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生态补水对灵寿地下水环境影响研究

作 者:薛立铭 (河北省灵寿县水务局,河北 灵寿 050500)


摘   要:本文主要介绍了生态补水对灵寿地下水环境影响的研究。
关键词:生态补水;地下水;环境影响

 

灵寿县位于河北省西北部山区,全县由山地、丘陵、平原3个地貌单元组成,属暖温带大陆性季风气候区,属海河流域,境内有磁河和滹沱河,磁河过境长度83km,流域面积753km2,滹沱河过境长度14km,流域面积317 km2;有磁右和灵正两大灌区,总设计灌溉面积38万亩。受特殊地理位置、气候特征和经济发展及人为等因素影响,我县水资源严重不足,水土流失等生态问题日趋凸现。据灵寿县第二次水资源评价提供的数据,我县2000年水资源总量为22424.72万立方米,其中山丘区水资源总量为21839万立方米,平原区水资源总量585.72万立方米。平均人均水资源量为747.49立方米,参照国际上通用的“水紧缺指标”(人均水资源量500-1000m3/年)属于重度缺水地区,同时我县现有水土流失面积426平方公里,水资源短缺严重的制约着灵寿的经济发展。随着经济社会的发展,工农业生产及居民生活需水量的增大,生态用水与工农业用水矛盾日益突出,水资源的开发利用超过了水资源的承载力和环境承载力,从而引发了一系列的生态环境问题。
针对我县水资源日趋紧张,水土流失问题亟待解决,开展生态补水对周边环境影响机理及效应研究,积极拓展雨洪资源利用效率,实施流域生态补水,弥补灵寿水资源不足,改善生态环境质量,提升县城品味,实现生态崛起,重现青山绿水,鸟语花香的新灵寿奠定坚实的基础,促进人类与水资源的和谐相处,实现工程水利向生态水利转变,为水资源可持续利用、水土保持生态修复提供科技支撑和技术保障。
1、技术实践及分析
1.1生态补水提出
水是构成生态环境的重要组成部分,优美的生态环境需要水,水又要靠良好的生态环境来涵养。水的开采与补给是一个动态平衡过程,当开采大于补给时,将给周围的环境造成影响,为维持周边生态环境的动态平衡,需要在周边环境处于生态临界点正态分布时进行生态补水,通过水的改善,来改观周围的生态环境,实现水资源与生态环境的动态平衡,以水资源的可持续利用,促进生态环境可持续维护,实现灵寿县域内的“人水和谐”。
生态环境需水量是指周边环境为维持自身发展过程和保护生物多样性所需要的水量, 主要包括补充蒸发、渗漏损失和维持水质的互换水量。由于目前尚无自然生态需水最小和最佳需水量标准,据国内有关研究表明:年降水在400—450毫米的地区,具有生态恢复功能。故根据生态临界点分析,运用生态临界点中的生态给水等技术关键因素,对当地生态恶化过程进行反推,即横山岭水库库容在死水位以上,且防止水库长期干枯运行。群众灌区沿途地下水不受污染,且地下水下降速度等于或小于全县平均值。
1.2生态补水实践
为缓解灵寿县丘陵及平原地下水源不足的问题,灵寿县从横山岭水库利用磁右渠和磁河对岔头镇、慈峪镇、青同镇、南宅乡、北洼乡、塔上乡、燕川乡、牛城乡等8个乡镇及行唐、正定两县的部分乡镇的地下水进行补充;从黄壁庄水库利用灵正渠和滹沱河对牛城乡、灵寿镇、三圣院乡等三个乡镇及正定、鹿泉两县的部分乡镇的地下水进行补充,以上措施不但缓解了灵寿县水资源不足的问题,而且对沿线各县的地下水资源进行了有效的补给,确保了生产生活用水的正常需求。
生态补水对环境影响的评价直接涉及到技术的可行性,其影响有正有负,内容十分广泛,运用集加主因素分析法,将水因子集加到研究系统中,对生态补水对周边环境影响机理及效应进行研究:由于水是自然环境的重要组成物质,也是最活跃的环境因子之一,生态补水改变水平衡与水文循环会引起周边环境的变化,生态补水对环境影响的过程,可以归纳为以下模式:生态补水→改变原来的水文情势→自然环境变化→社会经济变化。该模式表示了生态补水影响由初阶到高阶的顺序,综合分析影响因子,有以下3组变量常常包含在环境系统变化之中。见以下框图:
   
  
   
   
   
   
   
   
   
   
   
从生态补水影响模式分析:3组变量包含繁多影响因子,生态补水的环境效应总是一分为二的,评价的目的是为了更好的权衡利弊,以便制定出减小负效应的对策。因此,评价的内容主要有3个方面,即环境影响因子的鉴别、环境影响的预测和环境影响的评价计算。根据评价内容着重从以下两种运行情况进行评价:一是受水区环境影响分析,二是引水沿途环境分析。
1.3灌区沿途环境分析
磁右、灵正灌区沿途涉及灵寿10个乡(镇),38万亩耕地,是灵寿县粮食主产区骨干灌溉工程,多年来为灵寿的经济发展发挥了巨大作用。通过农田灌溉使得地下水得到休养生息,并通过入渗补给,改善了周边的土壤与地下水的平衡,水位在天气干旱的情况下不但没有下降,反而有所上升。
1.4生态补水应用扩展
生态补水不仅关系到引水区周边水土流失程度、泥沙淤积多少和水质标准高低,而且直接影响到水利工程的运行和寿命,同时还影响到沿途经济的发展。生态补水符合了灵寿生态态崛起的发展战略,以水资源的高效利用和可持续发展为目标,实现水资源的优化配置和措施的优化组合,保障水土资源的可持续利用和可持续维护,指导灵寿水利事业发展。
运用生态补水对周边环境影响机理及效应研究,在灵寿县松阳河县城段景观综合整治工程中,计划修建拦蓄橡胶水坝,恢复历史上水体景观,同时改善小气候环境,建成东西横穿县城的绿色休闲景观廊道,形成县城的绿色生态基质,为建设亮丽的滨水绿色景观带,构建良好的生态环境,为打造宜看宜居的新灵寿奠定坚实的基础。
2、技术创新点
2.1在生态补水实践过程中提出了生态临界点。
生态临界点是指,现有的生态系统中生态环境的保留或破坏程度,生态系统的完整或衰减程度,生物种群的保存或减少程度以及其它诸多因素,在不受人为干扰的前提下,依靠自身的调控能力进行生态平衡正序演替,或者逆序演替,甚至发生不可逆演替,处于稳态或崩溃的分界点。
2.2在环境影响评价中采用了集加主因素分析法。
集加主因素分析法是将评价的全体对象纳入一个系统整体,并对评价对象中的主要因素以集加的身份出现,通过集加主因素对整个系统的贡献率确定该因素的重要性,最后形成综合评价的一种方法。
3、结论
通过生态补水对周边环境影响机理及效应研究,分析出生态用水不仅关系到水利工程的安全与可持续利用,关系到补水周边生态环境的维护以及社会与经济的可持续发展;同时生态补水对周边环境影响涉及植物种群改观、物种的延续、生态系统的监测管理等诸多方面,关系到植物学、水土保持学、生态工程学等多门学科,是一个庞大复杂的多学科交叉研究内容,需要在对环境影响的基础上,继续进行试验、研究和创新,以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展。