李棟，權(quán)瑩瑩，張雙，李永華，李洪衛(wèi)，趙磊

（1.山東省濱州市水利局，256600，濱州；2.山東省濱州市簸箕李灌溉管理局，256600，濱州；3.山東省濱州市韓墩引黃灌溉管理局，256600，濱州；4.山東省濱州市小開河灌溉管理局，256600，濱州）

濱州中心城區(qū)河湖水系連通工程建設(shè)特色及其成效分析

李棟1，權(quán)瑩瑩2，張雙3，李永華1，李洪衛(wèi)1，趙磊4

（1.山東省濱州市水利局，256600，濱州；2.山東省濱州市簸箕李灌溉管理局，256600，濱州；3.山東省濱州市韓墩引黃灌溉管理局，256600，濱州；4.山東省濱州市小開河灌溉管理局，256600，濱州）

河湖水系連通工程；水質(zhì)提升；濱州市

一、工程建設(shè)背景及意義

山東省濱州市地處黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)、山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)和環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈、濟(jì)南省會城市群經(jīng)濟(jì)圈“兩區(qū)兩圈”疊加地帶。中心城區(qū)以老城區(qū)為主，區(qū)域內(nèi)河道淤積、老化現(xiàn)象嚴(yán)重，造成河湖面積萎縮、水體腐化，破壞了水資源供給與需求平衡，嚴(yán)重影響附近居民生產(chǎn)、生活。近年，在新時期水利工作方針指引下，通過建設(shè)河湖水系連通工程，濱州市中心城區(qū)水系規(guī)劃布局更加合理，進(jìn)一步增強(qiáng)了城市抗洪除澇和郊區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉能力，實(shí)現(xiàn)了水資源的優(yōu)化配置，改善了水環(huán)境現(xiàn)狀，在兼顧水系蓄水的同時，增加了水景觀，城市品位得到提升；下游水系的河水通過西沙河、新立河、張肖堂干渠及秦臺河等進(jìn)入灌排渠系，保障農(nóng)田灌溉用水。

二、濱州市河湖連通水系工程概況

2002年以來，濱州市持續(xù)推進(jìn)實(shí)施河、湖、庫、渠相連，引、供、蓄、排水一體的“四環(huán)五?！背鞘兴倒こ?，打造了一個以“六縱”“五橫”“五?！薄捌呤睘榭蚣?、若干條生態(tài)徑流交叉連接的水系供排有機(jī)整體。其中，河湖水系連通工程主要包括“四環(huán)”水系連通工程、張肖堂沉沙池工程、“四環(huán)”外水系工程、南環(huán)河水質(zhì)控制工程和南海水生態(tài)環(huán)境治理工程。

1. “四環(huán)”水系連通工程

西環(huán)河：在西環(huán)河與長江三路交匯處修建擋水建筑物，使其上游蓄水位與南環(huán)河統(tǒng)一為9.5 m，下游蓄水位為7.7 m；開展西環(huán)河河口及12.6 km河道的清淤工作；建設(shè)攔蓄建筑物配套工程。

東環(huán)河：東環(huán)河地形南高北低，為凸現(xiàn)親水效果，在官莊村南修建橡膠壩（滾水壩），規(guī)劃上游蓄水位9.5 m、下游蓄水位7.7 m；開展東環(huán)河6.6 km河道的清淤工程；建設(shè)攔蓄建筑物配套工程。

北環(huán)河：分為西沙河至渤海十八路、渤海十八路至渤海九路、渤海四路至秦臺河、秦臺河至東環(huán)河4個工程段，2016年5月24日正式開工，預(yù)算總投資2625萬元，清淤土方58.89萬m3，2016年9月22日順利通過竣工驗(yàn)收。

南環(huán)河：西段長7.0 km河道進(jìn)行清淤拓寬，規(guī)劃水位9.5 m、河底高程6.5 m，渤海二十二路以東至蘭家總干間小溝拓寬清淤；中段自南海出水閘基本沿秦臺河上游段到渤海八路，8.0 km河段依據(jù)濱州市規(guī)劃局確定的線路進(jìn)行擴(kuò)寬清淤，規(guī)劃水位9.5 m，穿張肖堂干渠處新建倒虹吸1座；東段自渤海八路至工農(nóng)水庫新開河道1.24 km，規(guī)劃水位9.5 m；自工農(nóng)水庫至官莊村南3.06 km河段進(jìn)行清淤拓寬，規(guī)劃水位9.5 m。

2. 張肖堂沉沙池工程

張肖堂渠首沉沙池建設(shè)工程是河湖水系連通的源頭工程。早期，張肖堂渠首無沉沙設(shè)備，造成黃河水含沙入城，河道、水庫淤積，增加了城市防洪壓力。為解決該問題，在張肖堂渠首修建沉沙池，有效降低引黃含沙量，實(shí)現(xiàn)了清水入城、河湖卸淤連通。張肖堂水利工程實(shí)施后，在東干渠沉沙池修建3個引水閘，能夠?qū)⑶逅謩e輸導(dǎo)引入城區(qū)各河道、海湖。東半部，黃河水從沉沙池進(jìn)入張肖堂東干渠，再進(jìn)入新立河；向南有陳家閘，進(jìn)入秦口河，向北進(jìn)入北環(huán)河。西半部，黃河水從沉沙池西北側(cè)秦皇河引水閘進(jìn)入秦皇河，再通中海，由中海北側(cè)進(jìn)入北環(huán)河。沉沙池南邊有南海水庫引水閘，黃河水進(jìn)入南海水庫后成為東、西、南、北四條環(huán)城河和中海、北海的水源。這一水系布局整體看來就像一把巨大的梳子，經(jīng)過沉沙池沉淀的黃河水由南向北流入“六縱”各河道、海湖，其間又通過各支渠進(jìn)入“七十二湖”，最終分別進(jìn)入北環(huán)河流出城區(qū)，構(gòu)建起河湖貫通的城市水網(wǎng)。

3. “四環(huán)”外其余水系工程

新立河城區(qū)段自南環(huán)河至黃河二路段5.0 km進(jìn)行清淤治理，與南環(huán)河交叉處新建節(jié)制通航建筑物1座；秦臺河城區(qū)段自南環(huán)河至北環(huán)河長8.9 km進(jìn)行清淤治理，新建渤海六路攔污閘1座，改造黃河五路以南節(jié)制通航建筑物1座，改造秦臺河與北外環(huán)交叉處節(jié)制閘1座，在北環(huán)河以北修建攔蓄建筑物1座；張肖堂東干渠自黃河十二路至北環(huán)河長4 km進(jìn)行清淤治理，在與北環(huán)河交叉處新建倒虹吸1座，維持其引黃灌溉供水功能；秦皇河在與南環(huán)河交叉處修建節(jié)制通航建筑物，自黃河十二路至北環(huán)河長2.8 km進(jìn)行清淤拓寬，在北環(huán)河以北修建攔蓄建筑物1座；北新開河的西外環(huán)河至中海段長3 km進(jìn)行清淤拓寬，規(guī)劃水位7.7 m；在中海東、西出口處各修建節(jié)制通航建筑物1座。

4. 南環(huán)河水質(zhì)控制工程

城市河道實(shí)施河道整治、污染治理、水源補(bǔ)給等措施后，以水生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以工程方法為輔助，利用水壩、水閘跌水等技術(shù)進(jìn)行曝氣充氧，提高水中溶解氧值；利用生物凈化技術(shù)，建設(shè)生態(tài)湖、濕地等生態(tài)濕地系統(tǒng)，優(yōu)選去污能力強(qiáng)的植物物種合理配置，放送凈化能力強(qiáng)的魚類，改善河水水質(zhì)。

南環(huán)河水質(zhì)控制工程利用地形高差設(shè)置“滾水壩”，以重力落差天然加氧，同時定期從南海開閘放水，使南環(huán)河流動起來，增加水中含氧量。建設(shè)多處“水面擴(kuò)展區(qū)”，增加水體自凈能力，充分利用南海水庫沉淀水以保證南環(huán)河生態(tài)補(bǔ)水需求。將沿河所有開發(fā)地塊的各種污水用管線集中收集至城市污水廠經(jīng)處理后再排出，保護(hù)河水水質(zhì)。同時，引導(dǎo)沿河游客文明游玩，以監(jiān)督及自覺的“雙管理”實(shí)現(xiàn)水質(zhì)保護(hù)的長效性。

南環(huán)河中段自南海出水閘沿秦臺河上游段到渤海八路長8.0 km段結(jié)合現(xiàn)有的坑塘、魚塘等水面建設(shè)濕地，規(guī)劃最低水位9.5 m，實(shí)現(xiàn)蓄水、沉沙、凈化水質(zhì)以及向環(huán)城水系補(bǔ)水的多種功能。

5. 南海水生態(tài)環(huán)境治理工程

南海屬海河流域，張肖堂引黃灌區(qū)的渠首，是濱州市的南大門之一。庫區(qū)地處黃泛平原，地勢平坦，坡降平緩，自然地形由西南向東北傾斜，地貌屬于淺平洼地類型。目前，水庫已進(jìn)行綠化、鋪塑防滲以及亭閣、石雕等景觀建設(shè)，形成了濱州市最大的生態(tài)風(fēng)景區(qū)。

三、河湖水系連通工程成效及影響

濱州城區(qū)河湖水系連通工程建成了水系治理與景區(qū)建設(shè)相統(tǒng)一、工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)相一致、工程造型與周邊景觀相協(xié)調(diào)、工程布局與自然生態(tài)相適應(yīng)的水資源管理體系。

1. 對水資源的影響

經(jīng)測算，在來水保證率95%的特枯年份，河湖水系未連通時，河道平均水位13.16 m；實(shí)施河湖連通生態(tài)水網(wǎng)建設(shè)后，河道平均水位13.04 m，河底平均高程9～10 m，特枯年份的河網(wǎng)水系水深仍達(dá)3～4 m。在水系連通建設(shè)過程中，河道及水庫庫容都相應(yīng)擴(kuò)容疏浚，水位雖下降，但水資源調(diào)蓄總量有所提升，滿足用水需求的能力增強(qiáng)。水系連通后，濱州以用水總量紅線為約束，轉(zhuǎn)變水資源利用方式，加強(qiáng)本地水、海水、中水及微咸水利用，減少引黃河水量，目前年用水總量不超過用水紅線17.51億m3，引黃指標(biāo)不超過8.57億m3；以用水效率紅線為約束，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)工程型節(jié)水，提高用水效率；以水功能區(qū)限制納污紅線為約束，提高村鎮(zhèn)污水收集處理率，控制重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)廢污水排放，全面防治農(nóng)業(yè)面源污染，提高水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率。

2. 對水質(zhì)與水沙關(guān)系的影響

在河湖水系連通工程實(shí)施中，濱州市先后在新立河等河道建設(shè)截污閘、污水提升泵站以及污水管網(wǎng)清淤治理等工程，確保截污成效。水系連通后，水體流動進(jìn)一步加大，水循環(huán)、水體更新能力大幅度提升。以濱州市新立河水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)為例，選取氨氮作為水體水質(zhì)評價主要標(biāo)準(zhǔn)。河湖水系連通前后，新立河氨氮濃度變化明顯（見圖1）。由圖可見，實(shí)施河湖水系連通前，2010年監(jiān)測期的新立河年平均氨氮濃度為2.3 mg/L，嚴(yán)重超標(biāo)；全年僅有4個月（6月，8～10月）水質(zhì)符合Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)（NH3-N≤2.0 mg/L），其余月份均超過Ⅴ類。通過水系連通采取截污措施后，新立河水質(zhì)明顯改善，2015年監(jiān)測期的年平均氨氮濃度為1.0 mg/L；基本全年都能達(dá)到Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（NH3-N≤1.5 mg/L），其中3～11月更是達(dá)到了Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)（NH3-N≤1.0 mg/L）。水系連通工程促進(jìn)了河流水質(zhì)的顯著改善，有助于今后建立生活飲用水地表水水源地保護(hù)區(qū)以及水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)，隨著進(jìn)一步的開發(fā)、利用和保護(hù)，新立河將明顯發(fā)揮其生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。

引黃必引沙，泥沙一直是制約引黃灌區(qū)及引黃河道水系效益發(fā)揮和可持續(xù)性發(fā)展的重要因素。在水系連通配套工程建設(shè)中，張肖堂渠首等位置均新建了沉沙池，引黃水沉沙后，區(qū)域水系整體含沙量降低。以秦皇河源頭取水監(jiān)測點(diǎn)為主要研究對象建模進(jìn)行數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，水網(wǎng)水系整體含沙量明顯降低，水沙關(guān)系得到顯著改善（見圖2）。由圖可知，河湖水系連通前，2010年的秦皇河源頭取水監(jiān)測點(diǎn)的年平均含沙率為0.292%，月平均含沙率＞0.300%的有7個月；水系連通后，2015年年平均含沙率為0.081%，月平均含沙率均＜0.150%，其中1～4月的月平均含沙率更是＜0.050%。水系連通工程顯著改善了入河水沙關(guān)系，節(jié)省了灌區(qū)內(nèi)渠道的清淤成本，也為沉沙池及其周邊泥沙的遠(yuǎn)距離輸送、綜合利用提供了可能性。隨著水沙關(guān)系的不斷改善，可逐步實(shí)現(xiàn)引黃灌區(qū)的健康可持續(xù)發(fā)展以及整體生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益的提高。

圖1 濱州市新立河監(jiān)測點(diǎn)氨氮濃度對比圖

圖2 濱州市秦皇河源頭取水點(diǎn)水體含沙率對比圖

3. 對城鄉(xiāng)人居環(huán)境的影響

通過河湖水系連通及配套工業(yè)和城市污水處理措施，城市水體環(huán)境質(zhì)量得到改善；加速水體生態(tài)修復(fù)，構(gòu)建了湖清河暢的健康水系；在不影響水體生態(tài)的前提下，河湖水系周邊適度營建景觀工程，加強(qiáng)生態(tài)綠化，城鄉(xiāng)居民居住環(huán)境日益改善，同時配合濱州美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，一定程度上帶動了濱州房地產(chǎn)、旅游業(yè)的發(fā)展。

4. 對生態(tài)農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響

牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)，提高了水的利用效率，并帶動了種植業(yè)轉(zhuǎn)型。濱州近郊及沿河區(qū)域部分農(nóng)耕土地由原來種植需水量少的作物向種植需水量大的經(jīng)濟(jì)作物轉(zhuǎn)型。種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，帶動生態(tài)種養(yǎng)措施的多樣化發(fā)展，相應(yīng)的農(nóng)業(yè)技術(shù)人員缺口變大。同時，濱州市大力發(fā)展郊區(qū)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田水利建設(shè)，建成“旱能澆、澇能排”的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田352萬畝(1畝=1/15 hm2)，新增糧食生產(chǎn)能力30萬t，新增經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)值6億元，人均增收500元。水體水質(zhì)改善對養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)也有較大影響，水系連通后，對水體水質(zhì)要求較高的養(yǎng)殖魚、淡水蝦、蟹等的養(yǎng)殖數(shù)量逐漸增加。

河湖水系連通后，部分生態(tài)尾水和污水處理后的中水達(dá)到農(nóng)田灌溉及養(yǎng)殖業(yè)利用水平，將其補(bǔ)充入農(nóng)業(yè)、畜

5. 對公眾意識和社會文明程度的影響

在實(shí)施河湖連通水系工程的同時，濱州市加大水生態(tài)文明建設(shè)和節(jié)水宣傳力度，通過工業(yè)企業(yè)減污、水源地保護(hù)、河道水質(zhì)提升等措施改善水環(huán)境質(zhì)量，顯著提高了居民生活環(huán)境健康水平和環(huán)境滿意度，在全市范圍內(nèi)營造了濃厚的節(jié)水、水保氛圍。經(jīng)調(diào)研，2017年，公眾對水生態(tài)環(huán)境的滿意度達(dá)到75%，預(yù)計(jì)到2020年可達(dá)到80%。濱州市借河湖水系連通之力，沿河沿水興建水文化館、古村鎮(zhèn)等水文化宣傳陣營，通過對公眾水文化傳承與水生態(tài)文明意識的培養(yǎng)，促進(jìn)濱州市特色歷史文化體系的傳承和以水為核心的現(xiàn)代社會文明意識的整體增強(qiáng)。

四、結(jié)語

濱州市河湖水系連通工程有效了增加水量調(diào)蓄容積，提高了城市洪澇災(zāi)害防御、供水保障能力，改善了河湖水質(zhì)，提升了城市功能，為建設(shè)生態(tài)文明城市奠定了良好基礎(chǔ)。同時，使水資源與城市發(fā)展形成良好互動，以水網(wǎng)為紐帶、以水文化為依托，使水資源的公共屬性和濱水空間的共享得以強(qiáng)化，創(chuàng)造了人與自然和諧共處的良好生活環(huán)境，為塑造城市地區(qū)的濱水特征和展示城市特色奠定了良好的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)?！?/p>

[1]水利部.水利部關(guān)于推進(jìn)江河湖庫水系連通工作的指導(dǎo)意見的通知[Z]. 2013.

[2]陳雷.在全國水利規(guī)劃計(jì)劃工作會議上的講話[J].中國水利，2010(4).

[3]李原園.酈建強(qiáng),李宗禮.河湖水系連通研究的若干問題與挑戰(zhàn)[J].資源科學(xué),2011(3).

[4]劉伯娟.河湖水系連通工程必要性研究[J].人民長江,2014(16).

[5]周寶元.陳海峰.對河湖水系連通工作的思考[J].工程技術(shù)（引文版）, 2015(12).

TV213.4

B

1000-1123（2017）14-0045-03

2017-05-05

李棟，工程師，從事水資源管理工作。

責(zé)任編輯 鄭爽