永定河北京豐臺段的濕地生態(tài)系統(tǒng)（攝于2022年7月）。 　本報記者 賀 勇攝

數(shù)據(jù)來源：水利部

永定河流域示意圖。北京市水科學(xué)技術(shù)研究院供圖

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永定河是京津冀晉地區(qū)重要的水源涵養(yǎng)區(qū)、生態(tài)屏障和生態(tài)廊道，更是北京的母親河。

日前，永定河2023年春季生態(tài)補水全面啟動。近年來，北京在永定河相關(guān)河段探索大流量脈沖泄水試驗、科學(xué)實施生態(tài)補水，打通萎縮河道，力爭逐步將永定河恢復(fù)成“流動的河、綠色的河、清潔的河、安全的河”。

2月10日，永定河上游的山西大同冊田水庫開閘放水，標志著永定河2023年春季生態(tài)補水全面啟動。根據(jù)水利部2023年度永定河水量調(diào)度計劃，今年將分春秋兩季向永定河生態(tài)補水7.35億立方米，力爭實現(xiàn)永定河全年全線有水。

時光回溯到去年底，盧溝橋上游980米處，盧溝橋攔河閘于2022年12月1日結(jié)束向永定河平原南段補水任務(wù)。自去年4月15日起，盧溝橋攔河閘開始向永定河平原南段補水，年度補水持續(xù)222天，累計補水2.57億立方米，永定河流動時間達7個月，并首次實現(xiàn)年度內(nèi)兩次貫通入海。

實施生態(tài)補水，探索“以水開路、用水引路”新模式

18孔的盧溝橋攔河閘，猶如一條長龍橫跨在永定河之上。

去年5月18日，隨著永定河管理處分洪樞紐管理所所長白建華的指令，盧溝橋攔河閘開啟8孔閘門，流量從40立方米/秒提升至380立方米/秒，1小時后再提升至500立方米/秒，奔涌的河水泛起層層浪花，歡快地朝下游奔去?！斑@是盧溝橋攔河閘建成至今第一次迎來500立方米/秒的過水流量，這將對打通下游已萎縮的河道、恢復(fù)河流功能發(fā)揮積極作用?！卑捉ㄈA介紹。

1998年，從河海大學(xué)水利專業(yè)畢業(yè)的白建華，來到永定河管理處工作。但令人遺憾的是，在他來之前，1996年永定河三家店攔河閘以下就全年斷流了。這些年，作為一個與永定河打了20多年交道的水務(wù)人，白建華一直盼望著永定河早日恢復(fù)成為“流動的河、綠色的河、清潔的河、安全的河”。

“永定河原來的流域面積比現(xiàn)在要大得多。”白建華告訴記者。然而，上世紀六七十年代以來，永定河上游天然徑流逐漸減少，下游河段出現(xiàn)不同程度干涸斷流，到90年代出現(xiàn)全年斷流，河床沙化。

2017年以來，水利部不斷強化永定河流域水資源統(tǒng)一調(diào)度，實現(xiàn)當?shù)厮?、引黃水、引江水和再生水“四水統(tǒng)籌”，集中開展向永定河生態(tài)補水。數(shù)據(jù)顯示，通過生態(tài)水量調(diào)度，永定河2022年實現(xiàn)全線通水123天，超額完成全年通水3個月的年度調(diào)度目標，全年補水量、全線通水時長，均達到近年之最。

探索大流量脈沖試驗，優(yōu)化永定河河道形態(tài)

浩浩湯湯的來水從盧溝橋攔河閘傾瀉而下，無人機盤旋在上空，拍攝生態(tài)補水過程中的流勢。隨著500立方米/秒大流量脈沖試驗開始，一大早，北京市水科學(xué)技術(shù)研究院工作人員就兵分三路，分別前往盧溝橋攔河閘、燕化管架橋和京良路，實時監(jiān)測補水過程中的水流流勢和關(guān)鍵節(jié)點的沖刷情況。

重塑永定河河道，需要實現(xiàn)“以自然之勢重塑河流形態(tài)”。然而，歷史上永定河遷徙無常、搖擺不定，如何確定自然河道的參照對象？如何選擇合適的流量來塑造河流形態(tài)？這些都是永定河生態(tài)修復(fù)亟待解決的問題。

北京市水科學(xué)技術(shù)研究院院長李其軍告訴記者：“我們對1933年的實測地形資料和1967年的遙感影像進行了詳細分析。1933年平原南段河槽呈辮狀河道，河槽寬度64米—715米；1967年河槽呈微彎型河道，寬度為20米—323米。上述兩個典型年份的河流形態(tài)特征，成為我們重塑永定河近自然河道形態(tài)的重要歷史參照?！?/p>

造床流量對塑造河流形態(tài)具有重要作用，究竟采用多大流量來重塑河道，國內(nèi)外并沒有統(tǒng)一標準，需要在實際中不斷摸索?！拔覀兘Y(jié)合平原南段水沙模型，分析了一年、兩年、三年和五年一遇來水條件河流橫向變形、縱向沖淤積變化特征，確定了永定河平原南段造床流量為三至五年一遇的洪峰流量，相應(yīng)河型即使在十年一遇洪水條件下也能保持總體穩(wěn)定，這個流量對于重塑河型是最合適的?！崩钇滠娬f。

2020年，永定河首次采用三年一遇的洪峰流量開展脈沖試驗，監(jiān)測顯示，當盧溝橋攔河閘流量增加至380立方米/秒時，下游砂質(zhì)河床段流量達80立方米/秒，起到明顯的“拉河槽”作用，河槽陡直塌岸形態(tài)初步顯現(xiàn)。李其軍表示：“2022年我們嘗試加大流量，首次實施500立方米/秒的流量開展脈沖試驗，這個流量大于三年一遇洪峰，但小于五年一遇的洪峰，有助于進一步優(yōu)化河道形態(tài)，穩(wěn)定并定型永定河河道?！?/p>

精準實施生態(tài)補水，永定河生態(tài)環(huán)境持續(xù)向好

實施生態(tài)補水并開展脈沖試驗，聽起來似乎并不是特別困難，事實上并非如此。

從官廳水庫至三家店，流域內(nèi)高山連綿起伏，河水隨山曲折回環(huán)，短短百余公里的山峽段，落差高達340米。永定河經(jīng)過三家店后，地勢平坦、流速驟降，大量泥沙淤積。“永定河北京段長約170公里，沿河有三座水庫、兩個水電站、四個大型攔河閘壩，跨河道橋、穿河管線等涉河設(shè)施名目繁多，河流下墊面條件異常復(fù)雜，生態(tài)補水調(diào)度控制難度極大。”北京市水資源調(diào)度管理事務(wù)中心副主任王俊文介紹。

2019年，北京市水務(wù)部門在開展永定河生態(tài)補水時發(fā)現(xiàn)，平原段下墊面條件極差，縱斷面呈鋸齒狀，地下水嚴重超采，沿線分布著大大小小10多處砂坑，水路不通和高滲漏往往會導(dǎo)致在計算平原段水頭行進時間和距離時出現(xiàn)偏差。

“以脈沖泄水試驗為例，我們既要精準算水量賬，保障有足夠水量和強度完成試驗，還要精細算過程成本賬，充分考慮沿河人員和工程安全?！蓖蹩∥恼f，需要反復(fù)驗算水頭行進時間，精確到分鐘，中間要調(diào)度山峽段的珠窩水庫、落坡嶺水庫，還要通過不同通道錯時放流，保障全時段通水，避免山峽河道出現(xiàn)流量疊加，淹沒沿河村莊、跨河道橋，同時還要為各級水務(wù)部門安排巡查力量精準布控提供技術(shù)支撐。

經(jīng)過多方努力，永定河地下水水位持續(xù)回升、地表水水質(zhì)明顯改善、生態(tài)環(huán)境持續(xù)向好。王俊文介紹，與生態(tài)補水前比，截至去年7月，陳家莊至盧溝橋河段沿線3公里內(nèi)地下水水位平均回升1.94米。另一方面，補水有助于激發(fā)河道固有的功能、修復(fù)多年受損的生態(tài)環(huán)境。

技術(shù)評估結(jié)果顯示，2022年春季全線通水期間，永定河官廳水庫至屈家店河段生態(tài)水面面積約26平方公里，較全線通水前增幅近20%，部分河段增幅達45%；干流水質(zhì)總體穩(wěn)定，部分河段水質(zhì)提升，通水末期官廳水庫以下水質(zhì)類別為Ⅱ—Ⅲ類的監(jiān)測斷面占比71.4%；生物種群和數(shù)量也不斷增加。

“自2020年永定河開展補水和脈沖試驗以來，我們就著手進行生態(tài)效益調(diào)查分析。從監(jiān)測情況來看，有水河段生態(tài)狀況持續(xù)改善，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了麥穗魚、翹嘴鲌及黃黝魚等多種魚類；平原南段首次發(fā)現(xiàn)國家一級重點保護野生動物黑鸛等鳥類，這說明永定河補水產(chǎn)生的生態(tài)效益越來越顯著。”李其軍表示。

關(guān)鍵詞： 生態(tài)補水