馮慧春
(山西省汾河水庫管理局 山西太原 030302)
汾河水庫是一座以防洪、農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)及城市供水為主,兼顧發(fā)電、旅游、養(yǎng)殖的大型水利樞紐工程。位于汾河上游太原市婁煩縣境內(nèi),距汾河源頭122 km,距省城太原市83 km,水庫控制流域面積5 268 km2,總庫容7.33億m。3工程于1958年 7月動工興建,1961年投入運(yùn)行。目前仍是我省最大的水庫,經(jīng)多年加固改造,現(xiàn)達(dá)100年一遇洪水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),2000年一遇洪水校核標(biāo)準(zhǔn)。大壩壩高61.4 m,壩長1 002 m,用水中填土法修筑,為同類壩型中世界最高壩。
2003年以來,汾河水庫作為引黃調(diào)蓄水庫,每年向太原市供應(yīng)生活飲用水1億m3左右。水庫建成運(yùn)用50多年來,充分發(fā)揮多年調(diào)節(jié)作用,在防洪、灌溉、工業(yè)及城市供水、發(fā)電、養(yǎng)殖、生態(tài)等方面發(fā)揮了顯著的效益,為全省經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。
汾河水庫作為山西省最大的地表飲用水水源地,2012年被國家環(huán)保部、財政部列入國家良好湖泊生態(tài)環(huán)境保護(hù)試點(diǎn)湖庫之一,2013年被納入國家良好湖泊建設(shè)示范區(qū),并被納入國家重點(diǎn)支持江河湖泊動態(tài)名錄的15個湖泊名單中。
自1988年以來,流域范圍內(nèi)四縣已開展了大量的水土保持工程建設(shè)。主要針對入庫河流河道兩側(cè)、汾河水庫庫周實(shí)施了水土保持工程與水源涵養(yǎng)林建設(shè)等治理工程,全力改善汾河水庫泥沙淤積及生態(tài)環(huán)境問題。治理項(xiàng)目主要有:汾河水庫環(huán)庫柳樹林帶89hm2,環(huán)庫生態(tài)林帶482 hm2,環(huán)庫經(jīng)濟(jì)林帶513 hm2。婁煩縣完成了澗河人工濕地水質(zhì)改善工程建設(shè);實(shí)施了危險化學(xué)品車輛重點(diǎn)監(jiān)控工程,在汾河水庫周邊8個主要路口安裝了危險品車輛監(jiān)控系統(tǒng);完善了庫周防護(hù)網(wǎng)工程建設(shè);庫區(qū)塌岸部分得到治理。山西省環(huán)境保護(hù)廳不定期組織流域內(nèi)所轄三市太原市、呂梁市、忻州市開展汾河水庫及引黃沿線環(huán)境集中督查和整治工作,加大執(zhí)法檢查力度。汾河水庫管理局起草了《山西省汾河水庫水源地保護(hù)條例》,并爭取在省人大通過進(jìn)行立法保護(hù)。
3條入庫主要河流中澗河達(dá)到地表水環(huán)境要求,汾河干流婁煩段水質(zhì)差,主要超標(biāo)污染物為總氮、總磷、氨氮、BOD、類大腸菌群5項(xiàng)指標(biāo)。其中,總氮超標(biāo)最為明顯,超標(biāo)倍數(shù)在2~3倍之間,超標(biāo)率100%,總磷超標(biāo)倍數(shù)高達(dá)1~6倍,超標(biāo)率87.5%。
嵐河水質(zhì)污染最嚴(yán)重。在檢測的8項(xiàng)指標(biāo)中,除石油類外,其余7項(xiàng)指標(biāo)均不能達(dá)到要求。其中總氮、BOD、類大腸菌群3項(xiàng)指標(biāo)超標(biāo)率100%,總氮超標(biāo)倍數(shù)在2~5倍之間,總磷超標(biāo)高達(dá)2~4倍。
汾河水庫二級保護(hù)區(qū)共有行政村46個,總計7 065戶,42 385人。二級保護(hù)區(qū)內(nèi)村莊年生活污水產(chǎn)生量75.8萬t,年生活垃圾產(chǎn)生量1.86萬t。而且二級保護(hù)區(qū)內(nèi)村鎮(zhèn)及其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)均沒有污水處理設(shè)施,生活污水隨意潑灑,垃圾隨意傾倒,養(yǎng)殖糞便多以直接還田使用。隨著雨季時雨水的沖刷作用農(nóng)田中的農(nóng)藥、化肥、糞便隨徑流進(jìn)入水庫,生活污水不經(jīng)處理直接或間接匯入水庫,污染水體。
汾河水庫上游地處呂梁山黃土丘陵區(qū),水土流失嚴(yán)重。自1961年正式投入使用至2010年底,汾河水庫泥沙淤積量已高達(dá)3.785 9億m3,占總庫容的52.5%,圖1為汾河水庫泥沙淤積量過程線。
圖1 汾河水庫歷年累計泥沙淤積量過程線
庫岸周邊為第三紀(jì)靜樂紅土和第四紀(jì)離石黃土、馬蘭黃土。靜樂紅土主要分布在庫區(qū)周邊溝壑中下部,離石黃土和馬蘭黃土廣泛分布于庫區(qū)周邊的中上部及河谷二級階地上。由于黃土的大孔性、疏松性、濕陷性,促進(jìn)了溝谷發(fā)育,溝頭延伸,庫岸崩塌。嚴(yán)重的庫岸坍塌造成耕地面積減少,加劇了淤積,污染了水體。
汾河水庫庫區(qū)共涉及24個自然村。庫區(qū)占地面積為3 220.67 hm2。由于種種原因,多年來的努力未能完成確權(quán)定界工作,所以在1 130 m高程以下庫區(qū)范圍內(nèi)修路、建房、種地等現(xiàn)象時有發(fā)生。對水源地造成的污染不容小視,影響了水庫的正常蓄水和防洪安全。
水源地的宣傳教育沒有經(jīng)?;?、制度化。監(jiān)督、巡查、懲罰和獎勵力度不大。組織機(jī)構(gòu)不健全,各部門協(xié)調(diào)工作機(jī)制不完善。
針對汾河水庫入庫河流嵐河水質(zhì)較差,主要是總氮與氨氮嚴(yán)重超標(biāo)的問題,開展嵐河地表水高效脫氮工程。嵐河地表水高效脫氮工程的實(shí)施,可有效減少嵐河地表水主要污染物總氮濃度,減緩嵐河與汾河干流匯合后水質(zhì)污染負(fù)荷。依據(jù)嵐河多年平均徑流量及嵐河水質(zhì)現(xiàn)狀,嵐河地表水高效脫氮工程處理規(guī)模為4.5萬m3/d,采用固定化微生物+曝氣生物濾池相結(jié)合的生物處理工藝。工藝流程圖見圖2,處理效果表見表1。
表1 嵐河地表水高效脫氮處理效果表 單位:mg/L
圖2 嵐河地表水高效脫氮處理工藝流程圖
通過嵐河地表水高效脫氮工程的實(shí)施,可以有效降低嵐河水體主要超標(biāo)污染物總氮濃度。主要污染物總氮經(jīng)處理后達(dá)到地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)年消減TN 50.7 t的目標(biāo),并最終為嵐河入汾河干流水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到地表水環(huán)境Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)起作用。
嵐河與婁煩縣石峽溝處匯于汾河干流,汾河干流與嵐河匯合處石峽溝河段兩側(cè)汾河水系水質(zhì)改善工程的建設(shè)是保證汾河干流與嵐河入庫前水質(zhì)達(dá)標(biāo)的把關(guān)工程。干流與支流交叉處河道建設(shè)人工濕地,采用潛流濕地,種植茭白蘆葦具有污水處理功能的植物。汾河水系水質(zhì)改善工程的實(shí)施可有效凈化嵐河與汾河干流匯合后水質(zhì),水體經(jīng)處理后達(dá)到地表水環(huán)境Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)現(xiàn)年消減污染物COD 235.8 t,TN 1.3 t,NH3-N 9.2 t,TP 11.3 t的目標(biāo)。
重點(diǎn)針對汾河水庫二級保護(hù)區(qū)村莊生活污水、生活垃圾、畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)秸稈、化肥、農(nóng)膜等面源污染處理問題。
汾河水庫二級保護(hù)區(qū)域范圍內(nèi),以村莊面源污染物集中治理和單獨(dú)處理相結(jié)合的思路,建設(shè)接觸氧化集中式一體化生活污水處理設(shè)施20座,處理規(guī)模為100~300 m3/d,可有效解決二級保護(hù)區(qū)農(nóng)村生活污水亂排問題。二級保護(hù)區(qū)46個行政村按照“戶分類、村收集、鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中處理”的原則,每戶配置25 L分類垃圾桶2個,每村配置自卸式垃圾收集轉(zhuǎn)運(yùn)車1輛,收集村莊生活垃圾后集中運(yùn)至鄉(xiāng)鎮(zhèn),經(jīng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)轉(zhuǎn)運(yùn)到縣城生活垃圾填埋場集中處置。村莊內(nèi)畜禽散養(yǎng)戶糞便問題,通過建設(shè)戶用小型儲糞池與漚肥池,處理村莊畜禽糞便。
調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),促進(jìn)農(nóng)業(yè)向無害化方向發(fā)展。要實(shí)施化肥的減量和精量使用,推廣農(nóng)家肥、高效低毒低殘留農(nóng)藥。用生物農(nóng)藥替代化學(xué)農(nóng)藥,以高效無害化配方飼料降低“畜產(chǎn)公害”,用可降解農(nóng)用薄膜替代不可降解塑料薄膜。
繼續(xù)加強(qiáng)農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)與管護(hù),充分發(fā)揮其在防止農(nóng)業(yè)面源匯流對水源地水質(zhì)污染中的重要作用,開展生態(tài)清潔型小流域建設(shè)。
汾河水庫周邊溝壑縱橫,地形破碎,土質(zhì)疏松,植被稀少,水土流失嚴(yán)重,是水庫泥沙主要來源之一。庫周水土保持工程主要以邊坡綠化工程和塌岸治理工程為主。邊坡綠化工程按庫區(qū)區(qū)域的造林立地條件,選擇不同的適宜樹種,通過高標(biāo)準(zhǔn)整地,節(jié)水覆蓋等徑流林業(yè)綜合配套技術(shù),采用優(yōu)質(zhì)苗木,根據(jù)造林立地條件類型劃分結(jié)果,營造良好水土保持效益,邊坡綠化面積在原來934.37 hm2基礎(chǔ)上增加到1 175.80 hm2。
庫岸由均一的疏松土質(zhì)(黃土)所組成,是庫區(qū)水土流失的重點(diǎn)區(qū)域。在庫岸周圍,不僅有降雨引起的地表侵蝕,而且因?yàn)槎镜膹?qiáng)冷風(fēng),凍融交替等加速了侵蝕過程。由于水庫中的水位因防洪、灌溉等原因經(jīng)常上升或下降,變化比較大,基巖、土壤層中的水分隨之而發(fā)生變化,孔隙水壓力,土內(nèi)徑流也經(jīng)常處于變動之中,庫岸土層趨向于不安定,庫岸基部經(jīng)常受水浪沖淘破壞,塌岸嚴(yán)重。塌岸治理工程在庫區(qū)周邊共分24段,總長17.7 km,實(shí)施削坡、護(hù)坡、岸邊支溝修建碾壓均質(zhì)土低壩和過溝堆石壩,砌石護(hù)岸等措施攔阻邊山溝壑泥沙進(jìn)入水庫,減少水庫泥沙淤積和水質(zhì)污染。
1)汾河水庫管理局是水庫的直接管理者,應(yīng)加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測,禁止捕魚、垂釣、壩坡除草禁止使用除草劑。在汾河干流、嵐河、澗河入庫口以及引黃出口新建水質(zhì)自動監(jiān)測站,對汾河水庫出口水質(zhì)自動監(jiān)測站進(jìn)行改造和完善。水質(zhì)自動監(jiān)測站均應(yīng)安裝生物毒性方面的監(jiān)測設(shè)備,對出入庫水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,對突發(fā)性水質(zhì)變化及時進(jìn)行預(yù)警。
2)嚴(yán)格按照《山西省地表水環(huán)境功能區(qū)劃》(DB14/67-2014)規(guī)范布設(shè)水質(zhì)監(jiān)測斷面,統(tǒng)一監(jiān)測斷面、監(jiān)測時間、頻率及監(jiān)測因子,建立汾河流域上游完善的河流水質(zhì)動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫,以便科學(xué)評估河流水質(zhì)狀況,為實(shí)現(xiàn)污染預(yù)防提供依據(jù)。
在汾河水庫上游流域?qū)嵤┍Wo(hù)優(yōu)先戰(zhàn)略,必須限制上游經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展,特別是限制資源型和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,使區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐放緩,影響了當(dāng)?shù)卣斦杖牒腿罕娛找嫠?。因而,研究制定適應(yīng)汾河上游水環(huán)境保護(hù)要求的生態(tài)補(bǔ)償政策,通過落實(shí)資金補(bǔ)償,政策補(bǔ)償和實(shí)物補(bǔ)償?shù)确绞綄ι嫌螌?shí)施生態(tài)補(bǔ)償,建議以汾河水庫庫區(qū)為重點(diǎn)把流域范圍的四縣(寧武縣、靜樂縣、嵐縣、婁煩縣)列為山西省生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制試點(diǎn)。通過生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制來推動汾河水庫上游四縣對汾河水庫壩址以上流域保護(hù)的積極性和治理能力。加大水環(huán)境改善治理力度,提高流域水源涵養(yǎng)和水土保持能力,構(gòu)建綠色生態(tài)屏障,使之成為汾河水庫水源保護(hù)區(qū)生態(tài)安全的強(qiáng)有力保障,以實(shí)現(xiàn)流域生態(tài)安全的長治久安和供水保障能力。
汾河水庫水源地的保護(hù)涉及汾河上游、左右岸,不同行政區(qū)域和行業(yè)。為了使汾河水庫生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作更加科學(xué)規(guī)范合理,建議明確水源地建設(shè)和保護(hù)主體及責(zé)任單位,實(shí)行河長制。確立建設(shè)目標(biāo),制定管理措施,落實(shí)責(zé)任。每條河流、每個河段、汾河源頭、主要支流源頭都能責(zé)任到人,完善各個河段和部門之間水資源信息共享。聘請社會監(jiān)督員對水源地管理保護(hù)效果進(jìn)行監(jiān)督和評價,做好水源地保護(hù)的宣傳教育,提高全社會對水源地保護(hù)工作的責(zé)任意識和參與意識。
保證汾河水庫水質(zhì)優(yōu)良關(guān)系到下游人民的飲水安全。落實(shí)河長制,責(zé)任到人,任務(wù)到位。開展農(nóng)村生態(tài)建設(shè),早日實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村污水處理設(shè)施全覆蓋。加大水源地水質(zhì)監(jiān)測力度,積極探索水源地生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制建設(shè)方案,早日完成庫區(qū)1 130 m高程以下確權(quán)定界工作,充分發(fā)揮庫區(qū)人民在水源地監(jiān)督、保護(hù)和建設(shè)中的作用。只有多管齊下,綜合治理,才能確保水源地治理取得實(shí)際效果。