南水北调备用水源地上游水生态环境综合治理探讨

从煜淅 任泽垠

(1.南召县水利局城关水利服务中心,河南 南召 474650;2.南阳市水利建筑勘测设计院,河南 南阳 473003;3.河南灵捷水利勘测设计研究有限公司,河南 南阳 473003)

南水北调备用水源地鸭河口水库上游南召县,地处河南省西南部,伏牛山南麓,南阳盆地北缘,境内河流较多,最大的河流是白河,流入白河的支流沟溪数百条,呈树枝状分布,最后均汇入鸭河口水库,鸭河口水库是南水北调中线工程的备用水源地,也是南阳市的水源地。南水北调中线工程是一项跨流域、跨省市、跨世纪的国家级特大型调水工程,是优化我国水资源配置的战略性基础设施。由于上游存在诸多问题,未曾做过系统治理,与当前绿色发展理念、加快推进生态文明社会建设极不协调,因此做好南召县鸭河口水库上游水生态修复及水环境治理,保护好南水北调水源区,为南阳水源做好水安全保障,为乡村旅游乡村振兴打好水基础,实施南水北调备用水源地鸭河口水库上游水环境综合治理是十分必要的。

1 区域概况

鸭河口水库上游南召县三面环山,地势西北高东南低,大体分为三个阶梯。秦岭山脉东延的伏牛山脉,绵亘于西北部、西南部和北部、东北部,海拔在500～2000m,为第一阶梯;中部丘陵起伏,由山地向平原过渡,海拔在200～500m,为第二阶梯;南部衔接南阳盆地,为平原地带,海拔在200m以下,为第三阶梯。山地面积占34.4%,丘陵面积占62.5%,平原面积占3.1%。南召县河流均属长江流域汉江水系,多发源于西北伏牛山,东南流向,境内主要河流有白河、黄鸭河、鸭河、灌河、松河、空山河、留山河等。其中白河发源于洛阳市嵩县伏牛山玉皇顶东南麓,南召县境流域面积668km2;鸭河发源于南召县皇后乡王村,流域面积493km2;黄鸭河发源于南召县与嵩县交界千佛坪,流域面积677km2。南召县域内鸭河口水库为大(1)型水库,水库流域面积3030km2,总库容13.39亿m3,为南水北调中线工程的备用水源地。2020年南召县河流监控Ⅰ～Ⅲ类水质断面达标比例为73%,其中黄鸭河背阴坡断面10月氨氮超标,超标倍数0.23,大多数河道存在防洪标准低、河道淤积及水体污染问题,对其进行水生态环境综合治理具有一定的研究意义[1]。

2 县域内河道存在问题

2.1 防洪标准低

河道堤顶高程低,堤身单薄,防洪能力不足10年一遇,防洪安全隐患突出,若遇大暴雨,易造成两岸村庄群众生命财产受损和耕地淹没。

2.2 河床淤积

多年来形成的河道淤积,以及生活垃圾和建筑、生产废料堆积在河道,严重影响河道泄洪和河道水环境质量。

2.3 水体污染

河流流经区域农村生活污水、生活垃圾、畜禽养殖粪便未进行处理,造成大量面源污染物直接进入地表水体[2];农村垃圾沿河乱堆问题严重,村镇污水大部分无序排放、未处理排入河道。

3 治理范围和标准

3.1 治理范围

南水北调备用水源地鸭河口水库上游水环境综合治理范围为鸭河口水库上游南召县,包括城关镇、城郊乡、留山镇、小店乡、云阳镇、皇后乡、太山庙乡、四棵树乡、白土岗镇、南河店镇、板山坪镇、马市坪乡、崔庄乡等13个乡镇,涉及白河、鸭河、黄鸭河、空山河、留山河、松河、灌河等22条河流,治理范围见图1。

图1 鸭河口水库上游南召县治理范围

3.2 治理标准及目标

主要河道乡镇段治理防洪标准20年一遇,支流及村庄段治理防洪标准10年一遇;生态岸线率达到85%;恢复滨岸带植被面积7.4667km2;水质达到Ⅲ类功能要求,河道水质达标率85%。

4 治理内容与治理措施

实施清淤疏浚、岸坡整治、堤防加固、水系连通工程,恢复河湖生态功能、防洪排涝功能、灌溉供水功能;进行河湖“清四乱”,解决乱占、乱采、乱堆、乱建问题,修复河湖空间形态;实施水源涵养、水土保持治理工程,改善河湖水环境质量。

4.1 水系连通工程

白河、黄鸭河及城区内河水系连通工程:自白河碾坪水电站前池建引水闸,通过引水渠及隧洞至黄鸭河,在黄鸭河上建拦蓄闸,新建连通渠道、隧洞、管道,可实现白河、黄鸭河和县城3条小河的水系连通,补充生态用水量760万m3,改善黄鸭河及城区内河水生态环境状况,见图2。2019年已完成黄鸭河与城区内河连通及城区内河拦蓄闸等一期工程,二期工程从白河碾坪水电站向黄鸭河引水。

图2 白河与黄鸭河及城区内河水系连通平面示意图

4.2 河道防洪治理工程

包括中小河流治理和山洪沟治理。中小河流治理包括黄鸭河马市坪至罗坪段、鸭河辛庄水库至云阳段、鸡河花园口水库至云阳段、松河华山至余坪段、排路河廖庄水库至瓦渣岭段共5个河段。山洪沟治理包括大石河、灌河、空山河、狮子河、九涧河、古路河、南河共7条河道,河道和山洪沟治理工程措施见表1。

表1 河道防洪治理工程措施

4.3 河道生态修复工程

主要包括在骨干河道、流经村庄的支流上修建生态堰[3]、液压坝,营造生态湿地,改善水生态环境。

白河干流板山坪镇松河与白河交叉口下游、白土岗镇白西村下游分别设液压闸;鸭河干流在天桥沟入鸭河和鸡河入鸭河下游设液压坝,支流天桥沟、鸡河、空山河、川店河设生态堰、鸡河入鸭河口下游和川店河小店村设液压闸;黄鸭河干流与龙头沟交汇处设液压坝,支流龙头沟、狮子河、古路河、荆子河、九涧河设生态堰,古路河崔庄村设液压坝;留山河干流和支流油坊沟设生态堰;松河干流与上楼沟交汇处设液压坝,支流南河、上楼沟设生态堰;灌河干流在大石河与排路河交汇处设液压坝,支流铁河、大石河、排路河设生态堰。

在北小河设2座、中小河设1座、南小河设1座液压闸坝,河道生态修复工程治理内容见表2。

表2 河道生态修复工程治理措施

4.4 水土保持及水源涵养

主要包括国家储备林基地建设项目水源涵养林[4]、鸡河绿色产业型小流域生态建设项目[5]、空山河防灾减灾型小流域生态建设项目、狮子河水源保护型小流域生态建设项目。

国储林项目基础设施包括水电、作业道路、管护房等配套设施;鸡河绿色产业型小流域生态建设项目包括大口井、机电井、泵站、蓄水池,坑塘整修,配套干支管道、田间道路、生产道路,整修治理排水沟;空山河防灾减灾型小流域生态建设项目包括大口井、泵站、蓄水池,坑塘整修,配套干支管道、田间道路、生产道路,整修治理排水沟;狮子河水源保护型小流域生态建设项目包括截排水沟、沉沙池、蓄水池、谷坊等,其他水土保持治理措施见表3。

表3 水土保持及水源涵养工程治理措施

4.5 污水处理及管网建设

实施污水处理厂提升改造,通过增设污水处理设施、提高污水处理工艺、完善污水收集管网、扩建污水处理规模等措施,降低生活点源和工业污水排放负荷。

4.5.1 城镇污水处理

建设内容包括南召县城污水处理厂二期及污水管网改造提升,皇后乡、云阳镇、太山庙乡、小店乡、留山镇、崔庄乡、马市坪乡、板山坪镇、白土岗镇、南河店镇、四棵树乡等11个乡镇污水管网建设。

4.5.2 农村污水处理工程

鸭河口水库上游距离河道较近、人口大于500人的村庄建设污水收集处理设施,距离镇区较近的接入镇区污水管网,距离镇区较远的建设分散式污水处理设施,并配套污水管网,共计建设104个行政村农村污水处理工程。

南水北调备用水源地南召县鸭河口水库上游水生态环境治理工程包括5大类36个项目,通过有效的综合治理,能够提高河道防洪能力,改善水环境质量,达到南水北调备用水源地洪水安全、水质安全、生态环境安全的目的。

5 结 语

南水北调备用水源地鸭河口水库上游水生态环境综合治理,通过实施水系连通、河道防洪治理、河道生态修复、水土保持及水源涵养、污水处理及管网建设等治理措施,提高河道防洪能力及河湖生态修复能力,保障水质安全,推进流域水生态环境可持续发展,是南水北调后续高质量发展的重要举措,这在南水北调备用水源地水生态环境治理方面为首次尝试,可供流域水环境综合治理规划设计及相关人员借鉴参考。