河道型水源地的生态建设与管理

2014-05-29杨朝春

治淮 2014年6期

杨朝春

水源地的生态建设与管理在我国仍处于起步阶段，尤其是针对河道型水源地生态建设与管理的研究目前几乎处于空白状态。2009年4月，江苏省徐州市成立了小沿河水源地管理机构，经过5年的努力摸索与大胆尝试，其生态建设与管理体系逐步成熟并走向正轨。

一、小沿河饮用水源地基本情况

1.小沿河水源地概况

小沿河水源地位于江苏省徐州市北部，其前身是1962年开挖的一条微山湖洪水泄洪通道，1974年湖西航道开挖之后，小沿河成为两岸农田的灌排河道。2001年，设计供水能力20万t/d的小沿河取水口建成投入使用，小沿河成为向徐州市区供水的重要水源地。

小沿河河道总长15.5km,河宽约50～80m，水深约4～5m。其中取水口至上游1.6km处为一级保护区，1.6km处至上游3.1km处为二级保护区。现阶段平均流量约为2m3/s。小沿河夏季正常水位为32.5～32.6m（黄海高程，下同）；冬季水位31.9～32.0m，极端最低水位约为30.6m。

2.水质及生态问题分析

小沿河水位受南四湖下级湖控制，水体流动性小。根据综合分析论证，对小沿河水源地水质造成威胁的因素主要有：上级湖提闸放水、小沿河两岸农田面源污染、汛期排放的农田水及流域内的工业和生活废水等；沿途煤矿排放的生产、生活污水；另外一些人为活动也对水源地造成了一定程度的污染。小沿河生态问题主要有：河床窄而深，在长期人为干扰下，生态系统较结构单一脆弱，高等水生植物群落基本消失，水体自净能力很弱。

二、小沿河水源地的生态建设与管理

1.总体思路

对于河道型水源地生态建设而言，其终极目标就是实现水量、水质与生态的有机统一。围绕该目标，按照可行性、安全性、针对性、整体性、因地制宜等原则，由浅及深地对小沿河水源地分阶段进行生态建设。

2.生态环境本底调查

生态建设之前，需要对小沿河生态本底值及其环境压力进行彻底、详尽调查分析，调查工作包括：水文、泥沙、地形、污染源、水质、水生态、底泥、陆域植物群落等多个方面。在找出突出的生态环境矛盾后，才能制定出针对性的生态建设、管理措施。

3.污染控制

影响河道型水源地水质的污染源可根据来源及途径分为外源污染及内源污染。小沿河在从微山湖引水过程中，流经大片农田、鱼塘，与多条河流交汇，保护区还毗邻煤矿、航道、窑厂等，存在多种类型的外污染源，而河床上久积的淤泥也是潜在内污染源。2008年以来，小沿河相继实施了两岸、周边农田产业结构调整、水系调整，并实施多项截污控污工程，并对保护区内河道进行了生态清淤，基本消除了重大污染源，为后期生态工程建设提供了必要条件。

图1 小沿河近年来主要水质指标的去除效果

4.生境构建

小沿河在经过污染控制后，水质得到一定改善，基本满足各类水生生物的生长要求，但河道地形仍不利于水生生物的生长。因此对小沿河进行了放坡、地形改造、外来物种防治等工作，为后续的生物恢复提供了良好的生态空间及生境条件。

5.生物恢复

近年来，在小沿河水源地保护区两岸根据水位高程及植物生长条件，模拟自然形态，设置湿生—挺水—浮叶—沉水植物滨岸带，共布置全系列植物滨岸带约10万m2。高低错落的植物滨岸带发挥了良好的固土护坡、净化水质及拦截地面径流的作用。

6.原位生态修复

水体原位生态修复是在原有河道条件的基础上，不将水体搬运至外处，采用各种生态手法对水体进行就地处理的一类技术。该类技术无需新占用土地、处理效果高效经济，对于河道型水源地尤为适用。近年来，小沿河主要实施的原位生态修复工程主要为生态悬床及太阳能水生态修复系统。

（1）生态悬床。该技术以介质吸附、生物吸收为主要水质净化机理，通过巧妙的结构将沉水植物床体悬浮于水体中，外形整齐美观，水质净化效果良好，主要适用于水体较深、基底较差，冬季水面冰封的水体生态修复。近年来，在小沿河水源地二级保护区河道中心设置了6600m2的生态悬床，是目前小沿河水体生态净化的核心措施。

（2）太阳能水生态修复系统。太阳能水生态修复系统以太阳能为动力，以高效的水循环为机理对污染水体进行混合、复氧，从而起到控藻与污染物的生态降解作用。小沿河保护区内河道较宽、水体流动缓慢，来自于微山湖的原水藻类含量较高，在供水过程中存在水质富营养化的风险。近年来，在小沿河水源地一级保护区内安装了14台太阳能水生态修复系统，起到了较好的藻类控制作用。

7.生态绿化

水源地的生态绿化不同于一般的景观绿化，其核心是除满足景观营造的要求外，还应从物种配置、群落结构层面上体现出生态合理性，最终体现其生态服务功能。近年来小沿河水源地一、二级保护区沿线及节点区域配置了多种湿生乔、灌木，在营造出优美静谧的景观环境的同时，充分发挥出水源涵养、缓冲隔离、小气候改善、水土保持等多项生态功能。

8.生态管理

（1）生态系统的调控及维护。在各类生态工程建设过程中完成后，应当对初步建立的水生生态系统进行及时维护和调控，根据实际情况有针对性地对生态净化系统进行优化，通过人为引导、营造适宜条件以激发生态系统自身的活力。小沿河的生态管理机构将水生动植物的生长观测、对过于旺盛或处于衰败期的水生植物的清理、植物病虫害防治、外来物种防治等工作作为例行公事，指派专业人员进行常态化水体生态系统的调控维护。

（2）水质监测。在水源地生态管理过程中，为准确判断水源地的水质与生态的动态，指导水源地生态管理工作，定期开展水质监测工作必不可少。小沿河目前采取了在线监测与人工监测相结合的方式对主要断面的水质进行全面监控，一旦上游水质出现问题，则可立即启动预案，关闭河道上游补水泵闸，延长水体在保护区的停留时间，充分利用生态工程强大的水质净化作用保障水质。

三、生态效益分析

1.水质改善

通过生态工程的实施，大大改善了原水的各类污染指标，削减进入水厂的污染物，从而降低了治水过程中投加氧化物而产生对人体有害的副产物含量，为徐州市区提供了优质的水源。2011～2013年以来，小沿河取水口断面主要水质指标相对于上游城子河桥断面有较为明显的去除效果，去除效果逐年提升（图1），取水口水质基本可长期稳定在地表II～III类水质标准。

2.生物多样性提高

生态工程实施后，保护区内吸引了数量众多的鸟类、爬行类、两栖类及鱼类等，使当地的生物多样性大大提高。近几年生态工程实施后，小沿河水体中出现了狐尾藻、苦草、轮叶黑藻、大茨藻、水毛茛等清水性沉水植物，形成了稳定的“水下草皮”、“水下森林”景观。

四、结语

1.加强河道型水源地的生态节点建设

在河道型水源地的基础上兴建节点湿地、水库是改善直接从河道取水水质、提高供水安全的有效工程措施。若充分利用小沿河沿线地形，建设水源地节点湿地、生态水库工程，通过整体规划布局及科学调度管理，对满足徐州市区日益增长的供水需求、提高供水保证率与抗风险能力、进一步改善水源地的生态环境与原水水质、促进社会经济可持续发展具有十分重大的意义。