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青海省湟水流域水生态保护策略及措施研究

2023-09-12黄锦辉朱党生史晓新王鹿振程鹏荣

水利规划与设计 2023年9期
关键词:湟水干流河段

黄锦辉,朱党生,史晓新,王鹿振,程鹏荣

(1.水利部水利水电规划设计总院,北京 100120,2.青海省水利水电勘测设计研究院有限公司,青海 西宁 810000)

1 流域水生态环境状况及问题分析

习近平总书记提出青海最大的价值在生态,最大的责任在生态,最大的潜力也在生态。湟水流域地处青藏高原与黄土高原的过渡地带,对国家生态安全意义非凡。湟水是黄河上游最大一级支流,流经青海、甘肃两省,地势西北高、东南低,呈“三山夹两谷”的地理形态,是青海省“四区两带一线”区域协调发展战略核心区域。河湟地区人口和城镇分布相对密集,水土资源条件较好,是青海省经济社会发展最具活力的区域,但经济社会发展及人类活动也不可避免地对流域生态环境造成一定胁迫影响。

1.1 流域水生态环境状况

根据监测资料,2019年湟水流域28个水质监测断面中,水质为Ⅰ—Ⅲ类的断面19个,占比67.8%;水质为劣Ⅴ类的断面1个,占比3.6%;出省境民和桥断面水质达到Ⅳ类考核目标。据调查,湟水干流污染排放约占湟水干流纳污总量的90%左右,西宁市废污水及污染物主要排入石崖庄至小峡河段,该河段约占湟水干流纳污总量的70%左右。湟水流域城市集中式饮用水水源地52个,以地表水型水源地为主,县级以上水源地16处,流域城镇饮用水水源地总体水质良好。

湟水流域地处高寒地区,流域湿地具有重要的水源涵养和生物多样性功能,主要分布在大通河河源及其上游区域,湿地类型以沼泽湿地及河流湿地为主。湟水及大通河鱼类种类多为黄河上游冷水土著鱼类,具有重要遗传与生态保护价值,是黄河流域水生生物保护的重要组成部分。鱼类区系组成以中亚高原区系复合体鱼类为主,其中尤以鲤科裂腹鱼亚科为主。湟水水系共有鱼类29种,其中湟水干流19种,土著鱼类12种,大通河鱼类8种;主要保护鱼类为拟鲶高原鳅、厚唇裸重唇鱼、花斑裸鲤和黄河裸裂尻鱼,以及黄河高原鳅、拟硬刺高原鳅等。

1.2 主要生态环境问题分析

流域生态环境问题主要有以下几个方面,一是流域生态环境脆弱,大通河上游冰川融化,沼泽湿地萎缩,水源涵养生态功能严重退化;二是干支流部分河段水污染问题依然突出,如湟水干流西宁城区段及北川河、南川河、沙塘川等支流河段,受工业企业废水及生活污水集中排放影响,水环境治理难度大;三是受水电梯级开发影响,河流连通性及鱼类栖息地等受到破坏,冷水土著鱼类资源有所衰减。

总体上,和20世纪初相比,近年来湟水流域水环境质量得到明显改善,基本消除了城市黑臭水体,湟水干支流水质保持着稳定向好的趋势。干支流水电梯级按照要求泄放生态流量,河流生态系统得到一定程度恢复。未来湟水干流西宁河段及部分支流支沟是流域水环境综合治理的重点河段;源区水源涵养、河流生态廊道及河谷生态退化尚未完全得到抑制,流域生态保护任务依然任重道远。

2 流域水生态保护策略制定

遵循生态优先、绿色发展理念,把握自然生态规律,聚焦重点区域,从实际出发,针对青海省源头区水源涵养的重要性及高寒地区生态脆弱特点,统筹推进水环境综合整治、水源地保护、生态廊道景观带等综合工程,实施重大生态保护修复工程,加快遏制生态退化趋势,恢复重要生态系统,强化水源涵养功能。

一是加强大通河、湟水上游源头区水源涵养封育和保护。加强调水水源涵养保护,筑牢高原生态屏障;开展重点区域小流域综合治理工程,加强土壤保持和蓄水保水;推进重要饮用水水源地安全保障达标建设,保障城乡供水安全;加强河湖生态流量保障,合理连通河湖水系,重点实施湟水干流及其支流支沟水环境综合治理。

二是加快推进湟水中游及支流水环境综合治理。考虑湟水流域是青海省水污染防治重点,加强区域工业企业及城镇生活污水污染防治,提高水环境质量。以改善水环境质量为核心,按照干净的母亲河和幸福河的治理目标要求,强化源头控制,水陆兼顾,干流与支流统筹,注重问题导向,精准实施“一河一策、一段一策”。

三是构建湟水干流、大通河干流生态水网骨架体系,打造“两带、四支、多点”的高原生态水网。建设湟水干流和大通河干流生态防护带,构建湟水干流南北两岸北川河、南川河、西纳川河、沙塘川等绿色景观生态廊道,多点建设湟水河沿河两岸滨河湿地公园群,提升水景观质量,形成健康优美的高原水生态体系。在湟水和大通河小水电生态改造或逐步退出的基础上,对部分水电站退出后的河段进行生态修复治理。

3 重点水域水环境综合治理

3.1 湟水干流重点河段及重点支流水环境综合治理

加强湟水干流西宁河段的综合治理,实施干流西宁城区黑嘴桥至报社桥河段截污纳管、生物阻隔带及河床整治等工程,解决多巴镇周边生活污水处理、完善甘河工业园区工业废水集中处理,通过入河点源排污治理和河道综合整治工程促进干流河段水质稳定达标;北川河加强重点行业工业废水处理设施提标改造和深度治理,加快建设北川工业园区(大通县)污水处理厂,继续推进生活污水处理厂提标扩能改造、中水回用及规模化养殖场畜禽养殖污染控制,在灌面集中区域实施生态隔离带建设、回水灌溉湿地、生态阻隔带、生态沟等工程建设,开展农业面源治理示范工程,全面防控农业面源污染,改善河流水环境;南川河重点对城南片区管网进行升级改造,强化涉水企业水污染治理设施运行管理,实施上下细沟水环境综合治理工程;沙塘川河重点开展河道截污导流、河道疏浚及滨河生态带等水环境治理及生态修复治理工程,提升水体自净能力,开展农村分散式生活污水和生活垃圾污染治理,解决农村生活型污染和面源污染问题,改善河道水环境。

3.2 支流支沟截污导流及综合整治

对西宁市大寺沟、鸳鸯沟、海子沟,海东市巴燕沟、米拉沟、松树沟、哈拉直沟、红崖子沟,湟源县东沙沟、鹿湿干沟和海晏县西纳川河等,开展河道水环境综合治理工程,采取控源截污、垃圾清理、清淤疏浚及生态修复等措施,解决沿河农村分散式生活污水和生活垃圾等面源污染问题,采取提高畜禽养殖企业治污和粪便资源化利用水平,实施河岸带生态阻隔、生态修复与治理等措施,提升河流水环境质量。

3.3 源头区及大通河调水水源保护

加强大通河源头区、湟水河源头区和八宝河源头区水源涵养和水土保持;划定调水水源保护区,严格控制大通河尕大滩以上水域建设项目,禁止新设入河排污;实施大通河水源涵养工程和调水水源保护工程,推进水源区生态隔离防护及生态修复工程;优化引大济湟等调水工程引调水方案,加强石头峡水库生态调度,保障尕大滩、天堂寺等断面生态流量和水量。

4 重点河湖生态流量保障

4.1 重要控制断面生态流量保障

近年来,《湟水流域综合规划》及其规划环评、引大济湟工程规划环评、引大济湟总干渠工程环评及其批复,对大通河干流及湟水干流重要控制断面生态流量进行了研究确定;近期水利部组织实施的全国重要河湖生态流量保障方案、水量分配方案等也对大通河、湟水干流重要控制断面生态流量进行了明确;2019年青海省水利厅以青水资〔2019〕32号文颁布了《关于印发青海省湟水流域生态流量实施方案的通知》。综上,青海省湟水流域生态流量成果较多,本次规划综合上述规划、规划环评及相关批复、相关生态流量保障方案要求,考虑河流径流特性、生态保护目标需水要求等,经研究综合提出大通河和湟水干流重要控制断面生态流量。

生态流量控制断面及目标值确定的原则主要有以下几个方面:一是生态流量控制断面涵盖湟水和大通河上中下游河段的重要节点,且包含重要引调水工程的控制性点并考虑生态敏感区分布及其保护需求;二是原则上优先采用生态环境部或原环境保护部关于引大济湟等工程、工程规划或流域规划环评批复认可的生态流量目标值;三是国家或地方已批复的水量分配方案、水资源规划中,或当前已完成但尚未批复的全国重要河湖生态流量保障方案中,原则上按照多个成果中的最严要求执行;四是考虑大通河及湟水干流径流特性、生态功能定位及生态水文规律,结合相关研究综合确定不同水期生态流量目标值。从生态需水角度分析,大通河生态需水要求包括河流生态廊道维持功能维持、鱼类栖息生境需水、河谷植被需水等需求。湟水干流生态需水主要包括河流廊道生态功能维持、鱼类栖息生境需水及水质自净需水等多种需求。湟水干流及大通河主要控制断面生态流量见表1。

表1 湟水干流及大通河主要控制断面生态流量

为保障湟水干流及大通河重要控制断面生态流量,提出主要保障措施如下:

一是加强湟水流域生态水量配置和流域内用水管理。以河道内生态用水及生态流量保障为前提,合理确定大通河引调水规模及引黄济宁用水配置,实行严格的水资源管理制度,加强取用水管理及其计量监控,控制湟水干流区超指标用水;建设节水型社会,强化生活和工业节水,因地制宜发展节水农业,控制新增灌溉面积规模,提高用水效率,退还挤占的生态用水,保障湟水干流及大通河生态流量。

二是加强生态调度和引调水过程优化调度。大通河流域水资源较为丰富,水资源开发利用程度低,但引调水工程较多,对引大济湟、引大济秦、引硫济金等调水工程,应优化调水方案及过程,对湟水(含大通河)实施计划用水管理和断面最小流量控制相结合的调度管理模式,每年根据大通河径流预估,考虑青海、甘肃两省年度用水需求以及天堂、享堂断面生态流量要求,编制大通河水量调度计划,确定青海、甘肃各河段分水指标及天堂、享堂断面流量控制指标。同时,石头峡、纳子峡等水库应制定生态调度方案,结合大通河重要保护目标冷水鱼类及河流湿地敏感期生态需水相关研究成果,逐步优化生态流量调度过程,保障尕大滩、天堂寺等断面及其下游敏感期生态流量过程。

三是加强生态流量跟踪评估及适应性管理。大通河生态环境脆弱,加强流域内湿地演变及冷水土著鱼类资源变化跟踪监测,开展敏感期生态流量适应性管理评估,为优化引调水过程及水库生态调度提供决策支持。

4.2 水电站下泄生态流量保障

根据调查,青海省境内湟水干支流已建、在建水电站68座,总装机容量241MW,其中湟水干流已建在建水电站30座,总装机容量为159MW,支流已建水电站38座。大通河干流已建、在建电站31座,总装机容量671MW,年发电量29.2亿kWh,其中中型电站5座,小型电站26座。

按照国家关于进一步加强水电建设环境保护工作的要求,2018年青海省生态环境厅、青海省能源局组织对《青海省湟水干支流水电开发环境影响回顾性评价报告》进行了审查并提出了意见,对湟水干流及大通河水电站提出了生态流量下泄目标要求。考虑湟水海晏至西宁、民和以下河段为鱼类资源分布主要河段,且考虑一定水质改善自净需水;湟水海晏至西宁河段的银滩、东大滩、京都、巴燕峡、巴燕三级、天桥(新和)、石嘴一级、响和、果米滩二级(兆麟)、下脖项、石板沟、山城,民和以下河段的下营房(湟川)、关家河滩、金星(生元)、湟水三级、上西川、下川口一级支流北川河纳拉滩、俄博图、宝库河一级水电站4月至9月泄放不低于多年平均流量30%的生态流量,其他时段按不低于多年平均流量10%泄放;湟水干支流其他水电站4月至9月泄放不低于多年平均流量20%的生态流量,其他时段按不低于多年平均流量10%泄放。当出现实际来流量小于生态流量时,则按实际来流量下泄。

对于大通河干支流水电站,参照湟水干流水电站生态流量泄放要求,其中大通河干支流各水电站4月至9月下泄生态流量为多年平均天然流量的20%,其它月份为多年平均天然流量的10%,当出现实际来流量小于生态流量时,则按实际来流量下泄。

为保障水电站生态流量泄放,采取以下生态流量保障措施。一是各水电站必须明确泄放设施,部分电站可通过发电机组、放水洞(管)等方式泄放生态流量,对部分当前无生态流量泄放设施的引水式电站进行生态化改造,采取在排水闸设置限位垫板、焊封启闭机螺杆等方式泄放生态流量。二是对已设置生态流量在线监控设施的水电站加强监控,实施远程数据管理,制定奖罚措施。三是制定基于生态环境保护的水电站运行调度方案,加强调度管理,将下泄生态水量纳入水电站日常运行管理,优化水电站的运行方式。枯水年份,当实际来水量小于下泄生态流量时,电调服从水调,禁止水电站引水发电,来水全部下泄,确保水电站下泄生态流量。四是清理整顿生态保护重点河段引水式小水电站,不符合生态环境保护要求的小水电站按照相关法律法规规定处理,按照退出、整改方式进行整顿,并进行河流生境修复。

5 重点河湖生态保护与修复

通过开展湟水流域干支流河流健康评价,针对不同河流及河段的主要水生态问题,重点推进实施大通河和湟水源头区水源涵养、干流生态廊道、南北岸支流生态修复治理、流域湿地保护修复及景观建设、城镇河湖水系连通及复苏等重大生态保护与修复工程。

5.1 保护和修复大通河和湟水两条重要生态廊道

大通河上游区沼泽草甸湿地以水源涵养功能保护为核心,以自然保护、修复为主,生态建设为辅,采取湿地实施封育、退牧禁牧、封沙育草、植被恢复、生态移民等综合措施确保现有湿地规模不再萎缩;湟水源头区草甸湿地保护,以天然草原退牧还草、退化草地治理、沙化草地治理重点,建立湿地生态环境监测体系、生态补偿机制,保障湿地水源涵养等生态功能正常发挥。实施门源大通河生态景观带建设约73.8km,开展生态型河道整治,生态堤防、护岸和沿河景观林带相结合,改造河心洲,创建动植物栖息地,构建湿地、水库、生物栖息地、滨水景观及生态科教示范区等;大通河中下游结合小水电整顿清理方案,实施珍稀鱼类生境连通性及生态修复工程。逐步实施湟水干流海晏段、湟源段、湟中段及西宁河段生态廊道建设约70.4km,通过林草生态工程、河道治理、水环境综合治理、河流生境修复及生态恢复工程等,辅以湿地景观建设、滨河亲水景观建设等,提升湟水干流生态系统生态廊道功能,并为沿河居民提供宜居生态环境。

5.2 湟水南北两岸支流生态修复治理工程

目前西宁市北川河、南川河、火烧沟、白沈家沟等水生态修复治理项目均已部分或全部实施,未来将重点实施西川河、西纳川河、多巴湖及教场河、南川河三期等河流生态修复治理工程。南川河三期重点实施海山桥上游湿地及入湟口湿地构建工程,对部分裸露河床滩面进行生态修复,开展面上水土流失治理及阻沙植被带建设等工程;西纳川河重点治理干流及奔巴沟河长约16km,以及北沟、菜籽沟、洛尔洞沟等12条支沟,主要开展河道整治、清理整顿、生态护岸及沿河生态缓冲带建设,构建滨河景观带;西川河干流河道通过岸线后退,增加滩地生态保护范围;建设滨河湿地公园,开展植被绿化和文化景观建设,构建“林、绿、水、景、生”五位一体的河道生态廊道。实施多巴新城教场河流域水系生态综合治理修复工程,通过多巴湖区生态湿地建设、水质净化、沙坑治理及整体水系景观构建,提升教场河两岸生态环境质量,打造滨水生态空间。远期规划对大西宁市域范围内150条农村河道进行综合治理,主要包括道清淤、水系疏通、水土流失治理、乡村生活污水治理、农村垃圾面源治理等工程,结合新农村建设打造宜居环境,满足人民对幸福生活的向往。

5.3 湟水流域重要湿地保护修复及湿地景观建设

重点加强天然湿地保护和人工湿地建设,对于大通河、湟水中下游河流湿地,采取岸线后退、生态护岸改造、河岸带植被恢复、河流廊道疏通、湿地植被重建、漫滩洪水生态调度等多种措施修复河流湿地。为提升湟水城市生态山水城市品位,恢复河湖生态系统、提升水生态景观,依托现有水系和湖塘,西宁规划建设宁湖湿地、南川河湿地、多巴湿地、石灰沟湿地等19处湿地,海东和海北规划建设生态湿地11处和2处,结合海绵城市及河道防洪泄洪工程,通过补水工程建设和本土湿地植物配置,构建生态水岸连通、水生态景观营造、尾水经生态湿地再处理等工程,提升河湖湿地水体流动性和自净能力,提高流域生物多样性,改善城市生态环境,为居民增加新的游憩休闲之地,提升居民生活幸福感。

5.4 城镇河湖水系连通示范工程

重点实施西宁市、湟中区河流水系连通工程。西宁市主要实施团结渠、解放渠、礼让渠、中庄渠等灌溉渠道与西纳川和火烧沟、转嘴沟城区内河道等的引水连通工程,同时向多巴湖及园博湖等湿地补水,达到活水净水改善生态景观的效果。实施湟中区水系连通及农村水环境综合整治工程,对区域内8条农村水系沟道进行清障、清淤疏浚,构建滨水缓冲林带,实施林草植被恢复工程,恢复重建园丁桥上游自然湿地、陈家滩自然湿地等,同时对南川河、门旦峡河等沿线农村村落污水进行集中收集处理,结合水文化景观工程建设,提升沿河两岸生态环境和河湟水文化品位,建设水美乡村。

6 结语

青海省河湟地区人文历史悠久,是流域精华地带,随着气候变化和人类活动的干扰,流域人口和自然资源矛盾突出,水资源、林草资源、湿地资源都出现了不同程度的衰减。青海省近年来在湟水水污染治理、水源地保护、生态流量保障及河流生态修复等方面取得了显著成绩,仍需再总结以往成绩及经验的基础上,加大重点河段如西宁城区河段的污染治理和修复,通过水资源调配和活化水系,积极推进河湖水系连通、生态修复治理及湿地建设等工程,恢复提升河流渠系的连通性和生态服务功能,为实现青海省湟水流域生态保护与高质量发展提供重要支撑。

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