白洋淀入淀河流连通性评价与提升对策

马香玲，李 洁，曹 寒 ，崔英杰

（1.河北省水利科学研究院，050057，石家庄；2.中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室，100038，北京）

近年，河湖水系连通受到科学界关注，河流形态结构和连通性也逐渐成为河流管理中的重要内容。 目前国内外对河湖水系连通性的定量评价方法研究较少，大多利用河流地貌调查对地貌特征定性描述，或通过水文情势数据分析间接反映河湖水系连通性。

白洋淀位于河北省保定市， 淀区主要由大小不等的143 个淀泊和3 700条沟壕组成。 白洋淀流域属海河流域大清河水系，跨冀、晋、京三省（直辖市）38 个县（市、区），流域面积3.12 万 km2。 白洋淀作为华北平原最大淀泊，目前入淀河流中，白沟引河仅在汛期有径流汇入白洋淀，府河和孝义河是城市排污河道，其他河流长年处于干涸断流状态，导致白洋淀曾出现连续干淀现象。 为满足白洋淀生态用水要求， 近10 年连续从白洋淀上游流域的水库及流域外的岳城水库、南水北调中线一期及引黄入冀补淀工程进行补水， 截至2019 年3 月共补水18.1 亿m3，白洋淀生态环境得到持续性保护，但生态水位满足率不到50%。 因此，开展白洋淀上游各条河道现状评价及提升连通技术研究，对改善大清河流域地表水资源状况，增加入淀水量，贯通生态廊道有着重要意义。

一、评价指标选取

1.评价指标确定

评价指标体系的适宜性与合理性，是开展河网水系连通评价与管理调控的核心。 结合文本调查和专家咨询，通过查阅相关文献及报告，建立河网水系连通结构评价的指标体系。

由于白洋淀入淀河流中大部分河道长期干涸，河流断面受到严重的人为干扰，在对白洋淀入淀河流连通评估指标体系构建中，充分考虑各条河流实际情况，通过目标层、准则层、指标层三层次选择代表性指标进行入淀河流连通评价。 根据全国重要河湖健康评价指标体系， 将准则层、指标层的权重进行优化调整，构成白洋淀入淀河流连通评价指标体系及权重，指标体系与评价标准见表1。

2.指标评价标准

（1）河道形态

河道形态是判别入淀河道连通状况的主要指标，从河流的自然演变、人工干扰等方面可判别河道形态。

①河道岸坡稳定性。 从河道现有堤防状况、是否人工整治河道等反映河岸受到河流水体冲刷后维持自身稳定性，用（现有堤防长度+人工整治河道长度）/河道总长度来表示。

②河道横断面形态。 主要考虑河道横断面在沿河流方向上面积变化情况，反映人类活动对河道横向连通的干扰状况。 用（设计标准下的断面面积-现状断面面积）/设计标准下的断面面积来表示。

③河道纵向水力连续。 主要考虑河道是否自然畅通或受水土建筑物阻隔导致河道泥沙淤积、采砂等引起坡降、糙率的变化。 用（河床泥沙淤积长度+河床采砂坑长度）/河道长度来表示。

④河道垂向渗透性。 主要考虑河床是否保持自然、可渗透或人为干扰影响渠化、硬化，表征地表水与地下水的连通程度。 用（河道过水断面面积-河道衬砌断面面积）/河道过水断面面积来表示。

表1 白洋淀入淀河流连通评价指标体系

（2）水文水资源

白洋淀上游流域水资源供需矛盾突出，尤其平原区由于近年连续干旱，地下水连年超采，致使部分河道长年断流。

①河道过流能力。 以河道设计标准下的过流能力为依据，计算河道过流能力指标，用河道现状实际过流能力/设计标准下的过流能力来表示。

②河道生态基流满足程度。 生态基流是维持河流基本生态功能发挥所需要的最小流量，是河道生命的重要保障；用河道实际生态流量/河道生态基流量来表示。

③水质状况。 河道水质状况反映河道水体的污染程度，表征河道水生态环境的功能状况。 使用《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002） 基本项目对河道水质状况进行评价。

（3）河岸植被缓冲带

河岸植被缓冲带宽度和植物种类构成直接反映出河道两岸生态功能。

①河岸植被缓冲带宽度。 河岸植被缓冲带宽度直接影响地表径流的流速和地表径流中营养物质的降解效果。

②河岸植被缓冲带植物种类。 河岸植被缓冲带植物种类直接影响着缓冲带功能的发挥。

二、评价方法及结果

为将评价过程中河道各种复杂因素用递阶层次结构表示出来，选用层次分析法进行河流连通评价。 按照计算出的河道连通综合评价指数分为“优、良、中、差、劣”5 个级别，其对应分值分别为≥80 分、60～80 分、40～60 分、20～40 分、＜20 分。

通过层次分析法对评价指标层权重计算及得分，计算得出河道连通综合评价指数，见表 2、表 3，除河道纵向水力连续性、 河道过流能力外，其他7 项评价指标中，漕河、瀑河、唐河、潴龙河、萍河差异性不大或相似。漕河、瀑河、唐河、潴龙河、萍河综合评分分别为52.2、63、53、55.6、54.6，其河道连通综合评价指数除瀑河为良外，其余均为中等。 整体来看，入淀河道连通性整体效果较差。

这是因为大多入淀河道长年断流，基本没有河道基流量；河道泥沙淤积较为严重，且部分河道无堤岸防护，仍为自然河岸，河岸植被带树种单一，生态功能萎缩，水质净化、涵养功能丧失。 加之近年大量人为无序采砂导致部分河道河势发生较大改变，岸坡形态无规则，形成不稳定高陡边坡和不稳定砂土边坡，严重影响了河道连通性。

三、白洋淀入淀河道连通性提升建议

河道连通提升技术以河网水系连通评价与功能判别为基础，是实现河网水系连通可持续发展与适应性管理的重要环节。 通过对入淀河道连通性的评价与分析，提出入淀河道连通性提升建议。

1.河道泥沙疏浚清理

为保持河道天然河势，河道纵坡基本维持现状，为不影响河道上现有桥梁的基础安全及保证上下游河道平顺连接，以河道上现有的桥梁现状河底高程为控制点，现状河底高程低于设计河底高程的河段，河底高程维持现状，高于设计河底高程的河段，进行疏浚清理。

2.河道内砂坑治理

根据目前河道内砂坑分布现状，治理思路是：对大小不一、间隔距离很小的砂坑，将其规整打通，化零为整，在河道内采用溢流堰分级控导。控导堰采用限宽控高设计， 设计标准为5 年一遇洪水标准， 避免上坑完全蓄满才向下坑溢流的现象，达到削减洪峰的目的。 遇高标准洪水，溢流堰泄量增加缓慢，使水位增高，逐步增加上坑蓄量实现砂坑对大洪水滞缓作用。 溢流堰可采用块石铅丝笼结构， 溢流堰下游采用浆砌石护砌。

3.调整农业种植结构与产业结构

调整农业种植结构和产业结构，淘汰和限制耗水量大的产业，大力推广计划用水、节约用水，实施引黄调水和南水北调工程等，缓解水资源危机。 把地下水开采系数控制在1.0，达到采补平衡，逐步实现水资源可持续利用。 在深井灌溉区域且无地表水替代的小麦种植区，改种耐干旱耐瘠薄且有一定经济效益的生态树种，间作牧草、药材等耐旱作物，实行退耕还林、退地减水，减少地下水开采，恢复地下水水位。

表2 河道形态指标评价标准

表3 白洋淀入淀河流连通评价结果

4.河岸缓冲带建设

在河道两侧实施河岸防护林建设， 适宜绿化河岸的绿化率达90%以上。 树种选择上，以常绿、落叶、彩叶树种混交为主；林种配置上，采取防护林与经济林交替栽植； 在空间布局上，乔灌花草内中外、上中下合理搭配，达到高低起伏、错落有致、三季有花、四季有绿、秋季有果的景观效果。

5.白洋淀-大清河生态补水

目前白洋淀-大清河流域河道沿线地下水水位埋深在20～30 m 之间，为保证白洋淀-大清河上游河道尤其是平原区生态基流量，提出各河道生态基流量的供给方案。潴龙河由王快水库、横山岭水库供给，唐河由西大洋水库供给，界河由西大洋水库、唐河干渠供给，漕河由西大洋水库、唐河干渠、一亩泉（保定市大水系）连接漕河输水通道供给，或安各庄水库、龙门水库连通后供给漕河， 瀑河采取中易水向瀑河连通供给， 萍河由安格庄水库、龙门水库连通后天津干渠供给。