大連市英那河水庫濱庫生態隔離緩沖帶工程措施探析

孫墅隆

（大連市水利建筑設計院有限公司，遼寧 大連 116000）

1 工程概述

大連市英那河水庫是大連市的重要水源地之一，總庫容2.87 億m3，現狀每年向大連市供水1 億m3左右。塔大線在英那河水庫庫區北側橫穿庫區，203 省道在英那河水庫庫區東側濱庫南北向通過，兩條交通路均為連接庫區兩岸的交通要道。工程位置見圖1。

圖1 英那河水庫與塔大線、203 省道位置圖

通過現場查看，塔大線和203 省道兩側只有行道樹，車行道護坡以外的水庫區域生長有當地野草。兩條道路兩側的隔離緩沖帶范圍內地形較為平坦，但土壤砂化嚴重，生態系統脆弱，不能有效減少道路面源對英那河水庫水質的污染。根據我國學者對濱岸緩沖帶在河道坡岸生態修復中的應用研究[1-3]，緩沖帶由草本、灌木和喬木等植物與土壤、水體組成，能有效降低徑流的流量和流速，防止大量泥沙進入水體，具有修復河道生態環境、穩定坡岸的功能。通過建設英那河水庫濱庫生態隔離帶來改善英那河水庫水質，促進庫岸生態修復，可為類似工程建設提供參考借鑒。

2 建設必要性分析

2.1 英那河水庫水質現狀

英那河水庫水質已經達到國家二類地表水的標準，總氮存在超標問題[4]，英那河水庫作為大連市重要的飲用水水源之一，污染問題非常突出。2015 年在對英那河水庫29 項常規檢測項目中，總氮超地表水Ⅲ類標準，超標0.6 倍，水質處于富營養狀態。

2.2 英那河水庫污染原因分析

（1）據資料顯示，氮主要來源于水庫底泥、農業面源污染和生活污水污染。英那河水庫周邊有大量農業用地，其中肥料及農藥的使用造成庫區污染嚴重，含大量氮、磷等富營養化物質，通過沖刷和雨水沖刷作用直接或間接排入英那河庫區，造成庫區水質污染。

（2）英那河水庫庫區內有203 省道、塔大線穿過并直接與水庫相連。由于水庫阻隔，203 省道、塔大線成為了水庫左岸與右岸之間的重要通道，交通繁忙、車流量大。機動車輛排放的污染物、車輛上掉落丟棄的垃圾以及車輛的輪胎等部件磨損產生的污染物大部分遺留在路面上。這些道路污染物在風力及雨水等因素的作用下，最終進入水庫，對水庫水質造成嚴重污染。

（3）此外，槽罐車側翻事故也會導致有害物質直接進入水體而導致水污染事件，對當地居民生活起居造成了極大影響，甚至導致區域多日暫停取、供水現象，對社會穩定造成一定威脅。一般來說，這種事故不會對土壤造成大面積污染。但當道路距水源保護地、生活飲用水源和水產養殖水體較近時，將會對水庫水質造成較大的污染甚至可能造成難以控制的局面，成為水庫水質安全的一大隱患。

（4）塔大線及203 省道橫穿英那河水庫，道路硬質護坡與庫區水源直接相接，植物層次單一，沒有可供各類生物棲息的空間，不能形成完整的生態系統來完成生物化學自凈過程，從而產生水庫水質問題。

3 水污染防治措施

大連市英那河水庫濱庫生態隔離緩沖帶工程分為塔大線段、203 省道西溝段、203 省道小甸子段，共三段子項目，其工程區位于莊河市塔嶺鎮的塔大線、203 省道西溝段及203 省道小甸子段的英那河水庫沿岸，屬于英那河水庫水源地一級保護區。為了保護英那河水庫水質不受污染，可以采用砂槽、生態屏障及護岸工程等綜合措施。

3.1 增設砂槽

據統計，發生道路突發事故危險的貨車主要有化工液罐車、油罐車、自卸車等種類，其中自卸車多裝載固體貨物，側翻后對水庫水質影響較小，而化工液罐車及油罐車一旦發生側翻等事故，運輸物會發生泄漏，并迅速向四周流淌、擴展。砂槽可有效阻隔吸附污染物、截留雨水中攜帶的污染物，污染之后只要更換砂槽中的砂即可重新發揮作用。同時，砂槽的寬度又為處理突發事故增加了處置空間。

3.2 生態屏障

生態屏障區的規模決定著過濾面源污染的效果、綠化的景觀效果甚至處理突發事故的空間大小，同時也決定著工程量的多少。生態屏障區的規模主要由其寬度及高度決定。

（1）生態屏障區寬度

緩沖帶的寬度應保證傾瀉的貨物不會越過緩沖帶進入水庫。以20 m3的油罐車計算，假設全部油隨著油罐車側翻都流到緩沖帶上，形成角120°的扇形區域，由于緩沖帶上種有植物，地面為粗糙地面，即最小物料層厚度為0.025 m[5]，計算可知泄漏半徑為27.6 m。同時考慮工程隔離路面面源污染的目的及清除水庫內沉積物和景觀需求，最終確定緩沖帶的寬度為30 m，生態屏障區的寬度則為緩沖帶寬度除去砂槽區寬度。

（2）生態屏障區高度

生態屏障區高度高于庫水位才能阻止污染物進入水庫污染水體。由水位頻率分布曲線圖（圖2）和水位頻率分析表（表1）可知，2005 年～2017 年英那河水庫正常高水位79.10 m，出現的頻率為0.05%，所以設計緩沖帶平臺的高程為79.10 m，其上水頻率為0.05%，小于5%，滿足絕大部分時間過濾道路面源污染、防止道路突發事件導致有害物質直接進入水庫水體的功能。

圖2 英那河水庫2015 年～2017 年水位頻率分布曲線

表1 英那河水庫水位頻率分析表

3.3 護岸工程

護岸位置處于水庫水源中，為保證水質安全，防止水位變化或沖刷引起的土壤流失，生態隔離緩沖平臺岸坡坡度為1∶3，并對岸坡進行防護處理，防護采用綠濱墊護坡及固濱籠護腳。

3.4 植物工程

緩沖帶的植物要能有效過濾公路面源污染、防止空氣中的粉塵隨風進入水庫并形成景觀帶。因此，植物采用高棵喬木以及灌草類植物混合栽植，以近自然林的植株密度，實現對污染物的隔離緩沖作用。由于項目區在庫區內，種植選擇耐淹性強的植物，所選喬木和灌木能耐長期（3 個月以上）的深水浸淹，當水退后生長正常或略帶衰弱，樹葉有黃落現象。結合當地情況，所選植物有垂柳、旱柳、紫穗槐、杞柳和水庫庫區的自有草本植物，如水蓼、苘麻、蒼耳、狗尾草、三棱草等。

4 工程實施

4.1 工程設計

英那河水庫濱庫生態隔離緩沖帶分為三個區域，從現有道路護坡向水庫內依次為砂槽區、生態屏障區及護岸工程區。主要工程布置如下：

砂槽區：靠公路側2 m 寬為過渡區。砂槽區總寬度為4 m，砂槽寬度2 m，深度0.5 m，每延米應急突發處置容量為1 m3。區內砂槽一側種植灌木，品種為紫穗槐和杞柳。

生態屏障區：寬度26 m，平臺高程79.1 m。從砂槽灌木隔離帶至岸坡邊緣的生態屏障區全部采用喬木，以垂柳和旱柳帶的形式品字形栽植2.5 m×2.5 m，過濾和沉淀水體污染、攔降空氣粉塵。

護岸工程區：護岸工程區為生態隔離緩沖帶平臺岸坡的綠濱墊生態護坡，坡度1∶3。

整個緩沖帶采用自然生長的原始草本物種，如水蓼、苘麻、蒼耳、三棱草等，協助喬木起到緩沖帶作用。

4.2 工程概算

本工程總投資1464.31 萬元，其中工程部分投資1433.53萬元，環評水保部分投資30.79 萬元。工程部分投資中：建筑工程投資1185.12 萬元，臨時工程68.21 萬元，獨立費用111.93萬元，預備費68.26 萬元。

4.3 效益評價

4.3.1 生態效益

英那河水庫濱庫生態隔離緩沖帶的建設能夠促進水庫的生態恢復，長勢良好的植被及水生植物，能降低水流對土壤的侵蝕，加強水庫的水土保持；同時可以調節區域小氣候，降低洪澇災害。項目的實施使得水庫與公路污染源相隔離，使進入水體的污染物得到進一步削減，解決流域內的水污染問題，使得該區域居民的生活環境得到極大的提高。

4.3.2 經濟效益

英那河水庫濱庫生態隔離緩沖帶的建設，可以提高水庫水質，節省庫區水質凈化的成本，同時提高沿線特色農業效益和沿線休閑旅游業效益。生態林建設又能直接增加農民的經濟收入，人工更新種植后可增加項目區活立木的蓄積量，增加林木價值。

4.3.3 社會效益

隨著項目的實施，可以減輕就業壓力，為農村勞動力提供臨時就業機會。項目實施后，可以改善當地生態環境，提升周邊城市建設用地的經濟價值，提高水庫周邊風景區的品質。

5 結語

大連市英那河水庫濱庫生態隔離緩沖帶工程位于大連市英那河水庫庫區內，通過對穿庫區道路沿岸修建濱庫生態隔離緩沖帶，可構建路面突發事故的處理空間，過濾道路的面源污染；同時還能綠化近岸、修復周圍生態環境，從而有效保護和改善英那河水庫的飲用水水質，奠定應對水庫污染突發事件的緩沖控制基礎，改善當地生態環境，促進庫岸生態修復，保障英那河水庫供水安全，充分發揮其作為中心水源地的作用。項目的實施也會帶來巨大的經濟和社會效益，使當地居民的生活條件得到改善。