天津市独流减河水质提升探讨

刘宇晨

（天津市水利勘测设计院，天津 300204）

1 基本情况

独流减河是新中国成立后扩建的大型水利工程之一，因源于中国名镇独流镇而得名，始于独流减河进洪闸（西青区笫六埠村），跨静海、西青、津南、滨海新区4区，至独流减河防潮闸入海，全长68.8 km，闸下入海口2 km，流域面积511 km2［1］。独流减河的建成，使大清河、子牙河下泄洪水可直流入海，为大清河中上游地区抗灾减灾发挥作用。独流减河位于海河干流南系平原，由西北向东南与海河干流平行，西高东低，自西南向东北微倾，地形平坦开阔，所经区域为典型低平原，地貌由冲积平原和滨海平原组成，平均地面高度4.0 m，坡降为1/20 000。独流减河于1968—1969年扩建，经比选采用在上口增建1座进洪新闸方案，设计流量3 200 m3/s。随后，国家和地方投入大量资金对险工险段、堤顶、护坡以及控制工程进行了持续加固改造。其中，独流减河防潮闸于1993—1994年按原设计流量3 200 m3/s规模进行了改造，于1995年正式交付使用。2004年7月，独流减河进洪闸南、北闸除险加固工程开工，设计流量2 360 m3/s，于2007年7月竣工验收。独流减河沿线共有38条支流，包括陈台子排水河、南运河、十米河、八米河、马厂减河、宽河、赤龙河、迎丰渠等。近年来，上游来水较少，独流减河主要收纳汇水区内生活、生产污水及农田退水和部分雨水。

根据独流减河进洪闸水文站1955—2007年实测流量资料统计，独流减河多年平均年径流量为6.66亿m3，主要集中在8—10月，最大年径流量是77.89亿m3（1954年）。20世纪80年代后，由于上游来水偏少和用水量不断增加，独流减河多数年份径流量为零，主要为两侧二级河道经泵站排水，河道呈断流但不干涸状态，而2018年入海水量为2.5亿m3。独流减河自扩建以后近67 a经历了多次大洪水和特大洪水的考验，为保卫天津城区、津浦铁路以及大清河、子牙河中下游地区农田和人民财产安全发挥了重要作用，为促进天津工农业发展、保证天津城市防洪安全做出了贡献。

2 水质状况

2.1 入境水质现状

2018年，独流减河流域入境断面中，劣Ⅴ类水体比例为80.0%，与2016年持平［2］。主要水质指标中，高锰酸盐指数、化学需氧量均有所下降。

2.2 境内水质变化情况

独流减河汇水区内共有考核监测断面12个，包括1个国控断面（万家码头）和11个市控断面。2018年，独流减河汇水区达到并优于Ⅴ类水质标准断面4个，占总数的33.3%。从月际变化来看，独流减河万家码头断面化学需氧量浓度在枯水期（2—3月）和丰水期（5—8月）较高，受季节影响显著。万家码头断面高锰酸盐指数和化学需氧量均高于入境水，水质主要受本地污水排放影响。2018年独流减河万家码头断面主要水质指标月际变化，如图1—2所示。

图1 2018年万家码头断面高锰酸盐指数月际变化

图2 2018年万家码头断面化学需氧量月际变化

2.3 入海水质现状

2018年，独流减河入海水质为劣Ⅴ类，超标指标为化学需氧量。与2016年相比，主要水质指标高锰酸盐指数和总磷平均浓度分别升高7.1%和61.5%，化学需氧量和氨氮平均浓度分别下降6.5%和63.2%。

3 汇水区污染贡献

3.1 汇入水体水量

据调查，2018年独流减河沿线主要有19条支流汇入，排入水量共计3.56亿m3，为沿途农田沥水、村镇生活污水和污水处理厂出水，非汛期排入水量占全年排入水量的58.79%。

3.2 汇入水体水质

通过调查汇入独流减河的支流水质情况，发现除南运河水质优于独流减河万家码头断面水质外，其他断面水质相对较差，尤其是非汛期水质劣V类水体占支流的93.6%，详见表1。

3.3 入河污染物总量

据统计，独流减河入河污染物主要在非汛期汇入，占全年总量的59%～62%，详见表2。因此，非汛期是全年污染物控制的重要时期。

表1 独流减河汇入水体水质

表2 主要支流入河污染物总量

通过非汛期进入独流减河的污染物分析计算，发现西大洼排水河、陈台子排水河、六排干、迎丰渠、七排干、运东排干非汛期进入独流减河的水量占独流减河非汛期总水量的79.2%，而污染物总量为55.4%～69.3%；西大洼排水河、陈台子排水河、马厂减河、六排干、七排干、运东排干、十米河汛期进入独流减河的水量占独流减河汛期总水量的70.82%，而污染物总量为50.5%～69.1%。

4 结论与建议

4.1 主要结论

通过分析发现，独流减河水质影响主要因素有以下4个方面。

（1）独流减河非汛期为主要污染时段，各主要汇入支流受汇水区内生活、生产污水及农田退水和部分雨水影响，水质多为劣V类，加重了独流减河的水污染程度。

（2）流域生态用水短缺。独流减河流域地表水资源匮乏，常年无上游来水，河道整体流动性差，自净能力不足。

（3）城乡污水处理设施不健全，城镇污水管网建设滞后，导致农村生活污水直排；污水治理设施运维不到位，部分已建农村生活污水处理站运维水平低、管理不规范，存在超标排放的现象。

（4）农业养殖污水无序排放。独流减河沿岸水产养殖面积大、无序发展，存在大引大排、高浓度养殖废水集中直排的现象，严重影响水环境质量；汇水范围内畜禽散养普遍，粪污直排突出，规模化畜禽养殖粪污资源化利用不足，粪污治理设施建设及运维不到位，污水排放严重。

4.2 治理建议

（1）污染源消减。通过对农业面源和城镇污水的治理，消减污染物产生量，在排放途径上严加管理。对汇流河渠中污染贡献较大的采取截污和清淤整治措施，消减汇入水体污染物总量，降低对独流减河水体的污染影响。

（2）河道生态修复。在源头治理的基础上，对独流减河两岸及河中心的滩地进行植物修复，提高河道的自净能力以改善水质，综合修复河道生态环境。

（3）生态补水。在汛期根据沥涝水污染量大、时间短的特点，通过科学合理的河道运行管理措施，及时倒排污染水体、补充生态水量，改善水质。

（4）加强日常监督监测监管。根据河道不同情况，强化河道管理，加大惩处力度。