水库管理和水生态环境保护存在的问题及对策——以湖南省黄石水库为例

卓 文，石 林，彭 浩，陈云鹏

（1. 慈利县黄石水库水资源保护中心，湖南 张家界 427000；2. 湖南省水利水电科学研究院，湖南 长沙 410007）

随着经济社会的快速发展，国家更加重视对资源环境的管理和保护。在生态文明建设和可持续发展需求下，传统以防洪和开发利用为主的治水理念及方法必须调整思路，向水资源和水生态环境保护方向转变[1]。坚持绿色发展，是推进“绿水青山就是金山银山”理念落地，实现2030 年可持续发展目标的重要途径。

黄石水库作为湖南省水质较好的水库，是常德市饮用水备用水源地，但由于经济社会的快速发展和人口的增加，大量的污染物质迁移进入水库，强烈影响了库区的水生态环境。随着黄石水库水资源综合利用工程（又称“引黄入常”）暨沅北水厂迁建工程的启动，开展水生态环境保护和修复，确保水源地供水水质安全，对于人民的饮水安全以及水生态文明建设尤为重要。

1 黄石水库概况

黄石水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、发电和航运等综合利用的大（Ⅱ）型水利枢纽工程，其址位于湖南省张家界市慈利县南部与常德市桃源县结合部，沅水一级支流白洋河上游，东至桃源县郝坪乡、南至桃源县黄石镇、西至慈利县龙潭河镇、北至慈利县景龙桥镇，库区主要由芭茅河、龙潭河、樊家坊河、刘家溪、洞潭河5 条支流汇成。水库工程于1958 年9 月动工兴建，1967 年基本建成，水库控制集雨面积552 km2，多年平均产水量4.75 亿m3，多年平均流量15.1 m3/s。水库总库容6.02 亿m3，正常水位90.0 m，相应库容4.58亿m3，有效库容3.38 亿m3，库容系数0.6，属多年调节水库。目前主要效益为：设计灌田2.5 万hm2（37.5 万亩），实灌2.07 万hm2（31 万亩）；下游保护耕地533.3 hm2（8 万亩）（防洪标准20 年一遇）；装机容量6 000 kW，年发电量2 200 万kW·h。黄石水库又称湖南的“千岛之湖”，库区植被保护良好，森林覆盖率达90%以上。黄石水库生态系统的服务功能潜力巨大[2～3]，主要包括：淡水贮存供应与调节、水能提供、生态支持与调节、物质生产以及休闲景观功能。

2 水库管理与水生态环境保护中存在的问题

1）水库跨区域管理机制不健全。黄石水库地跨张家界市慈利县和常德市桃源县两市两县，且两县各自设立有水库管理单位，分别是慈利县黄石水库水资源保护中心和桃源县黄石水库灌区管理局（下设桃源县黄石水库灌区管理局水资源保护处），一直未设立联合管理机构。两个水库管理单位的职责存在交叉重迭，且均不能跨行政区划进行涉水、涉污等执法工作，从而使得库区管理缺乏强有力的流域联动管理机制，制约了库区水资源保护和水生态环境的治理。目前，水库多头管理，已成为库区综合开发利用的一大瓶颈。

2）水源保护设施建设滞后。黄石水库流域内饮用水水源地保护区建设不规范。黄石水库库区水域为饮用水水源保护区，但黄石水库一级保护区内未安装隔离设施，保护区内未设置界标、公示牌、交通警示牌，且未设置视频监控设施，缺乏实时监控。同时，流域内饮用水水源地缺乏水质自动、实时监测能力，不能及时、全面、准确地掌握水源地水质变化趋势，且库区预警设施不到位，饮用水安全得不到保障。

3）大量污染物入库，库区水质恶化。黄石水库原有水质一直处于Ⅱ-Ⅲ类，但从2004 年开始，由于库区网箱拦网投肥养鱼的普及等原因，水质逐步下降，一度在Ⅲ类以下。2015 年黄石水库水面养殖排放的TN、TP多达91.19 t/a 和16.36 t/a，对库区的水质和生态环境造成了重要的影响。根据2015 年库区所在慈利县和桃源县的国民经济和社会发展统计公报和统计年鉴指出，畜牧业和种植业在两县的重点产业中占比最高（其中，慈利县种植业占比53.68%，畜牧业占比31.68%；桃源县种植业占比46.20%，畜牧业占比47.63%）。但由于畜禽废水处理率较低、库区农田施用的大量农药化肥以及农田和水源地之间过渡带的缺失等原因，大量畜禽养殖污水和农业面源污染物随径流迁移入库。根据库区所在的龙潭河镇等6 个乡镇的畜禽养殖情况进行测算，2015 年畜禽污染排放的COD 为910 t/a，NH3-N为71 t/a，TN 为156 t/a，TP 为59 t/a。此外，入库支流沿岸的城镇和乡村生活污水的处理设施较差，大量生活污水没有经过处理直接入河，特别是水源地保护区内农户直接排放污水和倾倒垃圾入库，直接影响水源地水质。

根据《湖南省主要水系地表水环境功能区划》（DB 43/023-2005），黄石水库水域范围内应执行Ⅱ级水质标准，但2013～2015 年23 个监测断面水质多为Ⅲ～Ⅳ类，主要超标因子为TN 和TP（9 个入库河流监测断面和14 个库区监测断面，每季度监测一次）。2015 年7月各监测断面的TN 在0.64～2.48 mg/L 之间（图1），TP在0.016～0.142 mg/L 之间（图2），大部分监测断面的TN 和TP 因子在Ⅲ类标准以下，水质情况较差，水体污染较为严重。值得注意的是，部分库区监测断面的TN和TP 甚至超过了入库河流的监测值，说明库区水质情况受到渔业养殖以及内源污染的影响严重[4～6]。

图1 黄石水库监测断面总氮含量分布图（2015 年7 月）

图2 黄石水库监测断面总磷含量分布图（2015 年7 月）

4）湖滨生态系统破坏严重。湖滨带生态系统和缓冲带生态系统可统称为湖滨生态系统，是水库水陆重要的生态交错带，对水库的水生态环境保护具有重要作用[7]。湖滨带是水库陆地生态系统与水生生态系统之间的过渡带，其核心为最高水位线和最低水位线之间的水位变幅带，对湖泊生态系统的保护起着重要的作用。缓冲带是湖滨带以外（最高水位以上）的陆向辐射带，是湖滨带的重要保护圈。黄石水库西部和中部主要为陡坡型湖滨系统，森林覆盖率高，东北部区域为缓坡型湖滨系统，水库周边区域缓冲带内的土地利用类型以农田、耕地和居民点为主。受人类活动的强烈干扰，大量污染物进入库区，沿岸的水土流失日益严重，导致原有动植物的生境丧失，湖滨带的生物多样性不断减少，生态结构严重破坏，陆地缓冲带逐步萎缩，缓冲带的生态功能基本丧失，湖滨生态系统极度脆弱。

3 水库管理与水生态环境保护的对策

1）建立联合管理机构、共同制定发展计划。张家界、常德两市以及慈利、桃源两县共同成立黄石水库水资源保护委员会，库区乡村成立水环境保护工作机构，上下联动，共同管理好黄石水库水资源。两市两县联合制定黄石水库库区水资源保护中长期发展计划，在保护库区水环境的同时，使水库水资源得到有序开发。两市两县联合出台库区管理办法，形成有效的流域水生态环境保护沟通、协调机制和综合决策机制，加强执法机构建设，破解“多头管理”难题，全面加强黄石水库保护工作。随着湖南省“河长制湖长制”工作的积极推进，黄石水库的水资源管理和保护已纳入了“河长制湖长制”实施方案，为水库跨区域管理提供了良好的支撑。

2）加强水源保护区防护措施。黄石水库为地表水饮用水水源保护区，依据水源保护条例，保护区实行分区管理。一级保护区内实施封闭式管理，建设围栏工程和水源保护警示牌、宣传牌及标语；拆除或关闭与保护水环境无关的建设项目，搬迁保护区内居民，对保护区内耕地实施退耕、迁移。加强保护区管理，防止旅游开发以及游泳、垂钓或者其他可能污染饮用水水体的活动发生，禁止一切与保护水源无关的活动。在水源保护区建设电子监控系统及监控平台，提高自动监控能力和信息化管理水平。

3）严格控制污染物入库。结合黄石水库库区TN、TP 严重超标的实际情况，加强对入库支流附近的城镇和乡村的生活污水和畜禽养殖废水的治理（如建设污水净化沼气池、人工湿地等）；禁止水源地网箱养鱼、拦网养鱼；实施测土配方施肥，减少农药化肥施用，从源头上严格控制氮磷污染在库区的排放。自2015 年11 月至2017 年6 月慈利县与桃源县联合开展黄石水库退网上岸行动，拆除了库区全部的网箱和拦网，禁止在库区投肥投饵养鱼。目前，慈利县二坊坪镇已建设并投入使用污水处理厂2 处，日处理能力分别为200 t 和400 t。

在重点河段实施生态河道工程，通过建设卵砾石生态河床、滨水带生态护岸、水生植物群落重建等工程措施，对库区退化的水生态系统进行人工干预，削减入库径流中COD、氨氮、总氮、总磷等污染物指标值。在黄石水库洞潭河、刘家溪、樊家坊河、龙潭河4 个入库河口建设前置库型湿地[8]，按照湖滨生态系统由陆地向水域过渡，逐步构建陆生防护带、湿地防护带、浅水挺水植物带、深水浮叶和沉水植物与底栖动物带4 大功能区。利用水库的蓄水功能，减缓入库水流速度，使径流中的泥沙沉淀，并将因表层土地淋溶而带来的污染物截留在库型湿地中，利用前置库内的生态系统，吸收去除水体和底泥中的污物，将经物理、生物作用强化净化后的径流排入黄石水库。

4）近自然浅滩湿地系统恢复重建。在黄石水库湖滨生态系统（黄石水库与其周边农田、村庄的缓冲地带）中，结合现有的湿生植物生长分布，因地制宜，在充分考虑湿生植物生态习性、净污功能和景观效应的基础上开展植被恢复与重建。运用生态袋、生态格以及植被床等工艺营造适合植物生长的基底条件。在充分利用乡土植物的基础上尽可能地确保湿地植被的完整和多样性，既可实现水体的净化功能，还能够为湿地动物提供食物、栖息地和繁衍场所，提高湿地的物种多样性。通过湿地植被的恢复与重建，形成物种多样的原生浅滩湿地，既有净化功能又有一定观赏价值。目前，慈利库区湿地恢复重建项目[慈利县黄石水库（慈利库区）水污染防治综合治理项目] 已纳入慈利县重点建设项目库，各项恢复重建工作在有序开展中。

5）推进生态补偿机制。慈利县、桃源县已经纳入国家级重点生态功能区，两市两县政府应积极组织相关部门就黄石水库水生态、水环境保护积极开展项目申报，积极开展调研，在协调各利益群体的基础上，建立和完善以政府为主导、社会资本参与的水源地生态补偿机制，落实保护区内居民的生活、畜禽和水产养殖、农业种植等方面以及跨界水域用水的生态补偿[9～10]。

4 结 语

2017～2019 年第二季度黄石水库慈利县境内3 个监测断面的水质均为Ⅰ～Ⅱ类，较2015 年的水质相比有明显的改善（每季度监测一次，共监测10 次，监测断面分别为二坊坪乡双联村天心阁出境断面、二坊坪乡东升村葫芦洲出境断面、龙潭河镇卢家峪口出境断面）。随着污水处理设施建设使用、库区网箱拦网投肥养鱼退养、湿地恢复重建项目启动以及其他各项生态环境治理与修复措施在库区继续实施，库区水生态环境质量将进一步提升，这也为其他水管单位水生态环境的管理和保护提供了较好的借鉴和参考价值。

水库水生态文明的建设是协调区域经济发展与生态环境保护的重要举措，是生态文明建设的重要途径。在水库管理和水生态环境保护中，要根据实际情况，因地制宜，贯彻落实生态理念，加强生态技术的应用和科学有效的管理，改造提升库区水环境质量和水安全保障能力，实现人、水、社会和谐可持续的绿色发展。