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永定河北京丰台段的湿地生态系统（摄于2022年7月）。

记者 贺 勇摄

数据来源：水利部

永定河流域示意图。

北京市水科学技术研究院供图

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永定河是京津冀晋地区重要的水源涵养区、生态屏障和生态廊道，更是北京的母亲河。

日前，永定河2023年春季生态补水全面启动。近年来，北京在永定河相关河段探索大流量脉冲泄水试验、科学实施生态补水，打通萎缩河道，力争逐步将永定河恢复成“流动的河、绿色的河、清洁的河、安全的河”。

2月10日，永定河上游的山西大同册田水库开闸放水，标志着永定河2023年春季生态补水全面启动。根据水利部2023年度永定河水量调度计划，今年将分春秋两季向永定河生态补水7.35亿立方米，力争实现永定河全年全线有水。

时光回溯到去年底，卢沟桥上游980米处，卢沟桥拦河闸于2022年12月1日结束向永定河平原南段补水任务。自去年4月15日起，卢沟桥拦河闸开始向永定河平原南段补水，年度补水持续222天，累计补水2.57亿立方米，永定河流动时间达7个月，并首次实现年度内两次贯通入海。

实施生态补水，探索“以水开路、用水引路”新模式

18孔的卢沟桥拦河闸，犹如一条长龙横跨在永定河之上。

去年5月18日，随着永定河管理处分洪枢纽管理所所长白建华的指令，卢沟桥拦河闸开启8孔闸门，流量从40立方米/秒提升至380立方米/秒，1小时后再提升至500立方米/秒，奔涌的河水泛起层层浪花，欢快地朝下游奔去。“这是卢沟桥拦河闸建成至今第一次迎来500立方米/秒的过水流量，这将对打通下游已萎缩的河道、恢复河流功能发挥积极作用。”白建华介绍。

1998年，从河海大学水利专业毕业的白建华，来到永定河管理处工作。但令人遗憾的是，在他来之前，1996年永定河三家店拦河闸以下就全年断流了。这些年，作为一个与永定河打了20多年交道的水务人，白建华一直盼望着永定河早日恢复成为“流动的河、绿色的河、清洁的河、安全的河”。

“永定河原来的流域面积比现在要大得多。”白建华告诉记者。然而，上世纪六七十年代以来，永定河上游天然径流逐渐减少，下游河段出现不同程度干涸断流，到90年代出现全年断流，河床沙化。

2017年以来，水利部不断强化永定河流域水资源统一调度，实现当地水、引黄水、引江水和再生水“四水统筹”，集中开展向永定河生态补水。数据显示，通过生态水量调度，永定河2022年实现全线通水123天，超额完成全年通水3个月的年度调度目标，全年补水量、全线通水时长，均达到近年之最。

探索大流量脉冲试验，优化永定河河道形态

浩浩汤汤的来水从卢沟桥拦河闸倾泻而下，无人机盘旋在上空，拍摄生态补水过程中的流势。随着500立方米/秒大流量脉冲试验开始，一大早，北京市水科学技术研究院工作人员就兵分三路，分别前往卢沟桥拦河闸、燕化管架桥和京良路，实时监测补水过程中的水流流势和关键节点的冲刷情况。

重塑永定河河道，需要实现“以自然之势重塑河流形态”。然而，历史上永定河迁徙无常、摇摆不定，如何确定自然河道的参照对象？如何选择合适的流量来塑造河流形态？这些都是永定河生态修复亟待解决的问题。

北京市水科学技术研究院院长李其军告诉记者：“我们对1933年的实测地形资料和1967年的遥感影像进行了详细分析。1933年平原南段河槽呈辫状河道，河槽宽度64米—715米；1967年河槽呈微弯型河道，宽度为20米—323米。上述两个典型年份的河流形态特征，成为我们重塑永定河近自然河道形态的重要历史参照。”

造床流量对塑造河流形态具有重要作用，究竟采用多大流量来重塑河道，国内外并没有统一标准，需要在实际中不断摸索。“我们结合平原南段水沙模型，分析了一年、两年、三年和五年一遇来水条件河流横向变形、纵向冲淤积变化特征，确定了永定河平原南段造床流量为三至五年一遇的洪峰流量，相应河型即使在十年一遇洪水条件下也能保持总体稳定，这个流量对于重塑河型是最合适的。”李其军说。

2020年，永定河首次采用三年一遇的洪峰流量开展脉冲试验，监测显示，当卢沟桥拦河闸流量增加至380立方米/秒时，下游砂质河床段流量达80立方米/秒，起到明显的“拉河槽”作用，河槽陡直塌岸形态初步显现。李其军表示：“2022年我们尝试加大流量，首次实施500立方米/秒的流量开展脉冲试验，这个流量大于三年一遇洪峰，但小于五年一遇的洪峰，有助于进一步优化河道形态，稳定并定型永定河河道。”

精准实施生态补水，永定河生态环境持续向好

实施生态补水并开展脉冲试验，听起来似乎并不是特别困难，事实上并非如此。