前置庫技術(shù)在西麗水庫面源污染治理中的應(yīng)用

邵年華

摘 要：前置庫水生態(tài)修復(fù)技術(shù)對面源污染處理及水質(zhì)改善具有良好的效果。文章通過對西麗水庫存在問題的介紹，著重論述了前置庫技術(shù)在西麗水庫的建設(shè)情況和運(yùn)行效果。根據(jù)分析認(rèn)為前置庫的實(shí)施對上游垃圾的控制、水體有機(jī)物的處理以及區(qū)域水環(huán)境的改善起到積極作用，可在其他水庫推廣使用。

關(guān)鍵詞：西麗水庫 前置庫 水質(zhì) 面源污染

1.基本情況

西麗水庫位于深圳南山區(qū)大沙河上游，集雨面積29km2，總庫容3412萬m3，正常蓄水位為29.59m。西麗水庫建于1960年，原設(shè)計(jì)以農(nóng)業(yè)灌溉為主。隨著深圳市社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市供水問題日益嚴(yán)重，成為以防洪、供水為主的水庫。為滿足城市生產(chǎn)生活用水要求，深圳市投資興建了東江引水工程，西麗水庫成為深圳供水網(wǎng)絡(luò)干線上重要的轉(zhuǎn)供水水庫，每天約有80-100萬m3的東江水引入西麗水庫，供給南山、寶安兩區(qū)市民飲用，其水質(zhì)的好壞也直接影響到深圳西部幾百萬人民的生命安全。

2.水庫污染現(xiàn)狀

2.1雨污混流入庫污染

西麗水庫有四條入庫河流：白芒河、麻磡河（包括王京坑河）、大磡河以及田廈河，分別流經(jīng)白芒村、麻磡村、王京坑村和大磡村。污染以點(diǎn)源為主，旱、雨季管道內(nèi)污水常流，河水水質(zhì)比較差，其中白芒河、麻磡河（包括王京坑河）、大磡河流經(jīng)建成區(qū)面積大，污染嚴(yán)重；田廈河主要為面源污染，水體渾濁。隨著上游各村居民的增多，該區(qū)域污水管網(wǎng)無法滿足排污需要，部分污水通過截污進(jìn)入污水管網(wǎng)，其他污水進(jìn)入人工快滲系統(tǒng)，但處理后的水僅為一級A標(biāo)準(zhǔn)，仍無法滿足直接入庫標(biāo)準(zhǔn)。

2.2面源污染入庫污染

西麗水庫流域整體表現(xiàn)出城市面源和農(nóng)業(yè)面源并存、垃圾堆放較多、水土流失嚴(yán)重等特點(diǎn)。其中白芒河、大磡河流域面源較其它流域更為嚴(yán)重，主要原因?yàn)檫@些河流兩旁人為活動強(qiáng)烈，垃圾堆放過多，導(dǎo)致面源污染嚴(yán)重。王京坑河與田廈河，其土地利用方式以果園為主，農(nóng)業(yè)面源在面源污染中占主導(dǎo)地位，其次還有庫區(qū)外來人口在庫邊活動、水土流失、魚塘排水等。

3.前置庫實(shí)施的必要性

前置庫的原理是在水庫上游入庫河口附近建設(shè)攔水堤壩，即小型水庫，將上游來水?dāng)r截在小型水庫內(nèi)，通過延緩水利停留時(shí)間，將水體中所含的泥沙和營養(yǎng)鹽等懸浮物進(jìn)行沉淀，并利用小型水庫內(nèi)種植的水生植物對水體中的營養(yǎng)鹽進(jìn)行進(jìn)一步的吸收、凈化處理，達(dá)到處理面源污染，改善水質(zhì)的效果。前置庫是通過物理、化學(xué)和生物等方式處理水質(zhì)，且具有結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、資金投入少、運(yùn)行管理成本低等特點(diǎn)，已在國內(nèi)外取得了較好的運(yùn)行效果，是值得推廣的處理面源污染的生態(tài)修復(fù)技術(shù)。

4.前置庫的實(shí)施

西麗水庫前置庫于2016年10建成并投入使用，根據(jù)水庫周邊特點(diǎn)，共建設(shè)有白芒河前置庫、田廈河前置庫、麻磡大磡河前置庫、沙河西路庫區(qū)段突發(fā)事件處置工程及西麗湖度假村環(huán)庫污染治理工程等五個(gè)區(qū)域，面積約65萬m2，總投資1.38億元。在日常運(yùn)行中，前置庫關(guān)閉截流閘，將上游河道來水及周邊面源污染引入前置庫的穩(wěn)定塘、沉淀區(qū)及漫流區(qū)，通過沉淀及水生植物的吸附、降解處理，達(dá)到凈化水質(zhì)的效果。當(dāng)上游河道出現(xiàn)洪水或突發(fā)事件，前置庫開啟截流閘，來水直接入庫。

前置庫的核心內(nèi)容為水生植物，水生植物決定著前置庫凈化水質(zhì)、處理面源污染的效果。白芒、田廈、麻磡大磡河前置庫水生植物配置情況如下：

（1）白芒河前置庫：白芒河前置庫沉淀區(qū)水深平均約1m，主要種植蘆葦。穩(wěn)定塘水深在1.5m-2.5m之間區(qū)域，配置植物以挺水植物菖蒲為主。

（2）田廈河前置庫：田廈河前置庫沉淀區(qū)水深在0.4-1.84m之間區(qū)域，此區(qū)域植物配置為風(fēng)車草等挺水植物；穩(wěn)定塘水深0m-1.9m區(qū)域，植物配置為以蘆葦?shù)韧λ参餅橹?，部分無水區(qū)種植水松等喬木。

（3）麻磡大磡河前置庫：麻磡大磡河前置庫面積較大，地勢較為平坦，平均水深在1m左右，面源污染匯集區(qū)域種植水蔥、風(fēng)車草、菖蒲、香蒲、花葉蘆竹等對N、P去除效果較好的挺水植物。

5.前置庫實(shí)施效果

5.1污染物的收集

西麗水庫前置庫上游有白芒、麻磡、大磡等自然村，人口密集，建筑物集中。暴雨期間，各村及附近山林的大量垃圾等污染物隨洪水進(jìn)入河道，匯入前置庫，前置庫的截流閘、攔污柵及水生植物可對洪水帶來的污染物進(jìn)行有效攔截，將垃圾集中在一定區(qū)域內(nèi)，可為垃圾的及時(shí)清理提供便利，并防止大量污染物直接進(jìn)入西麗水庫，減輕對水庫水質(zhì)的污染程度。5.2面源污染治理

根據(jù)2017年三個(gè)前置庫進(jìn)出水水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果分析，前置庫對氨氮、總磷等凈化效果較好。白芒河前置庫進(jìn)水氨氮、總磷年均值分別為3.57mg/L、0.77mg/L，對應(yīng)出水年均值為1.47mg/L、0.3mg/L，削減率分別為59%和61%。田廈河前置庫進(jìn)水氨氮、總磷年均值分別為5.81mg/L、1.09mg/L，對應(yīng)出水年均值為2.37mg/L、0.72mg/L，削減率分別為60%和34%。麻磡大磡河前置庫進(jìn)水氨氮、總磷年均值分別為11.38mg/L、1.24mg/L，對應(yīng)出水年均值為1.27mg/L、0.19mg/L，削減率分別為83%和97%。通過數(shù)據(jù)對比，西麗水庫前置庫對上游來水所含的氨氮、總磷等有機(jī)污染物有較強(qiáng)的處理效果，對控制面源污染起到積極作用。

5.3水環(huán)境改善

前置庫在實(shí)施前，西麗水庫上游入庫河口附近多為淤泥、垃圾、腐爛植物等淤積物，周邊植物主要為桉樹、雜草，水環(huán)境較差，且淤積物難以有效清理。通過前置庫的實(shí)施，對河口區(qū)域進(jìn)行了整體規(guī)劃，徹底清理淤積物，將下游河道疏通順暢，建立多個(gè)穩(wěn)定塘，并對整個(gè)區(qū)域的植物進(jìn)行了合理搭配與種植。經(jīng)過一年的運(yùn)行，整個(gè)前置庫庫面整潔干凈，水生植物郁郁蔥蔥，所有喬木枝繁葉茂，整個(gè)水環(huán)境得到極大改善，并逐漸成為大量魚類、鳥類生活的棲息地，現(xiàn)已初步形成自然條件良好的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)。

6.結(jié)論

本文敘述了前置庫的概念和運(yùn)行機(jī)制，根據(jù)西麗水庫上游存在的問題，介紹了前置庫水生態(tài)修復(fù)技術(shù)在西麗水庫的應(yīng)用情況，并得到結(jié)論如下：

（1）前置庫水生態(tài)修復(fù)技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、資金投入少、運(yùn)行管理成本低等特點(diǎn)，適合在水庫及河道附近建設(shè)和運(yùn)行。

（2）前置庫的實(shí)施能夠控制上游垃圾入庫，減輕對下游水庫的污染程度。特別是對水體的氨氮、總磷等有機(jī)物具有較好的處理效果，達(dá)到水質(zhì)改善的效果，雖然處理后還無法達(dá)到地表三類水標(biāo)準(zhǔn)，但對比進(jìn)水水質(zhì)，已進(jìn)行了較大幅度的削減，并接近地表三類水標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，前置庫的建設(shè)可以對水庫周邊的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)，極大地改善區(qū)域水環(huán)境。

（3）前置庫在確保正常運(yùn)行，發(fā)揮其凈化水質(zhì)，控制面源污染作用的同時(shí)，應(yīng)做好水生植物的維護(hù)。前置庫中水生植物是前置庫能夠發(fā)揮效益的核心內(nèi)容，因根據(jù)前置庫運(yùn)行效果，做好水生植物的日常管養(yǎng)與研究，確定合理的品種和數(shù)量搭配，以及選擇適合本地區(qū)生長水生植物。

（4）前置庫作為一項(xiàng)水利工程，應(yīng)聘請專業(yè)維護(hù)單位加強(qiáng)其他方面的運(yùn)行維護(hù)，例如閘門自動化調(diào)節(jié)水體進(jìn)入前置庫的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其水量多少、水利停留時(shí)間長短及污染物的濃度都將影響前置庫的處理效果。前置庫淤沙清理、水生植物刈割和病蟲害防治都將是前置庫持續(xù)正常運(yùn)行的保障。如何做好前置庫的運(yùn)行維護(hù)將是今后前置庫研究的一個(gè)方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙佳玫，林杰，王國建.西麗水庫水生態(tài)修復(fù)初探[J].中過農(nóng)村水利水電，2010（6）：44-46.

[2]趙俊杰.面源污染控制的前置庫生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建技術(shù)研究[D].南京：河海大學(xué)，2005.

[3]張成.基于前置庫生態(tài)技術(shù)的水庫生態(tài)建設(shè)研究[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2015（8）：111-114.

[4]李彬，呂錫武，寧平，等.河口前置庫技術(shù)在面源污染控制中的研究進(jìn)展[J].水處理技術(shù)， 2008，9（34）：1-6.

[5]吳景華，曹月波.西麗水庫入庫河口前置庫水生態(tài)修復(fù)試驗(yàn)示范工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告， 2010.

[6]曾嶺嶺.深圳市西麗水庫前置庫水生態(tài)修復(fù)植物配置研究[J].人民珠江，2014（4）：45-46.