一、河道生態(tài)恢復(fù)的必要性

　　河流是流水作用形成的主要地貌類型，它通過(guò)匯集地表、地下徑流，溝通了內(nèi)陸與海洋，是自然界物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的一個(gè)重要通道。河流生態(tài)系統(tǒng)由河岸、河底、主槽、灘地、湖泊、沼澤、洪泛平原等組成，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)完備、功能復(fù)雜、類型多樣、物種繁多的生態(tài)系統(tǒng)。它以水為主體，通過(guò)水位漲落變化，補(bǔ)充地下水，滋潤(rùn)兩岸的土地形成森林、草原、城市及農(nóng)村生態(tài)系統(tǒng)并為它們提供生態(tài)服務(wù)。

　　河北省海河流域自建國(guó)以來(lái)，經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，在流域山區(qū)建成大中小型水庫(kù)上千余座，總庫(kù)容百余億立方米，控制流域山區(qū)面積近90%.這些水利工程設(shè)施在防洪減災(zāi)、除澇治堿和保證農(nóng)田灌溉等方面發(fā)揮了重要作用，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力得到顯著提高。但是，由于人類對(duì)自然規(guī)律認(rèn)識(shí)的局限性，在改造自然時(shí)，也對(duì)環(huán)境帶來(lái)了眾多的負(fù)面影響，其中最突出的就是對(duì)河流生態(tài)環(huán)境的影響，主要表現(xiàn)在：①水庫(kù)蓄水使降雨形成的地表徑流被人為地調(diào)控，原有水文過(guò)程已發(fā)生時(shí)空變化；②通過(guò)引水灌溉，使河流徑流性水資源發(fā)生地域性再分配，導(dǎo)致下游地區(qū)徑流明顯減少；③河道建閘蓄水，切斷了河流水文的縱向聯(lián)系，也使許多洄游性水生生物消失。

　　由于人類對(duì)河流水文狀態(tài)的過(guò)度干擾，使原有的自然水生態(tài)系統(tǒng)逐步退化，生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)性變差，水生態(tài)系統(tǒng)對(duì)區(qū)域水熱平衡的調(diào)節(jié)能力減弱，原有濕生環(huán)境改變導(dǎo)致生物物種退化和消亡，水體的循環(huán)演替功能消失，由此導(dǎo)致了區(qū)域干旱化、可利用水資源銳減、土地沙化、生物資源消失、環(huán)境污染加劇等許多生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，而這些是人類在征服自然、獲得經(jīng)濟(jì)收益的同時(shí)，所付出的巨大的生態(tài)代價(jià)。

　　主體位于海灤河流域的河北省，水資源開(kāi)發(fā)程度高，其中地表水資源開(kāi)發(fā)程度達(dá)89%，所以產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題很具有典型性，主要有：

　　（1）河道斷流：據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我省京津以南17條主要河流，在20世紀(jì)80年代以前，間斷有斷流；80年代以后，斷流天數(shù)明顯增多，到1997年各河平均河干天數(shù)達(dá)335天。

　�。�2）改變了泥沙的沖淤規(guī)律。攔河建壩、蓄水建庫(kù)，均可引起河流水文情勢(shì)變化，從而改變河流泥沙運(yùn)淤規(guī)律。滹沱河是一條典型的游蕩性河流，河床擺動(dòng)頻繁，自上游建水庫(kù)后，改變了下游河道淤積規(guī)律。建庫(kù)前以淤積為主的河道，建庫(kù)后發(fā)生沖刷，造成沖刷段下游河床發(fā)生更為嚴(yán)重的淤積。

　�。�3）循環(huán)過(guò)程發(fā)生變化。地表水徑流量的減少，使河流普遍出現(xiàn)干涸斷流，入海水量減少，也影響到河流補(bǔ)給地下水量。同樣地下水的超采引起地下水位下降，包氣帶的厚度增加，貯蓄水能力增大，降水入滲量增加，又使地表徑流減少。

　�。�4）河流生態(tài)系統(tǒng)受損。河流生態(tài)系統(tǒng)受到河湖圍墾、修筑水壩及其它河網(wǎng)改造、岸邊工程等影響后，使季節(jié)性淹沒(méi)區(qū)減少，天然濕地大量喪失，洄游通道不暢，各類適生生物的生境、棲息地被大量壓縮，有的食物鏈中斷，許多河流已由生物多樣性及其豐富的生態(tài)系統(tǒng)逐漸退化為不適于生物生存之地。

　　（5）河床干化導(dǎo)致河道沙化，成為風(fēng)沙源。以石家莊市滹沱河為例，滹沱河位于石家莊市區(qū)的北部，最近處距市中心僅8km左右。由于河床干化，昔日的河流自然景觀嚴(yán)重破壞，河流生態(tài)用水的缺少，影響了自然水循環(huán)對(duì)地下水的補(bǔ)給，破壞了河道底床的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。干枯的滹沱河河道對(duì)石家莊市區(qū)環(huán)境質(zhì)量的影響日益突出，河道中裸露的沙灘地已成為石家莊市沙塵的重要來(lái)源。另外，受河道干枯、地下水位下降、土地干化、蒸發(fā)潛熱減少多方面影響，城市熱島效應(yīng)更為顯著。

　　綜上所述，河道生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)與保護(hù)，對(duì)于整個(gè)海河流域的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)具有重要意義，對(duì)于促進(jìn)全流域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展將起到不可替代的作用。

　　二、河北省海河流域河道生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的目標(biāo)

　　水生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的根本目的，就是重建受損或退化的生態(tài)系統(tǒng)，維持流域水資源的可再生循環(huán)能力，促進(jìn)水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和良性循環(huán)。而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要進(jìn)行三個(gè)層次的工作：一是對(duì)河北西北部山區(qū)的徑流形成區(qū)實(shí)施有效的保護(hù)，確保進(jìn)入平原區(qū)的徑流型水資源大體保持穩(wěn)定；二是對(duì)流域水資源實(shí)行合理配置和高效利用，保持在開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中的水土平衡、水量平衡和水鹽平衡，使人工用水循環(huán)和天然用水循環(huán)保持和諧關(guān)系；三是認(rèn)真檢討和反思人類自身對(duì)水資源開(kāi)發(fā)利用方式的利弊，采取積極的生態(tài)恢復(fù)策略，保證全省區(qū)域生態(tài)最低限度的水資源支撐條件，防止水生態(tài)系統(tǒng)功能的萎縮和環(huán)境問(wèn)題的蔓延。

　　生態(tài)恢復(fù)的基本內(nèi)涵就是在遵循自然規(guī)律的前提下，根據(jù)群落演替理論，通過(guò)物理的、化學(xué)的和生物的技術(shù)手段，控制待恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的演替方向和演替過(guò)程，把退化的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)或重建到既可以最大限度地為人類所利用，又保持了系統(tǒng)的必要功能，并使系統(tǒng)達(dá)到自維持的狀態(tài)。

　　根據(jù)河北省經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的要求，提出河道生態(tài)環(huán)境恢復(fù)目標(biāo)如下：近期（2010年）目標(biāo)要達(dá)到城市景觀河（湖）和主要生態(tài)河流的流量和水面得到恢復(fù)；保障河流最低入海量；保護(hù)和恢復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性；入河污染源得到進(jìn)一步治理，地表水環(huán)境達(dá)到環(huán)境功能區(qū)劃要求，全省水生態(tài)惡化狀況得到緩解。遠(yuǎn)期（2030年）目標(biāo)是主要河流的流量和河流動(dòng)力過(guò)程得到恢復(fù)，以保持河流和河道最基本的生態(tài)功能；進(jìn)一步恢復(fù)入海河口地區(qū)生態(tài)環(huán)境；地表水環(huán)境達(dá)到當(dāng)年的環(huán)境功能區(qū)劃要求，全省河流生態(tài)系統(tǒng)得到恢復(fù)，水環(huán)境得到全面改善。

　�。ㄈ�）河流生態(tài)環(huán)境恢復(fù)指標(biāo)值

　　（1）恢復(fù)河道長(zhǎng)度及最小生態(tài)用水：近期，首先保證衛(wèi)河、南運(yùn)河、漳衛(wèi)新河、清涼江等骨干輸水河道生態(tài)用水，恢復(fù)1356km河道的最小生態(tài)用水，恢復(fù)河流水面面積325km2；遠(yuǎn)期，在近期基礎(chǔ)上增加滹沱河、滏陽(yáng)河、唐河、子牙河、大清河干流河道水面，再恢復(fù)1443km河道的最小生態(tài)用水，恢復(fù)河流水面378km2.

　�。�2）最低入海水量：近期為滿足河口基本生態(tài)用水要求，最低入海水量不少于地表徑流量的10%，約14.5億立方米；遠(yuǎn)期在維持近海生態(tài)環(huán)境的同時(shí)還要考慮河口段沖淤平衡要求，最低入海水量不低于25億立方米。

　　（3）為維持一個(gè)良好的水生態(tài)環(huán)境，不但要有生態(tài)用水，同時(shí)還必須保證水的清潔。隨著生態(tài)恢復(fù)用水增加和污水治理率的提高，2010年實(shí)現(xiàn)地表水環(huán)境功能區(qū)達(dá)標(biāo)；2030年要全部達(dá)到當(dāng)年的地表水環(huán)境功能區(qū)劃要求。

　　三、河道生態(tài)環(huán)境恢復(fù)用水量的估算

　　要恢復(fù)河流生態(tài)環(huán)境，保證河道生態(tài)用水是必不可少的前提條件。河道生態(tài)恢復(fù)用水量主要考慮兩方面：一為考慮河流水體維持原有自然景觀，使河流不萎縮，并能基本維持生態(tài)平衡所需的最小水量；二是考慮現(xiàn)狀條件各主要河段的污染情況，按水污染防治規(guī)劃的要求，所需增加的稀釋水量，但從河北省水資源狀況而言，不宜考慮用清潔水稀釋的辦法來(lái)改善水質(zhì)。改善水質(zhì)必須靠推廣清潔生產(chǎn)技術(shù)、控制污染源及提高污水處理率來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，稀釋水量未予考慮。

　　河道環(huán)境用水量包括維持河流不干涸與入海水量，自20世紀(jì)60年代以后，河北省的主要河流（除灤河外）由于上游大型水利工程控制，基本處于斷流狀態(tài)，河道的滲漏與蒸發(fā)狀況有了極大的改變，一方面是由于長(zhǎng)期干涸，包氣帶土壤水分狀況變化，包氣帶厚度加大，滲漏量加大，例如1989年汛期黃壁莊水庫(kù)經(jīng)滹沱河干流泄水9億多立方米，在其下游80km河道內(nèi)補(bǔ)給地下水（實(shí)質(zhì)上是滲漏量）達(dá)1.66億立方米，如按理想的枯季流量來(lái)作為維持河道不干涸的環(huán)境用水勢(shì)必偏小，因此我們認(rèn)為在推算最小環(huán)境用水量時(shí)，應(yīng)以近期過(guò)水年份河道的實(shí)際損失量作為基礎(chǔ)推算較為合理。

　�。ㄒ唬┖拥雷钚…h(huán)境用水量計(jì)算

　　河道最小環(huán)境用水通常采用非現(xiàn)場(chǎng)類型的Tennant法和7Q10法計(jì)算；也可根據(jù)實(shí)測(cè)的受人類活動(dòng)較小、基本代表河流原有自然景觀偏枯年份非汛期各河平均最小流量，作為維持河流不干涸所需最小流量的依據(jù)。

　　1.Tennant法計(jì)算

　　河北省多年平均地表水資源量為126億立方米（1956~1997年系列），按Tennant法從維持河道原有的自然景觀、兼顧水生生物保護(hù)考慮，以多年平均徑流量的10%作為最小環(huán)境用水量，由此計(jì)算得河北省河道應(yīng)維持的最小水量為12.6億立方米。

　　2.7Q10法計(jì)算

　　根據(jù)《制訂地方水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)原則和方法》（GB3838～83）中規(guī)定：一般河流采用近十年最枯月平均流量或90%保證率最枯月平均流量。按該方法計(jì)算，全年河道最小環(huán)境水量為14.3億立方米。

　　3.按實(shí)測(cè)枯水季月平均流量推算

　　此法依據(jù)是認(rèn)為河北平原河流在50、60年代出現(xiàn)偏枯水年份河流中仍能發(fā)生最小流量的狀況為原有自然景觀狀況，據(jù)此選取1958年、1961年、1962年三個(gè)偏枯年份非汛期河道流量，計(jì)算出各河流的平均最小流量，再統(tǒng)計(jì)河北平原1991~1997年20條主要河流的多年平均河干天數(shù)。以各河河干天數(shù)與平均最小流量相乘，計(jì)算得維持河流不干涸需增加的環(huán)境用水量為34.8億立方米。此外，還要考慮到河北省南系諸河的季節(jié)性特點(diǎn)，據(jù)對(duì)1958年子牙河、大清河下游河道的統(tǒng)計(jì)，每年干旱年份斷流天數(shù)相當(dāng)于現(xiàn)狀干涸天數(shù)的40%，因而以恢復(fù)原有河道景觀為基礎(chǔ)的環(huán)境生態(tài)用水應(yīng)為34.8億立方米×0.6=20.9億立方米，再扣除枯水期的入海徑流量4.9億立方米，這樣得到的維持河道原有景觀狀況的最小環(huán)境用水為16億立方米。

　　以上三種方法計(jì)算得河道最小環(huán)境用水量在12.6~16億立方米之間，綜合考慮三種方法計(jì)算結(jié)果，我們認(rèn)為河北省全年河道最小環(huán)境用水量應(yīng)維持在14.5億立方米。

　　（二）入海水量

　　為維持河口基本生態(tài)要求，到2010年與2030年平水年最小入海水量必須達(dá)到14億立方米。由于這14億立方米的水必須經(jīng)河道入海，所以河道最小環(huán)境用水有重復(fù)。因而入海水量宜與河道最小環(huán)境用水量綜合考慮，以入海水量為基準(zhǔn)，加上各河段輸水的最小損失，作為平原河道維護(hù)生態(tài)平衡的最低用水量。

　　四、河道生態(tài)環(huán)境恢復(fù)對(duì)策

　　（一）實(shí)施跨流域調(diào)水

　　緩解水資源緊缺狀況，需從“開(kāi)源”和“節(jié)流”兩個(gè)方面采取措施。從河北省水資源利用現(xiàn)狀來(lái)看，由于開(kāi)發(fā)利用程度已達(dá)到很高程度，所以進(jìn)一步挖潛潛力不大。因此從外流域調(diào)水，才能從根本上緩解水資源不足的矛盾。

　　引水工程用水安排是優(yōu)先解決城鎮(zhèn)及重要工業(yè)用水，并適當(dāng)補(bǔ)充輸水沿線的農(nóng)業(yè)用水。南水北調(diào)工程是一項(xiàng)旨在解決受水區(qū)工業(yè)、農(nóng)業(yè)和城市生活用水的工程，其根本出發(fā)點(diǎn)都是圍繞著解決國(guó)計(jì)民生發(fā)展中的制約因素——水資源不足的問(wèn)題。要解決河道生態(tài)恢復(fù)用水問(wèn)題，一是要在調(diào)水規(guī)劃中增加為維護(hù)生態(tài)平衡、防止生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化、恢復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng)的用水量指標(biāo)；另一方面則是要對(duì)調(diào)水后流域內(nèi)的水資源進(jìn)行優(yōu)化配置，建立合理的調(diào)配機(jī)制，有條件的地區(qū)可考慮將調(diào)水工程與河道生態(tài)恢復(fù)用水相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)一水多用。

　　河道環(huán)境用水主要包括維持河道一定水量、補(bǔ)充河道水面及浸潤(rùn)帶蒸發(fā)和河道滲漏損失所需的水量。2010年前河北省結(jié)合南水北調(diào)工程，恢復(fù)1356km河道最小生態(tài)用水，恢復(fù)水面面積325km2.扣除南水北調(diào)東線輸水骨干河道的輸水損失，河北省在2010年的實(shí)際生態(tài)補(bǔ)水為1.48億立方米，到2030年再增加河長(zhǎng)1443km，水面面積378km2.這樣至2030年恢復(fù)水面的河道長(zhǎng)度達(dá)到2799km，面積達(dá)到703km2，河道環(huán)境用水量為22.54億立方米。

　�。ǘ�）加強(qiáng)河道生態(tài)環(huán)境的綜合整治

　　要改變河道現(xiàn)有的生態(tài)景觀，除水利工程措施外，還必須采取生物工程措施。生態(tài)恢復(fù)并不是簡(jiǎn)單地塑造一個(gè)原有水文景觀，因?yàn)榻?jīng)過(guò)人為超強(qiáng)度干擾后，許多方面是難以恢復(fù)的，如水庫(kù)的建造導(dǎo)致下游河道干涸。河道生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)，不能簡(jiǎn)單地理解為在河道中有常流水，在山前地區(qū)幾公里寬的干涸沙石河床中要維持幾十米寬的長(zhǎng)流水道是極為困難的，所以河道的生態(tài)恢復(fù)應(yīng)從生物工程建設(shè)著手。

　　自然的河流，從河槽、漫灘到兩岸的臺(tái)地，存在著水分、土壤類型、營(yíng)養(yǎng)、地形等多種差異，存在著植被的不同演替階段。而經(jīng)過(guò)人為調(diào)節(jié)后的河流，水生環(huán)境發(fā)生巨大變化，使原有的植被群落受到損害，生物多樣性降低。通過(guò)在河流濱岸建立綠色廊道，對(duì)現(xiàn)有河道除了盡可能保持原有的寬度和自然的狀態(tài)外，主要采取建立植被緩沖帶的形式替代人工砌岸，使之成為具有棲息地、生物廊道、濱岸過(guò)濾帶、生物堤等多種生態(tài)功能的生態(tài)河道。河流濱岸建設(shè)線狀、帶狀植被廊道，與山體植被、平原防護(hù)林網(wǎng)、城市園林等綠化帶縱橫交錯(cuò)，構(gòu)成多級(jí)綠色廊道網(wǎng)絡(luò)，除了防止水土流失外，還具有生物遷徙通道的作用。因此在山前區(qū)的干涸河灘上，應(yīng)以兩岸建設(shè)生物防護(hù)工程為主來(lái)逐步縮小由于斷流給生態(tài)環(huán)境所帶來(lái)不良的影響，因地制宜地合理利用河道，在保證行洪需要的情況下，在裸露的河灘上植樹(shù)造林，種植灌草。滹沱河正定段采用堤防生物防護(hù)工程，建造了0.48萬(wàn)ha的生物防護(hù)林工程，將河道沙灘由原寬3~5km，變?yōu)檠刂茖?dǎo)線約寬2km，裸露沙灘由0.94萬(wàn)ha縮減為0.27萬(wàn)ha，有力地治理了風(fēng)沙災(zāi)害，并且成為石家莊市和正定縣人民郊游的好去處。

　�。ㄈ�）充分利用污水資源

　　充分利用處理達(dá)標(biāo)后的污水，是解決河道環(huán)境用水的另一個(gè)重要途徑。河北省中東部平原由于缺水，在河道已修建了不少閘壩，節(jié)節(jié)攔蓄，不少河段實(shí)際上是長(zhǎng)年有水，但大部分水質(zhì)較差，污染較重，無(wú)法形成生態(tài)河流。若能將污水治理達(dá)標(biāo)后排入河道，再采取配套的工程措施保持水體的自凈能力，在此基礎(chǔ)上再通過(guò)山前水庫(kù)的合理調(diào)度及河道中雨洪資源的利用，補(bǔ)充西部山前平原河道的生態(tài)用水，這些河段就能逐步達(dá)到生態(tài)河流的要求。