滇池流域保护治理研究与展望

2021-12-29 03:36刘元元
四川环境 2021年6期
关键词:入湖滇池溢流

徐 畅,刘 颖,刘元元

(中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司,昆明 650051)

前 言

滇池流域位于云贵高原中部,昆明市西南部,流域面积2 920km2,属长江流域金沙江水系。滇池湖体南北长约40.4 km,东西宽约7km,水面面积约309.5km2。湖体北部有长约3.5km东西向海埂,将湖体分为内外两部分,海埂以南称外海,是滇池的主体部分,面积289.065km2;海埂以北称内海,又名草海,面积约为10km2。滇池流域范围及水系见图1。

图1 滇池流域水系示意图

自上世纪80年代起,昆明市滇池流域城市化进程与人口增长迅速,由于粗放的产业布局与工业发展方式,与之相对的环境保护措施缺失,滇池迅速富营养化,水质降为劣V类,成为我国污染最重的湖泊之一[1~3]。针对流域保护治理工作的严峻形势,从“九五”以来,滇池连续四个五年规划被纳入国家重点流域治理规划,省、市两级政府始终将滇池治理作为生态文明建设的头等任务。“十三五”以来滇池水质迎来持续好转,2018年,滇池全湖水质近30年来首次提升为IV类。

在滇池保护治理工作取得可喜成绩时,流域内目前仍存在部分待解决问题,例如滇池湖体及入湖河道雨、旱季水质差异较大[4~6],部分入湖河道水质仍未满足考核要求;流域内污水处理厂雨季运行负荷过高,总口截污设施仍存在雨季翻坝溢流现象[7];西园隧洞转输压力增大,下游沙河、螳螂川-普渡河水质受上游转输合流水影响等将成为滇池保护治理工作的重点内容。

基于各阶段滇池流域保护治理规划和治理工作实际实施情况,总结了“九五”以来各时期滇池治理工作历程,同时分析了现状滇池流域保护治理工作中仍待解决的问题,在此基础上提出了下阶段滇池治理的重点方向。

1 滇池保护治理工作回顾

20世纪70年代后期,滇池水污染防治工作开始引起重视,滇池水质迅速恶化。流域保护治理工作在近30年内实现了从单一工程措施到工程、生态和管理措施相结合的综合治理的转变,治理投资额度持续提升。

国内相关学者将1988~2013年25年的滇池流域保护治理工作总结为治理启动阶段(1988-1995年)、全面治理阶段(1995-2005年)、治理提速阶段(2006-2013)[8]。经过“十一五”“十二五”两个五年规划的大力整治,滇池湖体与主要入滇河道水质大幅提升,总量控制目标基本完成,但湖体水质与规划目标仍存在一定差距[9-10]。2013年以后,特别是“十三五”以来,滇池治理科学统筹各大系统工程、坚持生态优先、精细管理和科研支撑,流域保护治理工作进入了科学精细治理阶段。“九五”至“十三五”期间滇池流域保护治理工作总结详见表1。

表1 1996~2020年滇池流域保护治理工作回顾

2 滇池流域水质现状及问题

2.1 滇池水质现状

经过长期系统治理,滇池水质近年来持续好转。2016年,滇池全湖水质首次从劣V类提升为V类;2017年,全湖水质稳定保持V类;2018年,全湖水质从V类升至Ⅳ类;2019年,全湖水质继续保持Ⅳ类,水质状况转为轻度污染,35条入滇河流中,27个入湖断面水质达标,综合达标率为81.8%,17条河道达I-Ⅲ类,列入国家考核的12条河道全部达到国家“十三五”规划水质的目标要求。

2.2 滇池保护治理现存问题

从“九五”到“十三五”,滇池流域内污水收集处理系统基本完善,旱季污水得到有效的收纳处理,湖泊生态系统逐步恢复,滇池治理形势总体向好。滇池治理工作来到深水期,各类问题牵一发而动全身,需要流域统筹、水陆统筹,系统治理、综合治理。

“十二五”期间环绕滇池建设完成了环湖截污工程、尾水资源化利用工程以及部分总口式沿河截污工程,有效截留收纳旱季污水,是近年来滇池旱季水质好转的重要支撑。但作为滇池流域的上游汇水区域,昆明市主城区仍未完全实现雨污分流,现有污水收纳体系、转输系统未实现清污分流,雨季合流污水水量超出系统收集处理能力溢流河道和湖体[11],溢流污染无法全面防控,导致滇池草海外海以及主城区入滇河道雨季水质较差;同时经由西园隧洞转输下泄的雨季超量溢流合流污水也对下游螳螂川-普渡河水质造成了一定影响。

2.2.1 滇池草海、外海水质雨旱季存在较大差异,雨季(5~10月)水质总体差于旱季(11月~次年4月)。2016~2018年,滇池外海(灰湾中监测点)主要污染物指标雨季较旱季平均变差18.4%,其中雨季CODCr偏高4.83mg/L、TP偏高0.02mg/L;滇池草海(草海中心监测点)雨季水质较旱季平均变差50.8%,其中雨季CODCr偏高13.11mg/L、TP偏高0.09mg/L。2019年滇池外海共有5个月出现劣V类水质,其中3次属于雨季(8、9、10月);滇池草海共有3个月出现V类水质,均属于雨季(6、8、10月),其余月份均满足Ⅳ类水质目标。2016~2018年滇池雨季、旱季水质情况详见表2。

表2 2016~2018年滇池雨旱季水质差异

2.2.2 入滇河道水质雨旱季存在较大差异,雨季水质总体差于旱季;部分入滇河道水质仍有待提升。2016~2018年,部分入滇河道(以新、老运粮河、大清河、采莲河为例)主要污染物指标浓度雨季较旱季平均偏高约15.13%,其中CODCr平均偏高0.75mg/L、NH3-N偏高0.63mg/L。2019年,35条入滇河流中,27个入湖断面水质达标,综合达标率为81.8%,部分河道断面水质仍未达标;尽管黑臭水体整治工作取得了一定成效,但离“河清岸绿、鱼翔浅底”的整治目标仍然还有很大的差距,部分河道无自然水源补给或补给不足情况突出,加之滇池水位顶托,河道水动力不强,水质仍有待提升。2016~2018年部分入滇河道雨季、旱季水质情况详见表3。

表3 2016~2018年部分入滇河道雨旱季水质差异

2.2.3 主城区污水处理厂雨旱季运行情况存在较大差异,部分水厂雨季运行负荷大但进水浓度较低。2016~2018年昆明市主城区各污水处理厂雨季进水量较旱季偏高7.4%,合计偏高9.21万m3/d,大部分水厂雨季运行负荷已超出设计能力;主要污染物浓度雨季较旱季偏低12.1%,其中CODCr偏低32.09mg/L、BOD5偏低20.50mg/L,部分污水处理厂在雨季存在进水浓度较低。2016~2018年主城区主要污水处理厂运行情况见图2。

图2 2016~2018年主城区污水处理厂运行情况

2.2.4 流域下游水体水质达标压力大滇池拥有海口闸和西园隧洞两个主要泄水通道之一,其中西园隧洞为上世纪90年代人工开凿,现状旱季平均转输下泄流量约31m3/s,雨季平均流量约35m3/s,经由西园隧洞下泄水量占滇池下游主河道——螳螂川-普渡河的35%左右,污染负荷占比接近40%。由于经由西园隧洞转输下泄了草海导流带内部水、滇池蓝藻水、雨污合流水、污水处理厂尾水等,尤其雨季转输下泄溢流合流污水量加大,西园隧洞外排水水质超出地表水V类标准。螳螂-普渡河作为为金沙江一级支流,共设有3个国考断面,分别为通仙桥断面、富民大桥断面、普渡河桥断面,2019年,富民大桥断面和通仙桥断面水质类别为V类,普渡河桥断面水质类别为Ⅳ类,收上游输入污染负荷影响,3个断面均存在部分月份TP和BOD超标情况。

3 滇池流域水环境治理对策

针对滇池草海外海、入滇河道水质雨旱季波动、污水处理厂雨旱季运行工况差异大、西园隧洞雨季转输合流污水等问题,其根本原因是雨季溢流污染防控与现有污水收集系统的矛盾。为有效解决滇池流域雨季溢流污染问题,同时全面提升入滇河道和滇池水质,下阶段滇池流域保护治理工作的重点内容展望如下。

3.1 城区雨污分流改造攻坚。昆明市主城区特别是二环内老城区排水体制仍以合流制为主,合流制区域面积约35.9km2,占比79%,是合流污水污染源的主要产生区域。老城区面积约45.5km2,涉及第一、第二、第三、第四、第九、第十共6个污水处理系统,流经老城区最终汇入滇池草海、外海的水系密集,主要入滇河道10余条。其中第一污水处理厂雨季运行负荷高,溢流防控压力大,纳污范围内河流水系众多,排水体制主要为合流制。但是第一污水处理厂服务片区为昆明市老城区,部分城中村、老旧小区改造排水体制阻力较大。建议以第一污水处理厂服务范围为试点,结合城市更新改造计划,分区域逐步开展雨污分流改造,从源头上解决雨季合流污水产生。

3.2 转输系统清污分流。在雨污分流改造顺利实施的前提下,主城区雨季合流污水产生量大幅度下降,流域内兰花沟-弥勒寺大沟系统、老船房河、大清河泵站转输合流污水需求将逐步降低;同时各污水处理厂雨季运行负荷压力减轻,得以消纳部分现状溢流污水。建议在条件成熟时,对滇池流域以尾水资源化利用体系为主体的转输系统实施清污剥离,不再向下游西园隧洞转输合流污水,提升外排水水质,可助力下游沙河和螳螂川水质改善。

3.3 入湖河流的小流域治理拔钉。在滇池水质“摘劣”达到Ⅳ类的治理历程中,入湖河道治理贡献明显,建成区黑臭水体已全面消除,但目前仍存在部分水质断面未达标的河道[12]。按照滇池外海Ⅲ类水环境功能区划,下阶段滇池治理的水质目标将继续提升,对入湖河道治理提出新的要求。建议进一步提升入湖河道治理在滇池保护治理工作中的站位,在满足水环境功能区划要求和相关规划的前提下,合理提升“十四五”期间入湖河道水质考核目标,对部分水质较差的河道小流域深入治理,严格执行昆明市污水处理厂尾水排放水质地方“双五”标准,加强尾水资源化利用,补给入滇河道,提升河道水动力条件;提升入湖河道生态环境,将其打造为向陆域延伸的滇池湖滨缓冲带,增强滇池流域水系的污染物拦截和净化能力[13~15]。

3.4 现有工程体系的精细化调度管理。多年来的滇池保护治理工作积累了大量工程措施,例如牛栏江-滇池补水工程、环湖截污工程、尾水资源化利用工程等,同时为防控雨季溢流污染,建设了大量分散式污水处理站和调蓄池,涵盖了治污、生态、水资源等多个方面,但仍缺乏精细的联合联调机制,对截污系统是否溢流、入湖河流是否翻坝、转输系统是否转输蓝藻水和合流水等问题,缺乏在雨旱季之间、晴雨天之间等时间尺度上的流域精细调度管理,现有设施效能仍未完全挖掘。建议在整合滇池流域水环境监测网络及信息平台、污水治理设施运行物联网管理平台和滇池蓝藻水华预警监测系统等已建监测管理平台的基础上,加强工程措施自动自控能力建设,完善基础数据采集设备,通过工程体系的精细化调度管理研究,挖潜增效现有工程措施,提高调蓄池和分散式污水处理设施利用效率,提升水生态修复效益,增加水资源调配利用效率。

3.5 坚持顶层规划、系统治理。依靠环湖截污、农业农村面源治理、生态修复与建设、入湖河道整治、生态清淤等内源污染治理、外流域引水及节水“六大工程”,近十几年来治理滇池取得了出色的成绩。目前滇池流域保护治理工作进入攻坚期、深水期,更应坚持顶层规划、系统治理。从空、地、水层面统筹流域顶层规划:面山林地应重视雨洪的防控与利用,结合山林生态修复、矿山治理;入湖河道重点在于取用水与排水的综合施测,是河道水资源与水质的双重管控;建城区重点在污水收集处理,做好雨季溢流污染防控。要坚持整个流域一盘棋,山水林田湖草系统治理,统筹陆域和水域、入湖河道和支流沟渠,加强城镇面源污染、农业面源污染、农村环境整治工作,确保入湖河道和滇池水质持续改善。

4 结 语

滇池流域为改善水环境质量开展了一系列水污染治理和水生态修复工作,河湖水质得到一定改善,仍存在水环境质量不容乐观、水资源利用效率有待提高、水生态状况脆弱等问题。滇池流域的水生态系统功能恢复将是一个长期的过程,流域保护治理形势仍然严峻。

2020年1月习近平考察昆明时强调“滇池是镶嵌在昆明的一颗宝石,要拿出咬定青山不放松的劲头,按照山水林田湖草是一个生命共同体的理念,加强综合治理、系统治理、源头治理,再接再厉,把滇池治理工作做得更好”。新时期的滇池流域保护治理工作,应按照“补短板、强监管、高质量”的发展治理思路,在已有治理体系的基础上,重点推进排水体制改造、河湖水生态功能修复、现有工程提质增效与精准调度管理等工作,支撑流域水环境质量稳定提升。

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