劉敏妍
(山東臨沂水利工程總公司,山東 臨沂 276000)
管仲河主河道位于臨沂市河?xùn)|區(qū)八湖街道辦事處,發(fā)源于郭圪塔墩村西北,距湯河主河道直線距離僅100 m,下游自久沂莊匯入湯河,主河道全長7.7 km,流域面積26.2 km2,主河道平均寬度15 m,地勢總體呈北高南低、西高東低,比降為 1/1200~1/1500,常水位一般在 1.2~1.5 m。東距湯河較近,流域內(nèi)支流及汪塘眾多,主河道兩側(cè)的河灘地寬闊,每側(cè)平均寬度10 m,兩岸污水排放口21個。流域內(nèi)村莊密集,有高柴埠河村、郭圪塔村、邊圪塔村、管仲河崖村、光沂莊等18個村莊及八湖街道辦事處駐地,人口3.9萬。當(dāng)?shù)貧夂驗(yàn)榕瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候,夏秋季降雨充沛。地質(zhì)條件為雜填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、黏土、粗砂及安山巖。管仲河生態(tài)治理工程采用連通水系、雨污分流、岸灘水質(zhì)凈化、主河道水質(zhì)凈化、生態(tài)護(hù)坡等具體規(guī)劃措施,經(jīng)凈化后的水質(zhì)力爭達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中的Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。
上游無有效活水補(bǔ)充,水源流量?。徊糠趾佣沃骱拥廓M窄,有機(jī)質(zhì)混雜無機(jī)質(zhì)沉淀,河床淤積,水體流動受影響較大。水體未完全溝通,水系無法構(gòu)成完整的水生態(tài)系統(tǒng)。
沿岸企業(yè)眾多,以脫水蔬菜加工業(yè)為主,主河道及支流水體污染嚴(yán)重,散發(fā)大蒜氣味,富含有機(jī)質(zhì),加之附近村鎮(zhèn)生活污水直接排入河道,污染程度超出水體自凈能力。河道植物品種單一,植被覆蓋率低,生物種類及數(shù)量少,生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力小。
管仲河上游與湯河主河道連接,在湯河主河道建設(shè)橡膠壩或?qū)掜斠缌餮?,抬高水位,引入湯河“活水”,作為管仲河水源的有效補(bǔ)充,并對水體污染物起到稀釋作用。將管仲河與附近汪塘通過渠系連接,形成河道、溝渠、汪塘互為一體的水生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。清除主河道內(nèi)淤積物,達(dá)到水系暢通、增加容蓄水量的要求。
實(shí)施流域內(nèi)農(nóng)村雨污分流改造,補(bǔ)齊農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生和基礎(chǔ)設(shè)施短板,實(shí)現(xiàn)雨水與污水分流排放。雨水由各村內(nèi)雨水管網(wǎng)直接排至汪塘、主河道;生活污水處理水質(zhì)達(dá)標(biāo)的村莊,水體也可通過雨水管網(wǎng)排入汪塘或河道。不達(dá)標(biāo)的污水通過污水管網(wǎng)排至岸灘附近調(diào)蓄塘,調(diào)蓄塘起到沉淀和化糞池的作用,由調(diào)蓄塘再進(jìn)入岸灘水質(zhì)凈化系統(tǒng),污水管網(wǎng)和調(diào)蓄塘須做好防滲,防止污染周邊環(huán)境及地下水。
調(diào)蓄塘來水經(jīng)過濾后進(jìn)入岸灘潛流濕地,根據(jù)主河道北高南低的地勢,通過進(jìn)一步地形整理,以達(dá)到:來水→岸灘潛流濕地→岸灘生物滯留塘→岸灘表面流濕地→主河道。
1)岸灘潛流濕地。岸灘潛流濕地是水質(zhì)凈化的主要處理單元,采用水平潛流模式,潛流基質(zhì)由填料和當(dāng)?shù)赝亮蠘?gòu)成。通過采用潛流濕地水質(zhì)凈化系統(tǒng),可達(dá)到:一是水體在表層以下流動,保溫效果可靠,季節(jié)適應(yīng)性強(qiáng);二是有效減少水體氣味飄散到空氣中;三是水體與土顆粒接觸,表面積大,利于微生物生長繁衍,水質(zhì)處理效果好。為保證成活率或避免外來物種入侵,植物選擇以本地植物為宜,如蘆葦、千屈菜、香蒲等,這些植物根系發(fā)達(dá),可深達(dá)基質(zhì),根系具備疏松土質(zhì)和泌氧能力,可為微生物創(chuàng)造好氧及缺氧環(huán)境,適宜不同種群微生物生長,形成豐富的生物膜。來水在表層和基質(zhì)中呈流速較低的層流狀態(tài),大部分有機(jī)物、重金屬等被微生物、生物膜或植物根系充分分解吸收,水質(zhì)得到有效凈化。植物按不同種類搭配種植,以提升景觀效果。每處調(diào)蓄塘出水口設(shè)置岸灘潛流濕地長度不小于100 m,合計(jì)岸灘潛流濕地面積至少2.10萬m2。
2)岸灘生物滯留塘。經(jīng)過岸灘潛流濕地凈化后,來水通過跌水與空氣充分接觸,流入岸灘生物滯留塘。塘水太淺不利于水中植物扎根生長,太深影響光照,因此生物滯留塘水深以0.9 m為宜,水生植物采用睡蓮、菹草、狐尾藻、金魚藻等,這些植物適應(yīng)能力強(qiáng)且生態(tài)效益好,供氧能力強(qiáng),有利于菌類、綠藻、水蚤等微生物生長繁衍。
水體中水生植物、微生物群對氨氮、磷去除效果良好,岸灘生物滯留塘對水體起到進(jìn)一步凈化作用。每處調(diào)蓄塘配套設(shè)置岸灘生物滯留塘長度不小于50 m,合計(jì)岸灘生物滯留塘面積至少1.05 萬 m2。
3)岸灘表面流濕地。水體從岸灘生物滯留塘溢出至岸灘表面流濕地,表面流濕地水深0.3 m,由底泥、挺水植物、微生物、生物膜共同組成生態(tài)系統(tǒng),利用生物種群的共同作用吸收水體中殘余富營養(yǎng)物質(zhì),進(jìn)一步對水體進(jìn)行脫氮除磷。挺水植物優(yōu)先采用蘆葦、千屈菜、香蒲、黃花蔦尾等,可按景觀要求梯次配置植物品種。根據(jù)地形在表面流濕地中設(shè)置小型生物滯留塘,以提高表面流濕地的處理效果。每處調(diào)蓄塘配套設(shè)置岸灘表面流濕地長度不小于100 m,合計(jì)岸灘表面流濕地面積至少2.10萬m2。經(jīng)過岸灘表面流濕地凈化后,水體流入主河道。
主河道從上游至下游設(shè)置多重生物滯留塘→寬頂溢流堰,寬頂溢流堰頂做成表面流濕地,水深0.3 m,順河流向長度50 m。生物種群構(gòu)成同岸灘表面流濕地。
在主河道每隔1000 m設(shè)置一道寬頂溢流堰,寬頂堰表面流濕地的總占地面積5250 m2。
主河道經(jīng)寬頂溢流堰分隔后,主河道構(gòu)成天然的生物滯留塘,延長河水停留時間,在不同的水深配置不同的植物,達(dá)到除低水體中懸浮物、去除有機(jī)污染物的目的。在水體0.6~1.0 m的淺區(qū)劃區(qū)域種植植蓮和睡蓮等水生植物;在超過1.0 m的深水區(qū)域種植金魚藻、苦草、黑藻、菹草等水生植物,不同植物分片進(jìn)行種植,通過優(yōu)化植物族群,去除水體中部分污染物。主河道生物滯留塘總占地面積約9.98萬m2。
管仲河岸坡受水力沖刷較小,坡度小于1∶2.5且坡高在1.5 m以下,一般采用植物綠化措施,利用植物根系與土壤的錨固作用,達(dá)到水土保持及對岸坡的防護(hù)目的。植物種類以當(dāng)?shù)夭萜ず托⌒凸嗄緸橹?,通過植物發(fā)達(dá)的根系固化岸坡,建立動物棲息的環(huán)境空間,促進(jìn)形成多樣化的生態(tài)系統(tǒng)。受水流沖刷較大處及岸灘表面流濕地向主河道排水處,為確保岸坡穩(wěn)定,采用由岸灘向河道布設(shè)粒徑逐漸放大的反濾護(hù)坡。臨河面由較大尺寸塊石組成,逐漸過渡,最內(nèi)側(cè)由細(xì)石顆粒組成;在臨水部位種植挺水植物,距水面一定距離后種植草皮灌木,此護(hù)坡形式即可有效保護(hù)岸坡,又為維持生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造有利環(huán)境。
管仲河生態(tài)治理工程實(shí)施后,有效增強(qiáng)了水體自凈能力,出水水質(zhì)達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中的Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn),緩解了下游水體的環(huán)境壓力,對于維持當(dāng)?shù)厣锒鄻有院蜕鷳B(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性,改善管仲河流域及周邊生態(tài)環(huán)境發(fā)揮了重要作用。