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东江源区水生态监测站网规划与需求分析

2019-09-10曾金凤

人民长江 2019年1期
关键词:东江监测站赣州市

摘要:东江源区因是广东、江西等地的重要水源与生态屏障,以及是香港东深供水工程的主要水源而备受社会各界关注。为满足社会经济发展的需要,根据长期对源区水生态的监测与研究成果,针对流域机构和政府部门关注的供水安全、生态补偿、“河长制”实施、废弃矿山整治修复、区域经济建设以及山区源头水生态科学研究等10方面的需求,结合当地资源禀赋、产业结构、站网基础,从水生态监测基本站网建设、专项分析实验站网建设2方面对源区水生态监测站网的调整、布局与规划进行了研究。新的站网监测要素相对齐全,密度大,功能多样,基本能满足各方面的需要。

关 键 词:水生态; 水生态监测站网; 站网布设; 社会需求; 东江源区

中图法分类号: X171 文献标志码: ADOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2019.01.009

可靠的水生态信息是进行有效流域管理的关键[1],而水生态监测站网是开展水生态监测工作的基本设施,是取得完整、系统水生态资料的必要条件。东江源区因其特殊的区位优势、显著的水源涵养功能、重要的供水水源价值,而备受社会各界关注[2-7]。该区已先后被列为生态补償区域、国土江河综合整治试点区域、水生态保护修复典型区域、水资源保护规划重点区域、“河长制”试点区域。江西、广东两省提出“保东江源一方净土,富东江源一方百姓,送粤港两地一江清水”目标。

根据上述形势和任务需求,东江源区当前的水生态监测站网已不适应形势发展的需要。因此,必须按照促进经济、社会、资源与环境相互协调和可持续发展的总体战略,结合当地资源禀赋、产业基础、水生态保护修复及经济社会发展需求,对水生态监测站网进行新的规划、布局与调整。

1 研究区域概况

1.1 河流水系

东江发源于江西省赣州市寻乌县梗髻钵山,寻乌水和主要支流定南水的汇合口以上区域为东江源区,境内有寻乌水和定南水两大水系及支流,流域面积为3 524 km2,占东江全流域面积的13.3%;寻乌水主要支流有剑溪河、马蹄河、龙图河等,定南水主要支流有下历河、新田水、柱石河、老城河、鹅公河等,见图1。

1.2 自然地理

东江源区主要涵盖江西省赣州市寻乌、安远和定南等县,位于武夷山南端余脉与南岭余脉的绵延地带,属亚热带南缘。地形以低山和丘陵为主,地势为东、北、西面高,南面低。

1.3 水文气象

东江源区属典型的亚热带丘陵山区湿润季风气候,光照充足,雨量丰沛,四季分明,霜冻期短。常年平均气温18.9℃,最高气温38.6℃,最低气温-7.9℃。源区多年平均降水量为1 581 mm。地区分布规律是中部、南部较大,边缘山区较小。降水量年际间变化大,年内分配不均匀,最大年降水量与最小年降水量的比值在2.0~2.6之间。汛期4~9月平均降水量一般在1 000~1 200 mm之间,约占全年降水量的65%~75%。

1.4 水资源数量

东江源区多年平均径流量30.2亿m3(见表1),占东江年平均径流量的12.0%,占江西水资源量 9.1% 。地下水资源量8.37亿m3,水温在22℃~74℃。

1.5 水资源质量

从2016年源区已开展监测的水功能区水质状况分析[8],源区整体水功能区达标率不高,为77.8%。6个国家重点水功能区达标率83.3%;定南水下历河工业用水区、寻乌水寻乌保留区等部分水功能区污染严重,常年为劣Ⅴ类水,主要污染物为氨氮、化学需氧量等指标。

1.6 生态与资源

东江源区林木资源丰富,平均森林覆盖率 78.6% ,形成了东江的水源涵养基地。源区矿产资源丰富[9],以生猪、脐橙、茶油为农业主导产业发展迅猛,被定为我国主要的脐橙生产基地和全国优质供港生猪生产基地,是世界上最大的离子吸附型稀土矿主产区之一。

2 水生态监测站网的功能评价

2.1 站网现状

至2016年底,东江源区域设有各类水生态观测站点140站。其中,水位站21站,雨量站83站,水量站4站,蒸发站1站,水质监测站点19站,墒情站8站,悬移质泥沙站1站,气温站1站,地下水2站(2016年底建成未监测)。先后进行了降水量、蒸发量、水位、水温、水质、泥沙和墒情等7个要素的常规监测。

2.2 功能评价

源区当前的水生态监测网总体布局基本合理,控制基本有效;各站服务功能由传统单一功能逐渐向多功能发展,呈现出多样化趋势;新建站的水位、雨量信息采集实现了自动化。尽管如此,现有站网结构和布局已不能适应现代水资源开发管理、水生态环境建设与社会经济发展的需求,存在以下主要问题。

(1) 水资源质量、水量、水生态监测的结合需要加强。当前站网侧重于防汛抗旱和水文资料收集,对水资源管理、水土保持、工程应用等方面的需求考虑比较少。随着人们对水生态认识的进一步加深,水量、水质、水生生物也成为重要的用水指标。

(2) 与流域经济发展的适应性较差。随着赣南苏区振兴系列政策的推动与举措的实施,源区经济发展十分迅猛,水境污染压力日益明显,急需加快源区的监测站网布局,尽早落实监测规划的有关内容。另外,一些水功能区如定南水下历河定南工业用水区、寻乌水寻乌保留区等根据经济发展的需求,调整水功能区划,延伸开发利用区段的呼声越来越高。

(3) 满足水资源配置监测管理保护方面存在不足。监测站网密度偏低,站点空间布设局部不够合理,部分水文站网不能满足以行政区划为单元的水资源管理和保护的需要。针对源区水保效益、水库淤积、稀土矿区水土流失、地下水质污染状况的监测设施严重短缺,地下水、水土保持、水生生物监测处于空白。

(4) 站点代表性研究有待加强。由于现代社会人类活动的影响,打破了原来天然水体所具有的污染降解规律,排污、取水以及水利工程建设等,都对河流水库状态产生了巨大的影响,不同区域发展也各具差异。因此,需要积极开展站点布设研究,为水生态站网规划提供更为可靠的实践基础和理论依据。

3 水生态站网需求分析

3.1 东深供水安全的需要

自20世纪60年代起,东江水作为香港用水的主要来源[10],占港岛用水量的70%以上。香港方面对东江水的用水需求计划至2030年。因此,加强东江源区水生态水环境的保护和建设,保持其优良的水质和充足的水量,关系到赣、粤、港4 000多万居民的生活饮用水安全以及源区、珠江三角洲和香港地区经济繁荣和社会稳定,事关大局,意义重大。

3.2 生态补偿试点的需要

2012年6月29日,《国务院关于支持赣南等原中央苏区振兴发展的若干意见》[11]的出台,将东江源区水生态水环境保护正式列入国务院规划,东江源区成为国家生态补偿试点。2016年10月,江西省与广东省正式签订《关于东江流域上下游横向生态补偿的协议》[12],2016~2018年,每年将获得生态补偿资金5亿元。生态补偿效果主要以省界出境水质的好坏来评判。客观、全面、精准地监测好和评价好源区水质是两省政府关注的重点。

3.3 “河长制”实施的需要

2016年12月11日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于全面推行河长制的意见》[13],要求全面实施河长制。江西省于2015年底高位推动“河长制”实施,2016年提出打造“河长制”升级版[14],并把东江源区寻乌水和定南水的主要河流确定为试点河流,以期通过开展源区河流水系生态修复、废弃矿山的整顿治理等措施,让源区河长制工作达到预设目标[15]。源区水生态各项指标将会是指导相应河段“河长”们制定与实施“河长治”各项措施的抓手,也是检验“河长”们治理业绩的杠杆。

3.4 水生态保护与修复的需要

广东省、江西省、赣州市及源区各级政府一直非常注重源区生态的保护修复。香港文汇报关于东江源区护源大事记表明[16],2003~2012年间,为了改善和保护源区生态环境,中央、江西、广东省各级人民政府出台的上升到省部级以上的东江护源政策就有25条。尤其是2011年中央一号文提出,加强重要生态保护区、水源涵养区、江河源头区的保护后,当地政府进一步加大了源区生态保护与修复的力度。在源区实施以“青山绿水”为重点的9项生态工程[17],其实施效果如何,下一步如何调整或强化,需要通过以水资源质量为基础的各项生态指标进行分析、验证、评判和指导。

3.5 水资源开发利用与保护

在赣南苏区振兴的带动下,东江源区的工业化和城鎮化进入一个快速发展期,经济增长和城镇消费升级,水资源也将作为一种资源约束力,将继续加大。赣、粤两省虽加强了东江源区的环境保护力度,整体水质也趋于好转[18],但仍与其作为江河源头保护区、省界缓冲区等重要水功能区的定位存在一定差距,水资源的保护管理仍有待于提升。

此外,随着东江源水生态环境修复工程的启动与深入,水生态研究成果的指导性作用日渐显见,无论是水生态修复治理工程实施,还是产业结构的调整,都需要借助这些具有前瞻性的水生态实验分析成果来指导工程的论证、规划、设计与施工。

3.6 防汛抗旱减灾的需要

防汛是江西水利的第一要务,防汛测报是江西水文的头等大事。自解放以来[19-21],源区发生较大历史洪灾是44次,现受地质灾害影响村落1 333个,受大江大河洪水影响村落659个,受山洪灾害严重威胁的沿河村落125个,危及人口3.86万人,说明源区是一个防汛减灾任务非常艰巨的区域。进一步探索山区源头的防汛减灾举措,防范源区这样小流域的山洪灾害,是水文部门的一项重要工作。

3.7 突发性公共水事件处理的需要

近些年,东江源区城镇化快速发展,城乡一体化逐步成形,基础设施建设跨越式发展,但是环保卫生设施发展缓慢,生态环境隐患日益加剧。另一方面,源区果业开发、矿产开采与制造业生产过程对水环境的扰动日益强烈,从而导致辖区部分水体受到污染,突发性水污染事件时有发生,对政府职能部门快速应急监测、预测预报能力提出了新的要求。

3.8 区域经济建设的需要

源区定南县为省级贫困县,寻乌、安远县为国家级贫困县。中央提出“精准扶贫,全面奔小康”之后,发展经济和保护生态成为源区面临的主要矛盾。如何立足当地资源禀赋和产业基础,打好脱贫攻坚战,确保“攻坚三年完成脱贫”的同时,减少经济建设对生态系统平衡与健康的不利影响,需要经过源区大量的水文、水质、水生态与社会经济指标的监测、分析与评估。

3.9 水生态科学研究的需要

近几年,水利部水文局根据水利部进一步加强水生态监测工作部署的要求,联合国内一些水生态环境监测的部门和院所,相继对长江、黄河干流包括鄱阳湖等大江大河开展生态监测与研究工作,并取得了系列成果。开展东江源区这样的山区地带,江河源头的水生态监测,是水生态监测研究工作的拓展和延伸。

3.10 现代化监测管理的需要

东江源区每年所获得的水生态监测数据数以万计,经历采样、分析、数据审核、上报等环节,需要及时对从最原始的基础信息到监测成果汇集全程实施监控,确保信息的快速、准确、完整。面对大数据与互联网+信息化时代,要更好实现水生态监测信息对社会经济的指导和推动作用,在未来的站网规划布局中将融入APP平台、云平台、智慧水利等设计理念,引入以卫星遥感、航天遥感、无人机先进手段,运用网格化、分布式管理模式,需要对现有的站网进行完善、调整、补充和设计。

4 站网规划与布局

基于当前的站网现状基础、需求分析、未来发展以及水文水生态工作的拓展延伸需求,对源区现有监测站点进行分析调整和补充完善。站网规划与布局分两大类:① 基本水生态监测站网,具有常规的长期监测任务,或附加实验研究项目;② 专用的水生态监测站网,为特定目的收集资料,这些站点待资料满足需要后即行撤消。

4.1 水生态监测基本站网建设

按服务防汛抗旱、水资源管理、水环境保护、水文分析的要求,东江源区增设流量站2站、水位站2站、泥沙站1站、蒸发站2站、墒情站10站、地下水站2站、气温站3站为水文监测基本部网,见表2。

由于近年来源区部分河流供用水和退水区域发生变化,按源区水资源保护和水功能区考核需求,对水质目标、区划长度和监测断面等需做调整。调整新设水质站5站,各新建监测站点位置见表2。

4.2 专项分析实验站网建设

从服务东江源区水环境治理、水生态修复效益评估、水量调控以及其它关联专项分析研究需求角度,在基本站的基础上增设水量站、水位站、地下水站等各类站点103处,见图2和表3。

为发挥一站多项和单站综合功能,这些站点和基本站点存在重复和交叉。这些专项分析研究站网,满足需求后即行撤销。

南水两条主流上的寻乌斗晏、定南长滩外,在其定南水的支流老城河、寻乌水的晨光河支流分别增设横山、菖蒲2个水质站点,见图2(b)。

(3) 监测地热水与地质变化。源区地下水资源量是8.37亿m3,水温常年在22℃~74℃,地下水资源比较丰富。因此,选择了定南水源头国家级风景名胜区三百山、开发利用程度较大的寻乌水中下游河角以及寻乌水寻下游乌水背水文站3个点,来监测地热水与地质的变化,见图2(b)。

(4) 开展降雨径流特性分析。为开展整个源区的径流分析,在开利用程度较大且水土流失严重的寻乌水支流上甲河、正在开展生态修复治理的小汾河以及生态植被较好的小龙河,进行特征地区降雨径流特性试点分析,由此以点带面推广到整个区域的径流分析,见图2(b)。

(5) 监控稀土矿修复治理。通过近些年源区稀土矿山整合整顿[22-24]之后,源区留有寻乌双茶亭、涵水、上甲、荷树塘、下廖5个稀土矿区。主要是考虑当前原地浸矿工艺[25-26]对地下水、土壤底质、水土流失等的影响,在这些区域所涉河段开展降水量、水量、水质、泥沙、土壤底质、地下水质6个要素监测,见图2(b)。

(6) 分析果业开发的影响。果业是源区的支柱产业。选择了在具有果业开发代表性的乌县三标乡,开展降水量、水量、水质、土壤4个要素监测,来分析果业开发产生的面源污染,见图2(b)。

(7) 监控水库群泥沙变化。由废弃矿山、果业开发带来的水土流失比较严重。有资料表明[8],寻乌水的狮子峰水库,1985~2001年16年间,淤积量约占水库总容量的86%。截至2006年,寻乌县已知山塘、水库淤积达150多万方。由此,在寻乌水、定南水分别选择3个梯级水库,开展水量、泥沙监测,来监控水库群区泥沙於积变化,见图2(c)。

(8) 监控工业园排污量。在定南与寻乌县城的工业区设了3个水量、水质监测站来监控工业园区排污总量,见图2(c)。

(9) 加强落实水资源双控管理。根据河段污排污情况与来水量监控调度要求,在两条水系上布设6个水质水量同步监测站,支撑源区水资源消耗总量和强度双控管理,见图2(c)。

(10) 评估水生态系统修复效果。为配合源区水生态系统修复效果的评估,在定南、寻乌水两条支流源头及源区内6个中型水库,开展水生生物的分析,见图2(c)。

4.3 规划站网功能评价

规劃后,东江源区的监测要素从7个扩展到13个,新增推移质泥沙、地下水、气温、水温、水生态、土壤地质6个项目,见表4。监测站点由140个新增到255个,站网密度由25.17 km/站增加到13.82 km/站。其中,定南水监测站点由81个新增到111个站,站网密度由20.78 km/站增加到15.16 km/站,寻乌水监测站点由59个新增到144个,站网密度由31.2 km/站增加到12.78 km/站。

规划后的站网监测要素相对齐全,站网密度大,功能多样,基本能满足东江源区水文预测预报、水量监控调度、水功能区达标考核、“河长制”实施、生态补偿试点、地下水演变、水生态修复效益评估及水生态科学专项分析研究等需求。

参考文献:

[1]欧洲议会与欧盟理事会.欧盟水框架指令手册[M].北京:中国水利水电出版社,2008.

[2]国务院.国务院关于支持赣南等原中央苏区振兴发展的若干意见[Z].北京:国务院,2012.

[3]财政部,水利部,环保部.关于明确东江流域国土江河综合整治试点总体目标和重点任务的通知[Z].北京:财政部,水利部,环保部,2015

[4]水利部珠江水利委员会.珠江流域水资源保护规划[R].广州:水利部珠江水利委员会,2014.

[5]江西省委办公厅,江西省政府办公厅.关于印发江西省实施河长制工作方案的通知[Z].南昌:江西省委办公厅,2015

[6]江西省水利厅,广东省水利厅.粤赣东江流域防洪安全和水资源保障合作框架协议[Z].南昌:江西省水利厅,2013.

[7]江西省人民政府.江西省关于加强“五河一湖”及东江源头环境保护的若干意见[Z].南昌:江西省人民政府,2009.

[8]环境保护部环境规划院.赣州市工程咨询中心江西东江源生态保护与补偿规划(2013-2020)[R].赣州:环境保护部环境规划院,赣州市工程咨询中心,2014.

[9]贛州市水资源监测中心.2016年度赣州市水功能区监测成果表[Z].赣州:赣州市水资源监测中心,2016.

[10]洪若琳.粤港供水逾五十载 东江源区盼生态补偿[N/OL].时代周刊,2012-7-26. http://www.time-weekly.com/story/2012-07-26/125609.html

[11]国务院.《国务院关于支持赣南等原中央苏区振兴发展的若干意见》(国发〔2012〕21号)[Z],北京:国务院,2012.

[12]财政部、环境保护部举行东江流域上下游横向生态补偿机制协议签署仪式[N/OL].易网新闻中心,2016-10-19.http://news.163.com/16/1019/15/C3OJK41A000187VE.html

[13]新华社.中共中央办公厅 国务院办公厅印发《关于全面推行河长制的意见》[N/OL]. 新华网,2016-12-11http://news.xinhuanet.com/politics/2016-12/11/c_1120095733.htm

[14]吴思勇.江西省全面打造河长制升级版[N].南昌日报,2017-05-13.

[15]赣州市河长制办公室.《赣州市河长制试点河流工作方案》的通知(赣市河办字2016[1])[Z].赣州:赣州市河长制办公室,2016.

[16]東江源保護大事記[N/OL].香港文汇报,2012-12-20.

[17]江西省人民政府.《江西省关于加强“五河一湖”及东江源头环境保护的若干意见》(赣府发[2009]11号[R].南昌:江西省人民政府,2009.

[18]刘旗福,曾金凤.东江源水质时空变化与保护政策关联分析[J].人民珠江,2014(2):17-19.

[19]江西省赣州市水文局.寻乌县山洪灾害调查报告[R].赣州:江西省赣州市水文局,2016.

[20]江西省赣州市水文局.安远县山洪灾害调查报告[R].赣州:江西省赣州市水文局,2016.

[21]江西省赣州市水文局.定南县山洪灾害调查报告[R].赣州:江西省赣州市水文局,2016.

[22]国务院关于全面整顿和规范矿产资源开发秩序的通知 (国发〔2005〕28号)[Z].北京:国务院,2005.

[23]中华人民共和国国土资源部.国土资源部关于全国整顿和规范矿产资源开发秩序重点矿区的公告(国发〔2005〕28号)[Z].北京:中华人民共和国国土资源部,2006,10:20.

[24]江西省人民政府.江西省人民政府办公厅印发赣州市稀土整治工作方案的通知(赣府厅字[2011]28号)[Z].南昌:江西省人民政府,2011,3.

[25]肖子捷,刘祖文,张念.离子型稀土采选工艺环境影响分析与控制技术[J].稀土,2014,6(35):56-61.

[26]邹国良,吴一丁,蔡嗣经.离子型稀土矿浸取工艺对资源、环境的影响[J].有色金属科学与工程,2014,2(2):100-106.

引用本文:曾金凤.东江源区水生态监测站网规划与需求分析[J].人民长江,2019,50(1):46-52.

Demand analysis and planning on water ecological monitoring

network in Dongjiang River source region

ZENG Jinfeng

(Ganzhou Municipal Hydrology Bureau of Jiangxi Province , Ganzhou 341000,China)

Abstract:The Dongjiang River source region is the important water source and ecological barrier for Guangdong, Jiangxi Provinces and other related areas, and as the major source of Dongshen water supply project for Shenzhen and Hong Kong, it has attracted many attentions from all social circles. To meet the demands of social development, based on the long-term monitoring and research achievements on the water sources area, we carry out demand analysis from 10 aspects that are concerns of the basin management administration and governments, such as water supply safety, ecological compensation, "river chief system", abandoned mine restoration, regional economic construction, water ecological science research in the water sources regions. We analyze the adjustment, layout and planning of water ecological monitoring network in the sources region from 2 aspects of basic water ecological monitoring network construction and special analysis and experiment network construction with the consideration on local resources endowment, industrial structure and network foundations. The new network is characterized as complete in monitoring indexes, more dense in monitoring stations and more in functions, fulfilling the demands of all circles.

Key words: hydroecology; monitoring network for water ecology; network layout; social demand; Dongjiang River source region

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