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摘要：几十年的河道治理工程，已经构建出完整的防洪减灾体系，但随着社会经济发展，尤其是城市扩张，河道生态环境的持续恶化逐渐成为了流域健康发展的制约因素。河道生态修复主要任务及目的是恢复河道的自净能力，让河道对污染物有一定的承接及消纳能力，维持河道生态系统的安全健康。主要通过对外与对内两方面实现。对外要完善截污，严格控制各类污水直排河道，建设与外源污染的缓冲带，通过对外来污染的层层过滤及分解，达到河道的承接能力。对内要构建完整的河道生物链系统，要保证河道生态需水量，使河道水生植物、动物及微生物之间保持平衡，增强河道自身的“免疫能力”。
本文以大兴区龙河流域生态治理工程为例，针对流域内不同的生态问题提出对应的生态治理措施，其内容包括点源治理、面源控制、内源治理、生态修复及水系循环等。为流域尺度内，水生态治理及生态修复的研究提供实际应用参考。
关键词：生态水利 黑臭水体 龙河流域 考核断面
一、工程概况
龙河流域主要包括大龙河（23.9km）、小龙河（30.0km）2条河流，流域面积约150km2。流域内主要支流：北野场灌渠（8.5km）和中堡二干渠（12.6km）。
小龙河从20世纪60年代至70年代经过多次治理，现今主要担负周边地区的防洪排水任务。随着大兴新城的建设，大龙河承担着新城区东南部，沿岸村镇建设区以及农田区的排水任务。
龙河流域已基本达到20年一遇的防洪要求，但河道水质多为重度黑臭水体，为达到《北京市水污染防治工作方案》要求，本工程在现有河道基础上，综合采取生态治理措施，保障国控考核断面龙河皋营桥出水水质达到地标水V类水体，基本消除区域内水体黑臭现象。
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图1 龙河流域水系图
二、流域内河道治理情况及存在问题
大龙河及小龙河于2013年列入大兴区中小河道治理工程，已基本实现20年一遇的防洪要求。
1、龙河流域内河道治理情况
（1）大龙河：河道断面为矩形直墙断面及梯形土渠断面，河道内在适当位置设置橡胶坝蓄水，满足灌溉、景观和雨洪利用的要求；河道沿线污水截流引至新建或现状污水站及现状污水管。但魏善庄及安定段河道近期尚未治理。
（2）小龙河：干流河道完全治理，河道断面上游800m为矩形断面，其余为梯形断面。干流河道沿线实施了分段截污，新建2座污水处理站。
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图2 河道治理平面图
2、存在问题
龙河流域河道治理中河道干流基本治理完成，但河道水生态工程较少，生态系统薄弱，且支沟治理及截污工程并不完善。
龙河流域主要存在问题：
1）截污不完善：企业截污及支沟截污并未实施，河道中仍有污水排入，大龙河白塔闸下游未实现规划治理，未铺设截污管线，该段有较大养殖区域。
2）污水处理设施待提升：现状污水处理站水质不稳定，排入大龙河退水有时不达标，影响大龙河断面考核指标。
3）大龙河治理中未涉及魏善庄段及安定镇段，大、小龙河河道支沟多年未进行治理，河道淤泥加大水体污染。
4）与外界污染之间缺乏缓冲：河道两岸为大片的农田，雨季径流会携带大量的污染物，河道岸坡无缓冲设施，污染物会直接入河，加剧河道污染。
5）水体自净能力差：河道内水生植物匮乏，水生生物品种单一或绝迹，没有形成完整的群落，水中溶解氧含量低，水体自净能力差。
6）白塔闸下游至北京市界无生态修复工程，考核断面水质不达标。
三、河道生态治理措施
本项目按照不同的生态问题提出如下治理措施：
1、外源污染：
1）点源治理：主要解决直排入河排污口问题
针对尚未截污的河段完善截污工程，通过沿途调查，中堡二干渠劳改农场为流域内重点生活污水排放点，本次设计在该污水口排放点新建一座提升泵站，将污水提至魏永路市政污水管道，并引入污水处理厂进行处理。
大龙河下游出境处右岸有大片养殖区，以上排水口联合环保部门依法予以督查，要求企业污水达标排放，相关养殖区取缔。
对流域沿线雨污分流不彻底的排放口，在相应雨水口消力池内铺设滤料，雨水口区域内重点种植水生植物。
大兴区同时推进流域内农村污水治理，达到污水管网全覆盖，现状污水站提标改造，实现达标排放。
2）面源治理
对中堡二干渠边坡恢复植被种植，大小龙河沿线紧邻道路及村庄段恢复8-10米绿化带，形成水体及陆地生态系统之间的水陆交错带。
在大龙河安定镇段实施河道生态护岸工程。硬质生态岸采用生态材料护坡及扦插柳枝结合。土质边坡护岸形式采用乔灌草结合种植。
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图3 植被缓冲带局部平面图
2、河道自身生态系统薄弱
1）内源治理：主要解决河道底泥污染问题
龙河流域内大小龙河经过治理大部分清淤完成，本工程主要对大龙河魏善庄段、安定段及中堡二干渠段进行淤泥处理。
魏善庄段现状河底高程满足规划河底，故本次工程设计采用底泥氧化方法增加河道底部溶解氧，避免底泥污染物释放；
安定段由于河道清淤作业面限制，并且该段河底较低，故采用底泥封闭方式阻止污染物释放，主要采用砂子卵石覆盖底泥；
中堡二干渠由于常年未治理，设计全线清淤疏浚，去除底泥。河道淤泥清除后经过晾晒并与土按照比例掺拌后运至消纳场，避免造成二次污染。
2）生态系统构建：河道内动植物及微生物之间的生物链平衡
现状河道河底平整，缺乏深浅交替的浅滩和深槽，不利于形成急流、缓流和滩槽等丰富多样的水流条件及多样化的生境条件。
本工程结合已建建筑物，在河道适当位置增设多级跌水，不仅增加河道水位，有利于生物繁衍，还可以起到跌水曝气的作用，从而增加水体中的溶解氧含量，有利于促进水体中污染物质的降解。
此外本工程中在白塔闸下游设置生态子槽，子槽采用生态护岸，按照河道生态基流设计子槽断面。
为了构建多样性的生境，在满足防洪排涝的基础上，进行局部水下微地形的改造，主要在白塔闸下游设置辅助滤坝衔接上下游子槽，不仅可以过滤水体，还可以为水生动植物及微生物提供附着环境，同时还有景观效果。
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图5 生态滤坝平面图
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图6 生态滤坝剖面图
3）生态补水
水是河道生态系统存在的前提，健康的河道生态系统应具有较高的水环境容量。水环境容量是指一定水体在规划环境目标下所能容纳污染物的最大负荷量。水环境容量的大小决定于水体特征、水质目标、污染物的特性及其本底含量。
根据资料显示，当稀释比小于8:1时，河流水质会受到严重污染，河水出现黑臭；稀释比60:1以上时水质较好；稀释比介于两者之间时，水质一般。因此要想提高水环境容量，应进行一定量的生态补水工程。
大兴区“十三五”中提出：利用永定河灌渠将小红门调入的再生水导入新凤河、埝坛引水渠以及相连通的埝坛水库、永兴河、小龙河。利用输水管道将本地再生水厂的再生水导入老凤河、新凤河、大龙河、小龙河、埝坛水库以补充河道生态需水。
大兴区通过水系联通及水体循环利用，联合调度，黄村污水处理厂、小红门再生水厂的再生水均有部分水量入龙河流域，此外小龙河新建污水处理站1500m3/d的退水均排入小龙河，大龙河安定镇污水处理站1500m3/d的退水及魏善庄污水处理厂的退水（规划2.1万m3/d）亦补入大龙河。
4）局部水质强化
龙河流域市界为国家考核断面，该断面处设有北京24小时水质监测站。本工程针对该水质改善要求，建设生态湿地，净化水质。
龙河流域上游来水主要为再生水，由于河道径流较长，河道内生态系统不完善，河道自净能力不足，为保障考核断面达标，在白塔闸处将上游来水引入湿地，湿地出水至下游生态子槽。
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图7 生态湿地平面图
三、建议及思考
1、龙河流域市界为国家考核断面，由于河北段未实现规划治理，且该地区沿线养殖区较多，河道污水回流。建议尽早实现全流域治理。
2、城市河道治理中首先应实现河道规划治理，满足河道行洪及排涝社会服务功能。龙河流域内小龙河基本未实现规划治理，故生态治理只是暂时性水质缓解。
3、加大流域范围内水域及生态空间保护，使河道形成陆地、水陆交错带、水域较为明显的生态空间。
4、河道水环境治理，由于受汛期雨水影响，流域末端水质较差。
5、河长制以行政区为管理范围，存在片段化管理，不利于流域整体保护，流域管理机构从流域角度系统管理有不可替代的优势，两者应相互结合。
6、河道水环境治理应与“智慧水务”结合，实时监测河道水质，对存在的水污染问题及时治理。
作者简介：邓爱丽（1984-），女，工程师
参考文献：
[1]蔡守华.《水生态工程》.北京:中国水利水电出版社，2010
论文作者:邓爱丽,乔芸芸,李炳,王宇
论文发表刊物:《防护工程》2019年20期
论文发表时间:2020/3/9
标签：河道论文; 生态论文; 断面论文; 水体论文; 流域论文; 水质论文; 河流论文; 《防护工程》2019年20期论文;