北京顺义区箭杆河流域水环境治理及前景展望

赵珊珊,李 碧， 张黎明， 张 强，于立安

(1.北京潮白环保科技股份有限公司，北京 101300 ；2.中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院，北京 100083)

河流是人类生存和发展必不可少的要素，是水环境的重要载体，也是自然环境的重要组成部分。我国北方的河道普遍为季节性河道，缺少地表径流，生态基流无法保障。近年虽然一些城市经过了治理，但由于缺乏有效的水源保证，河道蓄水长期无法置换，导致河道水环境不佳，由于河道的断流、淤积，河道水质的污染，引起水生植物、沿河植物的生长环境恶化和水生动物的灭绝[1- 3]。河道不仅承担着防洪、排涝的功能，还承担着生态、休闲、展示城镇形象、营造文化氛围的综合功能，因此在治理中，应重视恢复河流的健康生命、水质的达标、生物多样性的塑造，注重生态岸坡的塑造，形成人河互动、水岸交融的河岸绿带，以展示当地的历史文化和水文化[4- 7]。

箭杆河位于北京市顺义区中东部，属潮白河水系，是潮白河柳各庄橡胶坝上游一条主要支流，也是顺义区主要河流[8- 9]。箭杆河分为2个部分：箭杆河(上段)和老箭杆河(下段)。箭杆河(上段)发源于顺义区木林镇，向南流经北小营、南彩镇，于九王庄南汇入潮白河，总长15.17km，流域面积69.5km2。老箭杆河(下段)起源于顺义河东地区顺平辅线南侧，现状上游与箭杆河上段连通，向东流经前薛各庄、后营村，至李木路折向南，流经李遂镇、北务镇，于珠宝屯村西入潮白河，总长15.2km，流域面积171.8km2。

1 现状分析

1.1 水安全现状

2014—2015年，区水务局对箭杆河与老箭杆河全线进行了防洪治理，河道全线满足规划防洪标准中的20a一遇洪水不出槽。跨河建筑物按20a一遇洪水设计，50a一遇洪水校核[10- 11]。目前，箭杆河流域的水安全现状较好，不需要重新治理。

1.2 水资源现状

箭杆河发源地为木林地区东府村附近的泉眼，由于近年来地下水位的持续降低和降水不均，北小营镇污水处理厂上游，北小营镇考核断面至箭杆河桥和箭杆河下段(老箭杆河)常年无水；箭杆河自北小营镇污水处理厂至北小营镇考核断面常年有水。箭杆河入潮白河口处，只在汛期间断有水，箭杆河下段(老箭杆河)常年无水进入潮白河。

目前，箭杆河的主要水源包括箭杆河污水处理站退水、雨水、潮白河倒灌水和鱼塘排水。

整条箭杆河流域，共有污水处理站6座，污水处理站进水主要为村庄生活污水和河道水，污水处理量都不能满负荷，其中1个污水处理站只在汛期使用。各污水站排入箭杆河道内退水总量不超过7000m3/d，完全不能满足整条河流的生态基流流量。

由于箭杆河的排水口没有雨污分流，降雨时，雨水会沿排水沟和雨水口汇入河道。在非汛期，雨水口会积累大量生活垃圾、泥沙和污物，初期降雨时，雨水管中流量激增，使平时堆积其中的大量污染物很快入河。另外，雨污分流不完备，虽平时污水可全部收集进入污水厂，但是雨天水量一旦超出治污能力，只能溢流入河道。

箭杆河入潮白河下游1000m左右为柳各庄橡胶坝(坝顶高程27.5m)，由于橡胶坝壅水原因，潮白河水倒灌箭杆河内，使箭杆河下游水体积存。

临时排水进入箭杆河的鱼塘共有3座，分布于箭杆河桥南侧、箭杆河下段李各庄桥附近和顺三排水入箭杆河上游200m处。各鱼厂临时排水时间不确定，排水未经处理，水质差，临时水量较大(每次大于500m3)，排水会形成河道中的不连续水流，由于河道长期无水，干涸较快。

1.3 水环境现状

1.3.1水质现状

目前，对于箭杆河各镇的考核断面，按照GB3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅴ类水体的主要考核指标对箭杆河各考核断面取样，结果见表1。箭杆河规划属于地表Ⅳ类水体，水体考核以后应向Ⅳ类水体靠近。

表1 箭杆河断面取水结果 单位：mg/L

整个箭杆河流域，按照镇级水面划分，顺义区2019年4月—2020年3月的河长制考核，水质检查情况见表2。

由表1—2的数据，可以看出：整个箭杆河流域，按照镇级划分考核界面，常年有水界面为北小营断面和南彩断面，木林和李遂断面常年无水。检测结果显示，北小营断面的水质较好，没有出现过不合格现象。南彩断面的问题较多，一年中总磷指标超标4次，氨氮指标超标2次。水质合格的月份集中在8—11月。

以上数据的充分显示了箭杆河流域水质整体情况，北小营段对境内水体进行了初步综合整治，如生态调水、水生植物种植、层流充氧和水质净化坝等，使水环境初步得到了治理，并达到了一定效果。而南彩段并没有进行综合整治，只是进行了常规的河道管理，如清除垃圾，对河床植物定时整理，并实验性种植了水生植物，综合效果不明显。通过数据，可以看出，污水处理站运行并不稳定。

表2 河长制考核断面情况

1.3.2排水口现状

箭杆河两侧若干条排水口，包括零星排污口、排水沟和雨水口。 经现场踏勘，虽然全部排污口已截污和封堵，但箭杆河两侧村庄仍有少量排污口，不定时地向河道排污，需严查偷排[12]。老箭杆河在顺平路附近及下游段存在河底淤泥堆积现象，导致水质较差，且形成绿色藻类结成团。

1.4 河道景观现状

箭杆河河道两侧以村庄或农田为主，部分河岸有坟头分布，滨河道路不连续，且多为车行道。缺少贯穿箭杆河的亲水设施，难以满足周边居民的休闲需求。箭杆河大部分河段沿河两岸现状大树较多，长势较好，但主要为杨树柳树，局部栽植有圆柏隔离，缺少变化。

河道整体多为梯形断面，岸线单一、岸坡陡峭，绿化单一；河道水体缺少流动，水质差，且顺平辅线以北段河道水位不稳定，目前仅有局部降雨存水，无连续的水面景观。老箭杆河段河道部分岸坡不稳定，存在局部塌陷；水体缺少流动，水质较差。在1975和1995年分别对箭杆河进行了裁弯取直，河道缺少自然蜿蜒曲折的自然流向，亦缺少水流动力和自然景观的灵动趣味[13]。

1.5 现状分析

综合分析以上箭杆河流域情况，箭杆河最大的问题在于上游水量不足，水空间较小，需要补充水源；下游水动力不足，需要解决水动力问题。岸线的生态绿植，较单一，缺少人水互动；周边可利用河滨空间有限，缺少休闲空间。整体水环境没有形成自然闭环，水体缺乏自净能力，水环境没有自然修复能力。

箭杆河全流域分属顺义区5个镇，各镇均设考核断面，分段管理和考核。河长制的推行，在这4a间起了积极作用，让箭杆河流域发生了根本性改变。河长制通过当地党政负责人担任河长、设立河长制领导小组、河长制办公室、明确各级河长体系等措施，有效地促使多个相关职能部门之间的协调与配合，形成多部门、多层级的联动机制[14- 15]。箭杆河目前良好的状况离不开河长制的工作，每一段河流都有具体的人员管理，出现问题能及时找到负责人，这是管理好箭杆河的关键所在。河长制也会对河道进一步治理继续发挥积极作用。

纵观箭杆河流域现状，全流域并未进行整体规划，只是进行了局部的水质改善项目，如箭杆河北小营段进行了河道整治项目，南彩段进行了实验。目前，应对箭杆河流域整体进行流域规划，并以镇为单位，进行后续河道维护，使箭杆河的整体生态环境得到本质提升。

2 箭杆河流域水环境治理

2.1 治理目标

箭杆河后续开展的相关工程，应遵循再现北京自然景观河道原生态的原则，可分步骤进行，分为远期和近期目标。远期目标是创造以水为主题的环境治理，凸显地方的水环境特色，水质指标达到Ⅳ类水体要求。结合城市发展功能定位为防洪排水兼城市花园式景观河道[16- 17]。近期目标有3个：确保箭杆河常年有水，水质长期稳定在Ⅳ类标准，各个考核断面达标；提升箭杆河河道水环境，提升周边水景观；为箭杆河居民营造生态自然河道空间。

2.2 治理方向

2.2.1水资源治理

箭杆河现状是上游无水，下游倒灌水，中间断流，枯水期有相当面积的河道无水，水质较差。应对该现象的办法就是对整个流域进行水资源调配，如建设节制闸、引调水管线、调水泵站。规划中的南彩湿地是调蓄水量、改善水质的关键，需要发挥好调节作用。如在南彩湿地起点处将引调水从箭杆河全部调入南彩湿地的潜流湿地进行净化。净化后出水分2个部分，一部分进入表流湿地补充表流湿地的蒸渗，表流湿地进行自循环；另一部分排入箭杆河。这样就能使箭杆河维持水深为0.45～1.2m、面积为14.8hm2的水面，满足老箭杆河生态基流及南彩表流湿地水深为0.5m、面积为30hm2的水面。

2.2.2水环境治理

严格控制排污口的打开和偷排，继续严格执行河长制各项工作；污水处理站出水需达标排放，如处理不合格，要及时整改。污水站运行的长期稳定性和加药计量的合理性，也是以后需要关注的问题。调研的6处污水处理站都有加药消毒或者沉淀工艺，多余的药剂也会对水环境产生不良影响。

对雨水口，可以采用旋流沉砂井净化雨水，去除大颗粒和悬浮物，分离出清水排入河道，控制面源污染，阻止外源污染排入河道。

河道内有大量的水生植物，降解了水中的污染物，是河道自净能力的关键所在。但是，过量和腐败的水生植物，会对水质产生不良影响。水生植物分布在水下和水上，管理起来比较困难，需要专业团队进行专门的管理和维护，及时收割补种。

2.2.3水生态治理

利用现有水域结合景观需求，对现状池塘、荒地进行疏挖，建设生态湿地，净化提升水质，同时提高河道周边生态景观品质。结合景观设计，综合采用曝气增氧、植物群落净化等措施，强化河道生态自净功能，增强箭杆河水体的抗风险能力[18- 20]。 增加生物多样性，形成植物—底栖—鱼类等完整生物链的动态平衡系统，恢复自给自足的天然河道原生态。种植芦苇、黑藻等净水能力强且提供食物的水生植物，为水生动物提供栖息环境。

2.2.4水景观治理

景观设计将形象提升与生态构建并重，同时完善滨水空间服务功能。新建骑行绿道，完善河东新区的绿道系统；增加亲水活动场地，丰富河滨绿地和湿地的景观设施系统，营造箭杆河生态宜人的休闲场所；丰富岸坡植被及河滨林下地被，营造自然生态的滨水环境；设置雨水花园，在河道水量不稳定的河段设置溪流、湿地泡等，多样化河道蓄水空间。[21]

3 结论与展望

2016年，黑臭水体的治理工作拉开了箭杆河流域的治理序幕。经过3a的治理，黑臭段已经治理完毕，水质初步达到了Ⅴ类水标准，河流的其他断面考核合格率也超过了86%。河道的水环境水生态得到明显改善。河长制管理体系在箭杆河水质提升过程中起到了关键作用。专业化团队规划、设计、建设和运维是以后河道治理和运行管理的方向。

在未来的河道治理中，要更加注重构建河道的生态系统，促进河道的良性可持续发展；并采用生态治理和自然生态修复的理念，努力让箭杆河水清岸绿河畅景美。