以楊溪河為個(gè)案的小流域整治技術(shù)路徑探索

吳洋

摘要：加強(qiáng)河流水系保護(hù)體系、打造良好的水生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)流域生態(tài)改善的探索與研究，已成為當(dāng)前水生態(tài)領(lǐng)域熱點(diǎn)問(wèn)題，而建立小流域綜合治理模式，對(duì)流域水環(huán)境治理具有積極的意義。文章針對(duì)成都市金堂縣楊溪河，在實(shí)地污染調(diào)查、入河污染物來(lái)源分析、水環(huán)境容量計(jì)算的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用控源截污、面源治理、活水保質(zhì)、生態(tài)修復(fù)等措施，對(duì)小流域水環(huán)境綜合整治措施進(jìn)行了探索與研究。

關(guān)鍵詞：水環(huán)境;小流域;環(huán)境容量;綜合治理;生態(tài)修復(fù)。

1 引言

2016年1月，習(xí)近平在重慶召開(kāi)推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展座談會(huì)上強(qiáng)調(diào)“當(dāng)前和今后相當(dāng)長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期，要把修復(fù)長(zhǎng)江生態(tài)環(huán)境擺在壓倒性位置，共抓大保護(hù)，不搞大開(kāi)發(fā)”。而目前，加強(qiáng)河流水系保護(hù)體系、實(shí)現(xiàn)流域生態(tài)改善的探索與研究，也已成為當(dāng)前水生態(tài)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。但傳統(tǒng)意義的河流水系治理，一般以行政區(qū)界為邊界條件，針對(duì)某一特定河段進(jìn)行水環(huán)境治理，缺乏全局性、系統(tǒng)性，對(duì)全流域的環(huán)境改善具有一定的局限性。

對(duì)小流域而言，以天然分水嶺為流域邊界，橫跨多個(gè)行政區(qū)劃，根據(jù)小流域自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況以及區(qū)域國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，建立小流域綜合治理模式，對(duì)流域水環(huán)境治理具有積極的意義。

2 流域現(xiàn)狀分析與評(píng)價(jià)

2.1 河流概況

沱江為長(zhǎng)江的一級(jí)支流，成都市沱江流域共劃分為湔江流域、青白江流域、人民渠流域等7個(gè)流域單元，結(jié)合成都市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的行政邊界，最終細(xì)化出楊溪河、萬(wàn)家溝、絳溪河等45個(gè)小流域單元，總面積為6 458km2。

楊溪河小流域?qū)俪啥际秀饔?5個(gè)小流域單元之一，主要位于成都市金堂縣轄區(qū)中部，涉及金堂縣白果鎮(zhèn)、高板鎮(zhèn)、隆盛鎮(zhèn)、平橋鄉(xiāng)和五鳳鎮(zhèn)共5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，長(zhǎng)度約34.1km，流域總面積約69.2km2，現(xiàn)狀河道寬度為20m～35m，河道縱坡約為0.12%，如圖1所示。

2.2 水質(zhì)現(xiàn)狀

依據(jù)《成都市沱江流域水生態(tài)綜合治理規(guī)劃》，楊溪河執(zhí)行地表水IV類(lèi)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。而自2016年6月至2019年2月成都市金堂縣楊溪河15次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，除2017年7月、2018年7月外水質(zhì)達(dá)標(biāo)外，劣V類(lèi)水質(zhì)月份共13次，占比約86.7%，水質(zhì)污染問(wèn)題極為嚴(yán)重，水環(huán)境問(wèn)題急需改善。主要超標(biāo)污染物化學(xué)需氧量（COD）、氨氮、總磷中，氨氮及總磷超標(biāo)均十分嚴(yán)重，超標(biāo)率達(dá)84.6%，其中氨氮超標(biāo)倍數(shù)最高為8.8倍，總磷超標(biāo)倍數(shù)最高為5.8倍，COD超標(biāo)率為15.4%，超標(biāo)倍數(shù)最高為1.43倍。

2.3 污染負(fù)荷測(cè)算及環(huán)境容量分析

綜合楊溪河流域居民生活污染源、污水處理廠尾水、城市面源污染、工業(yè)污染、農(nóng)村生活污染、畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)村面源污染的污染物入河情況，測(cè)算得到流域現(xiàn)狀COD入河量為415.57t/a，氨氮入河量為63.28t/a，總磷為8.50t/a，如表1所示。

流域內(nèi)白果鎮(zhèn)、五鳳鎮(zhèn)、平橋鄉(xiāng)三個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要為農(nóng)村地區(qū)，高板鎮(zhèn)、隆盛鎮(zhèn)包含場(chǎng)鎮(zhèn)及農(nóng)村地區(qū)。流域內(nèi)農(nóng)村面積約占88.7%，耕地面積廣袤，約42286畝，農(nóng)村種植及養(yǎng)殖業(yè)為流域內(nèi)主要產(chǎn)業(yè)，農(nóng)村居民生活污水大多未經(jīng)處理就直接排放。此外，高板場(chǎng)、隆盛鎮(zhèn)場(chǎng)鎮(zhèn)管網(wǎng)建設(shè)仍需完善，居民生活污水收集處理率偏低。因此流域內(nèi)主要的污染來(lái)源為居民生活污染，以及農(nóng)村面源污染、畜禽養(yǎng)殖污染等農(nóng)村污染，上述污染源也是流域水環(huán)境治理的重點(diǎn)領(lǐng)域。

根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)各類(lèi)別污染物濃度限值》，地表水IV類(lèi)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求化學(xué)需氧量（CODCr）≤30mg/L，氨氮（NH3-N） ≤1.5mg/L，總磷（以P 計(jì)）≤0.3mg/L?？紤]到楊溪河河道長(zhǎng)寬比相對(duì)較大，可以忽略污染物沿河寬的變化，依據(jù)楊溪河水質(zhì)目標(biāo)，選取一維水質(zhì)模型進(jìn)行水功能區(qū)環(huán)境容量的分析。

如表2所示，以IV類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)臨界值進(jìn)行計(jì)算的情況下，楊溪河COD、氨氮、總磷的水環(huán)境容量均嚴(yán)重不足，其中氨氮及總磷超標(biāo)形勢(shì)尤為嚴(yán)峻。流域治理需采取措施對(duì)各類(lèi)污染源進(jìn)行削減，而污染消減中氨氮及總磷消減尤為重要，并考慮一定的補(bǔ)水措施以增加河道水環(huán)境凈容量。

3 小流域水環(huán)境綜合整治策略分析

3.1 總體策略

成都市金堂縣楊溪河流域水生態(tài)綜合治理，以流域出口水質(zhì)達(dá)到地表水IV類(lèi)為目標(biāo)，以控源截污、面源治理、活水保質(zhì)、生態(tài)修復(fù)為主軸，科學(xué)制定流域綜合治理工程與非工程措施，推動(dòng)流域水生態(tài)功能修復(fù)、水環(huán)境質(zhì)量改善。

3.2 控源截污

3.2.1 城鎮(zhèn)污水體系建設(shè)

在預(yù)測(cè)流域內(nèi)高板鎮(zhèn)、隆盛鎮(zhèn)不同規(guī)劃期流域內(nèi)近遠(yuǎn)期常住人口數(shù)量基礎(chǔ)上，經(jīng)計(jì)算，2035年，高板鎮(zhèn)污水廠需在原規(guī)模（0.07萬(wàn)m3/d）基礎(chǔ)上擴(kuò)容至0.12萬(wàn)m3/d，隆盛鎮(zhèn)生活污水處理廠需在原規(guī)模（0.02萬(wàn)m3/d）基礎(chǔ)上擴(kuò)容至0.05萬(wàn)m3/d。排水管網(wǎng)系統(tǒng)整治思路為雨污分流、支管網(wǎng)延伸及打通，通過(guò)截污納管，杜絕城鎮(zhèn)污水直接排放入河。排水體制選擇方面，對(duì)于新場(chǎng)鎮(zhèn)采用完全分流制，直接根據(jù)規(guī)劃配套建設(shè)相關(guān)管網(wǎng)。對(duì)舊場(chǎng)鎮(zhèn)排水系統(tǒng)，建議近期仍保留原有合流制排水體制，杜絕“一刀切”式改造，遠(yuǎn)期結(jié)合舊城改造，逐步改造為分流制排水系統(tǒng)。

3.2.2 農(nóng)村院落污水治理

對(duì)于農(nóng)村院落聚集點(diǎn)生活污水治理，要慎重選擇好相應(yīng)的處理措施，應(yīng)針對(duì)農(nóng)村地區(qū)各方面條件，探索因地制宜的農(nóng)村污水收集處理方式：

（1）對(duì)于近郊區(qū)、靠近城鎮(zhèn)可接入市政管網(wǎng)的院落聚集點(diǎn)，將聚居區(qū)內(nèi)污水經(jīng)污水管道集中收集后，統(tǒng)一接入鄰近市政污水管網(wǎng)，經(jīng)污水處理廠統(tǒng)一處理。

（2）對(duì)于集中居住、遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)、不便于接入市政管網(wǎng)的聚集區(qū)，特別是大型農(nóng)村聚集點(diǎn)，可自成體系，采用污水集中收集處理設(shè)施。

（3）對(duì)于農(nóng)村零散院落，因地制宜，結(jié)合廁所革命、旱廁改造，采用沼氣池、化糞池等自然方式處理生活污水后還田。

據(jù)統(tǒng)計(jì)楊溪河流域共計(jì)農(nóng)村院落聚集點(diǎn)284個(gè)，根據(jù)以上方案：近郊區(qū)，靠近城鎮(zhèn)可接入市政管網(wǎng)的聚居點(diǎn)14個(gè);集中居住、可自成體系，建設(shè)微污站進(jìn)行處理的院落聚集點(diǎn)共計(jì)21個(gè);采取農(nóng)村旱廁改造等措施的零散院落聚集點(diǎn)共計(jì)249個(gè)。

3.2.3 全流域排污口整治

楊溪河流域主要涉及楊溪河干流、秧溪河等主要支流。通過(guò)沿河道兩岸進(jìn)行實(shí)地下河排口調(diào)查，楊溪河干流兩岸共有雨水下河口29處、支溝匯入58處、各類(lèi)污水排口25處，主要支流秧溪河兩岸共有雨水下河口1處、支溝匯入34處、各類(lèi)污水排口4處。應(yīng)依托城鎮(zhèn)污水體系建設(shè)、農(nóng)村院落污水治理、排污口專(zhuān)項(xiàng)整治等行動(dòng)，杜絕河道兩岸污水直排下河現(xiàn)象。

3.3 面源治理

3.3.1 城鎮(zhèn)面源污染治理

目前楊溪河流域內(nèi)城鎮(zhèn)面積約0.84km2（其中高板鎮(zhèn)城鎮(zhèn)面積約0.51km2，隆盛鎮(zhèn)城鎮(zhèn)面積約0.33km2），城鎮(zhèn)面源污染治理主要以城鎮(zhèn)初期雨水徑流污染控制為抓手，主要包含以下幾個(gè)方面：

（1）源頭治理。包括源頭初期雨水棄流，加強(qiáng)雨水綜合利用，以及利用下凹式綠地、透水鋪裝、雨水花園等措施將初期雨水海綿化處置及凈化。

（2）過(guò)程控制。在城鎮(zhèn)徑流運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)增大截流倍數(shù)、完善已有排水系統(tǒng)和構(gòu)建生態(tài)排水模式等措施對(duì)雨水量和污染物總量進(jìn)行控制。

（3）末端治理。由于高板鎮(zhèn)、隆盛鎮(zhèn)城鎮(zhèn)面積較小且用地條件緊張，故不建議設(shè)置初期雨水調(diào)蓄沉淀池儲(chǔ)蓄及處置初期雨水，可利用河道兩岸規(guī)劃綠帶設(shè)置濱河緩沖帶過(guò)濾凈化下河的雨水。

3.3.2 農(nóng)村面源污染治理

對(duì)于楊溪河流域農(nóng)村面源污染的治理，主要可采取以下幾種途徑：

（1）全面推廣鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村垃圾定點(diǎn)收集處理，按“戶(hù)收集、村集中、鎮(zhèn)轉(zhuǎn)運(yùn)、縣統(tǒng)籌處理”的農(nóng)村生活垃圾收運(yùn)處理模式，逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)村生活垃圾收集處理全覆蓋。

（2）科學(xué)施用農(nóng)藥和化肥，建立安全用藥制度，推廣高效低毒低殘留農(nóng)藥。并推廣測(cè)土配方施肥及秸稈綜合利用，增加有機(jī)肥施用量，減少化肥用量，提高肥料利用率。

（3）大力推行生態(tài)養(yǎng)殖模式，鼓勵(lì)對(duì)畜禽糞便實(shí)行綜合利用。并根據(jù)環(huán)境的承受能力適時(shí)控制養(yǎng)殖規(guī)模，設(shè)立禁養(yǎng)區(qū)、適度養(yǎng)殖區(qū)等。

（4）在農(nóng)業(yè)種植區(qū)域建設(shè)生態(tài)溝渠、生態(tài)塘、植被緩沖帶等設(shè)施，對(duì)農(nóng)田損失的氮磷養(yǎng)分進(jìn)行有效攔截，凈化農(nóng)田排水及地表徑流。

3.4 活水保質(zhì)

3.4.1 清淤疏浚

對(duì)流域干支流內(nèi)源污染嚴(yán)重河段進(jìn)行清淤疏浚，依據(jù)《金堂縣11條黑臭水體治理工程清淤工程可行性研究報(bào)告》《成都市沱江流域水生態(tài)綜合治理規(guī)劃》以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，楊溪河底泥深度約為20cm～60cm，平均淤積深度約為40cm，需清淤量約為29.5萬(wàn)m3;秧溪河底泥深度約為10cm～50cm，平均淤積深度約為25cm，需清淤量約為1.6萬(wàn)m3。

3.4.2 生態(tài)補(bǔ)水

由于楊溪河流域無(wú)有大型污水處理廠，無(wú)可靠充足的再生水資源，因此暫不考慮中水回補(bǔ)方案。該流域處于九龍灘提灌站灌區(qū)，主要灌溉水來(lái)源于九龍灘提灌站，九龍灘提灌站水量為7.0m3/s，可為該周邊446.7km2區(qū)域提供農(nóng)業(yè)灌溉用水，全年可提供補(bǔ)充楊溪河河道水量為0.6m3/s，為楊溪河提供充足的水量保證，如圖2所示。

3.5 生態(tài)修復(fù)

3.5.1 生態(tài)濕地建設(shè)

人工濕地是由人工建造和控制運(yùn)行的與沼澤地類(lèi)似的地面，將水流有控制的投配到經(jīng)人工建造的濕地上，利用多重協(xié)同作用對(duì)水體進(jìn)行處理的一種技術(shù)。針對(duì)楊溪河流域，結(jié)合用地規(guī)劃，可設(shè)置高板鎮(zhèn)濕地（55畝）、只岔溝濕地（30畝）、淮州新城（白果鎮(zhèn)）楊溪湖濕地（1600畝）三處工程。其中高板鎮(zhèn)濕地、高板鎮(zhèn)只岔溝濕地可近期實(shí)施，而淮州新城楊溪湖濕地由于地處淮州新城遠(yuǎn)期實(shí)施范圍內(nèi)，近期周邊均為廣袤農(nóng)村，建議遠(yuǎn)期實(shí)施。濕地均為伴河型濕地，采用表面流形式，通過(guò)植被、生物、砂石及復(fù)合地形等多重協(xié)同作用，對(duì)各類(lèi)污染物進(jìn)行去除凈化。

3.5.2 生態(tài)河道建設(shè)

生態(tài)河道建設(shè)工程通過(guò)“以結(jié)構(gòu)換空間”的生態(tài)修復(fù)技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)江河自然河道的缺失，包括生態(tài)駁岸、濱水緩沖帶等。楊溪河流域生態(tài)河道建設(shè)主要針對(duì)楊溪河干流、支流秧溪河，其中高板鎮(zhèn)段楊溪河從起點(diǎn)青龍村至終點(diǎn)只岔溝共計(jì)約7.5km，該段河道主要穿越高板鎮(zhèn)場(chǎng)鎮(zhèn)區(qū)域，可針對(duì)已建成堤防進(jìn)行生態(tài)化改造。高板鎮(zhèn)秧溪河從起點(diǎn)高板鎮(zhèn)石龍社區(qū)至高板鎮(zhèn)楊溪河匯口共計(jì)約6.2km，該段河道現(xiàn)狀基本為天然土質(zhì)岸坡，可局部采用斜坡式生態(tài)護(hù)岸，搭配蘆葦?shù)韧λ参铩；粗菪鲁菞钕又饕挥跅钕又邢掠味危瑥钠瘘c(diǎn)白果鎮(zhèn)正云村至終點(diǎn)白果鎮(zhèn)回龍橋村共計(jì)約7km，河道兩岸為廣袤農(nóng)村地區(qū)，于河道岸邊設(shè)置濱河緩沖帶。

4 治理效益分析

根據(jù)實(shí)地污染調(diào)查、入河污染物來(lái)源分析、水環(huán)境容量計(jì)算，金堂縣楊溪河流域污染嚴(yán)重，自身已無(wú)環(huán)境容量，需要從源頭削減排污量。可通過(guò)各類(lèi)工程及非工程措施，提升流域水環(huán)境，整體消減入河污染物總量，以達(dá)到河流生態(tài)健康、環(huán)境平衡和諧的目的，如表3所示。

5 結(jié)語(yǔ)

文章針對(duì)楊溪河小流域，在實(shí)地污染調(diào)查、入河污染物來(lái)源分析、水環(huán)境容量計(jì)算基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用控源截污、面源治理、活水保質(zhì)、生態(tài)修復(fù)等措施，對(duì)小流域水環(huán)境綜合整治措施進(jìn)行探索與研究，對(duì)于國(guó)內(nèi)其他同類(lèi)河流治理具有一定的啟發(fā)與借鑒意義。此外，由于治水工作涉及面廣、時(shí)效性長(zhǎng)，實(shí)際流域綜合整治在合理運(yùn)用工程措施基礎(chǔ)上，還應(yīng)突出水務(wù)、環(huán)境部門(mén)監(jiān)管職責(zé)，“三分治、七分管”，以期最終實(shí)現(xiàn)小流域水環(huán)境的長(zhǎng)治久清。

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