孫墅隆

（大連市水利建筑設(shè)計(jì)院有限公司，遼寧 大連 116000）

1 工程概述

大連市英那河水庫(kù)是大連市的重要水源地之一，總庫(kù)容2.87 億m3，現(xiàn)狀每年向大連市供水1 億m3左右。塔大線在英那河水庫(kù)庫(kù)區(qū)北側(cè)橫穿庫(kù)區(qū)，203 省道在英那河水庫(kù)庫(kù)區(qū)東側(cè)濱庫(kù)南北向通過(guò)，兩條交通路均為連接庫(kù)區(qū)兩岸的交通要道。工程位置見(jiàn)圖1。

圖1 英那河水庫(kù)與塔大線、203 省道位置圖

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)查看，塔大線和203 省道兩側(cè)只有行道樹(shù)，車(chē)行道護(hù)坡以外的水庫(kù)區(qū)域生長(zhǎng)有當(dāng)?shù)匾安?。兩條道路兩側(cè)的隔離緩沖帶范圍內(nèi)地形較為平坦，但土壤砂化嚴(yán)重，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，不能有效減少道路面源對(duì)英那河水庫(kù)水質(zhì)的污染。根據(jù)我國(guó)學(xué)者對(duì)濱岸緩沖帶在河道坡岸生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用研究[1-3]，緩沖帶由草本、灌木和喬木等植物與土壤、水體組成，能有效降低徑流的流量和流速，防止大量泥沙進(jìn)入水體，具有修復(fù)河道生態(tài)環(huán)境、穩(wěn)定坡岸的功能。通過(guò)建設(shè)英那河水庫(kù)濱庫(kù)生態(tài)隔離帶來(lái)改善英那河水庫(kù)水質(zhì)，促進(jìn)庫(kù)岸生態(tài)修復(fù)，可為類(lèi)似工程建設(shè)提供參考借鑒。

2 建設(shè)必要性分析

2.1 英那河水庫(kù)水質(zhì)現(xiàn)狀

英那河水庫(kù)水質(zhì)已經(jīng)達(dá)到國(guó)家二類(lèi)地表水的標(biāo)準(zhǔn)，總氮存在超標(biāo)問(wèn)題[4]，英那河水庫(kù)作為大連市重要的飲用水水源之一，污染問(wèn)題非常突出。2015 年在對(duì)英那河水庫(kù)29 項(xiàng)常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目中，總氮超地表水Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)0.6 倍，水質(zhì)處于富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。

2.2 英那河水庫(kù)污染原因分析

（1）據(jù)資料顯示，氮主要來(lái)源于水庫(kù)底泥、農(nóng)業(yè)面源污染和生活污水污染。英那河水庫(kù)周邊有大量農(nóng)業(yè)用地，其中肥料及農(nóng)藥的使用造成庫(kù)區(qū)污染嚴(yán)重，含大量氮、磷等富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)，通過(guò)沖刷和雨水沖刷作用直接或間接排入英那河庫(kù)區(qū)，造成庫(kù)區(qū)水質(zhì)污染。

（2）英那河水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)有203 省道、塔大線穿過(guò)并直接與水庫(kù)相連。由于水庫(kù)阻隔，203 省道、塔大線成為了水庫(kù)左岸與右岸之間的重要通道，交通繁忙、車(chē)流量大。機(jī)動(dòng)車(chē)輛排放的污染物、車(chē)輛上掉落丟棄的垃圾以及車(chē)輛的輪胎等部件磨損產(chǎn)生的污染物大部分遺留在路面上。這些道路污染物在風(fēng)力及雨水等因素的作用下，最終進(jìn)入水庫(kù)，對(duì)水庫(kù)水質(zhì)造成嚴(yán)重污染。

（3）此外，槽罐車(chē)側(cè)翻事故也會(huì)導(dǎo)致有害物質(zhì)直接進(jìn)入水體而導(dǎo)致水污染事件，對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裆钇鹁釉斐闪藰O大影響，甚至導(dǎo)致區(qū)域多日暫停取、供水現(xiàn)象，對(duì)社會(huì)穩(wěn)定造成一定威脅。一般來(lái)說(shuō)，這種事故不會(huì)對(duì)土壤造成大面積污染。但當(dāng)?shù)缆肪嗨幢Ｗo(hù)地、生活飲用水源和水產(chǎn)養(yǎng)殖水體較近時(shí)，將會(huì)對(duì)水庫(kù)水質(zhì)造成較大的污染甚至可能造成難以控制的局面，成為水庫(kù)水質(zhì)安全的一大隱患。

（4）塔大線及203 省道橫穿英那河水庫(kù)，道路硬質(zhì)護(hù)坡與庫(kù)區(qū)水源直接相接，植物層次單一，沒(méi)有可供各類(lèi)生物棲息的空間，不能形成完整的生態(tài)系統(tǒng)來(lái)完成生物化學(xué)自?xún)暨^(guò)程，從而產(chǎn)生水庫(kù)水質(zhì)問(wèn)題。

3 水污染防治措施

大連市英那河水庫(kù)濱庫(kù)生態(tài)隔離緩沖帶工程分為塔大線段、203 省道西溝段、203 省道小甸子段，共三段子項(xiàng)目，其工程區(qū)位于莊河市塔嶺鎮(zhèn)的塔大線、203 省道西溝段及203 省道小甸子段的英那河水庫(kù)沿岸，屬于英那河水庫(kù)水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)。為了保護(hù)英那河水庫(kù)水質(zhì)不受污染，可以采用砂槽、生態(tài)屏障及護(hù)岸工程等綜合措施。

3.1 增設(shè)砂槽

據(jù)統(tǒng)計(jì)，發(fā)生道路突發(fā)事故危險(xiǎn)的貨車(chē)主要有化工液罐車(chē)、油罐車(chē)、自卸車(chē)等種類(lèi)，其中自卸車(chē)多裝載固體貨物，側(cè)翻后對(duì)水庫(kù)水質(zhì)影響較小，而化工液罐車(chē)及油罐車(chē)一旦發(fā)生側(cè)翻等事故，運(yùn)輸物會(huì)發(fā)生泄漏，并迅速向四周流淌、擴(kuò)展。砂槽可有效阻隔吸附污染物、截留雨水中攜帶的污染物，污染之后只要更換砂槽中的砂即可重新發(fā)揮作用。同時(shí)，砂槽的寬度又為處理突發(fā)事故增加了處置空間。

3.2 生態(tài)屏障

生態(tài)屏障區(qū)的規(guī)模決定著過(guò)濾面源污染的效果、綠化的景觀效果甚至處理突發(fā)事故的空間大小，同時(shí)也決定著工程量的多少。生態(tài)屏障區(qū)的規(guī)模主要由其寬度及高度決定。

（1）生態(tài)屏障區(qū)寬度

緩沖帶的寬度應(yīng)保證傾瀉的貨物不會(huì)越過(guò)緩沖帶進(jìn)入水庫(kù)。以20 m3的油罐車(chē)計(jì)算，假設(shè)全部油隨著油罐車(chē)側(cè)翻都流到緩沖帶上，形成角120°的扇形區(qū)域，由于緩沖帶上種有植物，地面為粗糙地面，即最小物料層厚度為0.025 m[5]，計(jì)算可知泄漏半徑為27.6 m。同時(shí)考慮工程隔離路面面源污染的目的及清除水庫(kù)內(nèi)沉積物和景觀需求，最終確定緩沖帶的寬度為30 m，生態(tài)屏障區(qū)的寬度則為緩沖帶寬度除去砂槽區(qū)寬度。

（2）生態(tài)屏障區(qū)高度

生態(tài)屏障區(qū)高度高于庫(kù)水位才能阻止污染物進(jìn)入水庫(kù)污染水體。由水位頻率分布曲線圖（圖2）和水位頻率分析表（表1）可知，2005 年～2017 年英那河水庫(kù)正常高水位79.10 m，出現(xiàn)的頻率為0.05%，所以設(shè)計(jì)緩沖帶平臺(tái)的高程為79.10 m，其上水頻率為0.05%，小于5%，滿(mǎn)足絕大部分時(shí)間過(guò)濾道路面源污染、防止道路突發(fā)事件導(dǎo)致有害物質(zhì)直接進(jìn)入水庫(kù)水體的功能。

圖2 英那河水庫(kù)2015 年～2017 年水位頻率分布曲線

表1 英那河水庫(kù)水位頻率分析表

3.3 護(hù)岸工程

護(hù)岸位置處于水庫(kù)水源中，為保證水質(zhì)安全，防止水位變化或沖刷引起的土壤流失，生態(tài)隔離緩沖平臺(tái)岸坡坡度為1∶3，并對(duì)岸坡進(jìn)行防護(hù)處理，防護(hù)采用綠濱墊護(hù)坡及固濱籠護(hù)腳。

3.4 植物工程

緩沖帶的植物要能有效過(guò)濾公路面源污染、防止空氣中的粉塵隨風(fēng)進(jìn)入水庫(kù)并形成景觀帶。因此，植物采用高棵喬木以及灌草類(lèi)植物混合栽植，以近自然林的植株密度，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的隔離緩沖作用。由于項(xiàng)目區(qū)在庫(kù)區(qū)內(nèi)，種植選擇耐淹性強(qiáng)的植物，所選喬木和灌木能耐長(zhǎng)期（3 個(gè)月以上）的深水浸淹，當(dāng)水退后生長(zhǎng)正?；蚵詭ト酰瑯?shù)葉有黃落現(xiàn)象。結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r，所選植物有垂柳、旱柳、紫穗槐、杞柳和水庫(kù)庫(kù)區(qū)的自有草本植物，如水蓼、苘麻、蒼耳、狗尾草、三棱草等。

4 工程實(shí)施

4.1 工程設(shè)計(jì)

英那河水庫(kù)濱庫(kù)生態(tài)隔離緩沖帶分為三個(gè)區(qū)域，從現(xiàn)有道路護(hù)坡向水庫(kù)內(nèi)依次為砂槽區(qū)、生態(tài)屏障區(qū)及護(hù)岸工程區(qū)。主要工程布置如下：

砂槽區(qū)：靠公路側(cè)2 m 寬為過(guò)渡區(qū)。砂槽區(qū)總寬度為4 m，砂槽寬度2 m，深度0.5 m，每延米應(yīng)急突發(fā)處置容量為1 m3。區(qū)內(nèi)砂槽一側(cè)種植灌木，品種為紫穗槐和杞柳。

生態(tài)屏障區(qū)：寬度26 m，平臺(tái)高程79.1 m。從砂槽灌木隔離帶至岸坡邊緣的生態(tài)屏障區(qū)全部采用喬木，以垂柳和旱柳帶的形式品字形栽植2.5 m×2.5 m，過(guò)濾和沉淀水體污染、攔降空氣粉塵。

護(hù)岸工程區(qū)：護(hù)岸工程區(qū)為生態(tài)隔離緩沖帶平臺(tái)岸坡的綠濱墊生態(tài)護(hù)坡，坡度1∶3。

整個(gè)緩沖帶采用自然生長(zhǎng)的原始草本物種，如水蓼、苘麻、蒼耳、三棱草等，協(xié)助喬木起到緩沖帶作用。

4.2 工程概算

本工程總投資1464.31 萬(wàn)元，其中工程部分投資1433.53萬(wàn)元，環(huán)評(píng)水保部分投資30.79 萬(wàn)元。工程部分投資中：建筑工程投資1185.12 萬(wàn)元，臨時(shí)工程68.21 萬(wàn)元，獨(dú)立費(fèi)用111.93萬(wàn)元，預(yù)備費(fèi)68.26 萬(wàn)元。

4.3 效益評(píng)價(jià)

4.3.1 生態(tài)效益

英那河水庫(kù)濱庫(kù)生態(tài)隔離緩沖帶的建設(shè)能夠促進(jìn)水庫(kù)的生態(tài)恢復(fù)，長(zhǎng)勢(shì)良好的植被及水生植物，能降低水流對(duì)土壤的侵蝕，加強(qiáng)水庫(kù)的水土保持；同時(shí)可以調(diào)節(jié)區(qū)域小氣候，降低洪澇災(zāi)害。項(xiàng)目的實(shí)施使得水庫(kù)與公路污染源相隔離，使進(jìn)入水體的污染物得到進(jìn)一步削減，解決流域內(nèi)的水污染問(wèn)題，使得該區(qū)域居民的生活環(huán)境得到極大的提高。

4.3.2 經(jīng)濟(jì)效益

英那河水庫(kù)濱庫(kù)生態(tài)隔離緩沖帶的建設(shè)，可以提高水庫(kù)水質(zhì)，節(jié)省庫(kù)區(qū)水質(zhì)凈化的成本，同時(shí)提高沿線特色農(nóng)業(yè)效益和沿線休閑旅游業(yè)效益。生態(tài)林建設(shè)又能直接增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入，人工更新種植后可增加項(xiàng)目區(qū)活立木的蓄積量，增加林木價(jià)值。

4.3.3 社會(huì)效益

隨著項(xiàng)目的實(shí)施，可以減輕就業(yè)壓力，為農(nóng)村勞動(dòng)力提供臨時(shí)就業(yè)機(jī)會(huì)。項(xiàng)目實(shí)施后，可以改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，提升周邊城市建設(shè)用地的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，提高水庫(kù)周邊風(fēng)景區(qū)的品質(zhì)。

5 結(jié)語(yǔ)

大連市英那河水庫(kù)濱庫(kù)生態(tài)隔離緩沖帶工程位于大連市英那河水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)，通過(guò)對(duì)穿庫(kù)區(qū)道路沿岸修建濱庫(kù)生態(tài)隔離緩沖帶，可構(gòu)建路面突發(fā)事故的處理空間，過(guò)濾道路的面源污染；同時(shí)還能綠化近岸、修復(fù)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境，從而有效保護(hù)和改善英那河水庫(kù)的飲用水水質(zhì)，奠定應(yīng)對(duì)水庫(kù)污染突發(fā)事件的緩沖控制基礎(chǔ)，改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，促進(jìn)庫(kù)岸生態(tài)修復(fù)，保障英那河水庫(kù)供水安全，充分發(fā)揮其作為中心水源地的作用。項(xiàng)目的實(shí)施也會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，使當(dāng)?shù)鼐用竦纳顥l件得到改善。