程国旗
(漳河水利工程建设管理局,山西 太原 030002)
沁河流域生态环境问题分析及修复建议
程国旗
(漳河水利工程建设管理局,山西 太原 030002)
沁河流域生态环境存在水资源和水力资源开发挤占河道生态用水,水资源过度开发和污染物的集中排放造成的河流水生态系统恶化,以及煤炭、煤气层开采造成的地质灾害等问题,建议通过水生态保护、水污染防治、水资源优化配置、采空区持续治理等方式,以人工措施促进自然修复,实现社会经济与资源环境和谐共存。
水生态系统;流量衰减;地质灾害;水资源配置;沁河流域
沁河发源于长治市沁源县,自北向南流经长治、临汾、晋城3市,于晋城市阳城县进入河南省,流域水生生物资源较为丰富,蕴藏着煤、煤气层、锰铁矿、铝铁矿等矿产资源。流域总面积13532km2、干流全长485km,其中,山西境内12264km2、干流长363km,地形北高南低,上游以石质山区为主,中部多为土石丘陵区,河谷两岸土地肥沃,是主要农业区。流域属大陆性季风气候,四季分明。流域多年(1956—2000年)平均水资源总量为14.8亿m3,其中,地表水资源量12.7亿m3。多年平均降水量为613mm,多以暴雨的形式出现在七八月。水面蒸发量约1000mm,无霜期175~200d,风向受河谷走向影响显著,多南北方向。
20世纪50年代以来,沁河流域进行了大规模的治理开发建设,在供水、防洪、水力发电、水土保持、生态保护等方面取得了较大成就,对流域经济发展起到了促进作用。但随着经济的快速发展,流域各种资源的开发利用也带来一系列生态环境问题。
2.1 水生态系统遭到损害
沁河流域主要工业为煤炭开采、电力、煤化工、冶炼、造纸等,属高能耗、高水耗的重污染型产业结构,主要分布在沁河中下游及其支流丹河,沁河干流水资源相对丰富,可满足用水需求,但丹河流域因局部的水资源过度开发利用出现了地下水超采区,并在中游河道出现断流,生态基流无法保障。同时,城镇及工业聚集区的排污量较大且相对集中,2013年流域点污染源废污水排放总量为1.25亿m3,其中工业废水0.89亿m3,入河量0.95m3,主要污染物COD入河量3775t,氨氮入河量1102t。另外还存在由农村生活、农田径流、分散式畜禽养殖等造成的面源污染。现状废污水入河量总体上超出河流纳污能力,水环境超载,尤其是氨氮,总体超标4.86倍,其中丹河晋城段超标10.8倍,是流域内污染最为严重的河段。据检测资料评价,沁河干流除郑庄断面水质可达到Ⅱ类标准外,其他5个断面水质全年评价为Ⅳ~劣Ⅴ类;丹河干流韩庄、任庄水库断面及白水河钟家庄断面全年水质评价均为劣Ⅴ类。
2.2 水利水电开发破坏河流连通性
沁河流域从20世纪50年代开始大规模开发建设,至2013年在干、支流共建成各类水库工程108座、引提水工程2000余处、水电站34座。这些水库、水电站建有高低不一的拦河坝,在进行供水和发电的同时阻断了河流。据计算,除沁河干流、丹河的源头区河段外,干流纵向连通性指数为6个/100km、支流丹河为8.9个/100km,纵向连通性评价均为劣,河流连通性和水流连续性已遭到破坏,河流廊道生态功能退化。而且,除沁河干流的张峰水库、丹河的围滩水电站等,大部分水库和水电站在运行管理中,没有考虑维护河流健康所需的生态基流,枯水期尤其是春季灌溉期水库、水电站下游河道脱流现象严重。
受拦河水利工程、河道断流及水质污染影响,河流片断化、破碎化,部分原有物种栖息环境丧失,原有河道作为生物和营养元素交流廊道的功能退化,以河流维系的沿岸生物群落衰退,特有经济鱼类栖息地萎缩,水生生物多样性下降,局部水生态环境恶化。
2.3 河道径流量与泉水出流量衰减明显
据资料统计,1956—2000年润城站多年平均实测径流量6.09亿m3,其中1956—1970年平均年径流量10.8亿m3,1991—2000年平均年径流量仅1.98亿m3,年平均径流减少严重。
沁河流域岩溶泉分布广泛,岩溶泉水流量集中,水质优良,是城市重要的供水水源。20世纪70年代以后,由于工农业发展用水量的增大,对岩溶水的开发利用量大大增加,以及近年来气候偏旱影响岩溶水的补给,加之流域内煤炭和煤层气开采使部分地区地下水隔水层受到破坏,致使岩溶泉水流量不断减少,部分较小泉水已基本衰竭。
大量未经过处理的废水、废渣长期直接排放,部分污水下渗使浅层地下水受到污染,同时又不同程度地参与了岩溶地下水循环,使得岩溶水水质出现恶化迹象。
2.4 煤炭资源开采造成灾害
沁河流域煤炭和煤层气等资源丰富,但长期大规模开采对地下水及原有地质节理造成了破坏。煤炭和煤层气开采极大地改变了开采地区大气降水、地下水、地表水三者的相互转化关系,导致浅中层井水位下降、小泉水断流、矿坑污染和有害化学液体注入使地下水污染范围不断加大等,地下水环境遭到严重破坏。
同时,开采形成的采空区已陆续出现地面沉陷,不仅造成村庄房屋和路面塌陷与裂缝、耕地表层土流失,影响饮水安全和农田耕作,威胁当地群众生命财产安全,破坏植被加剧水土流失,而且增加了滑坡、崩塌发生的可能性,存在安全隐患。
2.5 河道淤堵严重,山洪沟道灾害频发
河道存在不同程度的淤积堵塞现象。从堤顶到堤坡、滩地河口及河坡等被大量开垦作为农作物种植场所,导致河道两侧的草皮及植被受到严重破坏,水土流失严重,一旦大雨冲刷,将大量泥沙直接带入河道,导致河道淤积。特别是城镇人口密集地区,大量生活垃圾、工业废弃物倒入河道,造成河道阻塞行洪不畅。甚至一些矿产开采过程中的废石堆或尾矿场的砂石,在暴雨季节被带入河道,使局部河段直接淤塞。采砂户无序非法采砂,残渣弃料随意堆放,造成了河道拥堵。
沁河流域沟壑发育,地形起伏较大,局部剥蚀侵蚀严重,其地质大部分是渗透强度不大的土壤或岩石,抗蚀性较弱;而流域属大陆性季风气候,春季干旱多风,夏季暴雨不断,遇局部地区短时强降雨后,雨水迅速汇集成地表径流。抗蚀性弱,遇水易软化、崩解的土壤与较强地表径流极易形成山洪灾害。
流域生态环境问题,主要是经济社会快速发展造成的破坏和影响,为促进经济与环境和谐发展,建议对流域生态环境进行保护修复。
一是在沁河上游林区、自然保护区、国家森林公园及湿地公园等环境敏感区,以陆面植被保护和自然生态修复、保护为主,加强水源涵养。二是在特有鱼类分布密集的河段,以水生生物栖息地保护功能为主,保证河道生态需水,其中安泽河段以特有经济鱼类栖息规模和功能保护为主,严禁水电开发。三是在农作物耕作、畜牧养殖相对集中区域,加强灌区农业面源的防控、控制畜禽养殖污染排放,实施农村清洁工程,开展河道清淤疏浚,推进农村环境连片整治。四是在经济集中和发达区、人口分布密集的城镇河段,优化水资源配置,提高用水效益,压减地下水超采区开采量;完善污水处理厂管网配套,继续推进污水处理设施建设,提升城镇污水处理水平;开展河道整治,提高防洪标准,改善人居环境。五是在受煤炭和煤层气开采影响严重区域,合理确定煤炭和煤层气开采规模,采用先进有效的技术和工程措减缓其开采对地下水及采矿区环境的影响,并持续推进采空区综合治理。六是应建立有力的组织保障机制,多部门联动,落实责任,加强管理。
流域在经济发展的同时造成的生态环境和水环境恶化已成为不可回避的现实问题,而“坚持绿色发展,着力改善生态环境”是国家和人民对生态文明的共同期待。沁河流域的生态治理应统筹自然生态多种要素,实施山水林田系统治理、综合修复措施,以自然修复为主,辅以人工措施,促进生态环境要素进入良性循环状态。
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]1004-7042(2016)07-0010-02
程国旗(1966-),男,1990年毕业于河海大学农田水利专业,高级工程师。
2016-05-03;
2016-06-15