淺析大慶市龍虎泡水庫水源治理

陳大為

(黑龍江省中部引嫩工程管護中心，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

龍虎泡水庫位于黑龍江省大慶市杜蒙縣境內，原為烏雙河下游承泄區。1993年省計委批準中部引嫩工程擴建，新增工業與居民供水功能，將原龍虎泡由烏雙河承泄區改為大慶西部水源地。其近期興利水位138.2 m，庫容3.58億m3；遠期興利水位138.6 m，庫容4.02億m3。自1995年開始引嫩江水入龍虎泡，新建大荒換水泵站逐年換掉原庫區烏裕爾河積水，改善龍虎泡水質，達到與嫩江同等水質等級(Ⅲ類)[1]。

1 龍虎泡水環境及富營養化分析

自2005年以來，大慶地區工業與居民用水量逐年下降，日均在19萬m3以下 (年用水量7000萬m3以下)。龍虎泡年損失水量約5000萬m3，因此每年需要向龍虎泡補水量約12 000萬m3，占龍虎泡庫容量的三分之一，理論上約3 a水體置換一次。因龍虎泡進口在西側，提水泵站在東側，即當年新引進嫩江水當年不能使用，導致抽取原水水質下降。

2007年7月22日—27日龍虎泡水庫發生嚴重的藻類污染。大慶油田檢測中心站對龍虎泡水庫原水進行了水質監測，在整個庫區共設置6個斷面、11個監測點取樣進行檢測，共計檢測114個水質指標。10項水體富營養化指標的檢測結果表明原水已經呈現嚴重的富營養化，水中藻類大量繁殖，最高達到109個/L。葉綠素a值較高，水體透明度差。

對龍虎泡水庫2014—2019年5 a的水質感官性狀和一般化學指標、總磷指標、有機物綜合指標檢測數據進行了統計分析。見表1～表3[2-4]。

表1 感官性狀和一般化學指標統計 mg·L-1

表2 總磷統計 mg·L-1

表3 有機物綜合指標統計 mg·L-1

由表可以看出，龍虎泡水庫總磷超標嚴重，有機污染嚴重。

2 龍虎泡水源污染原因分析

2.1 面源污染

(1)農田徑流污染。水庫一級、二級保護區內耕地面積約1733.33 hm2，農作物化肥的使用及農藥的噴灑，通過地表徑流匯入龍虎泡水庫，化肥及農藥中富含氮、磷等有機物，使水庫氮磷的含量升高。許多人工合成物質又是細菌、陽光等自然力所不能分解或極難分解的惰性物質，一旦污染水體，將會在水體中長期滯留，危害水生生物和人畜健康。

(2)周邊村屯排放廢棄物污染。龍虎泡水庫沿岸涉及7個村，13個自然屯，有住戶2254戶，人口7227人，其生活產生排放的廢棄物經雨水沖刷流入水庫。

(3)水生植物難以生長。龍虎泡水庫所在區域土壤大多為沙壤土，由于歷年干旱少雨土壤沙化、堿化嚴重，草原也嚴重退化。庫區周邊的盲目墾荒和隨意取土加劇了植被的破壞，導致龍虎泡水源地保護區內土地水土流失、風蝕嚴重。經調查，龍虎泡水源地保護區內水土流失總面積6548.07 hm2，占水源地保護區土地面積近37%。一級保護區內水土流失面積534.27 hm2，其中輕度風蝕39.20 hm2，中度風蝕281.20 hm2，強度風蝕213.87 hm2。二級保護區內水土流失面積6013.80 hm2。在《大慶市水土保持規劃》“三區”劃分中屬重點預防保護區。龍虎泡庫區沉積物以沙質為主，導致水生植物難以生長。

2.2 點源污染

龍虎泡水源取水口周圍已建成了大型旅游區，日接待能力達5000人次，飯店30多家，周邊還有養殖場5家，庫區使用汽油作為燃料的游艇40多艘，這些設施和人群的排污不經處理直接或間接排入庫區，污染水質?，F狀龍虎泡水庫周邊度假村已經停業。

2.3 內源污染

(1)水交換周期長。年均進入龍虎泡水庫的水量約為1.2億m3，水庫庫容為3.58億m3，理論上3 a水體置換一次。

(2)底泥污染。龍虎泡水庫于1995年10月由自然水泡改建為生活飲用水水源地，長期形成的水庫底層淤泥無法清除，積累在底泥表層的氮磷營養物質在一定的環境條件下，從底泥中釋放出來而重新進入水中，使水體富營養化程度增加，修復難度增大。同時，庫區中藻類、劍水蚤等浮游生物暴發性生長后的排泄物及尸體的降解，也是重要的內源性污染，它們是COD、BOD及高錳酸鹽指數的直接貢獻者，導致有機物指標的增高。

(3)生態系統破壞。龍虎泡水庫水面對外承包經營，承包商在水域內任意捕撈魚蝦，造成魚類急劇減少。尤其2015年承包企業合同到期，上半年捕撈鰱魚、鳙魚70余萬斤，以藍藻為食的魚類被捕撈殆盡，造成水中生物鏈嚴重破壞，生態失衡，水中藻類大量繁殖，水體自凈能力降低，水生態系統遭到破壞。

3 龍虎泡水源治理措施

鑒于龍虎泡水庫水體流動性差與大慶地區用水量減少相關，將龍虎泡水庫分割為水源地和養殖水域兩部分。依據水庫地形和現有提水泵站位置筑隔堤和建設涵閘，保證分割后水源不混合。水源地水域面積85 km2，庫容約2.70億m3，養殖水域面積28 km2，庫容約0.88億m3，滿足該地區近期用水需求，遠期需水量增加可以改變養殖水域為水源地水域。

嫩江來水直接進入水源地，避開養殖旅游污染，庫容小有利于水體流動和水庫內水置換。修建并加高加固水源地周邊圍堤，形成封閉水庫。修建完善農田徑流排水系統，將農田排水直接引入養殖水域，(遠期將養殖水域更改為水源地水域時，將農田排水渠道延長排入碧綠湖)確保農藥殘留等面源污染物不進入水源地。

3.1 面源污染治理

筑隔堤、建進水閘、修復堤岸和在水源地周邊修建截留溝工程。結合水庫清淤，在腰井村至提水泵站之間修建混凝土護坡的隔堤，頂寬3.0 m、上下游邊坡為1∶2.5、全長6.00 km。在靠近提水泵站處建一孔洞徑1.5 m的涵閘，確保需要時兩側互通。水源地周邊岸蝕現象嚴重，崩岸、塌岸、塌坡長度23.00 km，其中嚴重塌岸段長度5.91 km。整個堤岸的20%存在斷崖式立面，最高達10.0 m，周圍耕地多數向庫區方向形成緩坡，因常年沖擊形成了雨水溝直達庫區。護岸形式結合水庫岸邊情況可以考慮多種方式，對嚴重塌岸可采取修復坡面用塊石砌筑，無紡布反濾。有一定坡面可以采用石籠網格護坡，網格填充卵石或碎石。需結合護岸修建農田截留溝，長度約32.00 km，農田排水通過截留溝排入養殖區域。

3.2 點源污染治理

保護區內多數居民采用旱廁，生活污水散排，污染環境。將每戶旱廁改成衛生廁所，以村屯為單位建設污水管網，經收集后進入小型污水處理系統，處理后就近排入附近泡塘。

3.3 內源污染治理

(1)底泥治理。對底泥分區域進行化驗檢測，符合筑堤條件的底泥吹填筑隔堤。不符合條件底泥可采用異位處理技術及底泥洗脫原位置換技術，確保水質免受污染。

異位處理是通過挖除河底受污染的底泥，從而減少底泥污染物釋放，能夠相對徹底的移除河底淤泥、施工簡單，但存在著投資高、淤泥難處置、對河底生態干擾大等方面的問題。

底泥洗脫原位置換主要是把底泥中的沉積污染物移出水，而洗凈的大顆粒泥沙，包括底棲生物和附著在泥沙上的微生物原位覆蓋在洗脫后的基質上，阻擋深層氮磷釋放和抑制沉積物因外力作用而泛起懸浮。該方法能夠快速地在淤泥表層形成阻隔層，阻擋深層底泥污染釋放，但在操作過程中易引起底泥的懸浮，降低水體透明度。

(2)龍虎泡水庫生態治理。保持地表水域周邊清潔，綠化美化是保護水源、凈化水體的重要組成部分。在水域中構建生物群落是直接抑制水庫藍藻污染的最有效措施。

生物除藻主要有以藻制藻、發展濾食性魚類、養殖高等水生植物、大麥稈控制水華藻類和生物接觸氧化等方法。浮游甲殼類對細菌和藻類的吸收率可達60%～80%，可以使水變清，氮、磷含量減少，透明度提高，使富營養化水體得到一定的凈化?？梢栽趲靺^內投放一定數量的鳙魚、鰱魚等冷水魚種，這些魚類以藍藻為食，可去除大量藍藻。

植物之間存在對環境生長因子(光、肥、水)的競爭和向環境釋放化學物質對其他植物產生影響的兩種相互作用。大型水生植物是水生態系統的重要組成部分，它在湖泊水生生物中占有極其重要的地位，是湖泊生態系統中物質與能量的主要傳遞者，其種群數量對湖泊生態及水域環境有著重要影響?？梢栽邶埢⑴菟蚍N植香蒲及蘆葦等北方水生植物，它們在生長與新陳代謝過程中可凈化水質，并從水中吸附大量的營養物質和其他物質。但是其枯萎、腐爛后形成營養物的再生源，加速水庫淤積及沼澤化進程，使湖泊走向衰老。因此，在種植水生植物后，要加強管理，每年秋季將大量枯萎的植物及時打撈出水面。

因此，在水庫上游沿岸40 km延長帶種植蘆葦、蒲草、水蔥等土著水生植物。種植水生植物后，要加強管理，每年秋季將大量枯萎的植物及時打撈上岸。在龍虎泡內投放鰱魚、鳙魚等冷水魚種，一般按照1萬尾每畝投放。這些魚類以藍藻為食物，以水生植物為棲息地，構建庫區水生態平衡。

4 結 論

在國家經濟不斷發展的今天，水庫水源治理顯得尤為重要。本文通過對于龍虎泡水庫水源污染的原因分析不僅可以提出解決農業與大慶地區居民用水量逐漸減少的方法，還可以減少水土流失、風蝕等自然災害，同時可以促進龍虎泡附近旅游業的發展。以此來提高國民經濟收入。