散，连通性差。河流廊道连通性降低，空间结构受到破坏，物种在斑块之间的运动受阻。

枯水期水面面积小，河道砂化严重，使得水圈、生物圈之间的交换条件差，河流水资源更新能力和自净能力差，洪水期对河道冲刷大，河流连通性差。

4 河口区生态系统修复与保护方案

根据河口区现状及存在问题，提出治理目标为：改善湑水河与汉江的连通性，增加水面面积、植被绿化面积，提高河流水资源更新能力和自净能力，改善水质、修复生态环境的效果。

治理思路为：以中央水生态文明建设、江河湖库水系连通精神为指导，形成“碧水绿岸、鱼翔鸟飞、人水和谐、生态汉源”的河流绿色廊道、生态景观带。以陕西省重要湿地——湑水河湿地为基础，建设乔、灌、花、草四位一体的生物多样性支撑体系。利用生物修复技术和人工水面景观措施，维持稳定的水面和滩潭环境，实现水质优良的生态保障系统。根据现状自然河道条件，建设森林、水草、花海、水面、洲岛、科普等主题功能区。

4.1 湿地修复与保护工程

本河段把改善水体自净功能以及生境维持作为河流生态修复的关键。在湑水河河口段布设以河流生境稳定性、生物多样性、生物完整性为目标的生态湿地工程。

治理工程措施主要位于河道内，上起铁路桥，下至湑水河口，河道长4.3 km，平均宽420 m，面积180 hm2。主要措施如下：

（1）河道固床蓄水低坝工程

该工程主要作用是稳定河床，避免主槽冲刷下切，同时蓄水形成水面，为河道形成湿地提供稳定水位，避免枯水期河道沙化、生物难以生存。同时蓄水区对河流水质起到一定净化作用。

在河口处建设一道固床蓄水低坝，坝址位于现状公路桥下游1.55 km处，河口上游1.5 km处。坝轴线垂直河道布置，左右岸坝边墩位于现状漫滩岸坎，与上下游现状滩面齐平，不缩小行洪宽度，设计坝长324 m，高3.5 m，回水长1.5 km，蓄水水面面积55.3万 m2，蓄水量97万 m3。

（2）滩地生态工程

在公路桥下游左岸现状滩地内、设计固床蓄水低坝下游左岸现状浅滩地上，种植多种植物，形成稳定湿地。修复河口采砂后自然裸露的河滩和砂石滩，为鸟类、水生动物提供生物多样性、生物完整性的生态环境，提供生存、繁殖、栖息环境等提供自然的生境。

滩地绿化总面积35.30万m2，其中公路桥下游左岸现状滩地区域长1.53 km，平均宽度50 m，面积7.65万 m2，固床蓄水低坝下游河口段左岸区域长1.96 km，宽度30～320 m，面积27.65 万 m2。

由于湑水河汛期流量大，河道冲刷严重，主河槽外滩地砂化严重，加之采砂影响，对固床蓄水低坝以下河道主槽岸线、上游河心岛四周岸线进行防护，确保岸线外生态环境的稳定，并对滩面沙滩裸露区域覆土后种植植被。

（3）河心洲生态工程

在上段铁路桥公路桥之间河道内河心洲上，蓄水区内现状河心洲种植灌木花草，形成生物多样性环境，为鸟类、动物提供生存、繁殖、栖息环境。

该河心洲生态绿化面积20万m2。为使滩地及生物稳定，避免洪水冲刷，对河心洲四周主槽岸线进行防护，采用打木桩防护，长度1960 m，并对滩面沙滩裸露区域覆土后种植植被。对河心洲左岸现状洪水冲刷后砂化主槽进行开挖，使其在枯水期时过水，给两侧滩面植被提供必要的水分，开挖主槽长1.05 km，平均宽度60 m。对公路桥下游左岸多年淤积的砂砾石高滩进行挖除，平均挖至468.00 m高程，低于固床蓄水低坝正常蓄水位469.00 m高程，面积6.1万m2，平均挖深2.3 m。

4.2 堤防生态修复工程

目前左岸已建堤防为干砌石斜坡式堤岸，硬质堤防在防治水流顶冲、保护防护区人民生命财产方面发挥了巨大作用，然而河岸硬化也在一定程度上损害了河流部分生态功能，使得河流与河岸的物质能量交流被切断，河流岸线地貌形态被人为改变，破坏生物栖息地等。

根据区域经济社会经济发展，结合人民生态宜居以及景观自然要求，在满足河段行洪安全的前提下，采用生态绿化美化形式防护现状硬质堤坡，使堤防具备防洪安保、一般通行、蓄水保土、景观美化等多项功能。

对湑水河左岸临河堤坡干砌石坡面进行生态绿化美化防护，工程范围为铁路桥下游至河口段左岸现状全部干砌石坡面，长度为3.52 km。在堤坡种植灌木花草，形成生物多样性环境，为鸟类、动物提供生存、繁殖、栖息环境。对现状干砌石坡面进行覆土，厚度50 cm，堤坡斜长平均15 m，绿化面积5.28万m2。

4.3 绿色廊道工程

对湑水河左岸滩地、右岸滩地及坡面进行绿色廊道建设，对河口左岸滩地、右岸滩地及坡面建设乔、灌、花、草四位一体的生物多样性支撑体系，形成绿色廊道，为鸟类、动物提供生存、繁殖、栖息环境。工程范围为左岸设计固床蓄水低坝以下河口段，长1.67 km，右岸公路桥下游至河口段，长度为2.5 km，左右岸工程总长度为4.17 km，总面积13.87万m2。

4.4 河道水质净化工程

本工程将保持汉江干流的水质作为核心目标。为保护河流水质，并结合河道水文及地貌特征，利用目前河道中现有的天然河卵石和疏浚采砂后的弃渣，在不影响泄洪，不危及堤防安全，不影响河道景观，不破坏生态环境和符合河道整治的前提下，建设潭滩生态砾石水质净化工程。

在河口段利用天然河流潭滩地形及卵石建设潭滩生态砾石水质净化工程。工程范围为河口以上段河道内，长1.3 km，宽300 m。在河口处共布设2道格宾笼石潜坝，单座长300 m，间距670 m。潜坝两侧与现状滩面齐平，不影响河道泄洪，形成最大深约3 m的水潭，使枯水期水位抬升，使左岸浅滩区现状砂坑蓄水，既为湿地提供稳定水量，有对河道水质起自然净化作用。