淺談濟南市臘山分洪工程水生態保護措施

郭英姿 郝海霞 丁姝梅

1.濟南市水利工程服務中心 山東 濟南 250112

2.濱州市城鄉水務發展服務中心 山東 濱州 256600

由于我國初期未重視水生態保護，存在水資源管理機制不完善、缺少系統性水生態環境監測、未建立水污染預防機制、缺乏污水處理再利用措施等問題，致使水環境惡化，水體重金屬含量超標等問題，現我國七大河湖江域及地下水均已受到不同程度污染，部分河流出現斷流現象，地表水含氮含磷有機化合物及重金屬五中劇增、河湖生物鏈受損。河湖是構成城市景觀的重要部分，受河湖污染影響，城市臨河區域空氣質量變差，蚊蠅滋生，有害菌大量繁殖，嚴重影響市民日常生活與城市美觀。為進一步提高市民生活質量，改善城市生態環境，尋求河湖水生態修復辦法，解決污染問題已成為促進城市發展與改善城市景觀雙重壓力下的重要舉措。近年來，為修復河湖水生態，我國采取了構建流域水生態完整性評價方法、加大水資源與水生態環境的司法保護力度、架設河長制水生態環境修復監控管理平臺、污水凈化重復利用等多項措施[1-3]，有效提升河湖水質，改善水生態環境。本文介紹了2017年以來濟南市臘山分洪工程采取的水生態保護措施以及水生態保護成效，旨在進一步完善濟南市臘山分洪工程水生態保護機制，并為其他河湖水生態保護工作提供參考。

1 濟南市臘山分洪工程基本情況

1.1 工程概況

山東省濟南市市區地勢東西方向狹長，地勢南高北低，坡度較大，降雨集中在7至9月主汛期，約占全年降水量的70%，時有局部性強降雨，造成市區內低洼地區內澇積水、道路行洪，影響市內交通出行，威脅市民人身財產安全。為減少強降雨對城市區域的影響，攔截南部山區洪水，增加排水出路，實施截流分導，成為濟南市減輕洪水災害的主要舉措。

臘山分洪工程位于濟南市區西郊，東起興濟河京滬鐵路橋，西至北店子入黃口，途經槐蔭、市中、長清三區，全長7.85km，分洪流域面積159.5km2。臘山分洪工程主要作用是攔截濟南市區西南部興濟河、大澗溝、陡溝的山區洪水進入玉符河，再入黃河，實現高水高排，截流分導，減輕市區洪水威脅及小清河干流洪水壓力，是一項跨流域分洪工程。臘山分洪工程分洪流域面積占小清河洪園橋以上流域面積441.6 km2的36%，是小清河市區段達到百年一遇防洪標準的必要條件，達到設計防洪標準時分洪流量為604m3/秒。2007年11月臘山分洪工程開工建設，2012年5月底試運行并于汛期初步發揮效益，2013年6月正式投入使用，當年汛期即發揮效益。同時臘山分洪工程也可通過分洪閘、臘山閘為興濟河和臘山河進行生態補水，有效改善濟南市市區河道水環境狀況，為保護小清河、興濟河、臘山河河道水生態環境，提升臘山分洪工程河道水質勢在必行。

1.2 水生態保護存在困難

臘山分洪工程水體流動性差。臘山分洪工程作為濟南防汛工程，分洪閘門日常關閉，遇遇小清河黃臺橋水位達到21.50m或臘山樞紐閘前水位達到32.5m并繼續上漲等區域降水量大，市區行洪壓力大時開啟閘門，以減輕市區洪水壓力。汛期期間，受降雨及防汛調度影響，臘山分洪工程河道水位增高，流量加大，沖刷河道底泥及河面生活垃圾，河道污染物減少，河道水質提升。非汛期期間，降雨減少，閘門關閉，其他河道來水減少，臘山分洪工程河道水量相對穩定，流動性減弱，易造成泥沙沉積、污染物堆積、水體富營養化等問題。

臘山分洪工程污水管網、雨洪溝雨污分流不徹底。遇強降雨，易發生污水管線污水冒溢、排水溝內生活垃圾沖入河道情況，污染臘山分洪工程水體，河道水體自凈能力有限，造成底泥黑污、水質渾濁，河道內水生物死亡，水體自凈能力進一步降低，形成惡性循環。

臘山分洪工程易受人類活動影響。臘山分洪工程位于濟南市市區，周邊居民及游玩市民較多，因部分市民缺乏節水護水意識，存在亂扔垃圾、電魚、網魚等不良行為，造成河道污染，河道生物數量驟減等問題。

2 水生態保護措施及成效

2.1 建立科學水生植物體系

大量研究證明，水生植物可以吸收水體污染物質，提升水體自凈能力，改善河道水質，科學搭配水生植物進行種植能夠鞏固水體凈化效果。臘山分洪工程在保護原有水生植物的基礎上，根據不同區段水文環境，建立由挺水植物、浮水植物、沉水植物構成的天然水質凈化機制。

臘山分洪工程內種植挺水植物蘆葦、水蔥、蒲草、白蓮藕。蘆葦適應性能力強，種植成活率高，根系發達，有保水固堤作用；水蔥、蒲草耐低溫性強，可露地越冬；白蓮藕為常見水生經濟作物且年產量較高。挺水植物通過發達根系吸收河道底泥污染物作為自身營養物質，可降低河道底泥中氨氮、磷酸鹽及重金屬物質含量，根系分泌物為微生物的生長提供養分。

臘山分洪工程內種植浮水植物睡蓮、浮萍。睡蓮根部區域對鉛、汞、苯酚等有毒重金屬物質吸收能力較強，5到8月期間開花，具有較強觀賞性，葉片浮于水面，夏季可遮蔽陽光，降低水體溫度；浮萍生長迅速，可大量吸收水中氮、磷，減輕水體富營養化，具有增加水體溶解氧、穩定pH、以及生物量積累作用，間接提高水體自凈能力，且用于處理水體富營養化的浮萍含有大量營養物質，可用于制作飼料，具備一定經濟價值[4]。浮水植物能夠遮蔽日光，平衡水溫，為夏季魚蝦類提供陰涼環境，抑制水中浮游藻類生長，有利于河道藍藻治理。

臘山分洪工程內種植沉水植物金魚藻、菹草。金魚藻吸氮能力極強，能夠與浮游植物競爭營養元素，壓制浮游植物生長，同時能夠降低水溫，有利于魚、蝦類抵抗夏季高溫；菹草冬季正常生長, 產生溶解氧為水域中魚、蝦提供冬季結冰期氧氣保障，且菹草可食用，常用作魚類飼料，可為河道內魚、蝦提供食物。沉水植物在水底形成致密網狀系統，有發達的通氣組織，為魚、蝦類產卵繁殖、棲息等活動提供場所，并能抑制底泥有機物釋放。

臘山分洪工程用科學的水生植物體系營造自然景觀，打造水體自凈體系，并為魚、蝦、微生物等原生態生物提供了良好的生存環境。

2.2 科學控制水生植物生長

水生植物雖然能夠凈化水體，提升水質，但因臘山分洪工程水體流動性低，富營養化嚴重，若無人為控制，水生植物易生長、繁殖過度，甚至影響河道行洪、生態功能。挺水植物莖稈叢生，影響河水流動速度，降低河道行洪能力，易導致汛期水位抬高，造成安全隱患。浮水植物夏季大量生長，可在短時間內覆蓋河道水面，遮蔽陽光，造成水體缺氧、少光，致使沉水植物、魚蝦類大量死亡。沉水生物腐敗時釋放大量的有機質，易導致COD上升，造成水體渾濁發臭[5]。

為維護河道水質，有效保護水生態環境，臘山分洪工程采取了多種方式科學控制水生植物生長。一是投放草魚、鰱魚、鳙魚魚苗，草魚為草食性魚類，喜食水草、藻類、浮萍，鰱魚及鳙魚為濾食性魚類，主要以浮游植物為食，可大量攝食藍藻，投放魚苗能夠提升水生態系統完整性，以生態環保的方式抑制水生植物生長。二是根據季節、水溫、水質等因素，及時打撈衰敗期水生植物，控制性打撈瘋長期水生植物，及時清理體內富集氮磷及重金屬物質的水生植物，通過人工干涉將水生植物數量維持在合理范圍內，最大限度發揮水生植物對水體的凈化作用。三是拋撒石灰改變河道底泥及水體酸堿度，適當抑制菹草的大面積泛濫。

臘山分洪工程通過控制水生植物生長，有效減少河道內富營養物質，避免周期性水生植物腐解造成的水體黑臭現象，高效發揮水生植物保水、凈水作用。

2.3 投放微生物制劑

根據臘山分洪工程不同河段水環境，分階段投放微生物制劑，保證微生物在水體內的高活性及可持續性。利用微生物新陳代謝作用富集并轉變水體中的有害物質，消耗水體中的有機物、氨氮等物質，降低河道富營養化，抑制藻類爆發式增長[6]，其次，微生物固著河道底泥，通過氧化、還原、水解作用將有機污染物降解為二氧化碳、水及其他無害物質，減少底泥污染物向上覆水的釋放，增強河道凈化能力。

2.4 強化污染源管控

為減少雨污混流對臘山分洪工程的影響，加強河道巡查，密切跟蹤臘山分洪工程排水口，建立排污口檔案，針對巡查發現排污問題及時制止整改。通過日常保潔，及時清理河面、岸坡垃圾，通過制止投放污染物等違法違規行為，減少污染源。

2.5 開展水法宣傳

“世界水日”“中國水周”及汛期期間面向河道周邊居民及游玩市民開展水法宣傳，宣傳節水護水意識，提高周圍環境保護意識，減少市民向河道投放垃圾等不良行為，減少污染源。

3 水生態保護成效

3.1 水生生物多樣性提高

臘山分洪工程濕潤環境適宜搖蚊幼蟲、水蚯蚓、蜻蜓等喜水蟲類，科學引入水生植物為魚蝦微生物等水生動物創造生存、繁殖條件，優良水質及豐富水生生物吸引白鷺、野鴨等以魚蝦昆蟲為主要食物的水鳥，投放入河道的微生物分解動物、植物的遺體，產生二氧化碳、水和無機鹽，供水生植物重新利用。臘山分洪工程用生態治理方式形成生態閉環，水生生物多樣性逐步提高。

3.2 水質提升

根據地表水環境質量標準，2017年7月臘山分洪工程水質未達到IV類地表水標準，2021年9月臘山分洪工程水體化學需氧量、氨氮、總磷、總氮及PH值已達Ⅲ類地表水標準，河道水質總體有大幅度提高。

根據表1表2數據對比，與2017年7月水質情況對比，2021年9月臘山分洪工程河道有機污染物大幅度減少，水體氨氮含量及磷含量降低，水體富營養化現象得到有效改善，河道水質更適宜水生生物生長。

表1 2017年7月臘山分洪工程水質檢測結果

表2 2021年9月臘山分洪工程水質檢測結果

3.3 提高河道觀賞性

臘山分洪工程解決了河道水體黑臭、夏季藍藻集中性爆發等多項水生態環境問題，保持河道水質清澈，種植多樣觀賞性植物，吸引親水動物，提升河道觀賞性，沿河居民認同度增加，初步打造風清水美河道景觀帶。

4 建議

4.1 建立水生態監測體系

構建水生態檢測體系，對水生生物、水質、水文等指標進行定期觀測。水生生物觀測指標應包括水生植物、魚蝦蚌螺、浮游動物、水中產卵蟲類等種類、數量；水質指標應包括水體透明度、顏色、味道、化學需氧量、氨氮、總磷、總氮、PH值等；水文指標應包括水位、水量、水面面積等。

水生態監測系統的建立可實時了解水體狀況，根據水體狀況選擇更科學有效的水環境保護措施，同時可及時反饋水生態修復提升效果，為水生態保護系統化、精細化提供數據支持。

4.2 定期進行清淤整治工作

臘山分洪工程底泥主要來源于上游河道泥沙、污水管網及雨洪溝排入河道有機質垃圾、水生植物腐敗物，汛期期間，河道流動性強，底泥污染物質受水流沖擊流向下游河道，非汛期期間，河道流動性減弱，底泥迅速沉積，水生植物凈化、微生物分解能力有限，易造成底泥黑臭、水體污濁，影響河道景觀，影響周圍居民生活。為進一步提升臘山分洪工程河道水質，提升臘山分洪工程水生態環境，建議根據臘山分洪工程不同河段水文情況，采取排干清淤、水下清淤等措施定期清除何地淤泥，并采用垃圾篩分、底泥調理、濃縮沉降、資源化利用等方式對底泥進行處理。

5 結語

濟南市臘山分洪工程采取生物治理為主，人工干涉為輔的水生態保護措施，增加河道物種多樣性，完善水體生態結構，提升水體自凈能力，打造和諧生態景觀。臘山分洪工程會進一步改善水生態保護措施，采用更科學、環保方式，繼續提升水體水質及生態環境質量。