拒马河生态治理规划的思路与方法

2010-02-14 06:07
中国水利 2010年7期
关键词:平原山区河道

唐 颖

(北京市水利规划设计研究院,100048,北京)

一、拒马河流域概况

拒马河流域位于太行山、燕山山脉衔接地带,拒马河为海河流域大清河北支白沟河水系的支流,是北京市西南与河北省交界处的一条界河,发源于河北省涞源县西北太行山麓,在十渡镇大沙地入北京境内,流经十渡、六渡、张坊等村镇。拒马河张坊以上为山区河道,自千河口村再向下行,河道渐开阔,在张坊镇西的张坊水文站出山流入平原,于下游落宝滩分为南北两支。南支进入河北省,称南拒马河;北支流经北京市界内,称北拒马河。北京市境内拒马河河道长56 km,流域面积为 441.3 km2,其中山区段河道长40 km,流域面积约400 km2,平原段河长16 km,流域面积约41km2。

1.自然条件得天独厚

拒马河主河道流经北京市房山区,山区段河道常年有水,是目前北京市唯一一条水资源量较多、水质达到饮用水水源标准的河流。拒马河山区河道位于北京市十六景之一的著名十渡风景区内,河水清澈,河流平静温顺,涓涓流淌,两岸山峰平地拔起,谷壁峭立,峰林叠翠,河谷蜿蜒曲折,像一条彩带,与两岸秀美的景色相连,山环水绕,山水相依,景色迷人,素有“北方小桂林”之称。下游河道自千河口以下进入平原区,河道开阔,基本为北京市与河北省的界河,河道内砂石资源丰富。

2.水资源相对丰沛

拒马河是北京市常年有水的河流,张坊站实测多年平均年径流量为5.34亿m3。拒马河至今大部分河段水体水质为Ⅱ~Ⅲ类,是北京市4个重要应急水源地的唯一一处地表水源地。根据《北京市水资源综合规划——北京市地表水资源量调查与评价》,大清河水系(北京境内)流域面积2 219 km2,山区流域面积1 615 km2,平原流域面积604km2。拒马河所在的大清河流域(北京境内)1956—2000年系列平均天然年径流量为2.34亿m3,不同保证率50%、75%、95%的天然年径流量分别为 1.75 亿 m3、1.0 亿 m3、0.56 亿 m3。与北京市五大水系相比,其多年平均径流量占全市总量的13.2%。

拒马河径流量的特点是年际变化大,年内分配不均,以拒马河张坊代表站为例,1956—2000年系列平均天然年径流量为5.54亿m3,最大年径流量 22.18亿 m3(1956年),最小年径流量 1.33亿 m3(1972年),相差达 16倍,多年平均年内汛期(7~9月)径流量为3.3亿m3,占全年的64%。

3.极易发生洪涝及泥石流灾害

拒马河流域地处太行山脉,西北部群山环抱,东南部为平原,山前区坡度大,有利于暴雨的增幅,易触发强对流天气,使暴雨的高值沿山前分布。流域内降雨主要集中在6~9月,约占全年降雨量的85%,由于山区与平原区地形高差大,坡陡流急,导致山区洪水大量涌入平原,而平原区地势平坦,又多低洼地区,排水不畅,极易发生洪涝灾害。

拒马河的自然灾害由山区泥石流及平原洪灾组成,洪水来势凶猛,洪灾频繁。据史料记载,1900年以来拒马河发生14次洪涝灾害,尤其是1939年千河口洪峰流量7 100 m3/s,造成沿河村庄房屋倒塌,农田被毁,人畜伤亡,财产损失巨大。

二、河道现状分析及相关规划成果

1.河道现状分析

拒马河位于大清河流域北支的上游,地处河北省与北京市交界,长期以来两地区就防洪与水资源利用等问题存在不同意见,至今拒马河干流始终未进行全面、系统的规划治理,目前,干流上没有大型的水利控制工程。现状拒马河(北京市境内)主河道断面型式为复式,主河槽宽(50~90 m),河底纵坡 0.002~0.016,河道防洪排水能力不足5年一遇标准。

拒马河山区河道的山、水等自然环境优势,使得河道两岸汇集多处度假村,成为十渡风景区内的重要旅游区,对地区的经济社会发展起着重要作用。但旅游业的发展在为社会带来巨大利益的同时,也对河流生态系统造成不同程度的影响和破坏,甚至导致鱼虾绝迹、河道断流和河槽萎缩等严重后果。据统计,拒马河原有42种鱼类生存,其中包括多鳞铲颌鱼、东方薄鳅、黄线薄鳅等3种国家保护鱼类,但由于沿河两岸旅游的粗犷式发展,建设用地的无序扩张,破坏了自然山水景观,拦河坝等建筑物的建立,使鱼类洄游受到影响,并且电鱼和乱捕现象时有发生,使得鱼的种类由1996年的42种减少到现在的24种,多鳞铲颌鱼、东方薄鳅、黄线薄鳅濒危。在20世纪60年代曾有甲鱼,现在已经绝迹。

近年干旱少雨,加之上游截流引水,张坊以下拒马河平原河道基本断流,现状河道内乱采砂石现象十分严重,遗留了许多废弃砂石坑和弃料堆,造成河床零乱不堪。砂石的无序开采,致使大部分河段河床表土被去除,砂石裸露,植被稀少,地表植被覆盖率不足10%,成为“沙尘暴”新的风沙源。同时,随着地区经济社会的发展,沿河污水排入量逐年增多,两岸污水均未进行处理而直接排放,河道内有大量垃圾堆放,生态环境日益恶化。

综上所述,现状拒马河在防洪、排水、生态环境等方面都不同程度地存在着诸多问题,阻碍了拒马河流域生态环境及城市建设的可持续发展。特别是平原河段的地下水源区,保护范围内包气带的渗透性强、防污性能差,地下水一旦受到污染很难再净化,重新恢复需要几个世纪时间。

2.相关规划成果

根据国务院批复的 《海河流域水污染防治规划》及《北京市水功能区划》成果,拒马河河道为Ⅱ类功能水体。

根据 《北京城市总体规划(2004—2020 年)》,房山区为“西部生态涵养带”的发展中心之一,是连接京冀西南地区的门户。

根据 《西部发展带协调规划(2005—2020年)》, 房山区是北京城市西南重要的生态屏障,拥有丰富的历史文化遗产和自然旅游资源,要求房山区以生态维护、水源保护、适度旅游和生态农业开发为主,严格控制浅山区开发建设,加强绿化建设和生态恢复。

根据《房山新城规划(2005—2020年)》及张坊镇、十渡镇的镇域规划,拒马河防洪标准为20年一遇,排水标准为10年一遇。

而现状拒马河河道至今未进行统一规划、全面系统的治理。因此,现状拒马河的河道功能、生态环境及景观等方面均与社会发展不相适应,与相关区域规划不相协调,应加快拒马河治理规划的制订,保障基础设施建设先行,完善与之相关的其他规划的成果。

三、河道治理规划

在充分研究拒马河河流特点、现状存在问题的基础上,依据相关规划成果,结合生态治河的先进理念,提出拒马河河道治理的规划思路、治理目标,并根据不同河段河道的功能定位确定工程总体布局,制定河道治理方案。

1.规划思路

拒马河是目前北京市唯一一条上游来水有保障、水质高、水量充沛的河流,为京西南地区重要的水生态屏障,是北京重要的水源地之一。因此,拒马河河道的治理规划要以尊重自然山水为前提,保留河道的天然属性,紧密结合《房山新城规划》等区域规划,在满足河道的防洪、排水要求的同时采用生态修复、综合治理的方法,恢复拒马河水系的动态系统,使其水生态环境成为可持续状态。

根据拒马河的山区与平原区的不同环境特点,其治理思路为:拒马河山区河道以恢复河流自然生态为重点,重点村镇加强防洪安全措施,村镇密集区及两岸旅游区增加截污、治污设施,维护现有的自然山水文化,保持现状良好的生态环境;平原河道以环境整治、防洪达标为重点,实施两岸截污、治污,结合河道现状遗留的砂石坑及村镇规划对河道景观的要求,本着挖填平衡的原则进行河道疏挖与筑堤、整治砂石坑和健康河滨带的建设等,营造良好的滨河环境,为地区可持续发展提供基础保障。

2.治理目标

根据拒马河河道现状及相关规划成果,确定河道治理的目标为:实现河道10年一遇~20年一遇的防洪标准 (重点镇防护标准为20年一遇),平原河道排水标准达到10年一遇;结合截污、治污工程,将拒马河河道两岸污染源截流、治理;利用生态治河的理念,通过水生植物种植、绿化河坡、河岸等生态修复措施,将绿化拒马河两岸,形成健康、近自然河流生态系统,使拒马河河道水体水质逐步恢复到Ⅱ类水体,实现维持河流健康生命、良性循环的目标。

3.河道功能分区

根据 《房山新城规划》报告提出的,要全面保护与恢复房山山水生态系统,推进山区、浅山区生态恢复,山区建设风景名胜区、地质公园、森林公园、自然保护区;丘陵和平原区引进都市型休闲娱乐产业。同时提出:山区加强与河北涞水在生态建设、拒马河流域生态恢复及旅游发展等方面的合作;平原依托长琉路打造南部京冀边界景观通廊,与拒马河景观带联为一体,突出平原景观特色与拒马河滨水景观。

结合上述地区发展功能要求,根据拒马河山区与平原河道的不同特点,山区河道规划定位为生态涵养保护区、水源保护区和自然风景区,河道功能主要是排泄洪水、雨洪利用、水源涵养和休闲旅游;平原区河道规划定位为水源保护区,河道功能主要是排泄洪水、蓄滞雨洪与水源涵养。

4.河道治理方案

为了拒马河流域的可持续发展,维持河道的健康生命,本次拒马河治理规划在分析拒马河上下游出入境水量的同时,提出近期保证拒马河的径流平均流量10%的河道生态需水量,远期达到径流平均流量30%的生态需水量的目标。河道治理在满足防洪、排水要求的前提下,结合生态需水量、生态修复方案进行河道设计。

根据拒马河山区与平原区的不同特点,规划治理方案为:

(1)山区河道

山区段河道随弯就势维持原有自然形态,保持河道的自然特征及水流的多样化,维持河道的天然山水景色。为保障山区段河道维持天然属性,避免水土流失,对山区河道不进行疏挖、筑堤的扰动,仅对重要村镇进行生态防护,保证一般村庄不受10年一遇洪水影响,重点镇不受20年一遇洪水淹没。对于河道凸岸滩地,结合旅游规划进行开发利用,但不可建设永久建筑物等阻水设施,遇洪水时可淹没,避免旅游业无序开发、随意占地。同时结合专业旅游村和分散点源的截污治理,通过补种水生植物和湿生植物,完善河道生态系统功能,提高河流自净能力。另外,对现有挡水坝进行统一改造,修建鱼道,充分考虑鱼类的洄游,为各类水生物提供栖息繁衍的空间,保护河道水生态环境,构建山区生态水域。

(2)平原河道

拒马河自片上村西南出山后进入平原区,北京境内平原段河道长16km。此段河道位于山区与平原交界的冲洪积扇上游,水流由急变缓,水流条件复杂。河道于出山口下游3km处分为南、北两支,南支进入河北省,北支位于北京境内。北支又于河道下游 9 km处分为南、中、北三支,行进2~5 km后出北京市界。另外,北拒马河北支与中支在距市界1 km处有南水北调暗涵穿过。而现状拒马河河道未进行统一规划与治理,河道两岸无堤防,无防汛道路,无明确的管理范围,以及现状河道内挖砂、堆砂现象严重,河道两岸污水未经处理直接排放,垃圾随意堆放等,致使此段河道凌乱不堪,生态环境恶劣。因此,拒马河平原段的河道治理尤为重要,河道规划既要保障重点工程不受影响,又要满足河道防洪排水标准,还要考虑恢复河道的生态环境,与周边区域规划相协调,有一定难度。

本次规划将拒马河 (北京境内)平原河道分为:拒马河、北拒马河和北拒马河北支、中支、南支5段河道分别进行整治。治理方案为:在现有河道的基础上,进行水面线计算,绘制现状河道20年一遇洪水淹没线,以此淹没线作为规划河道与堤防的参考线路,用以确定河道管理范围。考虑低标准水流归槽,高标准洪水漫滩行洪,规划河道横断面型式为复式梯形,根据河道10年一遇洪水流量及20年一遇洪水流量的分流比设计各段河道主槽的河道参数,结合村庄和农田的重要性和用地规划设计河道堤防线路,河道的疏挖、防护、筑堤均考虑采用生态的工程措施,河道的设计、堤防线路的布置及筑堤高程考虑与地区规划和景观要求协调。

平原河道遗留了较多大砂石坑,本次尽可能利用河道现状的砂石坑、洼地扩大蓄水面积,有水的地方形成生态湿地,无水的地方植树绿化,一方面削减洪峰、减轻干流下游防洪压力,另一方面改善水质,改善环境景观,为居民营造绿色生态空间,同时最大限度地利用雨洪,回补地下水,涵养水源。

拒马河河道的治理、防护、截污、生态修复、绿化美化同期进行,以便尽快恢复拒马河的水生态环境,使其与地区规划相吻合,满足可持续发展的要求。

[1]北京市水资源综合规划项目组.北京市水资源综合规划专题——北京市地表水资源量调查与评价[R].2006.

[2]北京市人民政府与北京城市规划设计研究院.北京城市总体规划(2004—2020 年)[R].2005.

[3]北京市规划委员会与房山区人民政府.房山新城规划(2005—2020年)[R].2005.

[4]北京市房山区水务局,中国农业大学水利与土木工程学院.北京市房山区水资源综合规划[R].2007.

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