白洋淀入淀河流連通性評價與提升對策

馬香玲，李 潔，曹 寒 ，崔英杰

（1.河北省水利科學研究院，050057，石家莊；2.中國水利水電科學研究院 流域水循環模擬與調控國家重點實驗室，100038，北京）

近年，河湖水系連通受到科學界關注，河流形態結構和連通性也逐漸成為河流管理中的重要內容。 目前國內外對河湖水系連通性的定量評價方法研究較少，大多利用河流地貌調查對地貌特征定性描述，或通過水文情勢數據分析間接反映河湖水系連通性。

白洋淀位于河北省保定市， 淀區主要由大小不等的143 個淀泊和3 700條溝壕組成。 白洋淀流域屬海河流域大清河水系，跨冀、晉、京三?。ㄖ陛犑校?8 個縣（市、區），流域面積3.12 萬 km2。 白洋淀作為華北平原最大淀泊，目前入淀河流中，白溝引河僅在汛期有徑流匯入白洋淀，府河和孝義河是城市排污河道，其他河流長年處于干涸斷流狀態，導致白洋淀曾出現連續干淀現象。 為滿足白洋淀生態用水要求， 近10 年連續從白洋淀上游流域的水庫及流域外的岳城水庫、南水北調中線一期及引黃入冀補淀工程進行補水， 截至2019 年3 月共補水18.1 億m3，白洋淀生態環境得到持續性保護，但生態水位滿足率不到50%。 因此，開展白洋淀上游各條河道現狀評價及提升連通技術研究，對改善大清河流域地表水資源狀況，增加入淀水量，貫通生態廊道有著重要意義。

一、評價指標選取

1.評價指標確定

評價指標體系的適宜性與合理性，是開展河網水系連通評價與管理調控的核心。 結合文本調查和專家咨詢，通過查閱相關文獻及報告，建立河網水系連通結構評價的指標體系。

由于白洋淀入淀河流中大部分河道長期干涸，河流斷面受到嚴重的人為干擾，在對白洋淀入淀河流連通評估指標體系構建中，充分考慮各條河流實際情況，通過目標層、準則層、指標層三層次選擇代表性指標進行入淀河流連通評價。 根據全國重要河湖健康評價指標體系， 將準則層、指標層的權重進行優化調整，構成白洋淀入淀河流連通評價指標體系及權重，指標體系與評價標準見表1。

2.指標評價標準

（1）河道形態

河道形態是判別入淀河道連通狀況的主要指標，從河流的自然演變、人工干擾等方面可判別河道形態。

①河道岸坡穩定性。 從河道現有堤防狀況、是否人工整治河道等反映河岸受到河流水體沖刷后維持自身穩定性，用（現有堤防長度+人工整治河道長度）/河道總長度來表示。

②河道橫斷面形態。 主要考慮河道橫斷面在沿河流方向上面積變化情況，反映人類活動對河道橫向連通的干擾狀況。 用（設計標準下的斷面面積-現狀斷面面積）/設計標準下的斷面面積來表示。

③河道縱向水力連續。 主要考慮河道是否自然暢通或受水土建筑物阻隔導致河道泥沙淤積、采砂等引起坡降、糙率的變化。 用（河床泥沙淤積長度+河床采砂坑長度）/河道長度來表示。

④河道垂向滲透性。 主要考慮河床是否保持自然、可滲透或人為干擾影響渠化、硬化，表征地表水與地下水的連通程度。 用（河道過水斷面面積-河道襯砌斷面面積）/河道過水斷面面積來表示。

表1 白洋淀入淀河流連通評價指標體系

（2）水文水資源

白洋淀上游流域水資源供需矛盾突出，尤其平原區由于近年連續干旱，地下水連年超采，致使部分河道長年斷流。

①河道過流能力。 以河道設計標準下的過流能力為依據，計算河道過流能力指標，用河道現狀實際過流能力/設計標準下的過流能力來表示。

②河道生態基流滿足程度。 生態基流是維持河流基本生態功能發揮所需要的最小流量，是河道生命的重要保障；用河道實際生態流量/河道生態基流量來表示。

③水質狀況。 河道水質狀況反映河道水體的污染程度，表征河道水生態環境的功能狀況。 使用《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002） 基本項目對河道水質狀況進行評價。

（3）河岸植被緩沖帶

河岸植被緩沖帶寬度和植物種類構成直接反映出河道兩岸生態功能。

①河岸植被緩沖帶寬度。 河岸植被緩沖帶寬度直接影響地表徑流的流速和地表徑流中營養物質的降解效果。

②河岸植被緩沖帶植物種類。 河岸植被緩沖帶植物種類直接影響著緩沖帶功能的發揮。

二、評價方法及結果

為將評價過程中河道各種復雜因素用遞階層次結構表示出來，選用層次分析法進行河流連通評價。 按照計算出的河道連通綜合評價指數分為“優、良、中、差、劣”5 個級別，其對應分值分別為≥80 分、60～80 分、40～60 分、20～40 分、＜20 分。

通過層次分析法對評價指標層權重計算及得分，計算得出河道連通綜合評價指數，見表 2、表 3，除河道縱向水力連續性、 河道過流能力外，其他7 項評價指標中，漕河、瀑河、唐河、潴龍河、萍河差異性不大或相似。漕河、瀑河、唐河、潴龍河、萍河綜合評分分別為52.2、63、53、55.6、54.6，其河道連通綜合評價指數除瀑河為良外，其余均為中等。 整體來看，入淀河道連通性整體效果較差。

這是因為大多入淀河道長年斷流，基本沒有河道基流量；河道泥沙淤積較為嚴重，且部分河道無堤岸防護，仍為自然河岸，河岸植被帶樹種單一，生態功能萎縮，水質凈化、涵養功能喪失。 加之近年大量人為無序采砂導致部分河道河勢發生較大改變，岸坡形態無規則，形成不穩定高陡邊坡和不穩定砂土邊坡，嚴重影響了河道連通性。

三、白洋淀入淀河道連通性提升建議

河道連通提升技術以河網水系連通評價與功能判別為基礎，是實現河網水系連通可持續發展與適應性管理的重要環節。 通過對入淀河道連通性的評價與分析，提出入淀河道連通性提升建議。

1.河道泥沙疏浚清理

為保持河道天然河勢，河道縱坡基本維持現狀，為不影響河道上現有橋梁的基礎安全及保證上下游河道平順連接，以河道上現有的橋梁現狀河底高程為控制點，現狀河底高程低于設計河底高程的河段，河底高程維持現狀，高于設計河底高程的河段，進行疏浚清理。

2.河道內砂坑治理

根據目前河道內砂坑分布現狀，治理思路是：對大小不一、間隔距離很小的砂坑，將其規整打通，化零為整，在河道內采用溢流堰分級控導?？貙а卟捎孟迣捒馗咴O計， 設計標準為5 年一遇洪水標準， 避免上坑完全蓄滿才向下坑溢流的現象，達到削減洪峰的目的。 遇高標準洪水，溢流堰泄量增加緩慢，使水位增高，逐步增加上坑蓄量實現砂坑對大洪水滯緩作用。 溢流堰可采用塊石鉛絲籠結構， 溢流堰下游采用漿砌石護砌。

3.調整農業種植結構與產業結構

調整農業種植結構和產業結構，淘汰和限制耗水量大的產業，大力推廣計劃用水、節約用水，實施引黃調水和南水北調工程等，緩解水資源危機。 把地下水開采系數控制在1.0，達到采補平衡，逐步實現水資源可持續利用。 在深井灌溉區域且無地表水替代的小麥種植區，改種耐干旱耐瘠薄且有一定經濟效益的生態樹種，間作牧草、藥材等耐旱作物，實行退耕還林、退地減水，減少地下水開采，恢復地下水水位。

表2 河道形態指標評價標準

表3 白洋淀入淀河流連通評價結果

4.河岸緩沖帶建設

在河道兩側實施河岸防護林建設， 適宜綠化河岸的綠化率達90%以上。 樹種選擇上，以常綠、落葉、彩葉樹種混交為主；林種配置上，采取防護林與經濟林交替栽植； 在空間布局上，喬灌花草內中外、上中下合理搭配，達到高低起伏、錯落有致、三季有花、四季有綠、秋季有果的景觀效果。

5.白洋淀-大清河生態補水

目前白洋淀-大清河流域河道沿線地下水水位埋深在20～30 m 之間，為保證白洋淀-大清河上游河道尤其是平原區生態基流量，提出各河道生態基流量的供給方案。潴龍河由王快水庫、橫山嶺水庫供給，唐河由西大洋水庫供給，界河由西大洋水庫、唐河干渠供給，漕河由西大洋水庫、唐河干渠、一畝泉（保定市大水系）連接漕河輸水通道供給，或安各莊水庫、龍門水庫連通后供給漕河， 瀑河采取中易水向瀑河連通供給， 萍河由安格莊水庫、龍門水庫連通后天津干渠供給。