云南澄江東大河水庫環境綜合整治項目的應用實例

龔靖捷 王曉輝 段麗薇 陳舒 云南城源建設工程有限公司

1.項目背景

澄江縣東大河水庫飲用水源地（以下簡稱東大河水庫）總庫容1058萬m3，年平均來水量1585萬m3，不僅起到防洪和抗旱作用，還是澄江縣東片區重要的飲用水源地，同時保障澄江壩區50%的農田灌溉以及為撫仙湖提供補給水，目前基本保持III類水質。

目前，東大河水庫庫區及上游徑流區面臨諸多環境問題：如徑流區磷礦開采跡地水土流失問題；坡耕地農業面源污染問題；水庫核心區域的水質污染問題。東大河水庫的營養狀態近年來呈現持續上升趨勢，水環境形勢嚴峻。上述問題導致飲用水水源地存在極大的水質安全隱患。結合東大河水庫的水質現狀、入河污染源情況、以及污染危害狀況來看，其水環境的綜合整治已是一項迫在眉睫的任務，保護這一極為珍貴的淡水資源對于促進撫仙湖流域地方經濟的可持續發展具有重大的現實意義。

2.現狀發生問題

2018年7月22日，庫區上游經過短時暴雨后從礦區流出大量黑水，通過下游河道直接排入東大河水庫，對庫內水源造成一定污染，相關部門立即組織相應技術專家針對該事件進行調研，發現該現象是由于暴雨沖刷多年的磷礦開采沉積泥沙所致。由此造成，2017年至2018年期間水庫內不定期爆發藍藻，其中2018年9月中旬至10月中旬水庫內爆發藍藻情況較為嚴重，嚴重影響庫內水質，主要影響因素為上游王高莊磷礦開采跡地的黑色泥沙及黑水沿現狀河道流入水庫內。

3.水質問題探討

藍藻作為河湖水華中常見優勢種群，引起的藍藻事件是目前社會普遍關注的問題，例如太湖藍藻暴發導致無錫無水喝的嚴重的“水危機”。不僅是太湖，全國各大湖泊都不同程度受到藍藻污染。藍藻水華的暴發是水體富營養化特征之一，而湖泊富營養化是我國目前以及今后相當長一段時期內的重大水環境問題。本次要優先解決東大河水庫藍藻爆發的問題，再對水庫庫內水質進行提升并保護，首先要從水庫水質分析起。

各因素對水質影響的討論始終沒有得到一個統一的論證。實際上每一次藍藻爆發的因素是多種多樣的，因其實際環境而論。

3.1 藍藻爆發的危害特點

（1）藍藻很難消化，造成水體富營養化。

（2）藍藻水華引起水體生物多樣性急劇降低。

（3）藍藻大量繁殖導致水體缺氧，水質變壞。

3.2 藍藻水華防治措施

縱觀過去世界各國對藍藻水華防治措施，諸如湖水凝聚沉淀處理、稀釋和溢流、底泥暴曬與干燥、深層排水、曝氣循環、土壤改良、化學殺藻、生物去除、生態系統控制以及生物利用等多種方法，各項措施及方法往往曠日持久、耗資巨大、收效甚微，難以徹底解決湖泊水華問題，并可能由此造成其他水質指標超標等問題。

4.工程總體實施方案介紹

東大河水庫作為飲用水源地，對藍藻水華的問題應采取標本兼治綜合治理的方式，從流域水環境及生態保護入手，方可有效保護飲用水源地。通過水土流失防治工程的實施，可以治理水土流失污染，消除王高莊磷礦開采跡地的生態破壞與環境隱患；通過入庫面源污染控制工程的建設，從途徑或末端有效削減入庫污染物。

4.1 水土流失治理工程

（1）建設內容。磷礦開采區長期開采形成了傾倒的廢棄石土、選礦時廢棄的礦渣堆積地等，形成了一種特殊的裸地，它們對環境的污染比較嚴重，這一極度退化生態系統的自然恢復是一個極為緩慢的過程，通過人工措施來加快廢棄地的生態恢復成為必然的選擇。

現狀邊坡堆體在以不同程度松散形式向堰塞湖一側下滑坡，雨水沖刷對邊坡破壞而造成的新的裸露面和塌方等，1#邊坡的最大坡比為2:1，其坡度較陡，設計對尚存在安全隱患的1#邊坡進行削坡減載、分臺填坡、逐層壓實、設置穩固平臺、完善排水設施、生態修復。

在水庫上游各條河道上新建6座攔砂壩，用以攔截各條河道中的泥沙以及降低山洪等對河道的沖刷影響，總庫容20萬m3，淤積年限按20年計算，年攔沙量17000t。

（2）水土流失防治工程主要是針對東大河水庫上游徑流區的王高莊磷礦開采跡地的水土整治，減少水土流失，對礦渣堆體進行整治以及各條地表徑流進行攔砂，工程實質是通過對磷礦開采跡地的邊坡治理達到避免磷礦污染源進入地表徑流的目的，同時在各條河流上新建及維修攔砂壩以達到攔截污染物的目的，通過削減污染物進入地表徑流，提升地表徑流水質，最終提升進入水庫的地表徑流水水質。

（3）水土流失防治工程實施后，預計年削減泥沙量4810 t，減少污染物產生量T N 2.22t/a、T P 0.85t/a、COD 113.08t/a。

4.2 水庫面源污染控制工程

（1）建設內容。緊緊圍繞《撫仙湖流域“十三五”水環境保護規劃》的要求，從東大河水庫水源地保護和整個撫仙湖保護角度出發，按照塘表坊生態濕地建設的整體思路，結合生態修復的理念，通過開展濕地建設工程，保護東大河水庫水源地水質，削減入庫污染負荷，以實現澄江縣城供水安全。塘表坊濕地系統作為進入水庫前的最后一道水質處理防線，總體去除率為TN去除率55%～68%，TP去除率50%～75%，COD去除率60%～75%，NH3-N去除率55%～62%。控制污染源，對東大河水庫日益惡化的水質進一步改善，進一步鞏固改善水庫III類水體的水環境功能要求。主要建設內容如下：

①王高莊磷礦開采區末端治理工程建立塘表濕地系統19.19畝；

②爛泥箐面源污染末端治理工程建立塘表濕地系統22.27畝；

③東大河水庫生態凈化帶建設工程建立東岸塘表濕地系統18.25畝，西岸塘表濕地系統39.38畝。

④東大河水庫生態凈化帶建設工程周邊建立綠化帶73.87畝。

（2）濕地處理工藝方案—塘表坊濕地。塘表坊濕地是一種半人工性質的濕地，它主要依托自然地形，充分考慮初期雨水的沉降凈化作用，利用魚塘現有結構，改造塘埂，形成多級串聯氧化塘，建立以植物氧化塘為主體的塘庫系統，通過種植漂浮植物、沉水植物、挺水植物對徑流水尤其是初期曝雨徑流進行沉淀、植物吸收、微生物凈化等處理。

（3）入庫面源污染控制工程是水庫入庫前的最后一道保護屏障，主要是針對東大河水庫上游徑流區的幾條主要入庫河流水通過濕地的進一步處理，工程實質是通過濕地對徑流區幾條主要河流以及入庫前的河流水進行處理，做好最后一道防線的工作，通過削減污染物進入地表徑流，提升地表徑流水質，最終提升進入水庫的地表徑流水水質。

（4）入庫面源污染控制工程實施后，污染物總消減量：TN 9.66t/a、TP 1.18t/a、COD 40.88t/a。

5.結語

5.1 工程目標

工程建成運行后，預計每年可削減主要污染物負荷量TN 10.61t/a、TP 2.49t/a、COD 201.87t/a；治理水土流失1.2km2（包含磷礦開采跡地治理），基本可以達到“十三五”規劃目標要求。

5.2 治理成效顯著

針對本項目的施工目的是將上游磷礦開采跡地的污染源截留，最大程度減少磷礦的含磷泥沙流入下游河道，2017～2018年頻繁出現藍藻爆發情況，但2019年內在施工過程中減少了含磷泥沙流入下游河道，通過水庫水質監測發現原夏季頻發的藍藻現象，2019年內未發生藍藻爆發，由此可見對水庫上游源頭的環境整治有初期成效，已達到項目預期目標，待項目實施完成后其整體環境治理對東大河水庫流域范圍內有顯著成效，將達到項目的規劃目標，保證東大河水庫水質滿足飲用水水源水質指標。