錢筱暄
(安徽省(水利部淮河水利委員會)水利科學研究院,安徽合肥 230088;水利水資源安徽省重點實驗室,安徽蚌埠 233000)
水庫具有防洪、抗旱、發(fā)電、灌溉、供水、航運、漁業(yè)、旅游等多種功能,加強水庫生態(tài)保護對推進生態(tài)文明建設、促進經濟社會高質量發(fā)展具有重要意義。近年來,羅集水庫流域經濟快速發(fā)展,與生態(tài)環(huán)境保護矛盾日益突顯。為保護羅集水庫的生態(tài)環(huán)境,防止水庫面積、容積減少,筆者對水庫及其流域、庫周生態(tài)環(huán)境進行了調研,并提出切實可行的生態(tài)環(huán)境治理與保護措施,對建立羅集水庫水資源、水生態(tài)長效保護機制具有一定的指導意義。
羅集水庫于1971 年11 月興建,1975 年工程竣工并開始蓄水發(fā)揮效益。水庫位于淮河流域瓦埠湖水系莊墓河上游支流上,合肥市長豐縣雙墩鎮(zhèn)境內,淮南鐵路羅集車站東北約3.0 km 處,距合蚌高鐵線以東約1.5 km。水庫控制流域面積17.1 km2,總庫容1 028 萬m3。水庫匯水區(qū)域為江淮丘陵區(qū),壩址以上無大的支流匯入。
羅集水庫是一座以灌溉為主,結合防洪、養(yǎng)殖等綜合利用功能的中型水庫。農業(yè)灌溉取水是水庫水量消耗的主要原因,水庫實際灌溉面積約600 hm2,灌溉方式有2 種,一是通過羅集電灌站提水灌溉,二是通過放水涵自流灌溉。水庫水產養(yǎng)殖水面約114 hm2,目前處于自然增殖狀態(tài),養(yǎng)殖品種以魚、蝦為主。
羅集水庫工程等別為III等,主要水工建筑物級別為3 級。百年一遇設計洪水位56.22 m,對應庫容826 萬m3,兩千年一遇校核洪水位56.95 m,對應庫容1 028 萬m3,汛限水位55.40 m,正常蓄水位55.40 m,對應庫容635 萬m3,歷史最高庫水位56.95 m(1985 國家高程基準),水域面積1.52 km2,岸線長度6.1 km。大壩設有測壓管4 組,每組3 根;自動水位監(jiān)測設施一套,人工觀測水位樁12 根;自動雨量計一套。
羅集水庫主要功能為灌溉,開發(fā)利用程度較高,是下塘鎮(zhèn)農業(yè)灌溉用水水源,一級水功能區(qū)劃為開發(fā)利用區(qū),二級水功能區(qū)劃為農業(yè)用水區(qū)。目前水庫水質為IV類,水質管理目標為III類。化學需氧量納污能力75%為9.1 t/a,90%為5.6 t/a;氨氮納污能力75%為2.1 t/a,90%為1.3 t/a。
羅集水庫所處地貌單元為江淮丘陵,江淮分水嶺嶺脊部位北側,地形呈崗沖起伏相間的波狀特征,地勢南高北低,地形起伏較大,地面高程一般為47.0~60.0 m,其南側分水嶺嶺脊高程71.0~77.0 m。羅集水庫壩址區(qū)地表為第四系地層分布,除水庫大壩為人工填土外,大部分為第四系上更新統(tǒng)(Q3)地層,全新統(tǒng)(Q4)主要分布于河漫灘、老河槽內。下伏基巖為白堊系下統(tǒng)朱巷組(K1z)深褐色、棕紅色粉砂質泥巖、砂巖等。
羅集水庫流域多年平均來水量約為378 萬m3,年供水量約120 萬m3,主要供羅集灌區(qū)內農業(yè)灌溉用,協(xié)調周邊塘壩等蓄水工程引水,可保證灌區(qū)內灌溉用水充裕。但在干旱年,塘壩等蓄水工程大多干涸,水庫來水不足,難以滿足灌溉所需水量,灌區(qū)內水資源供需矛盾突顯。在保證水庫經濟效益的同時,合理調度水資源,緩解供需矛盾成為水資源開發(fā)利用管理的主要問題。因此,羅集水庫需要有效的監(jiān)督管理和合理配置水資源。
羅集灌區(qū)農業(yè)灌溉用水方式仍較粗放,農田水利發(fā)展仍然處在艱難的爬坡階段,總體上還處在較低的水平,部分渠道不同程度存在著跑水、漏水和堵塞現象,渠系建筑物不配套,斗農渠普遍存在放水現象,使得應有的工程效益不能正常發(fā)揮,基礎設施仍需夯實。農田灌溉節(jié)水改造工程普及率低,灌溉渠系不健全,2022 年長豐縣農業(yè)灌溉水利用系數為0.56,目前部分作物種植依然采取傳統(tǒng)的大水淹灌方式,造成大量水資源的浪費,增加了水質污染風險,農業(yè)用水效率有待進一步提高。在節(jié)水宣傳方面也仍需進一步加強,提高公眾的節(jié)水意識。
羅集水庫的水質監(jiān)測以考核巡測為主,尚未設水質監(jiān)測考核控制斷面,水庫的水質水量同步監(jiān)測工作尚未開展[1]。統(tǒng)一的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系尚未形成,現有的巡測難以滿足水質達標評估、考核、預警的需求,水功能區(qū)分級分類監(jiān)管需進一步加強,監(jiān)督管理能力有待加強。目前未開展河渠資源現狀調查,未對河渠健康進行評估、公示,河渠健康評價制度有待建立和完善。
羅集水庫周圍基本為農田和村莊,基礎設施和污染防治能力普遍薄弱。耕作時大量使用農藥化肥,有效利用率低[2],未被利用的農藥化肥隨著雨水流入水庫,影響水庫水質。雙墩鎮(zhèn)新集村、尚崗村、吳店社區(qū)、夏店村共有4個集中農村污水處理站,僅有197 戶排入污水處理站,處理設備規(guī)模800 t/d,而雙墩鎮(zhèn)現有人口45 410人,污水處理能力遠遠不足。居民生活垃圾也會對水庫造成影響,生活垃圾分類尚未推進,垃圾中轉站建設未達到全覆蓋,垃圾分類減量和資源回收利用極其不足,旱廁整治未全覆蓋。長期的外源輸入和水生生物殘渣的沉積導致水庫底泥富集了大量的污染物,如N、P 等營養(yǎng)物和難以降解的有機物等,成為水體污染的重要次生污染源。
羅集水庫環(huán)庫岸線6.1 km,全部位于雙墩鎮(zhèn)內,無入河排污口設置,環(huán)岸線有圍塘面積約20 hm2,非法圍塘將水庫岸線向庫面內推,破壞水庫岸線形態(tài)。羅集水庫周邊圍墾種田和圍塘養(yǎng)殖都對水土資源造成不同程度的破壞,水庫周邊林木綠化率低,淹沒區(qū)地帶農業(yè)種植率高,復種指數高,耕種頻繁,人為擾動造成的水土流失依然存在,水土隨雨水等進入庫體,攜帶的面源污染物影響水體水質,威脅水庫生態(tài)安全。
根據《長豐縣河湖管理范圍和水利工程管理與保護范圍劃定工作實施方案(草案)》,羅集水庫已完成確權,確權范圍為高程線56.4 m 以下的區(qū)域。因歷史上洪水沖刷、泥沙淤積和墾荒圍墾等原因,導致農業(yè)種植區(qū)、水產養(yǎng)殖區(qū)和河道岸線界限不明等現狀。根據調研,水庫岸線主要建筑物有大壩、泄洪涵、灌溉放水涵、非常溢洪道、泵站進水涵及提水泵站等。羅集水庫的主要生態(tài)問題是農田侵占濕地涵養(yǎng)空間,因此需因地制宜加快生態(tài)濕地修復建設。管理范圍內有養(yǎng)殖場、廢棄房屋和居民用房,存在農田侵占和經濟林侵占現象[3]。亟須對水庫設立界樁,減少對庫區(qū)的污染。
根據合肥市水資源管理制度的要求,結合長豐縣總體規(guī)劃,羅集水庫及灌區(qū)需強化節(jié)水管理,合理配置水資源,提高用水效率,加強節(jié)水宣傳,增強公眾的節(jié)水意識[4]。一方面,通過吳店一、二、三級電灌站和配套建筑物、沿線渠道等,把蔡塘水庫水輸送至羅集水庫,實現水庫連通,建立水庫群,促進水庫間水循環(huán),改善羅集水庫枯水季節(jié)的水質,保護和修復區(qū)域生態(tài)環(huán)境,緩解江淮分水嶺以北水資源短缺,優(yōu)化水資源配置。另一方面,采取“小塘改大塘、淺塘改深塘、死塘改活塘”的辦法,增強抗旱能力。對有效灌溉面積較大的塘壩完善工程配套,充分發(fā)揮工程效益,加大蓄水容量的同時,增強灌區(qū)的反調節(jié)作用。
進一步落實節(jié)水技術改造,開展羅集灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程,保障渠系暢通,減少輸配水過程中的水量損失,推廣應用先進的噴滴灌技術,采取先進的農業(yè)節(jié)水措施;采取土壤墑情監(jiān)測與預報、節(jié)水灌溉制度、灌溉預報技術、灌溉水量量測和流量調節(jié)控制技術等先進的田間節(jié)水管理技術,推廣農作物節(jié)水抗旱技術,以提高田間水分利用率,創(chuàng)建節(jié)水型灌區(qū);排查老化的灌排設施,實施更新改造,提高灌溉用水效率。
落實好《關于進一步加強水功能區(qū)監(jiān)督管理工作的意見》等文件要求,根據《安徽省水功能區(qū)劃》《合肥市水功能區(qū)劃》中各功能分區(qū)定位,全面加強水功能區(qū)監(jiān)督管理,建議設置水功能區(qū)考核斷面,可在壩前位置、庫尾支流匯入斷面位置和水庫北部草莓園所在位置斷面,對入庫水質進行重點監(jiān)測(圖1)。開展水庫水質水量自動化同步監(jiān)測,完善水功能區(qū)監(jiān)測評價體系。加強源頭預防和過程控制,確保羅集水庫水質穩(wěn)定為Ⅲ類水。圍繞水功能區(qū)的限制排污管理、水質監(jiān)測與通報、水生態(tài)修復、目標考核等方面,將河長制關于水功能區(qū)的工作納入日常工作考核。

圖1 羅集水庫新增水質監(jiān)測斷面位置
對水庫和入庫渠道開展資源現狀調查,評估水庫系統(tǒng)物理完整性、化學完整性、生物完整性和服務功能完整性以及之間的相互協(xié)調性,建立和完善水庫的健康評價制度。重點對水庫底泥總磷、總氮、生物有效磷及重金屬等開展現狀調查評價,分析其風險指數的空間分布,有針對性地制定治理方案,進一步提升水庫水質。建立水庫健康狀況常態(tài)化發(fā)布機制,對非法侵占、水生態(tài)破壞、水質惡化等異常情況進行預警,及時處置突發(fā)水污染事件。整合水庫水量、水質、水位、水生態(tài)監(jiān)測監(jiān)控數據,完善信息化監(jiān)測預警體系,提升預防預警能力。
一是全面整治農業(yè)面源污染。加大對種養(yǎng)戶的宣傳教育力度,大力發(fā)展生態(tài)農業(yè),鼓勵農戶退耕還林、退耕還草,逐步解決傳統(tǒng)農業(yè)污染問題。推廣秸稈綜合利用和廢棄農膜及農藥包裝袋(瓶)等廢棄物回收處理。采取肥料化、飼料化、燃料化、基料化、原料化等多種途徑,著力提升秸稈綜合利用水平。二是加強農村生活垃圾收運處置體系建設。大力開展農村生活垃圾分類及資源化利用工作,在有條件的地方開展就地分類、源頭減量試點,加快回收利用體系建設,完善村莊保潔機制。三是推進農村生活污水治理,解決水庫匯水范圍內農村生活污水問題,建立農村污水處理站,抓好農村黑臭水體治理,積極探索符合農村實際的治理模式,統(tǒng)籌推進農村改廁與生活污水治理工作。四是對水庫入庫河道口及排口附近進行清淤,基于庫區(qū)施工高精度、高環(huán)保性要求,建議采用較普通絞吸式挖泥船更精確、更環(huán)保的環(huán)保絞吸式挖泥船。設置多級沉淀池對泥水混合物進行沉淀后運送至指定場地填埋。五是對水庫上游管理范圍內一處養(yǎng)殖場進行清理,以保障羅集水庫水質安全。
羅集水庫環(huán)庫多為農田和林地,在水庫保護范圍線內環(huán)庫建設必要的生態(tài)涵養(yǎng)林和植被緩沖帶,來隔離農田與水庫,起到水土保持的作用。在水庫水域與岸坡爬升過渡區(qū)域,種植蘆葦、蘆竹、美人蕉、千屈菜、花菖蒲等水生植物,庫周帶狀種植柳樹、桂花、紅葉石楠等喬灌木,防止坡地水土流失,形成植被緩沖帶。在入庫河口修建水下植物帶,種植沉水植物,如矮生耐寒苦草、菹草、穗狀狐尾藻等,以此作為羅集水庫水質保障的有力措施。
水源涵養(yǎng)可以改善水文狀況、調節(jié)區(qū)域水分循環(huán)、防止河流、湖泊、水庫淤塞。結合羅集水庫管理范圍、保護范圍及現狀實際情況,建設林草緩沖帶,發(fā)揮植物的水質凈化功能和植被護坡(岸)功能,構建水庫周邊生態(tài)系統(tǒng),有利于保護生態(tài)環(huán)境和控制水土流失[5]。
科學合理劃分岸線功能分區(qū),提出岸線保護與利用要求,明確管理職責劃分。完成劃界定樁,加強岸線管理和規(guī)劃建設,保護水庫庫周自然岸線,完善水庫健康完整的生態(tài)系統(tǒng)。任何進入外緣邊界線以內岸線區(qū)域的開發(fā)利用行為都必須符合岸線功能區(qū)劃的規(guī)定及管理要求,且原則上不得逾越臨水控制邊界線。個別項目如取水工程的取水口需要深入水庫位置的需要重點論證并報水行政主管部門審批。對庫尾居民用房依法拆除,按相關要求補償,禁止新建住房;對管理范圍內壽水湖畔廢棄房屋進行依法拆除;對上游養(yǎng)殖場進行清理。
羅集水庫岸線功能區(qū)劃分為2 段,其中保護區(qū)1 段,為水庫大壩,岸線長度1.2 km;保留區(qū)1 段,為水庫庫周臨水邊界線與外緣邊界線之間的帶狀區(qū)域,岸線長度4.9 km。根據岸線功能區(qū)劃分要求,對岸線保護區(qū)、岸線保留區(qū)分別提出分區(qū)管理要求。在保護區(qū)內,可依照防洪規(guī)劃、河道治理規(guī)劃等,建設必要的防洪、岸坡控制工程等,但須經充分論證并嚴格按照法律法規(guī)要求履行相關許可程序。
水庫界樁沿保護線布設,管理范圍界樁布設間距為200~300 m,不超過500 m;保護范圍界樁布設間距為100~200 m,不超過250 m。
通過對羅集水庫進行調研和走訪,明確影響水庫生態(tài)環(huán)境的直接和間接因素,制定了相應的治理與保護措施,對維系水庫可持續(xù)發(fā)展利用,確保水庫生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定具有一定的借鑒意義。