对海河河口生态进行恢复的可行性分析

对海河河口生态进行恢复的可行性分析

张征云１，孙贻超１，韩冰２，孙静１，邵小龙１，李红柳１

（１．天津市环境保护科学研究院，天津３００１９１；２．宁河县环境保护局，天津３０１５００）

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

收稿日期：２００７－０４－３０

基金项目：天津市科技发展战略研究计划项目（０６ＹＦＳＹＳＹ０２７００）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。

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３．０ｍ，最大可达５ｍ，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￣６

ｋｍ，河口沉积物极细，粒径均在０．０２ｍｍ以下，基本

属于径流－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２８００万￣３６００万

ｍ３，小潮汛进量为１４００万￣２２００万ｍ３，年平均进潮量为２４００万ｍ３。

含沙量：１９５０—１９５６年多年平均涨潮含沙量为０．７７３ｋｇ／ｍ３，落潮为０．６７４ｋｇ／ｍ３，年平均为０．７７５ｋｇ／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８．０ｍ，总净宽６４ｍ，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２５０ｍ左右。其中，上游引河河底挖至－６．０ｍ，河长３００ｍ；下游引河底高程由－６．０ｍ抬高至－４．０ｍ，河长７００ｍ。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

０．５ｍ／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０．２～０．３ｍ／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１４００万￣３６００万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０￣０．１２

ｋｇ／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５ｋｍ以外淤积，在闸下１０ｋｍ附

海河水利

２００７年８月

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张征云，孙贻超，韩冰，等：对海河河口生态进行恢复的可行性分析２００７．Ｎｏ．４

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３０年来入海径流量和入海泥沙量逐年渐少，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

各河系历年入海水量的变化，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，天津市总入海水量锐减，５０年代年平均１４４．２７亿ｍ３，６０年代年平均８１．７４亿ｍ３，７０年代年平均４５．１４亿ｍ３，８０年代年平均９．８５亿ｍ３，９０年代年平均２１．８６亿ｍ３。７０年代以后，入海水量基本上是汛期径流，不少河流非汛期断流。

其中，海河口入海水量２０世纪５０年代年平均７２．９９ｍ３，６０年代年平均为４３．６６亿ｍ３，７０年代年平均只有１０．０９亿ｍ３，８０年代年平均仅１．７０亿ｍ３，９０年代年平均２．８４亿ｍ３，２０００年为０。汛期入海水量占年入海总量的７６％￣８５％，见表１。

表１海河不同年代入海径流统计亿ｍ３

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。而汛期入海淡水带来的大量营养物又使赤潮频繁发生。同时，入海河口因入海水量过少，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

随着入海径流的减少，海河河口入海沙量锐减。２０世纪６０年代入海沙量为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０。

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，由于黄河入海泥沙量的减少使得黄河三角洲从过去年均造陆２３ｋｍ２，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

河流入海物质流除了淡水径流及其挟带的固体径流—泥沙外，还包括化学径流（污染物和营养盐）。入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，带入大量有机质，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，最终也排入海河河口区，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２０００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

年代１９５０－１９５８１９６０－１９６９１９７０－１９７９１９８０－１９８９１９９０－１９９９２０００汛期－１２５．９４８５．９０１３．５０２１．４３０．００非汛期－９０．６８１４．９４６．９０３．５３０．００合计７２９．９２４３６．６１１００．９０１７．０３２８．３８０．００年平均７２．９９４３．６６１０．０９１．７２．８４０．００

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