李晓芳

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024）

汾河流域生态修复人工湿地建设必要性分析

李晓芳

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024）

结合国内人工湿地建设经验，针对汾河干流水质现状，分析人工湿地建设对汾河水质的净化作用，根据汾河干流人工湿地现状，提出汾河干流堤内、堤外人工湿地建设规划。

人工湿地；净化水质；汾河流域

湿地，指天然或人工形成的沼泽地等，带有静止或流动水体的成片浅水区，还包括在低潮时水深小于6m的水域。湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统，是人类最重要的生存环境之一。湿地有缓洪滞洪，防止土壤沙化，补充地下水，减少温室效应，滞留和降解污染物、净化水质的作用。

1 汾河干流水质现状

根据调查统计资料，汾河干流自上而下共有排污口47处，年排废水量2.7亿t，排污污染源主要为工业废水和城镇生活污水。

根据汾河干流各断面水质现状监测资料统计分析可知，汾河干流符合各类水质标准的河长占总河长的百分比分别为Ⅱ类9%，Ⅲ类15%，Ⅳ类13%，劣Ⅴ类63%。由此可见，汾河干流水质污染严重。

通过分析可知，河流超标因子为氨氮、化学需氧量、五日生化需氧量、高锰酸盐指数、总磷，以及部分断面砷、汞、铅和挥发酚。其中，氨氮在汾河全河段全部超标，化学需氧量、五日生化需氧量除汾河源头段和入黄河段达标外，其余河段全部超标。高锰酸盐指数和总磷在太原以下的中游段全部超标。砷、汞、铅和挥发酚只在中下游段的部分河段超标。

2 人工湿地对水质净化作用分析

根据现有研究发现，不同的湿地植物对河水中不同的污染物去除效果不尽相同，因此，针对河流水质不同的污染物，通过合理设置人工湿地的位置、湿地类型以及不同的植物，可以实现低成本、高效率的河流水质净化效果。

根据汾河干流各河段水质分析结果可知，目前汾河接纳的污水主要为生活污水和工业废水，全河段主要污染物为氨氮、化学需氧量、五日生化需氧量，针对汾河干流的污染性质，可参考北京龙道河，设置香蒲、芦苇人工湿地，对河流主要污染物，尤其是氨氮的去除效果稳定。

3 汾河干流人工湿地现状

汾河干流从北至南纵贯太原、晋中、吕梁、临汾、运城5市，沿河两岸结合城市发展规划，利用河道地形，目前已建成了21.8km2的人工湿地，改善了区域生态环境，提升了当地居民生活质量，其中堤外已建湿地4处，总面积1.8km2；堤内已建湿地蓄水区29处，总面积20km2，见表1。

表1 汾河干流现状水域湿地指标表

现有人工湿地对汾河干流的水质有明显改善，但随着社会的发展，特别是城镇化进程加快，废污水排放量不断增大，河道内垃圾随意堆放，面源污染严重，河流水质不断恶化，随着时间的推移，污染物在土体、水体中将不断累加，河流生态修复的成本和代价将会加大。

4 人工湿地工程规划

4.1 堤外湿地

规划目标：通过对汾河干、支流重点城市河段蓄水以及汾河干流大堤外侧低洼滩涂、鱼塘、沙坑等进行整修，修建一批能调蓄径流的“珍珠串”状水域，蓄滞洪水，充分利用雨洪资源，使洪水资源化，达到恢复河流水系、抬升地下水位、净化水质、改善水生态环境、增加渔业养殖以及丰富水生植物等目的。

在每个湿地蓄水区上游河道修建分洪闸，在下游修建退水闸，利用分洪闸，将洪水引入湿地蓄水区，蓄滞洪水，利用下游退水闸再退入河道。湿地蓄水区建设不仅可滞蓄洪水，而且可增补地下水，净化水质。

目前汾河中下游河道两岸原滩区约93km2的面积多为沙坑、灌木林、低产滩涂地，其地形高程与河道滩地基本持平或略低，只需将其局部修整，建设围堤即可形成一批能调蓄径流的“珍珠串”状水域，蓄滞洪水，充分利用雨洪资源，使洪水资源化，达到恢复河流水系、抬升地下水位、净化水质、改善水生态环境、增加渔业养殖及丰富水生植物等目的。在每个湿地蓄水区上游河道修建分洪闸，在下游修建退水闸，利用分洪闸，将洪水引入湿地蓄水区，蓄滞洪水，利用下游退水闸再退入河道。湿地蓄水区建设不仅可滞蓄洪水，而且可增补地下水，净化水质。

按行政区划及流域地形特征，规划堤外湿地沿汾河干流分为太原、吕梁、晋中、临汾、运城五大片区106处，湿地蓄水总面积93km2，总滞洪量7810万m3。其中，太原段9处，面积9km2；吕梁段6处，面积7.2km2；晋中段16处，面积15.3km2；临汾段61处，面积37.9km2；运城段14处，面积23.6km2。

汾河干流堤外湿地区规划指标见表2。

表2 汾河干流段堤外湿地区指标表

4.2 堤内生态蓄水湿地

规划原则：在汾河干流的城区和乡镇人口密集段，进行部分河道蓄水，形成宜弯则弯、宜水则水、宜自然则自然的生态型河道，改善生态环境；干流蓄水闸采用液压坝，运行灵活，不降低河道防洪标准，满足两岸的防洪安全。

汾河流域为全省政治、经济、文化中心，省会太原位于汾河干流中游地区，为改善沿河居民的生态环境，提高居住水平，结合各地城市规划发展，在汾河干流规划堤内生态蓄水湿地工程12处，闸坝数量30座，面积25.1km2，蓄水量2874万m3。其中，太原段3处，面积6.53km2；吕梁段1处，面积0.93km2；晋中段3处，面积7.72km2；临汾段2处，面积1.71km2；运城段3处，面积8.21km2。

汾河干流堤内生态蓄水湿地规划见表3。

表3 汾河干流堤内生态蓄水湿地规划表

5 展望

规划实施后，汾河河谷地带“珍珠串”状人工湿地工程的建设，将使沿线河流水质大大改善，再辅以其他水污染防治工程，汾河水质将得到根本性的改变，河流、湖库水质满足各水功能区划的要求。届时，太原以下河段将消除劣Ⅴ类水质，恢复到地表Ⅳ类水标准，太原以上河段不低于地表Ⅲ类水的水平。在汾河流域自上而下将呈现远山绿黛、河水清清的美丽景象，流域生态环境较现状有极大的改善。

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李晓芳（1982－），女，2007年毕业于山西大学水土保持与环境科学专业，工程师。

2016-08-07；

2016-09-12