山西省大清河流域(唐河、沙河)生态修复与保护规划(2017-2030)(1)
山西省大清河流域（唐河、沙河）生态修复与保护规划
（2017-2030年）
大同市人民政府
忻州市人民政府
二〇一七年八月
前言
山西之长在于煤、山西之短在于水。近年来，随着社会经济的快速发展，水资源开发利用程度的加大，山西省许多河流都出现了不同的水生态环境问题，如河道断流、水污染严重、地下水超采、河道萎缩和侵占严重等问题。十八大以来，按照党中央“五位一体”的总体布局，山西省委、省政府高度重视生态文明建设，全面加快“两纵十横、六河连通”的大水网建设，持续推进太行山吕梁山水保生态建设，在先期启动实施汾河流域生态修复的基础上，全面谋划实施桑干河、滹沱河、漳河、沁河、涑水河、大清河六河生态修复，全省以“两山七河”为重点的生态修复攻坚战全面打响。
2015年，我省先后启动了汾河和桑干河、滹沱河、漳河、沁河、涑水河等河流生态修复与保护规划编制。同年10月，汾河流域生态修复与保护工程启动，首开国内全流域生态修复与保护的先河。2017年5月，省政府常务会议审议通过桑干河、滹沱河、漳河、沁河、涑水河5条河流生态修复与保护规划。
2017年4月国务院决定的设立雄安新区，涵盖河北省的雄县、容城、安新等3县及周边部分区域，在水系上属于河海流域大清河水系，境内的白洋淀是华北平原最大的淡水湖，由于河北省境内水资源大规模开发利用，到1996年以后，基本上已无天然径流入淀，区域生态退化严重。我省唐河、沙河为大清河水系的源头，对下游白洋淀及雄安新区的水生态环境具有一定的影响。为了全力支持雄安新区建设与发展，山西省委、省政府立即启动大清河流域生态修复与保护规划的编制。
大清河属海河流域，位于永定河以南，子牙河以北，由恒山南麓和太行山东麓的诸多河流汇集而成，山西地处大清河南支的上游，省内流域面积3406km2，占大清河流域面积的7.5%。流域内主要包括大同市的
灵丘县大部分，浑源县、广灵县小部分，以及忻州市繁峙县一部分。
我省境内的大清河各支流多为山区河流，地形起伏，水流分散，难有集中汇流之水，开发利用难度大。根据《山西省主体功能区规划》，该区域为省级限制开发的重点生态功能区，属五台山水源涵养生态功能区。
近年来流域内地表径流量不断减少，与1956-1969年系列相比，2000-2015年降水量减少16.0%，地表水资源量减少达57.5%；城头会泉域岩溶面积440km2，1956年城头会泉流量3.6 m3/s，进入七十年代以来，由于地下水开采量逐步增大，加之气候偏旱，泉域降水量普遍减少，直接影响岩溶水的补给，致使泉水流量一直处于下降的趋势，2000年城头会泉流量为2.39 m3/s；流域部分河道缺少控导护岸工程，大面积河滩行洪区被农民占据耕种，再加上大量建筑垃圾的随意倾倒，不规范的填河造路等，使河道行洪能力降低；水土保持治理任务仍然艰巨，1990-2014年间主要治理区域为轻度和中度土壤侵蚀区域，流域内仍有229.95万亩的水土流失面积未得到治理；地表水质现状条件较好，但污染隐患较多，大清河流域生态修复与保护规划刻不容缓。
针对山西省大清河流域存在的实际问题，为了更好的服务于雄安新区，按照“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”新时期的治水方针，本次生态修复与保护规划通过实施最严格的水资源管理制度、推进节水型社会建设、实施河源泉源重点保护、推进以水土保持为重点的生态建设、加强河流水质监管五项措施，依据《山西省水资源全域化配置》，在满足流域内经济社会发展用水的基础上，坚持节水优先，注重保护，满足下游雄安新区对于生态需水的要求，同时使流域内生态环境得到保护，用工程措施促进自然修复，使大清河流域生态环境得到根本性好转。
规划目标基本达效年为2030年。
目录
1流域概况 (1)
1.1自然地理 (1)
1.2社会经济 (5)
1.3水文 (5)
1.4流域水资源 (14)
1.5流域其它资源 (16)
2流域生态及水资源存在的主要问题及保护的必要性 (18)
2.1流域生态环境现状存在的主要问题 (18)
2.2流域生态及水资源保护的必要性和可行性 (20)
3 总体规划 (22)
3.1指导思想及原则 (22)
3.2总体布局 (22)
3.3规划目标 (24)
3.4治理范围及水平年 (27)
4水源优化配置 (28)
4.1水资源开发利用现状 (28)
4.2社会经济发展预测 (33)
4.3节水规划 (35)
4.4需水预测 (38)
4.5可供水量预测 (41)
4.6水资源配置 (44)
4.7生态补水量分析 (47)
4.8配置合理性分析 (48)
4.9出境水量可达性分析 (48)
5水资源配置工程及节水工程方案 (50)
5.1水资源配置工程总体布局 (50)
5.2节水工程规划 (51)
6河道整治及生态修复方案 (54)
6.1河道治理现状 (54)
6.2目标与任务 (55)
6.3唐河水系整治 (56)
6.4大沙河水系整治 (61)
6.5工程投资估算 (62)
7地下水及岩溶泉保护 (54)
7.1大清河流域地下水及岩溶泉概况 (64)
7.2地下水保护 (66)
7.3城头会泉保护规划 (68)
8 河源保护区规划 (70)
8.1环境现状 (70)
8.2河源保护规划 (74)
8.3水土保持规划 (79)
9 水污染防治规划 (87)
9.1现状污染状况 (87)
9.2水污染控制措施总体布局 (92)
9.3实施效果分析 (95)
10环境影响评价 (97)
10.1评价主要依据 (97)
10.2环境现状 (97)
10.3环境影响分析 (102)
10.4环境保护措施 (110)
10.5结论 (112)
11投资匡算 (114)
11.1规划项目 (114)
11.2投资匡算原则 (114)
11.3规划项目总投资 (114)
11.4分期实施安排 (116)
12规划实施的保障措施 (118)
12.1山西省全面推行河长制实施方案主要内容 (118)
12.2法规和政策保障 (122)
12.3资金保障 (123)
12.4管理保障 (123)
1流域概况
1.1自然地理
1.1.1地理位置
大清河属海河流域，位于永定河以南，子牙河以北，由恒山南麓和太行山东麓的诸多河流汇集而成，位于东经113°32′～114°33′、北纬39°06′～39°41′之间。流域总面积43060km2，跨山西、河北、北京、天津4个省、市，是华北地区一条重要河流，由于其河水较南面的子牙河、北面的永定河清澈，故名。大清河上游的支流分北南两支，大清河北支为发源于河北省涞源县的拒马河，南支由发源于太行山区的大沙河、唐河、磁河、府河、漕河等组成。
山西地处大清河南支的上游，省内流域面积3406km2，占大清河流域总面积的7.5%，主要为唐河水系，流域面积2193km2；其余属大沙河水系，流域面积1213km2；流域内主要包括大同市的灵丘县全部、浑源县、广灵县小部分，以及忻州市繁峙县一部分。流域行政分区情况见表1.1-1，大清河流域区划见附图。
大清河流域行政区划情况表
1.1.2地形地貌
大清河流域地处五台、太行、恒山三大山脉交汇处，四面群山环绕，群峰林立，山势雄伟，地形陡峻。地势西北高、东南低。流域地貌由土石山区、黄土丘陵区及山间盆地区（灵丘盆地）组成。
1.1.3河流水系
大清河属海河水系，位于永定河以南，子牙河以北，由恒山南麓和太行山东麓的诸多河流汇集而成，是华北地区一条重要河流。
大清河上游的支流分北南两支，北支为发源于河北省涞源县的拒马河，南支由发源于太行山区的大沙河、唐河、磁河、府河、漕河等组成。山西地处大清河南支的上游，省内流域面积3406km2，主要为唐河水系，流域面积2193km2；其余属大沙河水系，流域面积1213km2。
唐河发源于浑源县上温庄抢风岭，自西北向东南流经浑源县王庄堡镇，至西会村入灵丘县境，纵贯灵丘盆地，部分河段水流潜入地下，由西向东流至灵丘县高家庄至北水芦村一带有城头会泉水出露，河水流量逐渐增大，河流折向东南，于下北泉出省境进入河北省，山西境内河流全长96km，河道平均纵坡11‰。在境内主要有赵北河、华山河、大东河、上寨河、干峪河等较大支流沿河依次汇入。唐河出山西后继续向西南方向流经倒马关乡、黄石口乡、神南乡和白合镇，注入西大洋水库。
唐河流域上现有小型水库3座，分别为唐河水库、华山水库及王庄水库；在建水库1座，为门头峪水库。
大沙河发源于灵丘县太白山碾盘岭北麓的沙河，大致由东南向西北流经银厂乡的大部分村庄，在古路河村折向南，流经白崖台乡、三楼乡，在白草地村南接纳独峪河后，于花塔村南出省境进入河北省，此后称为大沙河，在河北阜平县接纳了源自山西的青羊河（又称青羊口河）及下关河，在河北省安平县北郭村以下称潴龙河，该河在山西境内主流长
45km，平均纵坡36.5‰，糙率0.025。大沙河出山西省境，流经阜平县城后入王快水库。
1.1.4地质
1流域地质
大清河流域位于五台山、太行山、恒山三大山脉交接处，因各大山脉所处的构造阶段不同，造成流域内地质非常复杂，从太古界最古老地层至新生界全新地层均有出露，主要有太古界、元古界、古生界寒武系、奥陶系石炭系、中生界侏罗系、新生界第三系和第四系地层。
2构造
流域处于祁吕、贺兰“山”字形构造体系东翼反射弧上与山西“多”字形构造体系的复合部位。山区是一个古老的变质岩山区，燕山期强烈的构造变动，初具了本流域大的构造格局与地形上的基本轮廓。山间河谷区为新生代的断陷盆地。
1.1.5水文地质
区内主要分布变质岩风化裂隙含水层组和碳酸盐岩岩溶裂隙含水组。
变质岩风化裂隙含水层组：由太古界桑干群、五台群变质岩及各期侵入岩组成，主要分布在南部、东南部山区。地下水主要赋存于风化裂隙及构造裂隙之中。裸露区风化壳厚度一般小于60m，地下水呈潜水，一般单泉流量小于 1.0Ｌ/s，个别可达10~20Ｌ/s。水质类型多为HCO3-Ca·Mg型，矿化度小于0.5g/Ｌ。
碳酸盐岩岩溶裂隙含水层组：由震旦系、寒武系、奥陶系地层组成。地下水主要赋存于岩溶孔洞和层间节理、裂隙之中。地下水多具承压性，且水位埋深大。单泉流量一般为1~5L/s，个别泉达200L/s以上。如广灵广灵泉多年平均流量达215.6L/s，水质类型多为HCO3-Ca·Mg型，矿化度小于0.5g/L。
1.1.6土壤
大清河流域植被受地形、气候等自然因素影响，随着海拔高度的变化呈现出层次分明、区域集中、类型多样的规律性分布特点。流域内土壤主要为褐土、棕壤、草甸土、山地草甸土。
褐土：是主要农业土壤，从海拔800m~1800m高处均有分布，广泛分布于河谷两岸二阶地黄土丘陵区和部分土石山区。
棕壤：主要分布于太白山海拔1800m以上的山顶缓坡平台上，是天然的良好牧场。
草甸土：主要分布于唐河两岸及南山河谷阶地区。
山地草甸土：主要分布在灵丘县东北部柳科乡甸子山凤凰尖一带的山顶平台和缓坡处，海拔2000m以上，多为天然草地。
主要类型土壤理化特性见表1.1-2。
主要类型土壤理化特征
表1.1-2
1.1.7气候
本区地处温带，太行山东麓迎风面山区，气候特点是年平均昼夜温差大，气温低，降雨集中在夏季。全流域1956年～2000年水文系列年均降水量480.8mm，其中70%左右的降水集中在7、8、9三个月，年水面蒸发量为1032.7mm，干旱指数为2.1，年均气温6.9℃，最高气温37.3℃，最低气温-30.7℃，无霜期150d。
1.2社会经济
2015年大清河流域总人口28.93万人（占全省的0.79%），城镇人口7.17万人，城镇化率24.8％；地区生产总值28.15亿元，其中第一、二、三产业分别为3.73亿元、9.31亿元和15.10亿元，三产结构为13.3∶33.1∶53.7，第三产业比重最大，第一产业最小；流域总耕地面积69.44万亩，有效灌溉面积20.89万亩，粮食作物播种面积5.47万亩，粮食产量11.08万t。
大清河流域现状年（2015年）社会经济统计见表1.2-1。
大清河流域各市现状年社会经济指标
1.3水文
1.3.1水文测站
在唐河上设有1个水文站，该站原为城头会站，进行水位、流量、输沙、降水、蒸发等观测，控制面积1611km2，1995年向上迁移至高家庄乡南水芦村唐河大桥，并更名为南水芦水文站，控制面积1284km2。
1.3.2降水
1 降水成因
流域内降水成因可分为：含有丰沛水汽的副热带海洋气团与极地大陆气团接触、锋面过境时产生的锋面雨，大气层结不稳定形成的对流雨，
因地形抬升作用形成的地形雨，以及因气流向低压区辐合抬升而产生的气旋雨。
2 年降水量
根据大同市水文水资源勘测分局编制的《大同市水资源评价与配置规划》（2017.1）报告可知，大清河分区中1956～2014年唐河和大沙河多年平均降水量分别为463.9mm、487.1mm。唐河年降水量最大为1956年784.5mm，最小为1965年256.3mm，极值比3.06；大沙河年降水量最大为1956年837.6mm，最小为1965年245.5mm，极值比3.41，见表1.3-1。
1980～2014年唐河和大沙河多年平均降水量分别为439.8mm、464.2mm。唐河年降水量最大为1988年614.5mm，最小为1984年265.1mm，极值比2.32；大沙河年降水量最大为1988年734.0mm，最小为1984年269.9mm，极值比2.72，见表1.3-1。
与多年(1956～2000年)平均降水量相比，唐河区五十年代表现为偏丰，偏丰31.5%，六十年代偏丰2.2%，七十年代基本接近，八十年代偏枯幅度在2.7%；九十年代偏枯程度达7.8%，21世纪以来(2001~2014年)偏枯程度达5.3%；大沙河区五十年代表现为偏丰，偏丰31.3%，六十年代偏丰0.5%，七八十年代基本接近，九十年代偏枯程度达4.4%，21世纪以来(2001~2014年)偏枯程度达8.8%，见表1.3-2。
各年间降水量差异很大，最大、最小年降水量比值介于2.3～3.4之间；降水量年内分配极不均匀，季节变化非常明显，一般冬季干旱少雨，夏季雨水充沛，秋雨多于春雨。
大清河各分区年降水量特征值表
大清河流域分区分时段平均降水量成果
1.3.3径流
1 实测径流
本次收集到了城头会水文站1958年至1990年实测径流系列，并收集到南水芦水文站1991至2014年实测径流系列。将南水芦实测径流按面积比折到城头会，城头会实测径流系列见表1.3-3。
城头会实测径流成果表
3
2 径流量分布特性
流域径流分布特性主要受两个因素的影响，自然因素和人类活动。自然因素包括地理位置、地形地貌、气候气象、植被等，是径流赖依形成的基础，对径流产生着持久且基本稳定的影响。人类活动对流域地表径流量的影响可分为两方面：一是以地表水为水源的工农业用水和生活用水以及水利工程的调蓄，直接改变了下游水文站控制断面的实测径流量，二是生产实践和社会活动改变流域下垫面条件（包括植被、土壤、水面、耕地、潜水位等因素），导致入渗、径流、蒸散发等平衡要素变化，使得流域产汇流条件发生变化，同时改变径流的时程分配。
根据山西省水利水电勘测设计研究院编制的《灵丘县门头峪水库工程初步设计报告》对流域内水文测站天然径流进行分析，具有以下特点：1）年内分配不均
流域径流的年内分配不均，即径流量的丰枯特征和降水量对应，径流集中程度主要取决于雨季持续时间和降水量的集中程度，代表站典型年径流量的年内分配，一般丰水年径流集中程度大于枯水年，连续最大四个月径流量出现在7～10月份，占多年平均径流量的44%。
2）年际变化比较平缓
大清河流域的调节性能较好，年径流极值比在2.3左右，变幅相对较小。
1.3.4洪水
大清河流域的洪水发生时间与暴雨发生的时间相应，一般多在7月上旬～9月上旬。洪水成因由暴雨形成，洪水地区分布不均。
大清河干支流上水文测站较少，干支流各断面设计洪水计算分述如下：
门头峪水库洪水计算根据山西省水利水电勘测设计研究院编制的《山西省灵丘县门头峪水库工程初步设计报告》，洪水计算采用洪水组合的方法：1、唐河水库上游坝址处同频洪水及唐河水库至门头峪水库区间相应洪水；2、唐河水库上游坝址处相应洪水与唐河水库至门头峪水库区间同频洪水，然后从工程安全角度考虑，取二者较大成果作为坝址处设计洪峰流量。由于区间同频唐河相应的组合方式，唐河水库入库洪峰较小，并且小于唐河水库限泄流量，小于唐河水库汛期限制水位对应最大泄量，因此从水库调度方面分析，唐河水库对于唐河相应入库洪峰并无消减作用。因此，当上游唐河水库对洪峰无消减作用时，门头峪水库坝
址处设计洪水可直接采用城头会天然洪水作为入库洪水进行洪水调节计算。
唐河水库坝下断面设计洪水采用山西省水利水电勘测设计研究院编制的《山西省灵丘县唐河水电站工程初步设计报告》中成果。
南水芦、城头会水文测站设计洪水采用《山西省水文计算手册》中成果。
赵北河支流汇入后（下南地）、唐河汇入大清河前（下北泉）断面设计洪水分别采用南水芦、城头会水文站，按照面积比指数法进行计算。
大东河支流汇入后断面（西庄）设计洪水依据南水芦、城头会水文站设计洪水，由洪峰～面积相关曲线求得。
大东河、赵北河、沙河附近无水文测站，属于无资料地区，其断面设计洪水采用《山西省水文计算手册》进行分析计算。
各断面设计洪水计算成果见表1.3-4。
大清河干支流设计洪水计算成果
1.3.5泥沙
随着社会经济的发展，不仅水资源短缺问题越来越严重，而且水环境恶化、水土流失等生态问题也伴随而生，并越来越受到社会的广泛关注和重视。
河流泥沙是重要的水文要素之一，河流的泥沙状况，不仅关系河流本身的发展演变，也反映了流域的环境特性、水土流失程度及水土保持等人类活动对生态环境的影响。在水利工程规划、防洪、水资源利用及水土保持等工作中，河流泥沙是必须考虑的因素。
大清河区地处黄土高原，表层多为松散的黄土，植被一般较差，因而水土流失严重，每年有大量的泥沙输送，造成严重的流域侵蚀以及水库、渠道和河床淤积，对水利工程寿命、管理维护以及水土保持和生态环境有着很大的影响。并且泥沙又是污染物的载体，对污染物的输移和转化也有很大影响。因此，对河流泥沙进行评价具有重要意义。
根据《山西省大清河分区水资源规划配置报告》，评价采用代表水文站1956～2000年系列泥沙资料，并参考短系列的水文泥沙站资料，对本区的河流泥沙问题进行较为深入的分析，力求较好地反映本区河流泥沙分布规律及时空变化。
1悬移质输沙量分析成果
大清河多年平均悬移质输沙量282万t，平均输沙模数为828t/km2，见表1.3-5。主要河流水文站多年平均实测月年输沙量、含沙量统计表见表1.3-6。
大清河分区输沙量、输沙模数统计表
城头会水文站多年平均实测月年输沙量、含沙量统计表
沙量年内分配与降水规律基本相应，关系也极为密切，高值区均分布于汛期(6~9月)，尤以7、8两月为甚，非汛期沙量较小。汛期常常发生暴雨洪水，尤其是高强度暴雨对流域下垫面侵蚀极为剧烈，洪水挟沙能力也大大增强，此期间极易发生塌方、滑坡、泥石流等自然灾害，在水土流失严重地区，多表现为高含沙水流，甚至是泥石流。暴雨洪水对下垫面的侵蚀作用，主要表现为沟蚀、面蚀两种形式，植被较差的黄土丘陵沟壑区，由于坡陡流急主要以沟蚀为主，其它区域以面蚀或两种形式的组合为主。4月、5月和10月河流含沙量普遍降低，主要是因为降水幅度相对汛期大大减小，而1、2月和11、12月河流含沙量则更低，月平均含沙量出现一年中最低值，有的站甚至为零。见表1.3-7。
代表站平均实测含沙量、输沙量具有明显的随年代递减趋势。
主要河流水文站多年平均实测输沙量统计表
含沙量和输沙量年际之间变化悬殊，反映了含沙量、输沙量年际变化悬殊的特点。河流含沙量及输沙量年际变化除受降水波动和暴雨强度影响以外，流域各项水利水保措施也是一个重要因素，尤其是水保力度大的流域，治理和未治理、治理前和治理后都有很大差异。
下垫面条件不同含沙量值往往差异很大。影响含沙量地区分布的主要因素有：地质、地貌、土壤和植被、流域的沟壑密度、坡度及河流比降等，不同地质岩性、不同地貌类型、土壤组成和植被条件，相互组合，使得各流域的下垫面状况差别很大。
1.3.6蒸发
大清河流域多年平均水面蒸发1600.8mm~1738.5mm。每年从2月开始，随着流域气温的升高，蒸发量越来越大；一般在5~6月达到最大值，然后随着降水量的增多，蒸发量开始减少；汛期以后，随着气温越来越低，蒸发量继续减小，直到冬季降到最低。大清河流域各典型站多年平均蒸发量及月分配见表1.3-8。
大清河流域典型站水面蒸发量表（E601）
1.4流域水资源
1.4.1水资源总量
大清河流域多年平均水资源量，分为两个时段进行说明：
根据2002年的第二次水资源评价，1956～2000年大清河流域多年平均水资源总量27020万m3。1980～2000年大清河流域多年平均水资源总量21883万m3。21世纪以来（2001～2014年），多年平均水资源总量为15279万m3。本次规划将水资源系列延长到2014年，系列采用1956~2014年，多年平均水资源总量为24238万m3。
大清河流域分段水资源总量见表1.4-1。
大清河区水资源总量多年均值汇总表
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