孫薊明
(天津市引灤工程管理處,天津300190)
于橋水庫入庫河口濕地工程運行管理思考
孫薊明
(天津市引灤工程管理處,天津300190)
通過對于橋水庫入庫河口濕地工程的介紹,分析了工程建成后運行管理可能存在的問題,并提出相應的解決方案。
于橋水庫;濕地;工程管理
本工程主要為消減引灤來水入于橋水庫的營養鹽量,逐步緩解水庫水體富營養化程度,確保水質安全。工程占地面積22 km2,水處理面積18 km2,年處理規模5.82億m3,進水設計流量54 m3/s;防洪標準為10年一遇。
濕地處理系統分為果河北東、果河北西、果河南及水庫灘地四部分。通過建設河道裁彎取直工程、節制工程、圍堤工程、渠系工程、涵閘工程、濕地單元工程和植物栽植工程,實現對于橋水庫入庫來水的生物凈化功能。其中,河道裁彎取直工程新挖河道1.8 km,實現對果河裁彎取直,河道槽蓄量能夠滿足10年一遇頭場洪水的規模。節制工程分別在裁彎取直河道上建設橡膠壩1座和在果河老河道上建設封堵圍堰1座,橡膠壩擋水高度4 m,位于新挖河道下游距庫區800 m處;封堵圍堰工程底部永久部分為攔蓄建筑物,上部臨時部分為均質土結構,頂高程為22.50 m,行洪時予以破除。圍堤工程新建圍堤長度23.403 km,利用原有堤防長度13.616 km。渠系工程共新建渠道25.423 km,包括進水渠11.378 km、排水渠14.045 km。涵閘工程共29座,包括進出水閘、分水閘節制閘、防洪閘、過船閘、過船涵、進水堰、出水涵洞、連通橋等。濕地單元工程根據地形地勢,將整個濕地劃分為43個濕地單元。植物栽植工程在濕地布置挺水植物(苔草、兩棲蓼和蘆葦)、沉水植物(菹草、狐尾藻、微齒眼子菜和馬來眼子菜)和浮水植物(丘角菱)。
上游來水經節制工程控制,利用果河河道作為沉淀區域,使其中的懸浮物沉淀下來,并去除一部分磷營養鹽。之后,來水進入濕地處理系統地勢較高的挺水植物區,該區域水體呈好氧狀態,可以進行有機氮消解的氨化反應和后續的硝化反應以及植物的吸收,同時顆粒磷沉淀分解被植物或聚磷菌吸收。隨后,來水先進入水深1~2 m的浮葉、沉水混合植物區,進行沉淀和硝化反硝化反應;再進入水深2.5~4 m的沉水植物區,繼續以植物吸收的方式和反硝化反應去除氮、磷營養鹽,最終排入于橋水庫。水體在系統中停留約11.6 d,預計年消減總氮38%、總磷48%,達到減少營養鹽等污染物經河道、溝道進入庫區的目的。
該工程占地面積22 km2,內部渠系、隔埝、涵閘星羅棋布、錯綜復雜,給建成后的工程管理帶來諸多困難。結合工程建設過程中的經驗以及現場實際情況,對工程運行管理提出以下幾點思考。
(1)植物打撈與刈割。河口濕地工程在所轄水域中栽植了大量水生植物,在工程運行中,為了鞏固水庫濕地生態和環境效益的可持續性,應定期對各種水生植物進行集中打撈和刈割,避免植物在水中腐爛,導致水體富營養化,進而對區域水質和水環境造成不良影響。由于各種植物的生長周期不同,因此應選擇在不同的時段對植物進行集中打撈與刈割,在促進植物更新換代的同時又起到保護濕地水源的作用,從而更好地發揮水生植物對濕地水源的凈化作用。根據于橋水庫當地特點,確定春季收割菹草、夏季收割眼子菜和狐尾藻等植物、秋季收割蘆葦等植物。河口濕地工程范圍廣、植物量大,植物收割后的處理是管理單位面臨的巨大難題。因此,應與當地政府部門協調配合,利用遠離水庫的山坡地或林地妥善處理好收割后植物的處理,避免形成新的污染源。
(2)工程巡視巡查。濕地工程面積大,濕地單元眾多,且進水堰為開敞式。由于進水側堤埝不能通行車輛人員、出水側可通行車輛人員,因此造成濕地內部道路錯綜復雜。為加強濕地內部工程巡視巡查,應采取以下幾點措施。一是增加視頻監視和語音警示系統,助力工程巡視巡查,即在每個重要路口設置視頻監視攝像頭和語音廣播系統,實現24 h監控和語音警示。二是繪制濕地內部道路圖,將所有短路進行命名或編號,明示于重要路口處,并在每個路口處設置導向標牌。三是多種巡查手段相結合,即“水陸結合、機非結合”,也就是結合巡查目的和性質,合理制定陸上巡查和水上巡查線路、機動車巡查和非機動車巡查線路,確保巡查無死角。
(3)區域保潔養護。節制工程將上游洪水和引灤水攔截在果河河槽內,同時也將隨水而來的漂浮物攔截下來。北方地區春秋季刮風較多,隨風而來的白色垃圾會停留在水面或草叢中,因此區域內保潔養護任務量很大。一是借鑒庫區周邊保潔養護模式,聘用第三方保潔公司承擔區域內的保潔任務,利用考核手段確保區域內清潔。二是配備適用的水面和陸地保潔設施,水面保潔以木船為主,陸地保潔可采用三輪車。三是將打撈和撿拾來的垃圾污物收集在一起,送至當地垃圾處理廠進行集中處理,避免二次污染。
(4)冬季防火。一是制定嚴密的冬季防火方案和火災搶險預案,劃定防火區域。二是濕地區域內的陸上野草和水中挺水植物枯死后,適時打通防火通道,第一時間預防火災發生。三是在濕地內部的最高點觀景臺上設置固定觀測點,實施監控區域內情況。
于橋水庫入庫河口濕地工程建成后是國內最大的人工濕地,它的運行管理將是一個不斷探索和不斷改進的課題。管理好運行好于橋水庫入庫河口濕地工程,將有效地提升于橋水庫水質,提高城市供水的保證率,確保天津經濟社會又好又快的發展,實現建設“美麗天津”的宏偉目標。
TV697.1
C
1004-7328(2016)06-0025-02
10.3969/j.issn.1004-7328.2016.06.008
2016—07—11
孫薊明(1973—),男,高級工程師,主要從事水利工程建設管理工作。