峽山水庫上游河道水源保護(hù)與水質(zhì)凈化研究

姜 婷

(濰坊市城區(qū)供水處，山東 濰坊 261041)

峽山水庫上游河道水源保護(hù)與水質(zhì)凈化研究

姜 婷

(濰坊市城區(qū)供水處，山東 濰坊 261041)

峽山水庫上游河道水源保護(hù)與水質(zhì)凈化工程建設(shè)以改善天然生態(tài)系統(tǒng)，保留場地生物生境為前提，強調(diào)生態(tài)恢復(fù)和可持續(xù)設(shè)計，實現(xiàn)具有自我調(diào)節(jié)能力的天然水質(zhì)凈化功能。在濰河與渠河交匯處建引水閘與攔河閘，將兩河來水引入濕地是較長期規(guī)劃建設(shè)中最為理想的設(shè)計方案。

峽山水庫；水源保護(hù)；水質(zhì)凈化；生態(tài)恢復(fù)

峽山水庫為大(Ⅰ)型水庫，位于山東省濰坊市濰河水系中下游，是濰坊的主要水源地，集供水、防洪、灌溉等于一體，是山東最大的人工水庫，也是國家一級飲用水水源保護(hù)區(qū)。濰河、渠河是其主要入庫水源。入庫河流水質(zhì)較差，生態(tài)保護(hù)與修復(fù)壓力較大。為此，如何在保留場地生物生境為前提，強調(diào)生態(tài)恢復(fù)和可持續(xù)設(shè)計，通過峽山水庫上游河道水源保護(hù)與水質(zhì)凈化工程建設(shè)以改善天然生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)具有自我調(diào)節(jié)能力的天然水質(zhì)凈化功能成為本文研究的焦點問題。

1 項目建設(shè)目標(biāo)

峽山水庫上游河道水源保護(hù)與水質(zhì)凈化工程建設(shè)的第一要旨是生態(tài)優(yōu)先、降低人為干擾和維護(hù)，以改善天然生態(tài)系統(tǒng)，保留場地生物生境為前提，規(guī)劃建設(shè)四大功能區(qū)，即水質(zhì)凈化區(qū)、植物浮床區(qū)、鳥類保護(hù)區(qū)、休閑探索區(qū)，強調(diào)生態(tài)恢復(fù)和可持續(xù)設(shè)計，讓自然最大做功，凈化入庫水質(zhì)，實現(xiàn)具有自我調(diào)節(jié)能力的天然水質(zhì)凈化功能。

2 水庫上游河道水源保護(hù)與水質(zhì)凈化工程方案論證

2.1 入庫水質(zhì)分析

濰河、渠河為峽山水庫主要入庫河流，與水庫水質(zhì)關(guān)系最為密切。根據(jù)河流水質(zhì)采樣檢測資料，各河道水質(zhì)均低于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)GB3838-2002Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，綜合分析常年檢測數(shù)據(jù)，入庫水源水質(zhì)主要污染因子評價。濰河非汛期和全年平均評價指標(biāo)中TN最為超標(biāo)，CODcr次之；渠河上述指標(biāo)中非汛期和全年平均TN超標(biāo)最嚴(yán)重，BOD5次之?？傮w來說，不論是非汛期還是全年平均，按污染嚴(yán)重程度排序，各污染因子的排序基本是一致的，非汛期的污染程度稍好于全年。數(shù)據(jù)顯示，入庫水源面源污染較嚴(yán)重。

2.2 水質(zhì)凈化工程功能分區(qū)

參考水庫上游來水水質(zhì)分析，根據(jù)生態(tài)優(yōu)先、技術(shù)可行原則，結(jié)合庫區(qū)現(xiàn)狀的地塊功能和發(fā)展規(guī)劃，峽山水庫上游河道水源保護(hù)與水質(zhì)凈化工程分為四大功能區(qū)[1]。

2.2.1 水質(zhì)凈化區(qū)

工程目標(biāo)是建設(shè)表面流人工濕地生態(tài)系統(tǒng)和生物滯留塘，使入庫水質(zhì)達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)水質(zhì)凈化、生態(tài)修復(fù)、休閑娛樂、可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

2.2.2 植物浮床區(qū)

充分利用植物的凈化功能，初步凈化上游來水，即在水位較深的上游水域建設(shè)植物浮床，種植適應(yīng)的水生植物，形成生物凈化區(qū)。

2.2.3 鳥類保護(hù)區(qū)

在水位低于5米的邊緣水域培植生物林帶和生態(tài)綠洲，供鳥類及各類生物棲息繁衍，后期可修建生物展覽館及觀賞廊道等，滿足人類與自然的近距離接觸。

2.2.4 休閑探索區(qū)

在上游河道兩岸灘地種植耐水林木，構(gòu)建沿河生態(tài)景觀帶，修建臨水棧道和休息遮陰亭廊，將休閑旅游與生態(tài)修復(fù)結(jié)合，給游客提供親近大自然的平臺，為生態(tài)科普教育提供一個普及、實踐基地。

2.3 水質(zhì)凈化工藝方案

水質(zhì)凈化的目標(biāo)是提高入庫河流的水質(zhì)，改善水庫水質(zhì)與生態(tài)環(huán)境。當(dāng)前采用較多的有物理/化學(xué)技術(shù)和生物/生態(tài)技術(shù)[2]。根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，經(jīng)過綜合論證，本工程宜采用生物/生態(tài)處理技術(shù)。水質(zhì)凈化工藝概述如下：

2.3.1 人工濕地技術(shù)

濕地系統(tǒng)能使污水中的可用物質(zhì)轉(zhuǎn)化為植物狀態(tài)進(jìn)行再利用，能促進(jìn)污水中生物元素的循環(huán)使用，可以改善局部氣候環(huán)境，提高綠化率，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，具有效率高、投資低、運行費用低，維護(hù)成本低和基本不耗電等特點[3]。

由于峽山水庫不僅需對入庫水質(zhì)進(jìn)行凈化，還有防洪防澇、調(diào)節(jié)水量的要求，且濰河等河流水量較大，污染因子相對濃度較低，考慮涵蓄水源、管理方便等因素，宜采用表面流人工濕地工藝。表面流濕地類似于天然沼澤濕地，污水流入時，去除有機物的工作是由生長在水下的植物莖、桿上的生物膜來完成的，運行成本較低。

2.3.2 生態(tài)滯留塘技術(shù)

生態(tài)滯留塘技術(shù)[4]是在河上建堰攔水，延長污水的單位距離停留時間，促進(jìn)顆粒污染物的自然沉降。利用細(xì)菌和藻類等微生物共生系統(tǒng)的自然凈化能力處理有機污水；依靠植物吸收和微生物吸附作用，降解氮磷等誘發(fā)水體富營養(yǎng)化的物質(zhì)，具有成本較低、管理方便、經(jīng)濟(jì)實用等優(yōu)點，適合在水庫水質(zhì)凈化中應(yīng)用。

2.3.3 生態(tài)護(hù)坡技術(shù)

生態(tài)護(hù)坡技術(shù)以改善受破壞的生態(tài)系統(tǒng)為前提，保護(hù)脆弱的生物群落和創(chuàng)造適合的生物生境，改善河流水質(zhì)并提高生態(tài)系統(tǒng)功能，同時建設(shè)防洪堤岸工程，把受到人為干擾破壞的受損河道修復(fù)成原生狀態(tài)的水系、土壤及各類生物相互涵養(yǎng)的近自然河流，該工程可結(jié)合水庫常規(guī)維護(hù)進(jìn)行，在設(shè)計和具體實施中也是可行的。

2.3.4 多自然型河道技術(shù)

多自然型河道技術(shù)是各類生態(tài)修復(fù)技術(shù)的組合。其充分利用原生土著植物的改善環(huán)境功能，通過培植凈化能力強的耐污性土著物種，在水體中建立全方位的、立體的生物系統(tǒng)。當(dāng)河道水生植物系統(tǒng)健康、穩(wěn)定后，逐步構(gòu)建完整的河道水生生物鏈，并適當(dāng)延長生態(tài)系統(tǒng)食物鏈，建立經(jīng)濟(jì)、合理的水體生態(tài)環(huán)境。

2.3.5 植物浮床技術(shù)

植物浮床技術(shù)是根據(jù)環(huán)境生態(tài)學(xué)原理，在受污水面上種植水生植物，并搭建浮島為載體構(gòu)成生物棲息地，促進(jìn)水中的BOD、COD、氮磷等有機物的降解，使其中的植物、菌類、蟲類、魚類和鳥類共同形成的生物鏈來修復(fù)受污河流，利用植物的吸收作用從污染水體中提取污染物，并通過收獲植物的方法將其搬離水體。植物浮床技術(shù)還具有改善水質(zhì)及消波護(hù)岸的功能，但成本較高，且實施時對環(huán)境要求較高。

2.4 水質(zhì)凈化水系設(shè)計方案選擇

通過資料分析與現(xiàn)場勘查，初步提出兩個水系設(shè)計方案：一是濰河洼地與渠河洼地共同實施凈化方案(方案Ⅰ)，將濰河與渠河來水分別引入人工濕地，即分別設(shè)立濰河攔河閘與渠河攔河閘。二是兩河交匯處洼地實施凈化方案(方案Ⅱ)，即在濰河與渠河交匯處建引水閘與攔河閘，將兩河來水引入濕地。在濕地系統(tǒng)內(nèi)，綜合運用多項水質(zhì)凈化技術(shù)，建設(shè)生態(tài)濕地，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。將兩種水系設(shè)計方案比較，綜合衡量，方案Ⅱ工程投資更為節(jié)省，故宜采用方案Ⅱ的水系設(shè)計方案。

3 結(jié) 語

綜合以上分析表明，峽山水庫作為濰坊的主要飲用水源地，對入庫水質(zhì)要求較高，上游河道的水源保護(hù)與水質(zhì)凈化工程的實施，對保護(hù)庫區(qū)水質(zhì)、改善入庫水源，修復(fù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境，確保市區(qū)用水安全具有重要意義。在濰河與渠河交匯處建引水閘與攔河閘，將兩河來水引入濕地，綜合運用多項水質(zhì)凈化技術(shù)，建設(shè)生態(tài)濕地，是較長期規(guī)劃建設(shè)中最理想的設(shè)計方案。

[1]王曉燕，李莉，仲崇東.峽山水庫上游濕地公園建設(shè)與生態(tài)修復(fù)[J].山東水利，2014，(2)：24-25.

[2]張建平.河流水質(zhì)凈化技術(shù)及生態(tài)修復(fù)[J].河南水利與南水北調(diào)，2009，(10)：26-27.

[3]蔣廷杰，齊增湘，羅軍，甘德欣.人工濕地水質(zhì)凈化機理與生態(tài)工程研究進(jìn)展[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2010，36(3)：356-362.

[4]朱銘捷，胡洪營，何苗，管運濤，張建.河道滯留塘系統(tǒng)對污染河水中氮磷的去除特性[J].生態(tài)環(huán)境，2006，(15)：11-14.

Research on the Water Source Protection and Purifying for Upstream Waterway of Xia Shan Reservoir

JIANG Ting

(Weifang Municipal Water Supply Bureau，Shandong，Weifang 261036)

The water source protection and water purifying project construction of Xia Shan Reservoir upstream is based on improving natural environment system and keeping field living beings，highlighting environment recovery and sustainable design to realize the natural water purifying function with self-adjusting ability.It is the best design scheme in the long-term planning construction to build diversionsluice and barrage in the connection area of Wei He and Qu He drawn into wetland.

Xia Shan Reservoir，water source protection，water purifying，environment recovery

姜婷，工程師，工程碩士，主要從事水利工程工作

文獻(xiàn)格式：姜 婷.峽山水庫上游河道水源保護(hù)與水質(zhì)凈化研究[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2017，42(4)：207-208.

X21

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1673-288X(2017)04-0207-02