浅谈济南市腊山分洪工程水生态保护措施

郭英姿 郝海霞 丁姝梅

1.济南市水利工程服务中心 山东 济南 250112

2.滨州市城乡水务发展服务中心 山东 滨州 256600

由于我国初期未重视水生态保护，存在水资源管理机制不完善、缺少系统性水生态环境监测、未建立水污染预防机制、缺乏污水处理再利用措施等问题，致使水环境恶化，水体重金属含量超标等问题，现我国七大河湖江域及地下水均已受到不同程度污染，部分河流出现断流现象，地表水含氮含磷有机化合物及重金属五中剧增、河湖生物链受损。河湖是构成城市景观的重要部分，受河湖污染影响，城市临河区域空气质量变差，蚊蝇滋生，有害菌大量繁殖，严重影响市民日常生活与城市美观。为进一步提高市民生活质量，改善城市生态环境，寻求河湖水生态修复办法，解决污染问题已成为促进城市发展与改善城市景观双重压力下的重要举措。近年来，为修复河湖水生态，我国采取了构建流域水生态完整性评价方法、加大水资源与水生态环境的司法保护力度、架设河长制水生态环境修复监控管理平台、污水净化重复利用等多项措施[1-3]，有效提升河湖水质，改善水生态环境。本文介绍了2017年以来济南市腊山分洪工程采取的水生态保护措施以及水生态保护成效，旨在进一步完善济南市腊山分洪工程水生态保护机制，并为其他河湖水生态保护工作提供参考。

1 济南市腊山分洪工程基本情况

1.1 工程概况

山东省济南市市区地势东西方向狭长，地势南高北低，坡度较大，降雨集中在7至9月主汛期，约占全年降水量的70%，时有局部性强降雨，造成市区内低洼地区内涝积水、道路行洪，影响市内交通出行，威胁市民人身财产安全。为减少强降雨对城市区域的影响，拦截南部山区洪水，增加排水出路，实施截流分导，成为济南市减轻洪水灾害的主要举措。

腊山分洪工程位于济南市区西郊，东起兴济河京沪铁路桥，西至北店子入黄口，途经槐荫、市中、长清三区，全长7.85km，分洪流域面积159.5km2。腊山分洪工程主要作用是拦截济南市区西南部兴济河、大涧沟、陡沟的山区洪水进入玉符河，再入黄河，实现高水高排，截流分导，减轻市区洪水威胁及小清河干流洪水压力，是一项跨流域分洪工程。腊山分洪工程分洪流域面积占小清河洪园桥以上流域面积441.6 km2的36%，是小清河市区段达到百年一遇防洪标准的必要条件，达到设计防洪标准时分洪流量为604m3/秒。2007年11月腊山分洪工程开工建设，2012年5月底试运行并于汛期初步发挥效益，2013年6月正式投入使用，当年汛期即发挥效益。同时腊山分洪工程也可通过分洪闸、腊山闸为兴济河和腊山河进行生态补水，有效改善济南市市区河道水环境状况，为保护小清河、兴济河、腊山河河道水生态环境，提升腊山分洪工程河道水质势在必行。

1.2 水生态保护存在困难

腊山分洪工程水体流动性差。腊山分洪工程作为济南防汛工程，分洪闸门日常关闭，遇遇小清河黄台桥水位达到21.50m或腊山枢纽闸前水位达到32.5m并继续上涨等区域降水量大，市区行洪压力大时开启闸门，以减轻市区洪水压力。汛期期间，受降雨及防汛调度影响，腊山分洪工程河道水位增高，流量加大，冲刷河道底泥及河面生活垃圾，河道污染物减少，河道水质提升。非汛期期间，降雨减少，闸门关闭，其他河道来水减少，腊山分洪工程河道水量相对稳定，流动性减弱，易造成泥沙沉积、污染物堆积、水体富营养化等问题。

腊山分洪工程污水管网、雨洪沟雨污分流不彻底。遇强降雨，易发生污水管线污水冒溢、排水沟内生活垃圾冲入河道情况，污染腊山分洪工程水体，河道水体自净能力有限，造成底泥黑污、水质浑浊，河道内水生物死亡，水体自净能力进一步降低，形成恶性循环。

腊山分洪工程易受人类活动影响。腊山分洪工程位于济南市市区，周边居民及游玩市民较多，因部分市民缺乏节水护水意识，存在乱扔垃圾、电鱼、网鱼等不良行为，造成河道污染，河道生物数量骤减等问题。

2 水生态保护措施及成效

2.1 建立科学水生植物体系

大量研究证明，水生植物可以吸收水体污染物质，提升水体自净能力，改善河道水质，科学搭配水生植物进行种植能够巩固水体净化效果。腊山分洪工程在保护原有水生植物的基础上，根据不同区段水文环境，建立由挺水植物、浮水植物、沉水植物构成的天然水质净化机制。

腊山分洪工程内种植挺水植物芦苇、水葱、蒲草、白莲藕。芦苇适应性能力强，种植成活率高，根系发达，有保水固堤作用；水葱、蒲草耐低温性强，可露地越冬；白莲藕为常见水生经济作物且年产量较高。挺水植物通过发达根系吸收河道底泥污染物作为自身营养物质，可降低河道底泥中氨氮、磷酸盐及重金属物质含量，根系分泌物为微生物的生长提供养分。

腊山分洪工程内种植浮水植物睡莲、浮萍。睡莲根部区域对铅、汞、苯酚等有毒重金属物质吸收能力较强，5到8月期间开花，具有较强观赏性，叶片浮于水面，夏季可遮蔽阳光，降低水体温度；浮萍生长迅速，可大量吸收水中氮、磷，减轻水体富营养化，具有增加水体溶解氧、稳定pH、以及生物量积累作用，间接提高水体自净能力，且用于处理水体富营养化的浮萍含有大量营养物质，可用于制作饲料，具备一定经济价值[4]。浮水植物能够遮蔽日光，平衡水温，为夏季鱼虾类提供阴凉环境，抑制水中浮游藻类生长，有利于河道蓝藻治理。

腊山分洪工程内种植沉水植物金鱼藻、菹草。金鱼藻吸氮能力极强，能够与浮游植物竞争营养元素，压制浮游植物生长，同时能够降低水温，有利于鱼、虾类抵抗夏季高温；菹草冬季正常生长, 产生溶解氧为水域中鱼、虾提供冬季结冰期氧气保障，且菹草可食用，常用作鱼类饲料，可为河道内鱼、虾提供食物。沉水植物在水底形成致密网状系统，有发达的通气组织，为鱼、虾类产卵繁殖、栖息等活动提供场所，并能抑制底泥有机物释放。

腊山分洪工程用科学的水生植物体系营造自然景观，打造水体自净体系，并为鱼、虾、微生物等原生态生物提供了良好的生存环境。

2.2 科学控制水生植物生长

水生植物虽然能够净化水体，提升水质，但因腊山分洪工程水体流动性低，富营养化严重，若无人为控制，水生植物易生长、繁殖过度，甚至影响河道行洪、生态功能。挺水植物茎秆丛生，影响河水流动速度，降低河道行洪能力，易导致汛期水位抬高，造成安全隐患。浮水植物夏季大量生长，可在短时间内覆盖河道水面，遮蔽阳光，造成水体缺氧、少光，致使沉水植物、鱼虾类大量死亡。沉水生物腐败时释放大量的有机质，易导致COD上升，造成水体浑浊发臭[5]。

为维护河道水质，有效保护水生态环境，腊山分洪工程采取了多种方式科学控制水生植物生长。一是投放草鱼、鲢鱼、鳙鱼鱼苗，草鱼为草食性鱼类，喜食水草、藻类、浮萍，鲢鱼及鳙鱼为滤食性鱼类，主要以浮游植物为食，可大量摄食蓝藻，投放鱼苗能够提升水生态系统完整性，以生态环保的方式抑制水生植物生长。二是根据季节、水温、水质等因素，及时打捞衰败期水生植物，控制性打捞疯长期水生植物，及时清理体内富集氮磷及重金属物质的水生植物，通过人工干涉将水生植物数量维持在合理范围内，最大限度发挥水生植物对水体的净化作用。三是抛撒石灰改变河道底泥及水体酸碱度，适当抑制菹草的大面积泛滥。

腊山分洪工程通过控制水生植物生长，有效减少河道内富营养物质，避免周期性水生植物腐解造成的水体黑臭现象，高效发挥水生植物保水、净水作用。

2.3 投放微生物制剂

根据腊山分洪工程不同河段水环境，分阶段投放微生物制剂，保证微生物在水体内的高活性及可持续性。利用微生物新陈代谢作用富集并转变水体中的有害物质，消耗水体中的有机物、氨氮等物质，降低河道富营养化，抑制藻类爆发式增长[6]，其次，微生物固着河道底泥，通过氧化、还原、水解作用将有机污染物降解为二氧化碳、水及其他无害物质，减少底泥污染物向上覆水的释放，增强河道净化能力。

2.4 强化污染源管控

为减少雨污混流对腊山分洪工程的影响，加强河道巡查，密切跟踪腊山分洪工程排水口，建立排污口档案，针对巡查发现排污问题及时制止整改。通过日常保洁，及时清理河面、岸坡垃圾，通过制止投放污染物等违法违规行为，减少污染源。

2.5 开展水法宣传

“世界水日”“中国水周”及汛期期间面向河道周边居民及游玩市民开展水法宣传，宣传节水护水意识，提高周围环境保护意识，减少市民向河道投放垃圾等不良行为，减少污染源。

3 水生态保护成效

3.1 水生生物多样性提高

腊山分洪工程湿润环境适宜摇蚊幼虫、水蚯蚓、蜻蜓等喜水虫类，科学引入水生植物为鱼虾微生物等水生动物创造生存、繁殖条件，优良水质及丰富水生生物吸引白鹭、野鸭等以鱼虾昆虫为主要食物的水鸟，投放入河道的微生物分解动物、植物的遗体，产生二氧化碳、水和无机盐，供水生植物重新利用。腊山分洪工程用生态治理方式形成生态闭环，水生生物多样性逐步提高。

3.2 水质提升

根据地表水环境质量标准，2017年7月腊山分洪工程水质未达到IV类地表水标准，2021年9月腊山分洪工程水体化学需氧量、氨氮、总磷、总氮及PH值已达Ⅲ类地表水标准，河道水质总体有大幅度提高。

根据表1表2数据对比，与2017年7月水质情况对比，2021年9月腊山分洪工程河道有机污染物大幅度减少，水体氨氮含量及磷含量降低，水体富营养化现象得到有效改善，河道水质更适宜水生生物生长。

表1 2017年7月腊山分洪工程水质检测结果

表2 2021年9月腊山分洪工程水质检测结果

3.3 提高河道观赏性

腊山分洪工程解决了河道水体黑臭、夏季蓝藻集中性爆发等多项水生态环境问题，保持河道水质清澈，种植多样观赏性植物，吸引亲水动物，提升河道观赏性，沿河居民认同度增加，初步打造风清水美河道景观带。

4 建议

4.1 建立水生态监测体系

构建水生态检测体系，对水生生物、水质、水文等指标进行定期观测。水生生物观测指标应包括水生植物、鱼虾蚌螺、浮游动物、水中产卵虫类等种类、数量；水质指标应包括水体透明度、颜色、味道、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮、PH值等；水文指标应包括水位、水量、水面面积等。

水生态监测系统的建立可实时了解水体状况，根据水体状况选择更科学有效的水环境保护措施，同时可及时反馈水生态修复提升效果，为水生态保护系统化、精细化提供数据支持。

4.2 定期进行清淤整治工作

腊山分洪工程底泥主要来源于上游河道泥沙、污水管网及雨洪沟排入河道有机质垃圾、水生植物腐败物，汛期期间，河道流动性强，底泥污染物质受水流冲击流向下游河道，非汛期期间，河道流动性减弱，底泥迅速沉积，水生植物净化、微生物分解能力有限，易造成底泥黑臭、水体污浊，影响河道景观，影响周围居民生活。为进一步提升腊山分洪工程河道水质，提升腊山分洪工程水生态环境，建议根据腊山分洪工程不同河段水文情况，采取排干清淤、水下清淤等措施定期清除何地淤泥，并采用垃圾筛分、底泥调理、浓缩沉降、资源化利用等方式对底泥进行处理。

5 结语

济南市腊山分洪工程采取生物治理为主，人工干涉为辅的水生态保护措施，增加河道物种多样性，完善水体生态结构，提升水体自净能力，打造和谐生态景观。腊山分洪工程会进一步改善水生态保护措施，采用更科学、环保方式，继续提升水体水质及生态环境质量。