谈临沂市管仲河生态治理措施
2019-02-15刘敏妍
刘敏妍
(山东临沂水利工程总公司,山东 临沂 276000)
管仲河主河道位于临沂市河东区八湖街道办事处,发源于郭圪塔墩村西北,距汤河主河道直线距离仅100 m,下游自久沂庄汇入汤河,主河道全长7.7 km,流域面积26.2 km2,主河道平均宽度15 m,地势总体呈北高南低、西高东低,比降为 1/1200~1/1500,常水位一般在 1.2~1.5 m。东距汤河较近,流域内支流及汪塘众多,主河道两侧的河滩地宽阔,每侧平均宽度10 m,两岸污水排放口21个。流域内村庄密集,有高柴埠河村、郭圪塔村、边圪塔村、管仲河崖村、光沂庄等18个村庄及八湖街道办事处驻地,人口3.9万。当地气候为暖温带大陆性季风气候,夏秋季降雨充沛。地质条件为杂填土、淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土、粉质黏土、黏土、粗砂及安山岩。管仲河生态治理工程采用连通水系、雨污分流、岸滩水质净化、主河道水质净化、生态护坡等具体规划措施,经净化后的水质力争达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的Ⅳ类标准。
1 存在的问题
1.1 水系未连通
上游无有效活水补充,水源流量小;部分河段主河道狭窄,有机质混杂无机质沉淀,河床淤积,水体流动受影响较大。水体未完全沟通,水系无法构成完整的水生态系统。
1.2 水污染严重
沿岸企业众多,以脱水蔬菜加工业为主,主河道及支流水体污染严重,散发大蒜气味,富含有机质,加之附近村镇生活污水直接排入河道,污染程度超出水体自净能力。河道植物品种单一,植被覆盖率低,生物种类及数量少,生态系统自我调节能力小。
2 治理措施
2.1 连通水系
管仲河上游与汤河主河道连接,在汤河主河道建设橡胶坝或宽顶溢流堰,抬高水位,引入汤河“活水”,作为管仲河水源的有效补充,并对水体污染物起到稀释作用。将管仲河与附近汪塘通过渠系连接,形成河道、沟渠、汪塘互为一体的水生态循环系统。清除主河道内淤积物,达到水系畅通、增加容蓄水量的要求。
2.2 雨污分流
实施流域内农村雨污分流改造,补齐农村环境卫生和基础设施短板,实现雨水与污水分流排放。雨水由各村内雨水管网直接排至汪塘、主河道;生活污水处理水质达标的村庄,水体也可通过雨水管网排入汪塘或河道。不达标的污水通过污水管网排至岸滩附近调蓄塘,调蓄塘起到沉淀和化粪池的作用,由调蓄塘再进入岸滩水质净化系统,污水管网和调蓄塘须做好防渗,防止污染周边环境及地下水。
2.3 岸滩水质净化
调蓄塘来水经过滤后进入岸滩潜流湿地,根据主河道北高南低的地势,通过进一步地形整理,以达到:来水→岸滩潜流湿地→岸滩生物滞留塘→岸滩表面流湿地→主河道。
1)岸滩潜流湿地。岸滩潜流湿地是水质净化的主要处理单元,采用水平潜流模式,潜流基质由填料和当地土料构成。通过采用潜流湿地水质净化系统,可达到:一是水体在表层以下流动,保温效果可靠,季节适应性强;二是有效减少水体气味飘散到空气中;三是水体与土颗粒接触,表面积大,利于微生物生长繁衍,水质处理效果好。为保证成活率或避免外来物种入侵,植物选择以本地植物为宜,如芦苇、千屈菜、香蒲等,这些植物根系发达,可深达基质,根系具备疏松土质和泌氧能力,可为微生物创造好氧及缺氧环境,适宜不同种群微生物生长,形成丰富的生物膜。来水在表层和基质中呈流速较低的层流状态,大部分有机物、重金属等被微生物、生物膜或植物根系充分分解吸收,水质得到有效净化。植物按不同种类搭配种植,以提升景观效果。每处调蓄塘出水口设置岸滩潜流湿地长度不小于100 m,合计岸滩潜流湿地面积至少2.10万m2。
2)岸滩生物滞留塘。经过岸滩潜流湿地净化后,来水通过跌水与空气充分接触,流入岸滩生物滞留塘。塘水太浅不利于水中植物扎根生长,太深影响光照,因此生物滞留塘水深以0.9 m为宜,水生植物采用睡莲、菹草、狐尾藻、金鱼藻等,这些植物适应能力强且生态效益好,供氧能力强,有利于菌类、绿藻、水蚤等微生物生长繁衍。
水体中水生植物、微生物群对氨氮、磷去除效果良好,岸滩生物滞留塘对水体起到进一步净化作用。每处调蓄塘配套设置岸滩生物滞留塘长度不小于50 m,合计岸滩生物滞留塘面积至少1.05 万 m2。
3)岸滩表面流湿地。水体从岸滩生物滞留塘溢出至岸滩表面流湿地,表面流湿地水深0.3 m,由底泥、挺水植物、微生物、生物膜共同组成生态系统,利用生物种群的共同作用吸收水体中残余富营养物质,进一步对水体进行脱氮除磷。挺水植物优先采用芦苇、千屈菜、香蒲、黄花茑尾等,可按景观要求梯次配置植物品种。根据地形在表面流湿地中设置小型生物滞留塘,以提高表面流湿地的处理效果。每处调蓄塘配套设置岸滩表面流湿地长度不小于100 m,合计岸滩表面流湿地面积至少2.10万m2。经过岸滩表面流湿地净化后,水体流入主河道。
2.4 主河道水质净化
主河道从上游至下游设置多重生物滞留塘→宽顶溢流堰,宽顶溢流堰顶做成表面流湿地,水深0.3 m,顺河流向长度50 m。生物种群构成同岸滩表面流湿地。
在主河道每隔1000 m设置一道宽顶溢流堰,宽顶堰表面流湿地的总占地面积5250 m2。
主河道经宽顶溢流堰分隔后,主河道构成天然的生物滞留塘,延长河水停留时间,在不同的水深配置不同的植物,达到除低水体中悬浮物、去除有机污染物的目的。在水体0.6~1.0 m的浅区划区域种植植莲和睡莲等水生植物;在超过1.0 m的深水区域种植金鱼藻、苦草、黑藻、菹草等水生植物,不同植物分片进行种植,通过优化植物族群,去除水体中部分污染物。主河道生物滞留塘总占地面积约9.98万m2。
2.5 生态护坡
管仲河岸坡受水力冲刷较小,坡度小于1∶2.5且坡高在1.5 m以下,一般采用植物绿化措施,利用植物根系与土壤的锚固作用,达到水土保持及对岸坡的防护目的。植物种类以当地草皮和小型灌木为主,通过植物发达的根系固化岸坡,建立动物栖息的环境空间,促进形成多样化的生态系统。受水流冲刷较大处及岸滩表面流湿地向主河道排水处,为确保岸坡稳定,采用由岸滩向河道布设粒径逐渐放大的反滤护坡。临河面由较大尺寸块石组成,逐渐过渡,最内侧由细石颗粒组成;在临水部位种植挺水植物,距水面一定距离后种植草皮灌木,此护坡形式即可有效保护岸坡,又为维持生态系统创造有利环境。
3 结语
管仲河生态治理工程实施后,有效增强了水体自净能力,出水水质达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的Ⅳ类标准,缓解了下游水体的环境压力,对于维持当地生物多样性和生态系统稳定性,改善管仲河流域及周边生态环境发挥了重要作用。