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《七招修复海河流域水生态》

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海河流域由九大水系构成

海河流域位于东经112至120度,北纬35至43度之间,东临渤海,南界黄河,西靠云中、太岳山,北依蒙古高原,流域面积约31.8万平方公里.海河流域气候属温带半干旱、半湿润季风气候区,年平均气温0至14摄氏度,多年平均降水量547毫米,75% 至85% 集中在6至8月.

1998至2010年,流域年均地表水资源量为118亿立方米,水资源严重匮乏.海河水系从南到北呈扇形分布,具有水系分散、河系复杂、支流众多、过渡带短、源短流急的特点.

海河流域由滦河、北三河、永定河、大清河、海河干流、子牙河、黑龙港运东、漳卫河以及徒骇河- 马颊河九大水系构成.流域内人口密集,大中城市众多,包含首都北京、直辖市天津和石家庄、唐山、秦皇岛等20多座城市,还是国家级新区——雄安新区所在地,是我国经济最发达的地区之一.

劣五类水质断面超四成

海河流域在国家社会经济发展过程中具有重要战略地位,其中的京津冀都市圈是我国的政治文化中心和经济发达地区.然而,海河流域水污染问题十分严重,整个流域劣五类水质断面比例超过40%.

“十一五”期间,国家水体污染控制与治理科技重大专项- 河流主题- 海河项目的成功实施和国家在城市污水处理设施上的大量投入,河流COD（化学需氧量）污染加重趋势得到初步遏制,氨氮成为目前流域水污染的首要污染因子,这为河流生态恢复提供了可能.在非常规水源主导补给背景下,如何恢复河流生态完整性,关系到海河流域区域经济能否持续发展,对京津冀都市圈的经济和社会发展显得更为重要.

滦河水系生态状况较好

“十二五”期间,《海河流域河流生态完整性影响机制与恢复途径研究》课题组从物理、化学和生物完整性入手,系统研究了海河流域生态完整性影响机制与恢复途径.

生态完整性,即生态系统结构和功能的完整性,是生态系统维持各生态因子相互关系并达到最佳状态的自然特性.系统的河流生态评估是河流生态完整性恢复的前提,而我们尚未建立一套适合本土流域的生态评估方法.

该课题研究团队以海河流域水生态分区为基础,运用预测模型法思想,以大型底栖动物为指示生物,建立了生物和河流生境两大核心指标集,并确立在现有条件下受人为干扰最小的样点为参照样点,通过计算底栖动物群落物种出现概率的观测值和期望值的比值,进行分段表征河流生态状况,最终建立了一套适用于海河流域的河流生态评估方法.

通过全流域系统的生态调查,运用已构建的生态评估方法,对海河流域九大水系进行了全面的生态评估.评估结果表明,海河流域半数以上河流生态状况较差,其中上游山区段状况较好,中部平原段和下游滨海段较差.在九大水系中,河流生态状况最好的是滦河水系,“优”和“良”的河段比例高达53％,而子牙河水系的生态状况最差,“优”和“良”的河段比例仅约15%（见上图）.

河流生态退化的主要症状

总体来看,海河流域河流生态退化的主要症状包括：

1. 河流流动体系紊乱,呈高度间断性,连续性差；

2. 环境流量严重不足,河流动力学弱化,甚至消失,平原河流水文节律单一化；

3. 河流生物群落结构异化,水生生物物种贫化,生物多样性低；

4. 河流生境退化严重,类型减少,呈现单一化.

该生态评估方法已在白洋淀等流域成功应用,为区域河流生态修复提供了理论与技术基础.

基于海河流域河流水生态问题的总体诊断,分析得出流域驱动机制包括：

1. 以防洪与水资源开发利用为目的的水利工程建设,是海河流域水系统格局演变的主要动力；

2. 平原区域农业集约化与大型引、供、灌、排水渠系网络建设,是海河流域中部河流断流的根本因素；

3. 流域水资源总量、利用方式和生态用水结构性失衡,导致河流环境流量难以保障,河流稀释纳污能力不足,是海河流域河流水生态退化的根本原因；

4. 工业产业化、快速城市化、农业集约化污染排放的空间效应叠加,水污染结构性特点突出,远超河流水环境承载能力,是海河流域河流水生态退化的主要原因.