尹发能 梁新贤

　　摘要：海河流域由于长期过度地开发利用，生态环境出现严重危机，必须在全流域实施生态恢复过程。通过水资源的合理配置和适当的工程、管理措施，并结合河流的自然恢复功能，改善河流的水文过程和河流地貌学特征，恢复濒危或特殊物种。从而改善河流生态系统的结构与功能，增加生物群落多样性，争取到2030年，将海河流域的生态环境恢复到20世纪70年代的水平。

　　关键词：生态环境；生态恢复；南水北调；海河流域

　　中图分类号：X171，1 文献标识码：A

　　海河流域是我国7大流域之一，面积31．8万km2，是我国政治、文化中心和经济发达地区，在全国具有举足轻重的地位。海河流域多年平均水资源总量为372亿m3，人均水资源占有量仅有305 m3，是全国缺水最为严重的流域，水资源的严重短缺制约了区域国民经济的发展。更为严重的是，长期以来海河流域水资源的开发利用片面强调了满足经济发展需求，忽略了生态环境的保护和改善，致使流域的生态环境出现整体退化，严重影响了流域经济社会的可持续发展。对海河生态进行恢复，已经刻不容缓。

　　1 海河流域生态环境危机

　　(1)河道断流，功能丧失。入海水量大幅度减少，河口生态恶化。20世纪60年代中期以来，地表水被大量开发利用，除北部的滦河常年有水外，4 000多千米的平原河道已全部成为季节性河流。河道的干涸使水生动植物失去了生存的条件，大量的水生物种灭绝。同时，水的自然循环系统遭到破坏，丧失了补给地下水、输沙、排盐、航运、景观等功能。

　　(2)湿地萎缩，作用衰退，生物多样性受到严重破坏。由于水资源过度开发，从20世纪60年代初到70年代末，海河流域的湿地逐步进入萎缩时期，12个主要湿地面积由50年代的3 801km2下降至目前的538 km2。地处“九河下梢”的天津市，当年湖泊密布、湿地连片，湿地面积占总面积的4o％，如今湿地仅占总面积的7％。流域内194个333 hm2(万亩)以上天然湖泊、洼淀现已大多干涸。“华北明珠”白洋淀，自60年代以来出现7次干淀，时间最长的1次是1984—1988年，连续5 a。作为“地球之肾”，湿地的萎缩大大降低了其调节气候、调蓄洪水、净化水体、提供野生动植物栖息地和作为生物基因库的功能。

　　(3)地下水严重超采，许多地区几近疏干，并引发了一系列的地质灾难。目前，全流域地下水超采范围已近9万km2，占平原面积的70％。过量开采深层地下水，引起地面下沉。天津市区最大沉降已达3 m左右，其中塘沽区已有8km2沉降到海平面以下。海河干流堤防平均沉降1m左右，防洪标准大大降低，虽然投入14亿元巨资进行恢复性治理，行洪能力仅达原标准的2／3。地下水的严重超采，还引发了地裂和地面塌陷等生态地质灾害。更为严重的是，地下水枯竭使海河流域平原失去了安全用水储备，京津等大中城市一旦地表水发生问题，后果不堪设想。

　　(4)水污染严重，全流域基本上都受到污染。目前，海河流域的水污染已由20 a前的局部河段发展到全流域，由下游蔓延到中上游，由城市扩散到农村，由地表侵入地下。据统计，近年来海河流域的废污水排放量每年高达60亿t。据调查我国7大水系的污染严重程度依次为：辽河、海河、淮河、黄河、松花江、珠江和长江。与1998年比，海河V类和劣v类水质比例下降约10％。由2006年流域省界断面水质类别比例图(见图1)可看出流域水污染极为严重。

　　(5)水土流失未能得到有效遏制，土地荒漠化和沙尘暴等自然灾害加剧。海河流域山区大部分土层浅薄，植被稀少，森林覆盖率仅10％ ，是全国水土流失最严重的区域之一。据全国第2次遥感调查结果，海河流域目前水土流失面积为10．6万km2，占全流域总面积的1／3，占山区面积近2／3。流域山丘区荒漠化、沙漠化加剧引发的沙尘暴危害了首都等大中城市的环境。在北京西面洋河、桑干河两岸形成了百里风沙线，正北方向丰宁县一带有流动沙丘100多处，东北方向围场一带形成了4条沙带。这些沙丘、沙带还在发展、蔓延，向首都逼近。

　　2 海河流域生态环境危机形成的原因

　　(1)人口过度增长导致水资源过度开发。从新中国成立初到1998年，海河流域人口翻了一番，从6 000多万增加到1．22亿，人均水资源量从700m3降到305m3，仅为全国平均值的1／8和世界平均水平的1／27，是全国人均水资源最低的流域。为保证经济发展和防洪需要，流域内兴建了大量水资源开发工程，当前，海河流域地表水开发利用率达81％ ，这些开发工程的兴建提高了水资源开发利用率，却造成下游地区来水量剧减，使流域内断流300 d以上的河道占50％。与此同时海河河水人海水量剧减，与20世纪50年代相比，海河流域人海水量减少70％ 以上，海口淤积、断流，加之环境污染和过度养殖，使近海赤潮危害加重，优质鱼类锐减，渔业资源衰竭。

　　(2)水利工程也进一步加剧了海河的生态恶化。天津是我国目前最缺水的大城市，其实从水文地理来看它本应是水资源丰富的地区，可是由于海河治理中过分强调了防洪，注重水利工程的建设，不仅修建了播家口、于桥、密云等1 9OO多座大、中、小型水库，几近控制了所在河流的全部山区产流，而且开挖了独流的减河、永定新河、漳卫新河等排水人海河流，使海河水流人海口增加了11个，排洪排涝能力相当于解放初期的10倍，还以加快河水人海为目的改造海河干流的河道体系，但其变得更直、落差更大，水流行进速度更快，不断的整修、新建永定河及其洪泛区堤防，全流域堤防总长达2．1万km，相当于全国堤防总长的8．4％。由此，上游来水减少或基本不再来水，下游排水人海速度加快，河流与两岸间在堤坝的全面阻隔下失去水文联系，不再具有生态活力，造成生态破坏[1]。

　　(3)水环境污染进一步破坏了海河的生态系统。现状流域年排污总量60亿m3，处理率仅为10％，每年约有25亿m3未经处理的污水用于灌溉。在近1万km的水质评价河流中，受到污染的河流(水质劣于Ⅲ类)达75％。海河流域65％以上河道受到严重污染，水质常年劣于V类，水体变黑发臭，鱼类和其他水生物在部分河段绝迹，沿河水生态系统遭到灭绝性破坏。

　　3 海河生态恢复的措施

　　海河流域生态环境恢复的总体目标为：在南水北调工程实施的条件下，通过水资源的合理配置和管理、工程措施，到2030年，将海河流域的生态环境恢复到20世纪70年代的水平。

　　河流生态修复的任务有3类：

　　(1)水文条件的改善；

　　(2)河流地貌特征的改善；

　　(3)濒危或特殊物种恢复。总的目的是改善河流生态系统的结构与功能，标志是生物群落多样性的提高[2]。

　　3．1 流域河道自然动态的恢复

　　河流恢复应逐渐地减少人类对河流的约束，引导生物多样性和生物再生产力的逐步恢复[3]，使人类对河流的约束最小化。海河流域河流上适合修建大坝等大型水利设施的地点已基本被占用，随着人类认识的加深，有些学者认为大坝对河流完整性破坏带来的危害远超过大坝本身的价值。提出了河道自然动态恢复、实现自然生态功能的工作，协调人类与自然的关系[4]。

　　对于河流的自然动态的恢复的重点目标是：① 河流的纵向连通性、水的垂直和侧向交换；② 塑造河渠动态的流量，保证河流最小需水量。

　　海河河道自然动态恢复的具体措施是：

　　(1)在人类尚未施加约束工程的山区等河段，保持自然流形态，即使在山区土地紧张的情况下，也要保证河道生态用地，保持现有宽阔、蜿蜒的河道，不占用，不裁弯。

　　(2)利用现有可控的大坝设施调节模拟自然流水，形成河水流量的异质性动态变化。保证河道具有最低水流量基本不干涸。保证河水流量波动，定时补充春旱需水，偶尔的洪水和干旱也是必须的。

　　(3)在城区修建人工景观河道时设计自然或半自然驳岸，河底自然通透，保证侧向和垂直向水的连通性。在保证安全的前提下，选择拆除一些特定的大坝或砌岸，恢复水的纵向和横向连通性，形成河道构型的复杂性。

　　(4)在流域尺度上，平原区大的洼地、沼泽要得到一定的恢复和保护，如白洋淀，作为河道的一段异质性区域，它具有维持调蓄水量和生物多样性保护的功能。

　　3．2 海河流域内生态的恢复

　　生态环境的恢复有4种模式可以选择，即复原、修复、改善与再造，其特征经整理，列于表2。

　　无论是复原或修复原有的生态系统，还是改善或再造新的生态环境，首先都必须充分考虑到海河流域气候环境波动起伏大、易大旱大涝的基本特点，将保障生态系统的安全作为基本的前提。海河流域中的生态系统是依赖水利系统维护的自然与人工的混合系统。系统安全性的保障，需要从两方面考虑：

　　(1)增强对生态环境的调控能力，将环境要素的变化控制在生态系统可承受的限度之内；

　　(2)对生态系统进行调整，增强系统自身对环境变化的承受能力与自调节能力。

　　3．2．1 推行泛滥允许型的治水模式

　　海河流域各条河流在山区具有远近交替分布的特征。对于局部暴雨形成的洪水，可以通过在平原上沟通河道问的横向联系，利用河网使得洪水在平原上尽可能得以分散，增加回补地下水的机会。流域山区大量水库的兴建，使得平原地区洪水的压力有所减轻。除了重点保护区的堤防之外，一般河段的堤防，不宜再继续加高。适当允许洪水泛滥，并在面上考虑进一步的减灾措施，以控制洪水的淹没范围、最大淹没深度与淹没持续时问等，既可将灾害损失控制在可承受的限度之内，又能使地下水得到较多的同补，还可以产生滞水冲淤、冲污、洗碱、淋盐和改善生态环境的综合效益。

　　3．2．2 在蓄滞洪区部分恢复湿地

　　海河流域中下游平原一些蓄滞洪区，过去都是湖泊洼淀，具有调蓄洪水的功能。现在湿地大量消失，被改造成良田。随着经济的发展，今后分洪阻力与分洪风险增大，一旦分洪运用，国家补偿的负担很重。如果在蓄滞洪区中恢复部分湿地，不仅可以降低分洪阻力，减少分洪损失，减轻国家的补偿负担，而且有利于生态环境的恢复。通过土地利用方式的改进，在蓄滞洪区中合理规划、建设以水库、苇地、水田、鱼塘等多种形式相结合的湿地，增设水的内循环系统，使水库存水在水库与苇地间往返流动，死水变活，改进水质，再供给水田与鱼塘，蓄滞洪区将不仅能够维持调蓄超标准洪水的机能，而且能够在平时增强抵御旱灾的能力，发挥改善、恢复生态环境的作用。

　　3．2．3 发展河道滩地型污水治理工程

　　重现河水清流，是海河流域生态环境恢复的基本要求。然而，流域中有水皆污的问题至今仍然愈演愈烈。今后，废污水的排放量会进一步增加。如果真想实现恢复河水清流的目标，单纯寄希望于污水处理厂的建设是绝对不够的。

　　目前，海河流域中，即使排污河两岸的滩地，也被用来种植庄稼，直接引污水浇灌。长此以往，后果不堪设想。如果在河道滩地上发展生物治污工程，以高水无碍行洪为原则，低水期问，抽污水上滩，经过沉淀、植物吸收及分解，较清的水回流河道，循环往复，是恢复河水清流、成本较低的办法。

　　3．2．4 加强河道生态环境的综合整治

　　生态恢复并不是简单地塑造一个原有水文景观，因为经过人为超强度干扰后，许多方面是难以恢复的，如水库的建造导致下游河道干涸。河道生态环境的恢复，不能简单地理解为在河道中有常流水，在山前地区几公里宽的干涸沙石河床中要维持几十米宽的长流水道是极为困难的，所以河道的生态恢复应从生物工程建设着手。

　　通过在河流滨岸建立绿色廊道，对现有河道除了尽可能保持原有的宽度和自然的状态外，主要采取建立植被缓冲带的形式替代人工砌岸，使之成为具有栖息地、生物廊道、滨岸过滤带、生物堤等多种生态功能的生态河道。河流滨岸建设线状、带状植被廊道，与山体植被、平原防护林网、城市园林等绿化带纵横交错，构成多级绿色廊道网络，除了防止水土流失外，还具有生物迁徙通道的作用。因此在山前区的干涸河滩上，应以两岸建设生物防护工程为主来逐步缩小由于断流给生态环境所带来的不良影响，因地制宜地合理利用河道，在保证行洪需要的情况下，在裸露的河滩上植树造林，种植灌草，从而实现区域生态的整治。

　　3．2．5 加快南水北调、引黄工程建设

　　根据国际标准，当一个地区水资源利用率达到25％ ～50％而人均水资源量仅为500～1 000m3，则该地区属于缺水地区；当一个地区水资源利用率大于50％而人均水资源量小于500 m3时，属于严重缺水地区。按此定义，2000年海河流域人均水资源量仅为292 m3、开发率达94％，均属于严重缺水地区。表3是海河流域缺水情况预测情况。

　　注：水利部南水北调规划设计管理局2000年9月。

　　在南水北调的过程中要解决河道生态恢复用水问题，一方面要在调水规划中增加为维护生态平衡、防止生态环境继续恶化、恢复水生生态系统的用水量指标；另一方面则是要对调水后流域内的水资源进行优化配置，建立合理的调配机制，有条件的地区可考虑将调水工程与河道生态恢复用水相结合，实现一水多用。据有关专家预测在实施南水北调工程条件下，区域内一些比较突出的生态环境问题，如地面沉降、海水入侵等问题基本能够得以控制，在一般情况下可保持大多数河道的最小基流和湖泊湿地水面面积，生物多样性逐渐得到恢复。

　　3．2．6 充分利用污水资源

　　充分利用处理达标后的污水，是提高水资源利用重要途径之一。如在河北省中东部平原，由于缺水，在河道修建了闸坝节节拦蓄，不少河段实际上是长年有水，但大部分水污染重无法形成生态河流。若能将污水治理达标后排入河道，再采取配套的工程措施保持水体的自净能力，在此基础上再通过山前水库的合理调度及河道中雨、洪水资源的利用，补充西部山前平原河道的，卜态用水，这些河段就能逐步达到生态河流的要求。

　　参考文献：

　　[1] 董哲仁．水利工程对生态系统的胁迫．水利水电技术，2003，(7)．

　　[2] 孙东亚，赵进勇，董哲仁．河流生态修复工程的评估准则．中国水利水电科学研究院，2005，(12)．

　　[3] 蔡庆华，唐涛．河流生态学研究中的几个热点问题．应用生态学报，2003，(14)．

　　[4] 于伟东．河流水生态环境恢复之我见．水信息网，2002，(3)．

　　[5] 王志民．海河流域水资源管理研究．天津：天津科学技术出版社，2001．

　　作者简介：尹发能，男，华东师范大学资源环境科学学院，博士研究生；襄樊学院地理系，讲师。

　　来源：《人民长江》2007年2月