木兰溪流域水生态环境现状与幸福河建设对策
2024-03-25吕静
吕静
(1 福建省水利水电勘测设计研究院有限公司 福建福州 350001 2 福建省水动力与水工程重点实验室 福建福州 350001)
1 流域概况
木兰溪是莆田市境内最大溪流,干流全长105 km,发源于戴云山脉的笔架山,横穿兴化平原,于三江口汇入兴化湾[1],流域面积1 732 km2。流域上游为山区,森林茂密,植被良好;中游为丘陵和河谷平原区,为仙游县主要粮食种植区;下游自木兰陂起至三江口为冲积平原和部分丘陵台地,地势平坦,土壤肥沃,为流域经济作物高产区;三江口以下河口位于兴化湾的湾顶,水深不超过10 m,滩涂资源品质优良,是福建省和莆田市重要水产养殖基地,也是重要水鸟越冬地和迁徙中转站[2]。
木兰溪主要支流有延寿溪、仙水溪等6 条,流域面积介于32~386 km2之间[3-4]。木兰溪流域属典型的亚热带常绿落叶阔叶混交林地带,森林覆盖率达60%。流域内山水林田湖海生态要素齐备,水生态系统类型多样,包括河流、水库、平原河网以及感潮河段、河口滩涂等不同类型。复杂地形为哺乳动物、鸟类和其他水生动物提供了丰富多样的栖息环境,其中浮游生物、底栖生物、鱼类和两栖类动物等主要分布于河流、水库和湿地等生境。
2 流域水生态环境现状
2.1 水环境质量状况
木兰溪流域6 个国(省)控断面中5 个断面达标,I~III 类水质占比83.3%,三江口断面未达标,水质轻度污染,超标因子为溶解氧和总磷。
东圳、古洋等12 个城镇集中式生活饮用水水源地中9 个水源地达标,达标率为75%;3 个水源地不能稳定达标,超标因子为总磷、总氮、粪大肠菌群。饮用水水源地营养水平为贫营养至轻度富营养,以中营养水平为主。
木兰溪河口的10 个近岸海域水质站位中9 个点位达标,一、二类海水水质比例为90%,三江口站超标因子为活性磷酸盐和无机氮。
总的来说,木兰溪流域中上游的干流、支流及集中式生活饮用水水源地水质总体较好,基本可以稳定达标;木兰溪下游的干流河口、小流域、水源地水库和南北洋河网水质较差,不能稳定达标,主要由于人口密度大,人类生产生活活动密集,河道纳污量较高。
2.2 水生态状况
2.2.1 水生生物
根据调查,在木兰溪流域共分布浮游植物183 种(含亚种和变型),木兰溪流域中上游山区河段的种类较丰富,河口段的种类较贫乏,各生境种类数的变幅在7~58 种之间。流域共分布浮游动物196 种,木兰溪下游南、北洋城市河网和木兰溪流域中上游山区河段内的浮游动物种类明显较多,河口沿岸带的种类明显较少,各生境种类数的变幅在10~56 种之间。流域共分布底栖动物6 门116 属136 个分类单元,木兰溪流域中上游山区河段底栖动物种类丰富(102 种),水库库区、木兰溪感潮河段及三江口段的种类较贫乏(1~8 种),各生境底栖动物种类数的变幅在1~48 种之间。
木兰溪流域水生生物类群的丰富度较高,尤其是浮游生物种数达379 种,底栖动物也高达136 种。在空间分布上,木兰溪中上游山区河段及南北洋城市河网分布的种类明显多于其他河段,其次是中下游平原河段,受咸潮影响,下游感潮河段与河口沿岸段分布水生生物种类很少,密度也低。
流域淡水鱼类共有94 种,隶属13 目27 科76 属,其中河口鱼类有40 种。鱼类种类以鲤形目为主,占总数的46.8%,其次是鲈形目,占总数的26.6%,其他鱼类1 个目只有1~4 种。木兰溪流域鱼类栖息地生态环境多样,适应不同生活习性的鱼类。在木兰溪干流上、中游及其支流为纯淡水鱼类,南北洋河网也均为淡水鱼类,木兰溪下游既有淡水鱼类,也有河口鱼类。
2.2.2 生态流量分析
木兰溪流域设置5 处断面作为生态需水控制断面,分别是仙游站、濑溪站、溪口站、渡里站、东圳水库坝址。
根据水文资料计算,生态流量取P=90%最小月或多年平均流量10%的较大值。其中,濑溪站生态基流引用《福建省水资源保护规划》(已批复)的成果,为3.300 m3/s。木兰溪水系各水电站生态需水保障同样需满足福建省经济贸易委员会、福建省生态环境厅和莆田市水电站生态下泄流量核定的成果。木兰溪流域主要控制断面生态流量成果见表1。
表1 木兰溪流域主要控制断面生态流量成果表
根据确定的生态需水目标情况,对照近10 年各控制站点逐月实测流量情况,仙游站、濑溪站、渡里站生态需水均基本满足,溪口站、东圳水库坝址生态需水满足度较低,主要在中等干旱年或特枯水年难以满足生态流量。
2.2.3 河流连通性
木兰溪干流及6 大支流的生态岸线比例总体为较高水平,7 条河流的生态岸线比例在83.0%~96.7%,总的生态岸线比例为90.4%。大济溪、延寿溪和苦溪的生态岸线比例较高,均超过90%,达到95%左右;木兰溪干流、仙水溪和柴桥头溪的生态岸线比例中等,占比约88%;龙华溪的生态岸线比例(83%)略低,河道的硬质化或边坡裸露岸线长度比例相对较高。硬质护岸导致河道被人工渠道化,破坏河岸植被缓冲带,使得河道横向连通性变差,生境恶化。
闸坝密集、河流纵向连通性被阻隔是木兰溪流域水系的共性问题,除了龙华溪无高坝分布以外,其他河流均分布1~2 个高坝,木兰溪流域水系呈现流域面积越小、纵向连通性越差的趋势。河流受水坝等障碍物的阻隔,纵向连通性差,影响了鱼类等水生生物的生境连通,流域上下游的能量与营养物质的传递受到较大影响。木兰溪流域主要干支流纵向连通性和生态岸线情况见表2。
表2 木兰溪流域主要干支流纵向连通性和生态岸线情况
总体上看,木兰溪流域的生态岸线比例较高,主要干支流的河岸植被覆盖度也较高,局部河段存在硬质化护岸或边坡裸露河岸,河岸的横向连通性不足;河流受水坝等障碍物的阻隔,纵向连通性总体较差,流域内水生生物生境存在破碎化,水生态健康受损。
2.2.4 河口红树林
木兰溪河口历史上有成片分布红树林,自1981 年开始红树林面积逐渐减少。由于大量围埂养殖和入侵植物挤占,加上水体浑浊,水质局部被污染,河口地区水质超标,河口红树林生境条件变差。木兰溪口兴化湾历史上分布的红树植物有秋茄、白骨壤和桐花树,目前仅剩秋茄,主要分布在木兰陂坝址下游至入海口区段。经过现场调查,结合卫星影像图,共发现红树林分布斑块33 块,总面积2.14 hm2,主要分布在木兰溪左岸,其中宁海桥上游、三江口处有密集分布的秋茄树群落,群落高度在4.5 m 左右,盖度较高,呈单层密闭,外观翠绿色,树冠浑圆,长势良好。木兰溪河口红树林呈现萎缩化、斑块化,红树林湿地退化明显。
2.3 水土流失状况
从福建省各设区市(含平潭综合实验区)水土流失率的分布情况看,莆田市流失率8.09%,排第5 位,低于全省平均流失率8.87%。根据全国水土保持区划和福建省水土保持规划,莆田市木兰溪流域一级区属于南方红壤区(南方山地丘陵区),二级区属于浙闽山地丘陵区,三级区中仙游县属闽西南山地丘陵保土生态维护区,其他区域属闽东南沿海丘陵平原人居环境水质维护区,水土流失类型以水力侵蚀为主。
3 水生态环境问题分析
莆田市多年来积极推进木兰溪流域生态环境保护与修复,木兰溪河湖水生态环境有一定改善,水生态环境治理初见成效,但是仍存在局部水生生境受损、局部水质超标等问题,与人民对幸福木兰溪的要求存在差距。
3.1 滨河水生态空间被挤占
木兰溪流域水生态空间管控的格局尚未建立,管控力度较弱,局部存在人水争地、侵占水域、过度开发等现象。木兰溪干流中下游及南北洋河网滨河植被破坏[3],导致局部河岸硬质化或边坡裸露,局部河段滨岸带生境萎缩。
3.2 水质达标率有待提升
流域部分集中式饮用水源地受农业面源污染影响,总氮未能稳定达标,存在富营养化[3]和藻类爆发的风险。河谷盆地区乡镇和农村污染治理水平落后,部分小流域水质超标。水源地保护工作需进一步加强。
3.3 城镇水污染防治的任务艰巨
流域城镇生活污水收集系统不完善,枯水期水质不能稳定达标,尤其是木兰溪三江口断面水质轻度污染。南北洋平原区人口密度大,入河排污口分布集中,氨氮、总磷污染物入河量超出水环境承载能力,水系呈水库型河网特征,坡降小,河水流速缓慢,水体交换周期长,水体自净能力不高,大部分河网水质无法满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类标准。
3.4 干支流河流廊道连通性受损
木兰溪中上游干支流建有拦河闸坝,下游南北洋河网建有水闸,河流纵向连通性较差[3],枯水期河道内生态流量保障程度不高,水体流动性差。水库大坝阻隔和水电站减水现象影响了河流的水文情势,改变了鱼类等水生生物的生境,进一步导致流域内水生生物类群的变化[3],生物多样性受到影响。
3.5 河口生态系统退化
木兰溪口围塘养殖占用滩涂,互花米草入侵湿地,原生红树林植被退化;潮间带动物生境萎缩,天然鱼虾蟹贝减少,鸟类栖息和觅食地面积缩减[3]。三江口断面水质轻度污染,红树林生态系统退化,河口生态整体性保护不足。
3.6 水土流失治理任务较重
长期人为的乱砍滥伐,开垦果园和矿山,木兰溪现状植被多为人工桉树林、针叶林和果林,林分单一,地力衰退,抵抗能力较弱,生物多样性受到影响,浮游生物密度较低,生态功能脆弱,水土流失面积较大,造成水源涵养能力低、土壤质量差等生态脆弱问题。
4 保护与修复对策
4.1 总体思路
立足木兰溪流域“八山一水一分田”自身特点和莆田市“山水诗画生态韵城”发展定位,突出木兰溪流域特色,坚持问题导向与目标导向,坚持生态保护、生态修复与生态建设并重,以改善水生态环境质量为核心,全流域、全过程、全方位加强流域水生态系统修复,建设人与自然和谐共生的美丽家园,助力实现木兰溪流域经济发展“高素质”、生态环境“高颜值”、人民生活“高品质”。
4.2 建设目标
以木兰溪流域生态系统的质量和稳定性全面提升为总目标,生态需水保障率进一步加强、河流纵向连通性进一步改善、生物多样性进一步恢复、木兰溪各干、支流生态岸线比例均提高、重要生境保护状况良好、水土流失率有效控制、饮用水源地和地表水考核断面水质优良率进一步提升,全面形成水生态系统健康稳定、水环境优美的幸福木兰溪。
4.3 保护和修复措施体系
木兰溪流域水生态保护和修复对策措施体系见表3。以木兰溪一干六支和重点湖库为骨架,兼顾上下游、干支流,统筹山水林田湖海城各要素,构建木兰溪流域生态廊道及重要湖库水源涵养水生态修复体系。重点针对木兰溪流域存在的水生态环境问题,因地制宜、分区施策,完善涉水空间管控,强化底线约束,为可持续发展预留空间;保障河湖生态流量,恢复廊道生境连通,强化饮用水水源地保护,开展水环境综合治理,推进河口生态保护与修复,深化水生生物栖息地保护,开展水土保持建设,强化河流水系生态治理与修复,改善流域内水生态环境。从维护流域治理系统性出发,增强生态系统稳定性[3],不断扩大优质水生态产品供给和服务水平;努力改善和提升水环境质量,实现河畅、水清、岸绿、景美,把木兰溪流域打造成造福人民的幸福木兰溪。
表3 木兰溪流域水生态保护和修复对策措施体系
5 结语
总结“水患之河” 变为“安全之河”的木兰溪变害为利治理经验,以木兰溪流域为系统统筹协调上下游、左右岸、干支流关系,加强水灾害、水资源、水生态、水环境、水文化、水经济等多方面的有机联系,把系统治理的观念贯穿到生态治水的全过程各方面。把木兰溪建成健康稳定、环境优美、生境多样,生态流量得到全面保障,纵向连通性进一步改善,生物多样性得到明显恢复,流域生态系统的质量和稳定性全面提升的“幸福木兰溪”。
木兰溪流域治理是一项系统工程,要从满足人民对日益增长的美好生活需要着眼,既要提升流域生态系统质量和功能的可持续性,又要引导驱动经济社会全面绿色转型,远期要以现代化科技手段构建智慧智能管理体系全面服务于流域涉水事务管理,使木兰溪流域系统治理体系和治理能力现代化水平始终处于领先水平。