张东江
(河北省沧州水文水资源勘测局,河北沧州 061000)
白洋淀最低生态水位及生态健康保护措施
张东江
(河北省沧州水文水资源勘测局,河北沧州 061000)
研究湖泊最低生态水位的计算方法,对解决我国湖泊生态退化问题具有重要的现实意义。通过湖泊管理条例确定的最低运行水位、湖泊形态法、生物空间最小需求法来确定白洋淀最低生态水位。经过计算分析,最终确定白洋淀健康生态最低水位为7.50m,并提出维持白洋淀最低生态水位部分措施。
白洋淀;水资源;最低生态水位;生态补水
白洋淀位于河北省中部,由太行山前的永定河和滹沱河冲积扇交汇处的扇缘洼地汇水形成,是海河流域平原上最大的淡水湖泊。整个淀区由143个大小不等的淀泊组成,面积366km2。总流域面积3.12万km2,占大清河水系流域面积的96.13%。
白洋淀属于暖温带半干旱季风区,大陆性气候特点显著。四季分明,春旱少雨,夏湿多雨,秋高气爽,冬寒少雪。平均气温12.1°C,日照2638.3h,无霜期203d,平均降水量552.7mm。这里水生动植物丰富,淡水鱼有50余种,并以大面积的芦苇荡和千亩连片的荷花淀而享誉中外,素有华北明珠之称。
河北省大清河河务管理处1984年4月制定了《白洋淀安全防洪蓄水规划》,白洋淀治理及运用方针为“缓洪滞沥、蓄水灌溉、鱼苇生产、综合利用”,并相应确定了水位运用指标:防洪保证水位10.5m(大沽高程,以下同),汛限水位8.0m,汛后正常蓄水位8.8m,农业停用水位8.0m,工业停用水位7.5m,维持生态平衡最低水位7.0m。依据前述,该方法确定的最低运行水位(即最低生态水位)7.0m。
白洋淀属天然淡水淀泊,地貌景观以水体为主,兼有湿地特性。历史上,白洋淀不但水域辽阔,而且水质良好,因此生物繁茂,水产资源丰富,尤以盛产鱼虾蟹贝、芦苇而著名,莲藕也是本地的一大特产。20世纪60年代之前,水面面积约占白洋淀总面积的50%,鱼类产量维持在5万t左右,2000~2002年年均鱼虾产量下降到2.9万t。芦苇面积约占37%,台地、村庄约占14%,水面、芦苇和台地三者交错相间,构成独特的白洋淀景观。
白洋淀淀底高程多数在5.5~6.5m,壕沟沟底高程在6.0~7.0m,苇田高程在7.5~8.0m,园田高程则在9.0m以上。
白洋淀有水生芦苇,一般在清明时节发芽,有水即可。汛期水位抬高时,利于芦苇生长。对芦苇而言,水位在7.5m左右为宜。
莲藕多在壕沟及附近大淀边沿地势较高的地方种植,要求水深在0.8~1.5m,即水位在7.3m上下。
芡实、菱角为自然繁殖的野生物,多生长在大堤的边沿,发芽期一般要求水深1.0~1.5m为宜,即水位在8.5m左右。但两者受水位影响较小。
鱼虾繁殖、生长所要求的最小水深为1.8m,即渔业对淀水位的要求不得低于7.3m。
综上所述,生物空间最小需求水位可确定7.5m。
利用白洋淀实测湖泊水位与相应水面面积资料,计算得湖泊水位与湖泊水面面积变化关系曲线,如图1所示。
图1 白洋淀湖泊水位与相应水面面积变化关系曲线
从图1可以看出,该曲线中水面面积变化率最大值相应水位7.60m。因此点附近相邻点据水位差0.5m,因此,确定白洋淀最低生态水位7.60±0.25m。
北京师范大学环境学院、环境模拟与污染控制国家重点联合实验室赵翔、崔保山、杨志峰等学者对白洋淀最低生态水位进行了研究,确定最低生态水位7.3m。考虑白洋淀水资源状况选择最低要求,采用白洋淀湖泊管理条例中的规定,白洋淀最低生态水位也需要7.0m。
枣林庄水文站作为白洋淀下游分泄洪滞水的控制站,其水位观测资料对白洋淀内水的状况有很好的代表性,因此依据枣林庄水文站十方院断面水位资料进行统计分析。
枣林庄十方院2010年实测水位资料整编成果显示,最高水位7.65m,出现在1月下旬,即2009~ 2010年白洋淀调水末期。其中,186d水位高于7.0m;179d水位低于7.0m。全年最低水位6.73m,出现在12月下旬。一年中淀区水位高于和低于最低生态水位的两种状态各占全年天数的1/2,说明对淀区生态环境影响比较严重。
白洋淀作为华北平原地区少有的天然湿地湖泊,因其水面面积较大,蒸发入渗水量较多,对区域气候具有重要的反馈作用。近些年,受气候变暖、干旱少雨等因素影响,进入淀区的天然径流大幅衰减;受人口增长和经济发展等因素影响,淀区水资源消耗增多,导致淀区蓄水量明显不足,白洋淀水面面积大幅消减,生态环境恶化,干淀化趋势明显。自20世纪60年代开始,白洋淀发生了多次连续干淀现象,进入21世纪以来,白洋淀又连续7年出现干淀。基于以上原因,提出以下保护措施。
白洋淀、河北平原、河北山区是一个统一的生态系统,应该从整体角度考虑,加大投资力度,实施上游森林植被恢复,封山育林,培养乔灌草的植被环境,控制水土流失,解决土壤腐化等问题;综合治理白洋淀集水区域生态环境,以彻底改变“华北之肾”白洋淀及其上游脆弱的生态环境。
科学规划河流沿途的用水量和蓄水量,保证河道生态健康基流,严禁无节制使用和浪费水资源。
搞好节水农业,大力推进农田节水灌溉技术。加大工业节水力度,取缔耗水量大的工矿企业,提高工业用水重复利用率。
受白洋淀所处地理位置、气候区等条件的限制,以及工农业发展和生活水平提高导致用水量持续增加等因素影响,水资源短缺的状况很难得到根本改变,白洋淀干涸威胁将长期存在,缺水将成为长久的问题。因此为保证白洋淀水位处在正常状况,维系白洋淀水产养殖、旅游观光、生态调节多种功能,实施生态应急补水工程,建立补水的长效机制,将成为今后保障白洋淀生态健康的措施之一。
从长远看,华北地区水资源短缺的状况不会得到根本改变。一方面,白洋淀的远距离调水效率太低,蒸发渗透损耗基本都在50%以上;另一方面,在没有外来水补充的情况下,白洋淀即使在汛后蓄满水,仅淀内蒸发、渗漏和生活用水,3年时间就可将全部水资源消耗完。白洋淀将不可避免地出现年年调水、年年干淀的局面。维护华北地区生态环境最大的湿地生态系统将是严峻的现实问题。
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The Lowest Ecological Water Level of Baiyangdian and Ecological Health Protection Measures
ZHANG Dong-jiang
(Hebei Cangzhou Hydrology and Water Resources Survey Bureau,Cangzhou 061000,China)
Research on the lake lowest ecological water level calculation method has important practical significance to solve the ecological degeneration of Lake in China.,This article determine the lowest ecological water level of Baiyangdian by the minimum operating level,the lake morphology method,biological minimum space requirements method through the lake management regulations determine to.Through calculation and analysis,finally determine the lowest ecological health water level is 7.50m in Baiyangdian,and put forward the measures to maintain the lowest ecological water level of Baiyangdian.
Baiyangdian;water resources;the lowest ecological water level;ecological water supplement
TV213.4
A
1672-9900(2013)01-0016-03
2012-11-14
张东江(1964-),男(汉族),河北泊头人,高级工程师,主要从事流域水文水资源研究,(Tel)18003371090。