探讨水生态环境建设体系

探讨水生态环境建设体系

作者:景彦良 单位:山西省太原市水利科学研究所

一、太原市城市水生态环境现状

1.城市水生态环境用水量现状

太原市地表水生态环境用水量呈逐年增加趋势,1998年河湖生态环境用水量为843.4万m3,随着汾河太原城区段美化环境工程及城西水系贯通工程的实施,到2003年市区河湖面积达到893.11万m2,人均水面面积4.97m2,河湖环境生态用水量达到1444.8万m3/a。现状城市绿地面积4161.82万m2,人均公共绿地面积6m2,城市绿地用水量916.83万m3。

2.城市水生态环境质量现状

(1)汾河太原段水生态环境质量汾河太原段污染最严重的河段包括两段,即汾河古交段(镇城底—河口)和汾河南内环桥至清徐出境口,水质均属劣Ⅴ类。汾河古交段地处汾河太原段中上游,位于太原市两大水源地(兰村水源地和西张水源地)和汾河二库的上游,水质好坏直接影响两大水源地和汾河二库的供水水质,同时,汾河古交段劣质地表水的入渗,对晋祠泉域的地下岩溶水也构成威胁。汾河太原城区段,因汾河公园治理美化蓄水工程的建成运行,使该段河道的生态功能得以恢复和改善,其他河段河川基流大幅度减少,加之地表水严重污染,河道生态功能已基本丧失。(2)汾河太原城区段边山六河水生态环境质量汾河太原城区段边山六大支流现阶段除汛期水质较好外,其他季节主要接纳未经处理的城市污水、煤矿排水及沿河工矿企业的污废水,变成了排污沟,水质状况极差,河道生态功能彻底丧失,严重影响河道两岸居民的居住环境及太原市城市的整体形象。(3)城西水系及湖泊水生态环境质量城西水系是集园林与水系为一体的系统工程。水系由汾河一坝东干渠引水,北起太钢凉水池,南到迎泽公园,将黑龙潭、饮马河、西海子和南海子公园串为一体,全长12.6km。城西水系水面面积43.94万m2,年补水量60万m3,现状水质达到景观用水标准,如果换水量不足,水质有恶化趋势。晋阳湖是太原市最大的人工调蓄工程,湖面面积500万m2,占太原市湖泊总面积的70%以上,补水水源为汾河西干渠水,每年补水量为2600万m3,水质状态较好,达到渔业用水标准。

二、太原市城市水生态环境目标体系

太原市城市水生态环境建设的总体目标:围绕城市总体建设,建成完整的、功能健全的城市水生态系统。城市水生态建设以贯穿南北的汾河、城西水系两条纵轴和跨越东西的涧河、北沙河、南沙河、玉门河、虎峪河、九院沙河六条横轴为主脉络,结城市绿地和景观湖面,形成“两纵六横”融合贯通、“点、线、面”交相辉映的城市水生态环境目标体系,实现河、岸、绿、路、景协调建设的总格局。1.2010水平年水生态环境建设目标参照国家环保模范城市标准及园林化城市建设要求,结合城市发展现状,人均水面面积达到6m2,人均公共绿地面积达到10m2。全面恢复城市河湖生态水平,城区以清水为水源的河湖达到生态健康等级较好水平,多数湖泊水质达到一般景观标准;水源是再生水的河湖(汾河二期部分)逐步建立适应该水质水流条件的生态系统,并能够维持中等的生态健康等级,不发生水华等生态问题。城市6条支流河道径流量达到多年平均径流量的10%,其水源可用中水。2.2020水平年水生态环境建设目标建成符合国家环保总局标准的生态城市,人均水面面积达8m2,人均公共绿地面积达16m2。各河湖的生态健康等级稳步提高,城区以清水为水源的河湖保持较好的生态健康等级,水质达到Ⅲ类地表水标准;城西水系利用农业灌溉用水使部分时段保证水体流动,水源是再生水的河湖保证水流充足;6条支流河道径流量为多年平均流量的30%,维持中等生态健康等级。3.2030水平年水生态环境建设目标以建设生态城市为目标,人均水面面积达10m2,人均公共绿地面积达20m2。以清水为水源的城市河湖保持Ⅲ级地表水标准,城西水系、汾河公园水系均保证一定时段水流的流动,6条支流河道径流量为多年平均流量的60%,以达到河湖物质、能量交换增加,河湖的整体生态水平显著提高。

三、太原市城市水生态环境需水量预测

太原市城市水生态环境需水量主要包括城市湖泊、城市河流、城市绿地生态需水量和城市环卫需水量4部分。根据太原市城市水生态环境建设目标指标要求及相应的用水定额,分析计算了不同水平年各生态单元的生态需水量,计算预测成果见表1和图1。由表1和图1可以看出,太原市城市水生态环境需水量随研究目标的增加呈逐年增长的趋势,至2020水平年以后水生态需水量增长缓慢,到2030水平年,城市水生态环境需水量达到1.17亿m3,其中,再生水需水量约0.32亿m3。

四、太原市城市水生态环境建设战略布局

1.汾河主干水生态环境建设(1)汾河-库出口—森林公园(三给地垒)段为确保太原市城市重点水源地(兰村水源地、西张水源地)及城市战略储备水源地(三给地垒地下水库)的水质安全,研究目标要求汾河一库至森林公园区间汾河干流水质达到《地面水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水质标准。因此,在此区间,严禁古交市城市污水及汾河两岸沿线、汾河主要支流上的工矿企业和生活污水排入汾河河道。要求工矿企业污水实行“零排放”制,城市生活污水必须经深度处理后就地回用。(2)森林公园—学府大桥段汾河干流森林公园至学府大桥段为太原市城区治理美化工程景区段,全长12.2km,包括一期和二期工程,一期工程全长6km,于2000年9月完工,汾河太原城区段治理美化二期工程是一期工程的延伸,全长6.2km。二期工程北延伸段拟建成湿地公园,分湿地景观区、休闲运动区,自然蓄水湿地区面积20万~30万m2;南延伸段基本类同一期工程,在一期工程的基础上,拟建5号和6号橡胶坝,增加蓄水面积114万m2,同时在水域内设置亲水观景平台、亲水步道、戏水游乐区、湖心岛及生态中隔堤(桃林景观),充分体现人与自然和谐相处,展现北方水乡园林的特有景致。汾河美化治理工程太原城区段水质要求达到一般景观标准(GB12941-91B)。为此,必须严格按照不同水平年的环境需水量补水、换水,以保证景区水体的水深、水流和水质的稳定。(3)学府大桥—二坝段汾河干流学府大桥至二坝区间按要求2010水平年达到《地面水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅴ类水质标准,2020水平年、2030水平年达到《地面水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类水质标准。为此,汾河两岸及支流沿线的工矿企业及城市生活污水必须经污水处理厂处理后达到排放标准,方可排入汾河。此外,为保证汾河干流的生态功能,维持河流的健康生命,要求汾河基流最低不得低于多年平均径流量的10%。为此,要求汾河一库和汾河二库间断性地向河道放水,以恢复汾河的生态功能。#p#分页标题#e#

2.主城区边山六河水生态环境建设2010水平年,主城区边山六河的水质达到《地面水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅴ类水质标准,2020水平年、2030水平年水质达到Ⅳ类标准。同时,为确保六河河道水质及河道的生态功能,采取的主要措施有:(1)六河河道治理工程该治理工程包括:①河床清淤工程,将河床沉淀多年的污染底泥清除;②在河道两岸增设湿地和利用河道自然湿地净化水质;③在整治河道时采用块石与植物相结合护坡,代替混凝土和石砌挡土墙的硬式河岸,促进水、土壤、植物之间的能量转换,促进地下水的渗透和水的良性循环,提高水环境的自净能力;④在两岸进行绿化带建设,有效拦截面源污染。(2)雨污分流工程实行雨污分流,禁止六河沿线的污废水直接排入河道。污废水必须经污水专用管线进入污水处理厂,处理达标后回用或排入指定的河道。(3)矿坑排水处理工程煤矿矿坑排水的水质相对较好,处理成本低。因此,对六河上游的煤矿矿坑水按水质要求处理后允许直接排入河道,以增加河道基流,尽可能满足河道生态需水要求。(4)河道梯级蓄水工程实行雨污分流后,除九院沙河外,其他5条支流在平川及居民集中的河段可分段修建橡胶坝,进行梯级蓄水,形成蓄水湖面,并对河道两岸进行绿化、美化治理。这样,不仅可保证河道的水生态功能,而且增加了河道及两岸的景观功能,极大地改善周边居住环境。(5)河道小型滚水坝工程九院沙河因远离市区,在不影响河道行洪的前提下,根据河道的具体情况,在平川坡度较缓的河段,分段修建高度在0.5m左右的小型滚水坝工程,以满足河道的基流和基本生态需求。

3.城西水系水生态环境修复与建设

太原市城西水系是集园林、文化与水系为一体的水生态系统工程,是城市中心的亮点风景线,充分体现了太原市水环境的景观、文化功能,是改善市民生活环境、提高市民生活质量、提升城市文化品味、代表城市文明的一个重要标志。(1)城西水系二期工程城西水系包括一、二期工程。一期工程已完成了城西水系输水贯通工程及绿化、美化、亮化工程建设,已于2003年8月完工。城西水系二期工程是一期工程的南延,北起迎泽公园,南至北张公园,全长14.5km,包括王村、学府(坞城)、北张等3个公园及南延的输水贯通工程和公园绿化美化工程。工程建成后,水系可新增水面面积12.09万m2。(2)城西水系换水工程布局对贯穿城市中心的城西水系,要求水质达到景观用水水质标准。为确保城西水系的水深、水质,必须对其进行阶段性补水。尤其是为了改善水系的水质,拟利用汾河东干渠每年春灌、冬灌期向下游放水,部分水量经城西水系进行充分换水后,再流入东干渠。换水管线经北张公园向南沿伸到晋阳路附近,然后向西沿许坦排洪渠直接进入汾河东干输水渠道。通过换水工程,可以极大地改善整个城西水系的水质状况和周边生态环境,为市民营造良好的休闲、娱乐的环境。要实现太原水生态建设的战略目标,必须建立生态环境管理目标与技术指标体系,实施科学管理;建立生态环境用水保障机制和破坏补偿机制;建立健全水生态环境质量监测、监督机制;采用新技术、新方法,加大对水生态环境保护的科学研究,为水生态环境管理和保护提供技术支撑。