云蒙湖庫區(qū)水生態(tài)綜合系統(tǒng)構建與修復

王雯雯

(臨沂市水利局，山東 臨沂 276000)

1 基本概況

云蒙湖位于山東省臨沂市蒙陰縣縣城東15 km，屬沂河水系，位于沂河流域中上游地區(qū)，控制流域面積1690 km2，總庫容7.8億m3，興利庫容4.59億m3，興利水位176.0 m，死水位160.3 m，灌溉面積7133.33 hm2，是一座以防洪、灌溉、城市供水為主，兼顧發(fā)電等綜合利用的大(2)型多年調(diào)節(jié)水庫，為山東省第二大水庫[1]。由臨沂市水利局直屬管理。1996年，云蒙湖被列為臨沂市的主要供水水源地，供水開發(fā)能力2億t/a。目前共建成兩期供水工程投入正常運行，其中一期供水工程日供水量8萬t，二期供水工程日供水量30萬t，兩期工程共向臨沂城日供水38萬t，年供水量達1.4億t，可基本解決臨沂城區(qū)的生活用水和工業(yè)用水。

根據(jù)臨沂市環(huán)保局的檢測數(shù)據(jù)，云蒙湖生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)呈逐年退化的趨勢，云蒙湖湖心斷面2011—2015年水質(zhì)不達標，超標因子主要為總磷和總氮，氨氮、高錳酸鹽指數(shù)和總氮遞減趨勢不明顯，云蒙湖水質(zhì)經(jīng)常處于地表水Ⅳ類水平，不滿足云蒙湖作為飲用水源保護區(qū)的水質(zhì)要求。因此，實施云蒙湖水生態(tài)系統(tǒng)構建與修復是十分必要的。

2 水生態(tài)綜合系統(tǒng)構建的主要措施

2.1 云蒙湖環(huán)湖生態(tài)帶東汶河濕地修復工程

東汶河濕地修復工程是入湖口人工濕地水質(zhì)凈化工程，是云蒙湖流域綜合治理工程的提升工程，主要是對蒙陰縣城污水處理廠達到一級A標準排放的污水再次進行生態(tài)自凈，以確保臨沂市飲用水源地云蒙湖的水質(zhì)安全。整個工程規(guī)劃面積666.67 hm2，分為凈化、景觀、修復三大功能區(qū)，旨在打造一個集水質(zhì)凈化、休閑娛樂、生態(tài)修復于一體的生態(tài)公園。該項目投資1700萬元，占地37.33 hm2。濕地位于河灘地，選擇蘆竹、蘆葦、香蒲等作為退耕還濕工程的挺水植物先鋒物種，選擇蓮、菱和睡蓮作為淺水區(qū)水生植物強化工程的浮葉植物先鋒物種，選擇金魚藻、苦草和黑藻作為沉水植物先鋒物種。生態(tài)修復工程步游道高程174 m，設有兩個景觀亭，2級跌水，多個生態(tài)島，生態(tài)島主要栽植杞柳、紫槐等植物，水生植物主要栽植菖蒲、蘆葦?shù)取?/p>

工程建成后日處理污水3萬t，出水水質(zhì)達到地表水三類水質(zhì)(COD 20 mg/L，氨氮1 mg/L)，年削減COD、氨氮排放量分別為109.5 t、5.47 t，對于保護云蒙湖水質(zhì)發(fā)揮重要作用。

2.2 飲用水源地點源污染治理工程

針對工業(yè)企業(yè)廢水排放尚不能全面穩(wěn)定達標的問題，進行點源污染治理，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)將山東銀麥啤酒股份有限公司作為重要點源污染。始建于1986年10月的山東銀麥啤酒股份有限公司位于云蒙湖上游13 km處，屬東汶河支流銀麥河匯水區(qū)域。該公司是一家擁有總資產(chǎn)5.86億元、占地39.11萬m2、員工1280人，具有年產(chǎn)啤酒40萬t生產(chǎn)能力的大型外資企業(yè)。試點期內(nèi)，該廠將釀酒用水處理后的濃縮水用于瓶子預洗、鍋爐沖煤渣、刷箱、清理地面、花草樹木綠化、沖廁等；回收車間蒸汽冷凝水，用于鍋爐用水或包裝車間洗瓶用水；對發(fā)酵罐CIP清洗用水、清酒罐的CIP清洗、送麥汁管路殺菌用水進行二次回收；將釀造車間薄板冷卻水全部回用于糖化投料和洗糟、鍋爐化水和包裝車間；將熱水集中回收用于洗瓶機前的舊瓶噴淋，將殺菌機加熱器排出的蒸汽和水回用于水箱；將釀造工序產(chǎn)生堿性廢水用于中和鍋爐煙氣產(chǎn)生的二氧化硫，實行以廢治廢；包裝車間采用多空濾芯過濾技術，對堿液回收再利用，同時公司鋪設地下管道、節(jié)水灌溉設備等，用于公司的綠化灌溉；加強職工的節(jié)水意識，定期進行節(jié)約用水的培訓。

經(jīng)過廠區(qū)升級改造，釀造、供汽水處理后的濃水回收再利用率達60%，可回收9萬m3冷凝水；薄板冷卻水利用，每年共節(jié)約水資源約32萬m3；每年可節(jié)約洗瓶劑270 t、節(jié)約火堿190 t，節(jié)水3.3萬m3。山東銀麥啤酒股份有限公司循環(huán)工業(yè)園排放COD從80 mg/L降至60 mg/L。

2.3 蒙陰縣高標準基本農(nóng)田建設項目

蒙陰縣常路鎮(zhèn)等四鄉(xiāng)鎮(zhèn)四個高標準農(nóng)田建設項目分別位于常路鎮(zhèn)、聯(lián)城、垛莊鎮(zhèn)、云蒙湖管委會，為高標準農(nóng)田建設項目，項目區(qū)參與建設總面積1909.4 hm2，高標準基本農(nóng)田凈面積 1558.3 hm2。

2.4 水源地河湖生態(tài)護岸工程

生態(tài)護岸擁有滲透性的自然河床與河岸基底，可以充分保證河岸與河流水體之間的水分交換和調(diào)節(jié)功能，同時具有一定的抗洪強度，有利于恢復河坡系統(tǒng)生態(tài)平衡和提高河流自凈能力，是人與自然和諧相處的重要體現(xiàn)。在考慮河勢變化、灘地穩(wěn)定的基礎上，結合景觀要求對庫區(qū)及流域內(nèi)河道灘地進行生態(tài)護岸處理，達到水、灘、路、堤、景綜合治理[2]。

云蒙湖水源地生態(tài)護岸工程建設環(huán)湖生態(tài)隔離堤壩10 km，形成沿湖濕地汪塘15處、汪塘面積20 hm2，汪塘涵管橋12座，溢流壩3座，隔離堤壩迎水坡174.0 km以上，背水坡草皮護坡，堤頂內(nèi)側栽植花椒及木本海棠，形成綠色生態(tài)隔離網(wǎng)，內(nèi)側路肩栽植垂柳，外側路肩栽植櫻花、百日紅等高桿綠化苗木，株間距內(nèi)栽植連翹、荷蘭菊、王子錦帶等矮棵綠化苗木。

2.5 蒙陰縣傅家山生態(tài)小流域治理工程

本工程治理方向主要為生態(tài)-清潔型治理模式。經(jīng)調(diào)查論證，確定采取工程措施、生物措施、耕作措施相結合的方法，治理措施的整體布局緊緊圍繞“山頂松槐戴帽，水平梯田高效，溝道節(jié)節(jié)攔閘，配套坡面排水系統(tǒng)”的治理方式[3]。在山丘頂部、上部營造以側柏為主的水保林；山坡中部及山腳部位通過坡改梯建設層層梯田作為基本農(nóng)田或經(jīng)濟作物帶；溝道內(nèi)設置漿砌谷坊等水保工程，攔截泥沙或蓄水。根據(jù)實際需求在經(jīng)濟作物帶和梯田的適當部位設置蓄水池等蓄排水工程[4]。

傅家山生態(tài)小流域治理工程共完成治理水土流失面積6.95 km2，主要包括：整修水平梯田102.1 hm2，發(fā)展經(jīng)果林40.8 hm2，營造水土保持林123.1 hm2，封育治理428.5 hm2；新建蓄水谷坊1座、攔沙谷坊2道、蓄水池4座，修理生產(chǎn)路2.5 km。共搬動土石方45.99萬m3，投入工日5.61萬個。流域內(nèi)治理程度達到97.8%，土壤侵蝕模數(shù)由原來的907 t/(km2·a)降到154 t/(km2·a)。林地面積占宜林面積的90%，造林保存率為100%，林草覆蓋率達到66.4%，綜合措施保存率達到100%，水土流失現(xiàn)象得到有效治理，各項措施都達到了國家水土保持工程建設高質(zhì)量、高標準的要求。

2.6 云蒙湖保護區(qū)農(nóng)村環(huán)境連片整治工程項目

云蒙湖保護區(qū)將農(nóng)村環(huán)境連片整治工作與云蒙湖水質(zhì)保障、生態(tài)文明鄉(xiāng)村建設、城鄉(xiāng)環(huán)境綜合整治緊密結合[5]。建設農(nóng)村環(huán)境連片整治項目30個，分垃圾收集轉運和污水處理兩大類工程。一是農(nóng)村生活垃圾處理工程，在全縣10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設13座垃圾中轉站，新建5649個地上垃圾收集點，購置小型人力垃圾收集車400輛、擺臂式垃圾收集轉運車11輛和封閉式垃圾轉運車7輛，全縣80%以上的村莊實現(xiàn)城鄉(xiāng)生活垃圾收運一體化。二是農(nóng)村生活污水處理工程，在垛莊鎮(zhèn)(含原界牌鎮(zhèn))、桃墟鎮(zhèn)、蒙陰街道辦、坦埠鎮(zhèn)、常路鎮(zhèn)、高都鎮(zhèn)等6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設5處集中式污水處理設施、12處人工濕地污水處理工程，覆蓋面積435.9 km2，占全縣總面積的27.1%；涉及178個行政村、18.35萬人，占全縣總人口的33.7%；受益人口13.31萬，占覆蓋人口的72.53%。

3 云蒙湖水生態(tài)系統(tǒng)構建與修復效果分析

根據(jù)2016—2017年度云蒙湖湖心水質(zhì)監(jiān)測斷面數(shù)據(jù)，分析云蒙湖監(jiān)測斷面CODCr、氨氮、CODMn、總磷監(jiān)測值變化過程及趨勢，如圖1～圖4所示。

圖1 2016—2017年度云蒙湖湖心監(jiān)測斷面CODCr監(jiān)測值

由圖1～圖4可以看出，隨著該水生態(tài)系統(tǒng)構建的不斷完善，2016—2017年度，云蒙湖水質(zhì)基本穩(wěn)定在地表水Ⅲ類水質(zhì)標準以上。主要超標因子總磷和CODCr呈下降趨勢，氨氮、CODMn維持在允許值以下，滿足云蒙湖作為飲用水源保護區(qū)的水質(zhì)要求，云蒙湖水生態(tài)系統(tǒng)構建與修復已取得顯著效果[5]。

圖2 2016—2017年度云蒙湖湖心監(jiān)測斷面氨氮監(jiān)測值

圖3 2016—2017年度云蒙湖湖心監(jiān)測斷面CODMn監(jiān)測值

圖4 2016—2017年度云蒙湖湖心監(jiān)測斷面總磷監(jiān)測值

4 結 論

本文提出了作為飲用水源地水庫水生態(tài)系統(tǒng)構建的一般方法，包括采取的主要措施，以濕地工程建設為主，生態(tài)護岸為輔的水生植物群落構建；以小流域綜合治理和農(nóng)村環(huán)境綜合整治為主，輔以高標準農(nóng)田建設及水土保持工程的流域上游生態(tài)系統(tǒng)提升；以綜合改善農(nóng)業(yè)種植結構，整治畜禽養(yǎng)殖布局為主，著重解決匯流區(qū)域內(nèi)的重點污染產(chǎn)業(yè)的點面結合的生態(tài)結構改善。通過以上方法構建從源頭到庫區(qū)健康合理的水生態(tài)系統(tǒng)，使人工湖生態(tài)系統(tǒng)形成穩(wěn)定、良性的水生態(tài)系統(tǒng)。

[1] 中華人民共和國水利部.河湖生態(tài)保護與修復規(guī)劃導則：SL 709—2015[S].北京：中國水利水電出版社，2015.

[2] 宋旭，蔡繼杰，丁學鋒，等.富營養(yǎng)化水體的物理-生態(tài)修復技術發(fā)展綜述[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2007，26(Z1)：465-468.

[3] 高學平.人工湖水生態(tài)系統(tǒng)構建方法研究[J].環(huán)境工程學報，2016，10(2):949-953.

[4] 水利部水利水電規(guī)劃設計總院.全國水資源保護規(guī)劃[R].北京：水利部水利水電規(guī)劃設計總院，2015.

[5] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.水域納污能力計算規(guī)程：GB/T 25173—2010[S].北京：榮寶齋出版社，2010.