茫溪河流域水生态修复方案设计与思考

曾智鸣

（四川省乐山市水务局，614000，乐山）

茫溪河流域水生态修复方案设计与思考

曾智鸣

（四川省乐山市水务局，614000，乐山）

茫溪河流域；水利枢纽；生态修复；方案

一、茫溪河流域概况

茫溪河为四川省乐山市市管河流，流域面积1 238 km2，全长65 km，是井研县最大的河流（井研段河长47 km），流经研城镇等24个乡镇（流域内总人口38.98万人），是当地群众生产生活用水的重要水源，在井研县经济社会发展中作用显著。

20世纪50年代开始，为缓解当地严重的缺水问题，井研县河段从上而下依次建起了蚕宝滩、千佛、长滩子和牛头滩4座水利枢纽（当地群众称为水坝）以抬高河道水位，解决流域枯水期沿河乡镇和工矿企业的生产生活用水和汛期河流防汛安全问题，4座水坝灌溉面积 3.54万亩（1亩=1/15 hm2，下同），沿岸有 25家工业企业在河道库区内取水。

二、流域水环境恶化状况与危害

由于茫溪河流域经济社会发展迅速，大量生产、生活污水汇入干流，造成茫溪河流域水质日趋恶化。根据井研县环境监测站2014年在新桥水坝（入境断面）、蚕宝滩、双龙桥和爱国桥（出境断面）4个监测断面1—12月水质监测数据，主要污染物为有机物、NH3-N、TN和TP，出境断面BOD5和TP指标全年均不能达到 《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）Ⅲ类水标准。其中TP污染最为严重，除8月、9月外，其余月份均为劣Ⅴ类（《四川省井研县茫溪河流域水污染防治规划（2015—2020）》）。

茫溪河流域主要污染源有畜禽养殖、工业废水、乡镇及农村生活污水等。水污染危害主要表现在三方面：

1.危害域内群众身体健康

污水中酸、碱、氧化剂以及铜、镉、汞、砷等化合物，苯、酚、二氯乙烷、乙二醇等有机毒物通过饮水或食物链进入人体，产生急性或慢性中毒，砷、铬、铵类、苯并(a)芘等还会诱发癌症。

2.危害工农业生产

工业用水需增加水处理费用，提高产品成本；食品加工因水质差而影响品质，流域内曾经开发的饮料厂因水质不达标而倒闭。农业灌溉使用污水后造成农副产品的减产和品质降低，甚至使人畜受害，大片农田遭受污染，土壤质量降低。

3.水域严重富营养化

含有大量高浓度氮、磷、钾的污水使河道内水葫芦、水莲花等植物疯长，水体出现无氧层，水生动植物大量死亡，水面发黑、水体发臭，形成“死河”“臭河”，每年县政府都要耗费巨资打捞水葫芦。

由于流域水环境日渐恶化，当地经济社会发展受到影响，招商难，开发难，生活难，有条件的居民已纷纷选择到外地定居。

三、流域水生态修复内容及方案设计

为迅速改变茫溪河流域水生态环境恶化的现状，2015年10月编制的《四川省井研县茫溪河流域水污染防治规划（2015—2020）》规划了茫溪河生态修复、生活污水处理、生活垃圾治理、畜禽养殖污染防治、工业污水治理等五大建设内容，总投资4.61亿元，规划目标是出境断面水质达到《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）IV类标准。

茫溪河4座梯级水坝作为流域控制性水利工程，其改造项目被列入生态修复的主要建设内容。通过拦河坝枢纽工程改造调节干流水体水质，为以后生态补水提供便利条件。项目具有实施快捷、投资较小、成效明显的特点，改造规划投资为977.26万元，仅占流域水污染防治规划总投资的2.11%,作为首选工程开展建设，是改善流域水生态环境质量的重要举措。

1.水生态修复方案设计

针对茫溪河上4座梯级水坝阻断河流水体循环、产生淤泥沉淀、集聚污染物、加剧水质恶化等情况，在不影响各水坝枢纽现有灌溉、供水能力、城市水景观以及确保水坝防洪、结构安全的前提下，对已成水利枢纽实施改造，拓展其生态环保功能。重点是增设水污染治理生态放水闸，辅以坝前清污排淤，促进茫溪河水体流动，增强河道自净能力。

图1 蚕宝滩水坝现状平面图

图2 蚕宝滩水坝现状断面图

图3 蚕宝滩水坝改造平面图

图4 蚕宝滩水坝改造生态闸断面图

2016年1月，乐山市水电设计院完成了《井研县茫溪河流域水污染防治拦河坝改造工程实施方案》，目前已获审批通过，主要内容包括：

①蚕宝滩水坝：因原水坝病害严重，在原址新建长36.5 m、最大坝高8 m的C20混凝土溢流坝，原正常蓄水位362.07 m不变，坝右端增设环保生态放水闸，放水闸进口堰顶高程与上游清淤后河底高程357.50 m齐平，闸孔尺寸为4m×4 m，枯水期正常水位时闸门理论最大放水流量为43.3 m3/s。

②千佛水坝：原正常蓄水位360.80m高程不变，对右端边孔液压翻板闸实施改造，该孔原堰顶高程由357.80m降至上游库区清淤河底高程355.50m，新建露顶式闸门尺寸宽7m、高5.5m，枯水期正常水位时最大放水流量为145.6 m3/s。

③长滩子水坝：拆除坝左端废弃的磨坊和边孔铸铁翻板闸，下部浆砌石坝堰顶高程由353.06 m降至上游库区清淤河底高程347.50 m，新建环保生态放水闸为潜孔式结构，闸孔尺寸4 m×4 m，枯期正常水位时最大放水流量为98.3 m3/s。

④牛头滩水坝：拆除坝左端废弃船闸坝段，该段堰顶高程由348.00 m降至上游库区清淤河底高程343.50 m，新建环保生态放水闸为潜孔式闸孔，尺寸4 m×4 m，枯期正常水位时最大放水流量为88.3 m3/s。

4座梯级水坝改造工程概算批复投资1 383.53万元。蚕宝滩枢纽改造见图1～4，其他枢纽改造图略。

2.水生态修复预期效果

（1）改善河道生态平衡

通过生态放水闸改造，可以改变茫溪河河段水体阻断、河道生态平衡破坏和水体自净能力丧失的现状，为河道生态流量的下泄提供保证。4座梯级水坝的坝高为6.0～7.5 m,从蚕宝滩水坝（桩号2+900 m）到牛头滩水坝（桩号38+180 m）,控制流域河段长度35.28 km（占总河长的54%）,正常水位时4座枢纽总蓄水量1 062.6万m3，为枯水期来水量的2.44倍（11月至次年4月总来水量为435.5万m3）。未改造前无法放出底层富营养化水体，改造后可以在汛前或污染事故发生时首先将下层污水排出，直至库水全部放空，各水坝在生态闸全开时能够在1～3h放空各自正常库容蓄水量，对迅速改善枯水期水质能起到良好作用。

（2）减淤排沙

通过枢纽改造，对4座水坝坝前上游河道进行局部清淤。通过清淤疏浚河道，使生态水闸可利用洪水期排洪水量冲走闸前下部淤积物，排走部分泥沙，减少污染物在库区的聚集量，不仅有利改善水质，也有利于工程维护。

（3）为后期生态补水提供有利条件

根据《四川省井研县茫溪河流域水污染防治规划（2015—2020）》，后期将实施生态补水工程，在枯水期按天然来水量的10倍补充水量，通过本次生态修复，为以后枯期流域补水提供了水量调度的有利条件。

四、结 语

茫溪河梯级枢纽生态修复实例具有工期短、投资小、作用大的优点。项目总工期仅为5个月，当年建成、当年生效，项目成为提升茫溪河流域水环境质量的重要途径。目前，作为流域生态修复主体工程的茫溪河流域拦河坝枢纽改造与河道清淤治理项目，其实施方案已获正式批复，完成财政投资评审，进入公开招标阶段，2016年4月底将正式开工建设，预计9月底前完成。这一项目将为今后的工作提供新思路，值得类似地区水利工程借鉴。 ■

[1]中华人民共和国国务院.国务院关于印发水污染防治行动计划的通知（国发（2015〕17号）[S].2015.

[2]井研县环境保护局.四川省井研县茫溪河流域水污染防治规划（2015—2020）[R].2015.

[3]乐山市水利电力建筑勘察设计研究院.井研县茫溪河流域水污染防治拦河坝改造工程实施方案[R].2015.

责任编辑 车小磊

TV882.8

：B

：1000-1123（2016）06-0040-02

2016-01-19

曾智鸣，高级工程师。