对海河河口生态进行恢复的可行性分析(张征云,孙贻超,韩冰,孙静,邵小龙,李红柳)

时间:2022-05-05 11:50:05 阅读:

内容摘要:摘要:通过对海河河口生态的各项制约因素的分析,提出由于海河河口生境自然条件不可逆转的改变进行历史生态

 



摘要:通过对海河河口生态的各项制约因素的分析,提出由于海河河口生境自然条件不可逆转的改变进行历史生态系统原貌的恢复已不可能,建议对该类地区进行生态重建。

关键词:海河;河口;生态恢复;天津

中图分类号:TV213.5 文献标识码:A 文章编号:1004—7328(2007)04—0014—03

海河口位于渤海湾西北隅,属于淤泥质海岸,为每日二次涨落的半日潮型,平均潮差约3.0 m,最大可达5 m,长时期接受黄河和海河带来的大量泥沙,逐渐形成河口三角洲,其特点是岸线平直,底坡平缓.近岸带坡度为1‰ ~0.8‰ ,潮间带浅滩宽4~6km,河口沉积物极细,粒径均在O.02 mm 以下,基本属于径流一潮汐型三角洲[1]。

河口地区是陆海相互作用的集中地带,各种过程(物理、化学、生物和地质过程)耦合多变,演变机制复杂,生态环境敏感脆弱。同时,流域的高强度开发,如森林的破坏、高坝的建设、跨流域的调水、化肥的大量使用等直接影响到河口及其邻近海域的生态环境。

1 海河建闸对河口地区的影响

1.1 建闸前河口情况

纳潮量:大潮汛进潮量为2 800万~3 600万m3,小潮汛进量为1 400万~2 200万m3,年平均进潮量为2 400万m 3。

含沙量:1950-1956年多年平均涨潮含沙量为0.773 kg/m3,落潮为0.674 kg/m3,年平均为0.775 kg/m3。由于上游各河多流经黄土地区,土质松散,泥土易于流失,给海河带来大量泥沙。1919-1958年随上游径流输至海河的泥沙总量为3亿m3,年均790万m3,输出口外的流域来沙和海域来沙总量为3.1亿m3,年均820万m3。上游来沙有90%以上集中于汛期,其中3/4来自永定河。

1.2 建闸后河口情况

1958年,为了实现“咸淡分家,清浊分流”,在大沽口北炮台附近修建海河防潮闸,共分8孔,每孔净宽8.0 m,总净宽64 m,每孔各设上、下两扇平板钢闸门。上、下游各开挖一条引河与海河故道衔接,引河平均宽度250 m左右。其中,上游引河河底挖至-6.0 m.河长300 m:下游引河底高程由-6.0 m抬高至-4.0 m,河长700 m。防潮闸与左右岸的轮船闸和渔船闸相结合,组成比较完整的水利枢纽,河口水文特性发生变化。

潮流情况:由于闸前潮波反射,原来的推进波变为立波,闸下潮差增大,且涨落潮历时也发生变化,涨潮历时增加,落潮历时缩短。由于纳潮量减少,径流基本消失,涨潮历时仍小于落潮历时,使涨落潮流速大为减低。如,大沽航道建闸前涨落潮流速均大于O.5 m/s,且落潮流速均大于涨潮流速;而建闸后,大沽航道流速一般只有0.2~0.3 m/s,闸前流速更小,落潮流速反小于涨潮流速,随涨潮而来的海相泥沙,因落潮流速减低而在闸下沉淀,因而造成闸下河段及大沽航道严重淤积。

纳潮量:纳潮量大大减少,由原来1 400万~3 600万m3减少到300万m3。

含沙量:河口段由于上游下泄径流减少,加上上游拦沙治理工程的实施,来水含沙量较小,在O~O.12kg/m3之间,而河口下游每当遭遇风暴潮以及强向岸风,风流作用也使潮流含沙量增加。

海河口建闸前,在潮流和径流的共同作用下,泥沙主要在现闸下5 km 以外淤积,在闸下10 km附近形成拦门沙,河口一般处于相对平衡状态。防潮闸建成后.河口外浅滩的演变规律也发生了根本变化,流动性大的浮泥基本不存在, 目前河口淤积主要是浅滩的泥沙在风浪潮流作用下进行局部再搬运再分配,河口闸上下常年处于淤积状态[2]。

1958年修建了海河防潮闸,汛期泄洪排水,非汛期调蓄水量,建闸后3O年来人海径流量和人海泥沙量逐年渐少,改变了河口水流和潮汐动力条件,使得淤积发展日趋严重。另外,由于受海河流域大气降水和人类活动的影响,其上游来水逐年减少,致使河口长期被潮汐水流所控制.随着潮水流上溯的海相泥沙大量淤积于闸下出口河段。

2 河口地区开发

海河河口开发强度较大.基本失去河口三角洲原貌。天津港、天津经济技术开发区、天津塘沽区、临港工业园区、石油开采区及盐田卤水池的逐步发展都在向河口地区要地,河口区面积不断在缩小.同时工业的发展也使得污染加剧.河口生态面临重大挑战。

3 入海淡水量减少

各河系历年人海水量的变化,反映了流域内径流的丰、枯变化及流域内水资源利用程度。根据1950—2000年实测资料分析,随着海河流域各河系上、中游的治理、开发和利用.天津市总人海水量锐减,5O年代年平均144.27亿m3,60年代年平均81.74亿m 3,70年代年平均45.14亿m3.8O年代年平均9.85亿m3,90年代年平均21.86亿m3。70年代以后,人海水量基本上是汛期径流,不少河流非汛期断流。

其中,海河口人海水量2O世纪5O年代年平均72.99 m 3,60年代年平均为43.66亿m3,70年代年平均只有1O.09亿m 3.80年代年平均仅1.7O亿m 3,90年代年平均2.84亿m3,2000年为O。汛期人海水量占年人海总量的76%~85%,见表1。

1980年以来,由于水资源短缺,4—6月基本无淡水入海,使近海盐度增高,不适合经济鱼类产卵、孵化、幼体生长及成鱼索饵,因此无渔汛发生。而汛期人海淡水带来的大量营养物又使赤潮频繁发生。同时.人海河口因人海水量过少,常年淤积致使河道行洪能力下降,涝年易成灾。

4 入海泥沙量减少

随着人海径流的减少,海河河口人海沙量锐减。2O世纪6O年代人海沙量为688.9万t,70年代锐减到20.724万t.80年代0.732万t,90年代2.079万t,2000年大旱、为O。

入海泥沙量减少.使河口三角洲海岸岸滩在新的动力泥沙环境条件下发生新的冲淤演变调整,过去淤涨型河口海岸,由于淤涨速度减缓,转化成平衡型或侵蚀型。如,由于黄河人海泥沙量的减少使得黄河三角洲从过去年均造陆23 km 2.演变为大面积的侵蚀后退,胜利油田受到潮淹堤坍的威胁,具有重要生态功能的滨海湿地大面积丧失和滩涂资源减少;而在长江口.尽管近年来潮间带滩地保持着较高的淤涨趋势,但水下三角洲堆积速率已明显趋缓。海河河口三角洲也有同样的问题。

5 入海河流污染及河口污染

河流人海物质流除了淡水径流及其挟带的固体径流一泥沙外,还包括化学径流(污染物和营养盐)。人海化学径流因为人类活动而呈现恶化现状。其主要原因是由于农田大量施肥和工业化城市化发展排出的大量污水。天津地处“九河下梢”,河口污染尤为严重,绝大部分河流水质处于V类或劣于V类水平。

海河有机污染物污染源复杂.市政管道及市属二级河道向海河排入污水,带人大量有机质,汛期农业排水也对海河造成污染。另外,大沽排污河为专用排污河流,直接或间接接受工业污水,接纳大量城区生活和工业污水.最终也排人海河河口区.导致该区水质和海岸沉积物受到不同程度污染。

中国环境科学研究院20o0年对环渤海湾主要河口及周边海岸区域进行勘察采样检测,采集了水体与底泥沉积物样品,分析比较了主要有害无机元素和有毒有机污染物含量[3]。结果表明,环海河河口水域内富营养化或赤潮水体中具有微污染效应或环境内分泌干扰素作用的典型污染物种类大都有所发现。这些物质如PCBs、PAHs、苯系物和农药类等化合物主要可表现出环境雌激素效应、环境致癌致畸性、干扰生物体免疫及神经系统等。

6 海平面上升

海平面上升对河口地区影响包括:河口平原低地的淹没和沼泽化,地下盐水入侵,海洋动力增强特别是风暴潮灾加剧。从Bruun定律可知。微小的海平面上升可引起较大的岸线后退[4]。同时。海平面上升又为海水入侵提供了动力条件,海洋动力增强引起海岸侵蚀加剧。海平面上升,滩涂地带首当其冲。据估计。海平面上升O.5m,滩涂将损失24%~34% ;如上升1 m,则损失44%~56%。使低潮滩转化成潮下带[5]。

目前,海河河口存在使河口生态系统修复工作举步维艰的诸多条件:入海水量减少。河口湿地水环境条件失衡,海水占主导地位:上游地区经济的发展导致的排污严重威胁到河口湿地内的水生生物、野生生物和鸟类的生存;海河口建闸使渤海的洄游鱼类不能正常繁衍生息。近海鱼类资源衰减。导致河口湿地环境系统的退化和生物多样性减少:地面下沉、海平面上升使潮间带涂滩资源丧失。海岸带土壤盐渍化趋势加大。

7 小结

近年来。由于海岸带得到充分的开发和利用。不可避免地破坏了生态环境。河口及海岸地区是由脆弱的不断变化的陆地构成。尤其像渤海湾最新成陆的淤泥质海岸更是如此。当人类踏入这块处女地后。将毫无例外地促使该地区环境的退化。沿海地带是以自然变化为特征的,但是人类活动影响了它的变化速率和变化方向;海河干流河口建闸后。改变了潮汐河道的性质,使闸上、闸下淤积严重;由于大量开采地下水造成的地面下沉、海水倒灌以及工农业发展造成的水质污染。使得本来是生物圈内最有生产力的价值的河口地区生态环境日益恶化, 自然条件的改变使得原来河口生态系统退化而难以再恢复。鉴于渤海湾众多河口地区面临与海河河口同样的生态环境问题。由于生境自然条件不可逆转的改变。进行历史生态系统原貌的恢复已不可能。建议对该类地区进行生态重建。

参考文献:

[1]张相峰 海河口淤积形态初步分析[J].泥沙研究,1994,(4):56-62.

[2]张华庆,李华国,岳翠平.海河口潮流泥沙运动数值模拟及清淤方案研究[J].水动力学研究与进展,2002,17(3):318—326.

[3]刘成,王兆印,何耕.环渤海湾诸河口潜在生态风险评价[J].环境科学研究,2002,15(5):33—37

[4]Bruun PThebruunruleoferosionbysealevelriseAdiscussionofl—arge—scaletwo—three-dimensionusage[J].JournalofCoastal-Research,1998,4:627—648.

[5]杨桂山,施雅风.中国沿岸海平面上升及其影响研究的现状与问题[J].地球科学进展,1995,10(5):475--482.

作者简介:张征云(1976-),女,硕士,工程师,主要研究生态评价与规划、地理信息系统等。

来源:《海河水利》2007.8

    
相关热词搜索: 海河 河口 可行性分析 生态 恢复
免责声明: 文章来源于互联网,其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。如有文章无意中侵犯您的权益,请联系我们予以更正。
相关文章
关于我们
网站地图
免责声明