天津市獨流減河水質(zhì)提升探討

劉宇晨

（天津市水利勘測設(shè)計院，天津 300204）

1 基本情況

獨流減河是新中國成立后擴(kuò)建的大型水利工程之一，因源于中國名鎮(zhèn)獨流鎮(zhèn)而得名，始于獨流減河進(jìn)洪閘（西青區(qū)笫六埠村），跨靜海、西青、津南、濱海新區(qū)4區(qū)，至獨流減河防潮閘入海，全長68.8 km，閘下入?？? km，流域面積511 km2［1］。獨流減河的建成，使大清河、子牙河下泄洪水可直流入海，為大清河中上游地區(qū)抗災(zāi)減災(zāi)發(fā)揮作用。獨流減河位于海河干流南系平原，由西北向東南與海河干流平行，西高東低，自西南向東北微傾，地形平坦開闊，所經(jīng)區(qū)域為典型低平原，地貌由沖積平原和濱海平原組成，平均地面高度4.0 m，坡降為1/20 000。獨流減河于1968—1969年擴(kuò)建，經(jīng)比選采用在上口增建1座進(jìn)洪新閘方案，設(shè)計流量3 200 m3/s。隨后，國家和地方投入大量資金對險工險段、堤頂、護(hù)坡以及控制工程進(jìn)行了持續(xù)加固改造。其中，獨流減河防潮閘于1993—1994年按原設(shè)計流量3 200 m3/s規(guī)模進(jìn)行了改造，于1995年正式交付使用。2004年7月，獨流減河進(jìn)洪閘南、北閘除險加固工程開工，設(shè)計流量2 360 m3/s，于2007年7月竣工驗收。獨流減河沿線共有38條支流，包括陳臺子排水河、南運(yùn)河、十米河、八米河、馬廠減河、寬河、赤龍河、迎豐渠等。近年來，上游來水較少，獨流減河主要收納匯水區(qū)內(nèi)生活、生產(chǎn)污水及農(nóng)田退水和部分雨水。

根據(jù)獨流減河進(jìn)洪閘水文站1955—2007年實測流量資料統(tǒng)計，獨流減河多年平均年徑流量為6.66億m3，主要集中在8—10月，最大年徑流量是77.89億m3（1954年）。20世紀(jì)80年代后，由于上游來水偏少和用水量不斷增加，獨流減河多數(shù)年份徑流量為零，主要為兩側(cè)二級河道經(jīng)泵站排水，河道呈斷流但不干涸狀態(tài)，而2018年入海水量為2.5億m3。獨流減河自擴(kuò)建以后近67 a經(jīng)歷了多次大洪水和特大洪水的考驗，為保衛(wèi)天津城區(qū)、津浦鐵路以及大清河、子牙河中下游地區(qū)農(nóng)田和人民財產(chǎn)安全發(fā)揮了重要作用，為促進(jìn)天津工農(nóng)業(yè)發(fā)展、保證天津城市防洪安全做出了貢獻(xiàn)。

2 水質(zhì)狀況

2.1 入境水質(zhì)現(xiàn)狀

2018年，獨流減河流域入境斷面中，劣Ⅴ類水體比例為80.0%，與2016年持平［2］。主要水質(zhì)指標(biāo)中，高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量均有所下降。

2.2 境內(nèi)水質(zhì)變化情況

獨流減河匯水區(qū)內(nèi)共有考核監(jiān)測斷面12個，包括1個國控斷面（萬家碼頭）和11個市控斷面。2018年，獨流減河匯水區(qū)達(dá)到并優(yōu)于Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)斷面4個，占總數(shù)的33.3%。從月際變化來看，獨流減河萬家碼頭斷面化學(xué)需氧量濃度在枯水期（2—3月）和豐水期（5—8月）較高，受季節(jié)影響顯著。萬家碼頭斷面高錳酸鹽指數(shù)和化學(xué)需氧量均高于入境水，水質(zhì)主要受本地污水排放影響。2018年獨流減河萬家碼頭斷面主要水質(zhì)指標(biāo)月際變化，如圖1—2所示。

圖1 2018年萬家碼頭斷面高錳酸鹽指數(shù)月際變化

圖2 2018年萬家碼頭斷面化學(xué)需氧量月際變化

2.3 入海水質(zhì)現(xiàn)狀

2018年，獨流減河入海水質(zhì)為劣Ⅴ類，超標(biāo)指標(biāo)為化學(xué)需氧量。與2016年相比，主要水質(zhì)指標(biāo)高錳酸鹽指數(shù)和總磷平均濃度分別升高7.1%和61.5%，化學(xué)需氧量和氨氮平均濃度分別下降6.5%和63.2%。

3 匯水區(qū)污染貢獻(xiàn)

3.1 匯入水體水量

據(jù)調(diào)查，2018年獨流減河沿線主要有19條支流匯入，排入水量共計3.56億m3，為沿途農(nóng)田瀝水、村鎮(zhèn)生活污水和污水處理廠出水，非汛期排入水量占全年排入水量的58.79%。

3.2 匯入水體水質(zhì)

通過調(diào)查匯入獨流減河的支流水質(zhì)情況，發(fā)現(xiàn)除南運(yùn)河水質(zhì)優(yōu)于獨流減河萬家碼頭斷面水質(zhì)外，其他斷面水質(zhì)相對較差，尤其是非汛期水質(zhì)劣V類水體占支流的93.6%，詳見表1。

3.3 入河污染物總量

據(jù)統(tǒng)計，獨流減河入河污染物主要在非汛期匯入，占全年總量的59%～62%，詳見表2。因此，非汛期是全年污染物控制的重要時期。

表1 獨流減河匯入水體水質(zhì)

表2 主要支流入河污染物總量

通過非汛期進(jìn)入獨流減河的污染物分析計算，發(fā)現(xiàn)西大洼排水河、陳臺子排水河、六排干、迎豐渠、七排干、運(yùn)東排干非汛期進(jìn)入獨流減河的水量占獨流減河非汛期總水量的79.2%，而污染物總量為55.4%～69.3%；西大洼排水河、陳臺子排水河、馬廠減河、六排干、七排干、運(yùn)東排干、十米河汛期進(jìn)入獨流減河的水量占獨流減河汛期總水量的70.82%，而污染物總量為50.5%～69.1%。

4 結(jié)論與建議

4.1 主要結(jié)論

通過分析發(fā)現(xiàn)，獨流減河水質(zhì)影響主要因素有以下4個方面。

（1）獨流減河非汛期為主要污染時段，各主要匯入支流受匯水區(qū)內(nèi)生活、生產(chǎn)污水及農(nóng)田退水和部分雨水影響，水質(zhì)多為劣V類，加重了獨流減河的水污染程度。

（2）流域生態(tài)用水短缺。獨流減河流域地表水資源匱乏，常年無上游來水，河道整體流動性差，自凈能力不足。

（3）城鄉(xiāng)污水處理設(shè)施不健全，城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)建設(shè)滯后，導(dǎo)致農(nóng)村生活污水直排；污水治理設(shè)施運(yùn)維不到位，部分已建農(nóng)村生活污水處理站運(yùn)維水平低、管理不規(guī)范，存在超標(biāo)排放的現(xiàn)象。

（4）農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖污水無序排放。獨流減河沿岸水產(chǎn)養(yǎng)殖面積大、無序發(fā)展，存在大引大排、高濃度養(yǎng)殖廢水集中直排的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響水環(huán)境質(zhì)量；匯水范圍內(nèi)畜禽散養(yǎng)普遍，糞污直排突出，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖糞污資源化利用不足，糞污治理設(shè)施建設(shè)及運(yùn)維不到位，污水排放嚴(yán)重。

4.2 治理建議

（1）污染源消減。通過對農(nóng)業(yè)面源和城鎮(zhèn)污水的治理，消減污染物產(chǎn)生量，在排放途徑上嚴(yán)加管理。對匯流河渠中污染貢獻(xiàn)較大的采取截污和清淤整治措施，消減匯入水體污染物總量，降低對獨流減河水體的污染影響。

（2）河道生態(tài)修復(fù)。在源頭治理的基礎(chǔ)上，對獨流減河兩岸及河中心的灘地進(jìn)行植物修復(fù)，提高河道的自凈能力以改善水質(zhì)，綜合修復(fù)河道生態(tài)環(huán)境。

（3）生態(tài)補(bǔ)水。在汛期根據(jù)瀝澇水污染量大、時間短的特點，通過科學(xué)合理的河道運(yùn)行管理措施，及時倒排污染水體、補(bǔ)充生態(tài)水量，改善水質(zhì)。

（4）加強(qiáng)日常監(jiān)督監(jiān)測監(jiān)管。根據(jù)河道不同情況，強(qiáng)化河道管理，加大懲處力度。