大连市英那河水库滨库生态隔离缓冲带工程措施探析

孙墅隆

（大连市水利建筑设计院有限公司，辽宁 大连 116000）

1 工程概述

大连市英那河水库是大连市的重要水源地之一，总库容2.87 亿m3，现状每年向大连市供水1 亿m3左右。塔大线在英那河水库库区北侧横穿库区，203 省道在英那河水库库区东侧滨库南北向通过，两条交通路均为连接库区两岸的交通要道。工程位置见图1。

图1 英那河水库与塔大线、203 省道位置图

通过现场查看，塔大线和203 省道两侧只有行道树，车行道护坡以外的水库区域生长有当地野草。两条道路两侧的隔离缓冲带范围内地形较为平坦，但土壤砂化严重，生态系统脆弱，不能有效减少道路面源对英那河水库水质的污染。根据我国学者对滨岸缓冲带在河道坡岸生态修复中的应用研究[1-3]，缓冲带由草本、灌木和乔木等植物与土壤、水体组成，能有效降低径流的流量和流速，防止大量泥沙进入水体，具有修复河道生态环境、稳定坡岸的功能。通过建设英那河水库滨库生态隔离带来改善英那河水库水质，促进库岸生态修复，可为类似工程建设提供参考借鉴。

2 建设必要性分析

2.1 英那河水库水质现状

英那河水库水质已经达到国家二类地表水的标准，总氮存在超标问题[4]，英那河水库作为大连市重要的饮用水水源之一，污染问题非常突出。2015 年在对英那河水库29 项常规检测项目中，总氮超地表水Ⅲ类标准，超标0.6 倍，水质处于富营养状态。

2.2 英那河水库污染原因分析

（1）据资料显示，氮主要来源于水库底泥、农业面源污染和生活污水污染。英那河水库周边有大量农业用地，其中肥料及农药的使用造成库区污染严重，含大量氮、磷等富营养化物质，通过冲刷和雨水冲刷作用直接或间接排入英那河库区，造成库区水质污染。

（2）英那河水库库区内有203 省道、塔大线穿过并直接与水库相连。由于水库阻隔，203 省道、塔大线成为了水库左岸与右岸之间的重要通道，交通繁忙、车流量大。机动车辆排放的污染物、车辆上掉落丢弃的垃圾以及车辆的轮胎等部件磨损产生的污染物大部分遗留在路面上。这些道路污染物在风力及雨水等因素的作用下，最终进入水库，对水库水质造成严重污染。

（3）此外，槽罐车侧翻事故也会导致有害物质直接进入水体而导致水污染事件，对当地居民生活起居造成了极大影响，甚至导致区域多日暂停取、供水现象，对社会稳定造成一定威胁。一般来说，这种事故不会对土壤造成大面积污染。但当道路距水源保护地、生活饮用水源和水产养殖水体较近时，将会对水库水质造成较大的污染甚至可能造成难以控制的局面，成为水库水质安全的一大隐患。

（4）塔大线及203 省道横穿英那河水库，道路硬质护坡与库区水源直接相接，植物层次单一，没有可供各类生物栖息的空间，不能形成完整的生态系统来完成生物化学自净过程，从而产生水库水质问题。

3 水污染防治措施

大连市英那河水库滨库生态隔离缓冲带工程分为塔大线段、203 省道西沟段、203 省道小甸子段，共三段子项目，其工程区位于庄河市塔岭镇的塔大线、203 省道西沟段及203 省道小甸子段的英那河水库沿岸，属于英那河水库水源地一级保护区。为了保护英那河水库水质不受污染，可以采用砂槽、生态屏障及护岸工程等综合措施。

3.1 增设砂槽

据统计，发生道路突发事故危险的货车主要有化工液罐车、油罐车、自卸车等种类，其中自卸车多装载固体货物，侧翻后对水库水质影响较小，而化工液罐车及油罐车一旦发生侧翻等事故，运输物会发生泄漏，并迅速向四周流淌、扩展。砂槽可有效阻隔吸附污染物、截留雨水中携带的污染物，污染之后只要更换砂槽中的砂即可重新发挥作用。同时，砂槽的宽度又为处理突发事故增加了处置空间。

3.2 生态屏障

生态屏障区的规模决定着过滤面源污染的效果、绿化的景观效果甚至处理突发事故的空间大小，同时也决定着工程量的多少。生态屏障区的规模主要由其宽度及高度决定。

（1）生态屏障区宽度

缓冲带的宽度应保证倾泻的货物不会越过缓冲带进入水库。以20 m3的油罐车计算，假设全部油随着油罐车侧翻都流到缓冲带上，形成角120°的扇形区域，由于缓冲带上种有植物，地面为粗糙地面，即最小物料层厚度为0.025 m[5]，计算可知泄漏半径为27.6 m。同时考虑工程隔离路面面源污染的目的及清除水库内沉积物和景观需求，最终确定缓冲带的宽度为30 m，生态屏障区的宽度则为缓冲带宽度除去砂槽区宽度。

（2）生态屏障区高度

生态屏障区高度高于库水位才能阻止污染物进入水库污染水体。由水位频率分布曲线图（图2）和水位频率分析表（表1）可知，2005 年～2017 年英那河水库正常高水位79.10 m，出现的频率为0.05%，所以设计缓冲带平台的高程为79.10 m，其上水频率为0.05%，小于5%，满足绝大部分时间过滤道路面源污染、防止道路突发事件导致有害物质直接进入水库水体的功能。

图2 英那河水库2015 年～2017 年水位频率分布曲线

表1 英那河水库水位频率分析表

3.3 护岸工程

护岸位置处于水库水源中，为保证水质安全，防止水位变化或冲刷引起的土壤流失，生态隔离缓冲平台岸坡坡度为1∶3，并对岸坡进行防护处理，防护采用绿滨垫护坡及固滨笼护脚。

3.4 植物工程

缓冲带的植物要能有效过滤公路面源污染、防止空气中的粉尘随风进入水库并形成景观带。因此，植物采用高棵乔木以及灌草类植物混合栽植，以近自然林的植株密度，实现对污染物的隔离缓冲作用。由于项目区在库区内，种植选择耐淹性强的植物，所选乔木和灌木能耐长期（3 个月以上）的深水浸淹，当水退后生长正常或略带衰弱，树叶有黄落现象。结合当地情况，所选植物有垂柳、旱柳、紫穗槐、杞柳和水库库区的自有草本植物，如水蓼、苘麻、苍耳、狗尾草、三棱草等。

4 工程实施

4.1 工程设计

英那河水库滨库生态隔离缓冲带分为三个区域，从现有道路护坡向水库内依次为砂槽区、生态屏障区及护岸工程区。主要工程布置如下：

砂槽区：靠公路侧2 m 宽为过渡区。砂槽区总宽度为4 m，砂槽宽度2 m，深度0.5 m，每延米应急突发处置容量为1 m3。区内砂槽一侧种植灌木，品种为紫穗槐和杞柳。

生态屏障区：宽度26 m，平台高程79.1 m。从砂槽灌木隔离带至岸坡边缘的生态屏障区全部采用乔木，以垂柳和旱柳带的形式品字形栽植2.5 m×2.5 m，过滤和沉淀水体污染、拦降空气粉尘。

护岸工程区：护岸工程区为生态隔离缓冲带平台岸坡的绿滨垫生态护坡，坡度1∶3。

整个缓冲带采用自然生长的原始草本物种，如水蓼、苘麻、苍耳、三棱草等，协助乔木起到缓冲带作用。

4.2 工程概算

本工程总投资1464.31 万元，其中工程部分投资1433.53万元，环评水保部分投资30.79 万元。工程部分投资中：建筑工程投资1185.12 万元，临时工程68.21 万元，独立费用111.93万元，预备费68.26 万元。

4.3 效益评价

4.3.1 生态效益

英那河水库滨库生态隔离缓冲带的建设能够促进水库的生态恢复，长势良好的植被及水生植物，能降低水流对土壤的侵蚀，加强水库的水土保持；同时可以调节区域小气候，降低洪涝灾害。项目的实施使得水库与公路污染源相隔离，使进入水体的污染物得到进一步削减，解决流域内的水污染问题，使得该区域居民的生活环境得到极大的提高。

4.3.2 经济效益

英那河水库滨库生态隔离缓冲带的建设，可以提高水库水质，节省库区水质净化的成本，同时提高沿线特色农业效益和沿线休闲旅游业效益。生态林建设又能直接增加农民的经济收入，人工更新种植后可增加项目区活立木的蓄积量，增加林木价值。

4.3.3 社会效益

随着项目的实施，可以减轻就业压力，为农村劳动力提供临时就业机会。项目实施后，可以改善当地生态环境，提升周边城市建设用地的经济价值，提高水库周边风景区的品质。

5 结语

大连市英那河水库滨库生态隔离缓冲带工程位于大连市英那河水库库区内，通过对穿库区道路沿岸修建滨库生态隔离缓冲带，可构建路面突发事故的处理空间，过滤道路的面源污染；同时还能绿化近岸、修复周围生态环境，从而有效保护和改善英那河水库的饮用水水质，奠定应对水库污染突发事件的缓冲控制基础，改善当地生态环境，促进库岸生态修复，保障英那河水库供水安全，充分发挥其作为中心水源地的作用。项目的实施也会带来巨大的经济和社会效益，使当地居民的生活条件得到改善。