云蒙湖库区水生态综合系统构建与修复

王雯雯

(临沂市水利局，山东 临沂 276000)

1 基本概况

云蒙湖位于山东省临沂市蒙阴县县城东15 km，属沂河水系，位于沂河流域中上游地区，控制流域面积1690 km2，总库容7.8亿m3，兴利库容4.59亿m3，兴利水位176.0 m，死水位160.3 m，灌溉面积7133.33 hm2，是一座以防洪、灌溉、城市供水为主，兼顾发电等综合利用的大(2)型多年调节水库，为山东省第二大水库[1]。由临沂市水利局直属管理。1996年，云蒙湖被列为临沂市的主要供水水源地，供水开发能力2亿t/a。目前共建成两期供水工程投入正常运行，其中一期供水工程日供水量8万t，二期供水工程日供水量30万t，两期工程共向临沂城日供水38万t，年供水量达1.4亿t，可基本解决临沂城区的生活用水和工业用水。

根据临沂市环保局的检测数据，云蒙湖生态系统健康状态呈逐年退化的趋势，云蒙湖湖心断面2011—2015年水质不达标，超标因子主要为总磷和总氮，氨氮、高锰酸盐指数和总氮递减趋势不明显，云蒙湖水质经常处于地表水Ⅳ类水平，不满足云蒙湖作为饮用水源保护区的水质要求。因此，实施云蒙湖水生态系统构建与修复是十分必要的。

2 水生态综合系统构建的主要措施

2.1 云蒙湖环湖生态带东汶河湿地修复工程

东汶河湿地修复工程是入湖口人工湿地水质净化工程，是云蒙湖流域综合治理工程的提升工程，主要是对蒙阴县城污水处理厂达到一级A标准排放的污水再次进行生态自净，以确保临沂市饮用水源地云蒙湖的水质安全。整个工程规划面积666.67 hm2，分为净化、景观、修复三大功能区，旨在打造一个集水质净化、休闲娱乐、生态修复于一体的生态公园。该项目投资1700万元，占地37.33 hm2。湿地位于河滩地，选择芦竹、芦苇、香蒲等作为退耕还湿工程的挺水植物先锋物种，选择莲、菱和睡莲作为浅水区水生植物强化工程的浮叶植物先锋物种，选择金鱼藻、苦草和黑藻作为沉水植物先锋物种。生态修复工程步游道高程174 m，设有两个景观亭，2级跌水，多个生态岛，生态岛主要栽植杞柳、紫槐等植物，水生植物主要栽植菖蒲、芦苇等。

工程建成后日处理污水3万t，出水水质达到地表水三类水质(COD 20 mg/L，氨氮1 mg/L)，年削减COD、氨氮排放量分别为109.5 t、5.47 t，对于保护云蒙湖水质发挥重要作用。

2.2 饮用水源地点源污染治理工程

针对工业企业废水排放尚不能全面稳定达标的问题，进行点源污染治理，根据监测数据将山东银麦啤酒股份有限公司作为重要点源污染。始建于1986年10月的山东银麦啤酒股份有限公司位于云蒙湖上游13 km处，属东汶河支流银麦河汇水区域。该公司是一家拥有总资产5.86亿元、占地39.11万m2、员工1280人，具有年产啤酒40万t生产能力的大型外资企业。试点期内，该厂将酿酒用水处理后的浓缩水用于瓶子预洗、锅炉冲煤渣、刷箱、清理地面、花草树木绿化、冲厕等；回收车间蒸汽冷凝水，用于锅炉用水或包装车间洗瓶用水；对发酵罐CIP清洗用水、清酒罐的CIP清洗、送麦汁管路杀菌用水进行二次回收；将酿造车间薄板冷却水全部回用于糖化投料和洗糟、锅炉化水和包装车间；将热水集中回收用于洗瓶机前的旧瓶喷淋，将杀菌机加热器排出的蒸汽和水回用于水箱；将酿造工序产生碱性废水用于中和锅炉烟气产生的二氧化硫，实行以废治废；包装车间采用多空滤芯过滤技术，对碱液回收再利用，同时公司铺设地下管道、节水灌溉设备等，用于公司的绿化灌溉；加强职工的节水意识，定期进行节约用水的培训。

经过厂区升级改造，酿造、供汽水处理后的浓水回收再利用率达60%，可回收9万m3冷凝水；薄板冷却水利用，每年共节约水资源约32万m3；每年可节约洗瓶剂270 t、节约火碱190 t，节水3.3万m3。山东银麦啤酒股份有限公司循环工业园排放COD从80 mg/L降至60 mg/L。

2.3 蒙阴县高标准基本农田建设项目

蒙阴县常路镇等四乡镇四个高标准农田建设项目分别位于常路镇、联城、垛庄镇、云蒙湖管委会，为高标准农田建设项目，项目区参与建设总面积1909.4 hm2，高标准基本农田净面积 1558.3 hm2。

2.4 水源地河湖生态护岸工程

生态护岸拥有渗透性的自然河床与河岸基底，可以充分保证河岸与河流水体之间的水分交换和调节功能，同时具有一定的抗洪强度，有利于恢复河坡系统生态平衡和提高河流自净能力，是人与自然和谐相处的重要体现。在考虑河势变化、滩地稳定的基础上，结合景观要求对库区及流域内河道滩地进行生态护岸处理，达到水、滩、路、堤、景综合治理[2]。

云蒙湖水源地生态护岸工程建设环湖生态隔离堤坝10 km，形成沿湖湿地汪塘15处、汪塘面积20 hm2，汪塘涵管桥12座，溢流坝3座，隔离堤坝迎水坡174.0 km以上，背水坡草皮护坡，堤顶内侧栽植花椒及木本海棠，形成绿色生态隔离网，内侧路肩栽植垂柳，外侧路肩栽植樱花、百日红等高杆绿化苗木，株间距内栽植连翘、荷兰菊、王子锦带等矮棵绿化苗木。

2.5 蒙阴县傅家山生态小流域治理工程

本工程治理方向主要为生态-清洁型治理模式。经调查论证，确定采取工程措施、生物措施、耕作措施相结合的方法，治理措施的整体布局紧紧围绕“山顶松槐戴帽，水平梯田高效，沟道节节拦闸，配套坡面排水系统”的治理方式[3]。在山丘顶部、上部营造以侧柏为主的水保林；山坡中部及山脚部位通过坡改梯建设层层梯田作为基本农田或经济作物带；沟道内设置浆砌谷坊等水保工程，拦截泥沙或蓄水。根据实际需求在经济作物带和梯田的适当部位设置蓄水池等蓄排水工程[4]。

傅家山生态小流域治理工程共完成治理水土流失面积6.95 km2，主要包括：整修水平梯田102.1 hm2，发展经果林40.8 hm2，营造水土保持林123.1 hm2，封育治理428.5 hm2；新建蓄水谷坊1座、拦沙谷坊2道、蓄水池4座，修理生产路2.5 km。共搬动土石方45.99万m3，投入工日5.61万个。流域内治理程度达到97.8%，土壤侵蚀模数由原来的907 t/(km2·a)降到154 t/(km2·a)。林地面积占宜林面积的90%，造林保存率为100%，林草覆盖率达到66.4%，综合措施保存率达到100%，水土流失现象得到有效治理，各项措施都达到了国家水土保持工程建设高质量、高标准的要求。

2.6 云蒙湖保护区农村环境连片整治工程项目

云蒙湖保护区将农村环境连片整治工作与云蒙湖水质保障、生态文明乡村建设、城乡环境综合整治紧密结合[5]。建设农村环境连片整治项目30个，分垃圾收集转运和污水处理两大类工程。一是农村生活垃圾处理工程，在全县10个乡镇建设13座垃圾中转站，新建5649个地上垃圾收集点，购置小型人力垃圾收集车400辆、摆臂式垃圾收集转运车11辆和封闭式垃圾转运车7辆，全县80%以上的村庄实现城乡生活垃圾收运一体化。二是农村生活污水处理工程，在垛庄镇(含原界牌镇)、桃墟镇、蒙阴街道办、坦埠镇、常路镇、高都镇等6个乡镇建设5处集中式污水处理设施、12处人工湿地污水处理工程，覆盖面积435.9 km2，占全县总面积的27.1%；涉及178个行政村、18.35万人，占全县总人口的33.7%；受益人口13.31万，占覆盖人口的72.53%。

3 云蒙湖水生态系统构建与修复效果分析

根据2016—2017年度云蒙湖湖心水质监测断面数据，分析云蒙湖监测断面CODCr、氨氮、CODMn、总磷监测值变化过程及趋势，如图1～图4所示。

图1 2016—2017年度云蒙湖湖心监测断面CODCr监测值

由图1～图4可以看出，随着该水生态系统构建的不断完善，2016—2017年度，云蒙湖水质基本稳定在地表水Ⅲ类水质标准以上。主要超标因子总磷和CODCr呈下降趋势，氨氮、CODMn维持在允许值以下，满足云蒙湖作为饮用水源保护区的水质要求，云蒙湖水生态系统构建与修复已取得显著效果[5]。

图2 2016—2017年度云蒙湖湖心监测断面氨氮监测值

图3 2016—2017年度云蒙湖湖心监测断面CODMn监测值

图4 2016—2017年度云蒙湖湖心监测断面总磷监测值

4 结 论

本文提出了作为饮用水源地水库水生态系统构建的一般方法，包括采取的主要措施，以湿地工程建设为主，生态护岸为辅的水生植物群落构建；以小流域综合治理和农村环境综合整治为主，辅以高标准农田建设及水土保持工程的流域上游生态系统提升；以综合改善农业种植结构，整治畜禽养殖布局为主，着重解决汇流区域内的重点污染产业的点面结合的生态结构改善。通过以上方法构建从源头到库区健康合理的水生态系统，使人工湖生态系统形成稳定、良性的水生态系统。

[1] 中华人民共和国水利部.河湖生态保护与修复规划导则：SL 709—2015[S].北京：中国水利水电出版社，2015.

[2] 宋旭，蔡继杰，丁学锋，等.富营养化水体的物理-生态修复技术发展综述[J].农业环境科学学报，2007，26(Z1)：465-468.

[3] 高学平.人工湖水生态系统构建方法研究[J].环境工程学报，2016，10(2):949-953.

[4] 水利部水利水电规划设计总院.全国水资源保护规划[R].北京：水利部水利水电规划设计总院，2015.

[5] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.水域纳污能力计算规程：GB/T 25173—2010[S].北京：荣宝斋出版社，2010.