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英那河下游水环境治理措施实践探讨

2023-01-10单良玉

水利技术监督 2022年1期
关键词:翻板河道水质

单良玉

(庄河市水务事务服务中心,辽宁 庄河 116400)

随着我国经济社会的快速发展,水资源短缺、水质污染等水环境问题日益突出,水环境恶化对整个生态环境乃至国家经济发展产生严重影响和制约,已然经成为现阶段亟需解决的环境问题。鉴于此,加大水环境治理,对满足人类生存需要、维系良好生态环境、促进经济社会发展和实现人与自然和谐共生具有十分重要的现实意义。

1 英那河下游水环境现状

英那河发源于辽宁省岫岩县龙潭乡老北沟,由北向南贯穿庄河市中部,于庄河市黑岛镇蔡家村汇入黄海。河流全长92.9km,平均比降2.14‰,流域总面积884.1km2。英那河下游段为201国道英那河大桥至入海口段,全长8.7km。英那河水库位于该河段上游,总库容2.87亿m3,属于大(2)型水库;该河段内由上至下主要建筑物有黑岛翻板闸、沙岭翻板闸以及国家地表水水质自动监测英那河入海口站等。

近些年,英那河下游段没有进行系统治理,河道淤积严重、水动力不足、水质不达标和水体富营养化等问题严重。该河段考核目标水质为Ⅲ类,2016年以来英那河国家考核断面的水质情况不容乐观,枯水期水质月均值为Ⅴ类,水质严重超标,超标指标主要为pH值。

2 水环境破坏的原因分析

2.1 水动力分析

2.1.1生态流量不足

2014—2016年,庄河市连续3年自然干旱,英那河水库库容急剧下降。为保证城市供水,2015年后英那河水库停止向下游生态补水,导致下游河道生态流量严重不足。河流的自然属性减弱,河流水质受控性、季节性特征明显,枯水期水质污染较为严重,丰、平水期相对较好。依据《大连市主要水功能区水域纳污能力核定方案和限制排污总量意见》,英那河缓冲区生态流量为0.29m3/s,近几年英那河枯水期最小流量不足0.1m3/s。

2.1.2水流不畅

英那河下游河段存在大量因挖沙产生的沙坑和部分因农户取水灌溉临时堆筑的土坝,大大增加了河段蓄水量。尤其是枯水期,形成大量深水死水区,削弱河道水动力特性。

2.1.3河道淤积

英那河下游段河道比降较缓且临近入海口,因上游泥沙侵蚀和海水倒灌等原因,河道水流平缓处存在淤泥,河道深水死水区处淤泥沉积严重。

2.2 水环境分析

2.2.1企业超标排放

英那河下游两岸水产品加工企业较多,虽然近几年加大了排污监管和执法力度,但仍然存在排污口超标排放现象,水中氨、氮、总磷等项目超标,造成水体富营养化。

2.2.2面源污染

英那河水库坝下至入海口旱田面积约8113ha,水田面积1892ha。因无生态缓冲带工程,在降水和径流冲刷作用下,大量氮、磷等污染物通过农田地表径流、农田排水和地下渗漏,进入河道并在下游富集。

2.2.3垃圾堆放

英那河水库大坝至入海口流域范围内人口密集,堤防两岸垃圾堆放点较多。自推出河长制以来,加大了垃圾清理整治力度,垃圾随意堆放有了很大改观,但仍存在个别堆放点,对河流水质造成不良影响。

2.2.4水文地质影响

英那河岩层主要以花岗岩为主,部分地层有碳酸盐岩分布,这些富含钙、镁的岩石,经长期风化淋滤,在含有游离CO2水体的溶蚀下,生成一种易溶性重碳酸钙、重碳酸镁,并通过地表和地下径流搬运入水体,通过与水的相互作用,水中的[OH-]浓度不断累加,形成了[OH-]>[H+]的长期稳定状况,使水体呈偏碱性。

2.3 水生态分析

根据监测数据,冬季至初春英那河入海口断面的浮游植物个体总数达到轻度水华标准,绝对优势种为硅藻门小环藻属;而在5月份优势种变为绿藻门栅藻属。水体富营养化加剧浮游植物生长,光合作用大量消耗水中CO2,同时部分藻类对水体中有机酸的吸收和重碳酸盐的利用,引起pH值升高。

3 英那河下游水环境治理措施

3.1 工程措施

3.1.1河道清障

拆除废弃过水路面1座及临时推土填筑的土坝,增加河道水流畅通度,恢复河道水动力。

3.1.2建设生态缓冲带

一是坝炕修整,以现有坝炕边线为准,新建部分坝炕,最小宽度10m,坝炕边坡1∶2;二是滩地平整,通过滩地内沙坑回填和阻水土坎清理,保证河底坡降平顺;三是设立主河槽,主河槽宽30~120m,黑岛翻板闸与沙岭翻板闸之间河道,主河槽沿北侧布置,流经沙岭翻板闸北侧环境自动监测站取水口,后由沙岭翻板闸排水阀流出,保证枯水期河水沿主河槽流动及区间径流;四是淤泥清理填埋,对缓水区及岸边的淤泥通过就近挖采河床内的砂石料进行填埋,砂石料粒径一般0.5~6.5cm,允许不冲流速0.80~0.95m/s,填埋覆盖厚度不小于0.6m,满足河道冲刷不外露要求,消除内源污染。

3.1.3设立自动流量监测站

在黑岛翻板闸及沙岭翻板闸建立2座自动流量监测站,实现河段流量实时监控,保障河道最小生态流量,满足河道水动力特性。

3.1.4主河槽防护

对主河槽弯曲段进行矽胶网垫卷筒防护,防护总长度3626m,增强主河槽防冲刷能力。开挖土方采用就地摊平;护坡护脚采用矽胶网垫卷筒装卵石,卵石粒径须大于130mm,卷筒直径300mm,护坡卷筒纵向间距1.2m,顺坡放置且与水流方向成45°,护脚卷筒通长放置与护坡卷筒连接。

3.1.5排水涵工程

一是在黑岛翻板闸河道左岸堤防外修建排水涵,采用双排DN1000钢筋混凝土管穿过堤防外侧护堤地,将上游积水引至闸下游;二是在沙岭翻板闸河道右岸修建排水涵,采用双排DN1000钢筋混凝土管穿过原有闸防护取水平台,通过暗涵和明渠结合方式将上游积水引至下游南侧;三是在国考断面过水路处修建排水涵,采用暗管与排水明沟结合方式,将水引至下游;四是在沙岭翻板闸左岸修建排水阀工程,在现有调节闸左岸新建2孔排水阀,采用双排DN400球墨铸铁管引水,严格控制管底高层,保障枯水期水流从管内流出,管前设置取水池,用于保障环保自动监测站水流流动,防止死水滞留。通过建设排水涵工程排放区间死水,保障水流流动,最小流量满足生态流量要求。同时,洪水后可以利用排水涵排除蓄集淤泥,避免形成新的内源污染。

3.2 生物措施

采取水生态修复的方式,打破藻类生长的水生态环境,建立以高等植物为优势的水生态环境,改善河道纳污能力,提高河道自净能力,削减河道内氮、磷等污染物。

3.2.1生态缓冲带生物措施

坝炕植物栽植以灌木为主,兼种植草本植物,灌木选择彩色杞柳、胡枝子和黄花忍冬行间交错种植,草本植物选择茵陈蒿、紫花苜蓿、沙打旺和沙蒿混合种植;坝炕边坡种植胡枝子;滩地为斑块化种植,种植斑块为自然形态,外部为菖蒲、内部为千屈菜,种植面积相同,行间交错种植;主河槽两侧各3m宽范围内种植水生植物,由水边向水面分别种植千屈菜、鸢尾、雨久花。

3.2.2主河道湿地生物措施

英那河下游共有湿地3处,分别为沙岭翻板闸下游湿地、黑岛翻板闸下游湿地和黑岛翻板闸闸尾湿地,湿地内种植千屈菜、鸢尾、芦苇、菖蒲、雨久花。

3.2.3排污口湿地生物措施

在河道沿途入河排污口处设置小型生态湿地,湿地内种植千屈菜、鸢尾、菖蒲。利用植物措施,提高污水净化程度,提升入河水质,减小对河道水质的影响程度。

3.2.4支流河道生物措施

英那河下游支流共5条,河道左岸2条,右岸3条。河道岸坡平整后进行植物种植,岸坡由上至下分别种植黄花忍冬、胡枝子,种植面积相同。

3.2.5生态排水沟生物措施

在河道外水稻种植区,建设生态排水沟,控制农业面源污染,减少面源污染入河量。生态排水沟沟底种植沉水植物、金鱼藻和苦草,沟坡种植菖蒲。

3.3 管理措施

3.3.1面源污染控制

面源污染是河段内污染区主要来源,是富营养化所需营养的主要补给源头,从以下几个方面进行控制:一是农村生活面源污染要实施雨污分流,污水采取集中治理措施,配套建设生物塘、化粪池、生物沟等净化设施,处理后水量贮存,实现资源再利用,不得向水体排放;二是合理规划水田排水和控制明沟散排,因地制宜采用人工湿地、生态沟渠等方式有效削减;三是河段内生活垃圾禁排入河,养殖场堆肥应做好防雨措施,防止雨水冲刷直接入河,规模化鸭鹅养殖户等禁止在河道放牧。

3.3.2英那河生态补水管理

根据黑岛翻板闸及沙岭翻板闸两座自动流量检测装置数据,当检测出断面过流量小于生态基流量0.29m3/s,英那河水库向下游补水。补水量应根据补水时段流域内河道水文条件,合理考虑区间农业饮水、城镇集中引水等,确定水库放水量,保障两处监控断面流量不小于0.29m3/s。

3.3.3水闸水动力控制运行

黑岛翻板闸和沙岭翻板闸在正常运用情况下,应满足最小下泄流量不小于0.29m3/s。两座水闸根据灌溉运用进行调节,蓄水期:调节及排水涵关闭,但应保证最小生态流量下泄量;非蓄水期,2座调节闸、黑岛闸排水涵、国控断面排水涵以及沙岭闸左岸排水阀开启,保障主河槽过流。

3.3.4河道植物维护

每年定期对生态缓冲带及生态湿地内植物进行收割处理,修剪枝条运至堤防外处理,避免植物进入水闸后腐烂形成新的污染。

4 建议

4.1 加大河道巡查力度

一是对河道中的垃圾要早发现、早报告,由属地乡镇负责清理;二是对河道损毁情况要早发现、早报告,由属地乡镇联合水行政主管部门共同落实资金解决;三是对涉水违法行为要早发现、早报告,由执法部门负责处理。

4.2 加大涉水违法行为执法力度

一是对沿河企业污水超标排放、夜间偷排和抽取地下水稀释等问题,应加大处罚力度;二是对河道内违法采砂、投药捕鱼和电鱼等危害河道水生态环境的活动进行严厉打击。通过加大涉水违法行为执法力度,增加违法成本,逐渐形成“不敢—不能—不想”的良性机制。

4.3 加大河道维修养护力度

现状主河槽设置主要满足枯水期流量,为非固定结构,应保持主河槽设计宽度和深度。每年根据主河槽冲淤和堤防损毁情况,落实维养资金,及时进行清理和维修,做到防微杜渐,保证工程良性运行。

4.4 加大水环境保护宣传力度

要通过新闻媒体和发放宣传单,在广大人民群众中科普水环境保护知识,增强人民群众的美化意识、环境意识、文明意识和自觉意识,引导人民群众积极参与水环境综合治理活动,营造“我为人人,人人为我”的良好的水环境。

5 结语

通过工程措施、生物措施和管理措施的综合运用,英那河下游水环境治理效果显著,水质得以改善,工程治理后枯水期水质检测均达到Ⅲ类水质,“水清、河畅、岸绿、景美”的既定目标得到初步实现。工程富有创造性的采用管涵穿堤后与堤外明渠相结合的形式引水,实现拦河闸上下游在闸门不开启的情况下上游河水通过自流引到下游,保持区间径流,有很好的应用价值,值得推广。新时代水环境治理措施研究不仅仅局限以上方面,必须不断深入、与时俱进,加强新技术、新材料、新工艺、新设备和新方法在水环境治理措施上的应用,牢固树立“绿水青山就是金山银山”理念,全力推进水环境治理工作迈上新台阶。

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