李 信 苏 静李香华 丁荣军 包宝华 韩伯成
(1.南京市六合区水利局,江苏南京 211500;2.江苏省水文水资源勘测局南京分局,江苏南京 210008)
六合区位于江苏省西南部,南京市北部。5大中型水库(金牛山、大泉、大河桥、河王坝、山湖)位于区北部地区,其中金牛山水库和大河桥水库为边界水库(江苏与安徽边界),其余3座水库均在境内,是六合北部地区的主要供水水源地。5大水库以农业灌溉为主,兼有防洪、供水、养鱼以及旅游等功能。根据近年来水质监测评价结果,各中型水库水质不稳定,局部时段总磷、总氮出现超标现象,水质达到中营养~轻度富营养化程度,存在一定的安全隐患。
保护水生态系统是水利事业的新课题,在当前实行最严格水资源管理制度形势下,为扼守“三条红线”,特别是第三条红线提出的“加强水生态系统保护与修复”目标任务,保证居民饮用水安全,改善库区生态环境,维持水库较好水质,对区内5大中型水库进行水生态系统修复显得尤为迫切和重要。本文结合工作实际,对5大中型水库水生态修复采取的措施进行初步探讨。
在编制水生态修复方案工作中,应遵循的总体原则如下:
(1)改善水库水质的原则
库区生态修复措施及工程实施后,能够减少入库污染物总量,使水库水质得到逐步改善。
(2)防护隔离带与湿地相结合的原则
利用防护隔离带的拦截作用,防止农田地表径流携带的污染物直接进入水库水体。防护隔离带植物的根系能保土固岸,减少水土流失和防止滑坡等地质灾害发生。通过河口湿地的建设,增加生物多样性,充分利用湿地自然净化能力,通过土壤和植物的吸附、截留、交替氧化还原、微生物降解等措施,使水质进一步净化。
(3)因地制宜的原则
在方案中,对林地、河口湿地和库区沉水植物的选择,既要考虑对当地气候及地形条件的适应能力,也要考虑其吸收净化污染物的能力,并具有维持生态平衡和景观美学价值。
(4)经济合理可行的原则
在隔离带和湿地建设中,充分利用当地的土著物种和现有物种,尽量布置有经济价值的植物,为库区老百姓创造经济效益。坚持以项目维护和运行费用最小化、保障和发挥经济效益最优化的原则。
(5)近期与远期相结合的原则
水库生态修复工程量大,项目可以采取近期与远期相结合,按步骤分期实施。
收集整理各中型水库近3年常规水质监测资料,并按照《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)进行水质类别评价,按照《地表水资源质量评价技术规程》(SL395-2007)进行营养状态评价。
(1)金牛山水库
在近3年40次水质监测中,Ⅱ类水20次,占评价总测次的50%,Ⅲ类水19次,占评价总测次的47.5%,Ⅳ类水仅1次,出现在2009年9月,占评价总测次的2.5%。水库水体一直处于中营养~轻度富营养的状态,水体富营养率为42.5%。自2011年2月起,水库连续出现轻度富营养状态,富营养频次明显增加,水库富营养化程度日趋严重。
(2)大泉水库
在近3年40次水质监测中,Ⅱ类水23次,占评价总测次的57.5%,Ⅲ类水15次,占评价总测次的37.5%,Ⅳ类水2次,均出现在2009年,占评价总测次的5%。近3年来存在一定程度的水体富营养状态,水体富营养率为35%,水库一直处于轻度富营养和中营养交替的状态。
(3)大河桥水库
在近3年40次水质监测中,Ⅱ类水15次,占评价总测次的37.5%,Ⅲ类水18次,占评价总测次的45%,Ⅳ类水7次,均出现在2009年,占评价总测次的17.5%。近3年来水体富营养的状态比较严重,水体富营养率为75%,水库长时间处于轻度富营养状态且未能改善。
(4)河王坝水库
在近3年40次水质监测中,Ⅱ类水12次,占评价总测次的30%,Ⅲ类水23次,占评价总测次的57.5%,Ⅳ类水5次,均出现在2009年,占评价总测次的12.5%。近3年来水库水体基本上处于轻度富营养的状态,水体富营养率为92.5%,水库基本上处于轻度富营养的状态。
(5)山湖水库
在近3年40次水质监测中,Ⅱ类水13次,占评价总测次的32.5%,Ⅲ类水25次,占评价总测次的62.5%,Ⅳ类水2次,出现在2011年10、11月,占评价总测次的5%。近3年来水库水体一直处于中营养~富营养的状态,水体富营养率为40%。自2011年起,水库富营养化程度加快,富营养频次明显增加,水库富营养化程度日趋严重。
根据水质及富营养化评价结果,结合现场调查情况,分析5大中型水库目前主要存在的问题如下:
(1)各水库水环境质量较好,但营养化程度相对较高,个别水库达到中度富营养化水平。
(2)根据现场调查,各水库均存在不同程度的围网养殖问题,养殖饵料的投放造成水库内污染源较重,这些内源污染对水生态的影响无法通过工程措施进行修复。
(3)部分水库上游地区人类活动增加,入库支流直接将流域内各种类型污染物带入库区,对水库水质造成隐患。
(4)库区上游大量土地被开发为农田,种植农作物和经济作物,农田面源污染对水库水质造成隐患。
(5)各水库均存在不同程度的防护带缺失现象,易造成水土流失和公路径流直接进入库区。
(6)各水库均存在不同程度的库岸淘刷现象,易造成塌岸,影响防洪安全和库区周围生态环境。
从区域生态功能出发,充分利用植物的生态作用,以植被修复、重建及优化为主要手段,将水上带、消落带和水下带结合起来,进行库区生态修复建设。以截留和净化污染物、保护生物多样性、涵养水源、防止水土流失、生境景观优化为目标,同时兼顾库区生态效益、农民经济效益以及库区社会经济发展效益。
具体目标为:减少水库周围不必要的人为因素干扰,减轻水库的负荷,依靠生态系统的自我调节能力,辅以人工措施,使遭到破坏的水库生态系统逐步恢复并向良性循环方向发展,促进水源地水质逐步好转。
水生态修复措施包括:防护带、隔离带、生态浮床、人工湿地、生态护坡等,须根据各水库具体情况,在明确存在问题的基础上,采取有针对性的修复措施。本文不涉及边界水库中位于安徽境内的工程措施。
(1)金牛山水库
共计修复13处,见表1。
(2)大泉水库
共计修复6处,见表2。
(3)大河桥水库
共计修复2处,见表3。
(4)河王坝水库
共计修复7处,见表4。
(5)山湖水库
共计修复9处,见表5。
通过六合区5大中型水库水生态修复措施,可有效减轻入库污染负荷,进一步改善水库水环境,促进水生态状况的好转,并在一定程度上美化水库景观,具有长远的社会效益、经济效益和环境效益。本文所列具体水生态修复措施工程较多,投资较大,可按轻重缓急和资金到位情况,分年度安排实施,最终达到5大中型水库水环境质量和水生态状况根本好转的目的。
表1 金牛山水库水生态修复措施一览表
表2 大泉水库水生态修复措施一览表
表3 大河桥水库水生态修复措施一览表
表4 河王坝水库水生态修复措施一览表
表5 山湖水库水生态修复措施一览表