吳雪潔 陳曉群 周念來 喻 婷

（1湖北省水利水電科學(xué)研究院 湖北武漢 430070 2湖北省水利水電科技推廣中心 湖北武漢 430070）

引言

水生態(tài)系統(tǒng)是水生生物群落與水環(huán)境相互作用、相互制約，通過物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，共同構(gòu)成具有一定結(jié)構(gòu)和功能的動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)。

本研究以竹溪河為例，根據(jù)竹溪河新城段現(xiàn)狀，同時(shí)考慮環(huán)境效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益，盡量減少人工構(gòu)筑物的建設(shè)，探討河流水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的技術(shù)措施，以期解決竹溪河新城段水生態(tài)、水環(huán)境問題，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1 基本情況

竹溪縣位于鄂、渝、陜?nèi)〗唤绲那匕蜕絽^(qū)，是漢江最大支流堵河的源頭、國(guó)家南水北調(diào)中線工程核心水源區(qū)之一。竹溪河是堵河的二級(jí)支流，發(fā)源于鄂、陜兩省交界處的鐵桶寨，流經(jīng)竹溪縣的龍壩、中鋒、城關(guān)和水坪等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，于縣河鎮(zhèn)小田壩村匯入縣河，全長(zhǎng)69.5km，落差755m，平均坡降3.9‰，流域面積662km2，占全縣總面積的19.9%。流域現(xiàn)有人口22.47萬人，耕地18.47萬畝，有效灌溉面積8.52萬畝，分別占全縣的60.2%，39.9%和53.5%，在竹溪國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要的地位和作用，是竹溪縣的“母親河”。

竹溪河為山區(qū)雨源性河流，地表水和地下水的補(bǔ)給均靠降水，流量與水位變幅很大，洪水持續(xù)期短，枯水期流量小，河段20年一遇洪峰流量達(dá)1259.29m3/s，河口多年平均流量8.09m3/s。

竹溪河新城段尾端位于水坪鎮(zhèn)境內(nèi)，河流在此繞桃花島形成S型回水灣，長(zhǎng)度2.4km，平均寬度68m。上世紀(jì)六七十年代，村集體將這段河道裁彎取直，攔截主河道興建向家匯電站，同時(shí)在裁彎取直故道進(jìn)、出口各修建1座涵洞，將故道與主河道連通，進(jìn)出口涵洞均無控制措施。上世紀(jì)八十年代開始，附近村民在故道內(nèi)修建堤梗，養(yǎng)魚種藕，由于竹溪河汛期來水量大，為防止洪水沖毀藕塘魚池，村民將進(jìn)口涵洞封堵，出口涵洞維持原狀。

2 水質(zhì)現(xiàn)狀

根據(jù)《全國(guó)水功能區(qū)劃報(bào)告（2011-2030年）》、《湖北省水功能區(qū)劃報(bào)告》、《十堰市水功能區(qū)劃報(bào)告》，竹溪河新城段目標(biāo)水質(zhì)為Ⅱ類。2018年6月檢測(cè)結(jié)果顯示，故道內(nèi)現(xiàn)狀水質(zhì)為劣V類，達(dá)不到水功能區(qū)目標(biāo)水質(zhì)要求，超標(biāo)因子主要為TP、TN、BOD5。

3 存在問題

3.1 內(nèi)源污染

故道內(nèi)現(xiàn)有16處魚塘，均為投肥養(yǎng)殖，魚類群落結(jié)構(gòu)不合理，食物鏈結(jié)構(gòu)失衡，水體水生植被及小型浮游生物、貝類嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致故道水生態(tài)系統(tǒng)自凈、修復(fù)能力降低；多年的投肥養(yǎng)殖加上其他污染物沉積,致使故道底泥中沉積大量富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)；投肥養(yǎng)殖和底泥污染是故道水質(zhì)退化的主要原因。

3.2 農(nóng)村生活污染

農(nóng)村生活污水中含有大量有機(jī)物，另外還有富營(yíng)養(yǎng)的氮磷物質(zhì)以及病菌、懸浮物等。其排放主要以排放面廣、分散、難于收集、水量水質(zhì)變化波動(dòng)大等為特點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致水體氮、磷超標(biāo)，富營(yíng)養(yǎng)化加劇，嚴(yán)重的直接導(dǎo)致藻類大量繁殖而形成水華。故道匯水面積范圍內(nèi)有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人口約為300人，污水直接分散入河。按城鎮(zhèn)與農(nóng)村生活污染物入河計(jì)算，主要污染物 COD入河量 4.12t/a、NH3-N入河量 0.40t/a、TP入河量0.10t/a、TN入河量0.94t/a。

3.3 農(nóng)業(yè)面源污染

農(nóng)業(yè)面源污染主要來源于農(nóng)田施肥、農(nóng)藥的使用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的過量化肥無法被植物吸收利用，氮、磷、鉀等養(yǎng)分直接隨著灌溉水、地表徑流等進(jìn)入水體。故道匯水面積范圍內(nèi)現(xiàn)有耕地面積0.15萬畝，主要種植小麥、玉米、水稻、棉花等作物，每年施用化肥（包括氮肥、磷肥、鉀肥和復(fù)合肥）的實(shí)物量為 268t。

3.4 水體連通性差

故道進(jìn)口與竹溪河主河道連通涵洞被人為封堵，故道水體連通性差，影響了故道的自凈能力?？菟诠实肋€存在斷流現(xiàn)象，生物多樣性銳減，水生態(tài)環(huán)境惡化。

3.5 資金投入不夠

資金投入不夠，基礎(chǔ)設(shè)施不完善。流域內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施不完善，農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)不健全。村莊排水多為地表漫流，居民生活污水不能到到有效處理，農(nóng)村生活污水的收集處理系統(tǒng)還需要大量的資金支持。

4 對(duì)策措施

水生態(tài)修復(fù)是一項(xiàng)理論復(fù)雜、因素眾多、操作困難的工作，既要因地制宜，又要符合科學(xué)，更要講究實(shí)效。按照水生態(tài)系統(tǒng)的理論，根故道據(jù)現(xiàn)在的實(shí)際狀況和湖北地區(qū)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合故道歷史成因分析，對(duì)修復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)、創(chuàng)造水中生物多樣性環(huán)境提出以下幾條對(duì)策措施。

4.1 清淤清障

故道內(nèi)魚塘堤梗和淤泥一方面破壞了河道的連續(xù)性，不利防洪，另一方面，魚塘投肥養(yǎng)殖沉積的污染底泥，持續(xù)釋放污染物，對(duì)河道水質(zhì)產(chǎn)生不利影響。疏挖清淤是將故道內(nèi)的行洪障礙物和污染底泥進(jìn)行清除，恢復(fù)河道功能。與此同時(shí)清除故道內(nèi)的水葫蘆、水花生、互花米草等強(qiáng)入侵能力的物種。

4.2 水生植物群落構(gòu)建

在故道修建濕地壩，適當(dāng)抬高故道內(nèi)水位，增大水力滯留時(shí)間，為大型水生植物群落的構(gòu)建創(chuàng)造條件，形成具有一定規(guī)模的濕地處理系統(tǒng)。

在濕地壩建設(shè)后形成的灘地和濕地進(jìn)行大型沉水植被優(yōu)化和引種，引導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)建立可自我更新的繁殖體庫，在此基礎(chǔ)上結(jié)合植物生長(zhǎng)狀況選擇合適的區(qū)域和物種進(jìn)行重點(diǎn)培育和人工輔助恢復(fù)及演替，優(yōu)化沉水植物種群結(jié)構(gòu)，通過沉水植被較強(qiáng)的凈化作用提升水質(zhì)和水生態(tài)系統(tǒng)自凈能力，同時(shí)為水生和兩棲生物等提供棲息地。

水生植被優(yōu)化的物種選擇原則，立足區(qū)域生態(tài)，選擇以鄉(xiāng)土水生植物作為濕地水生植被修復(fù)的主要素材，在當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有濕地植被的基礎(chǔ)上，開展水生植被優(yōu)化工作，適度引入耐污性好、抗風(fēng)浪強(qiáng)、凈化能力強(qiáng)的其他水生植物物種，如苦草、黑藻、微齒眼子菜等，增強(qiáng)生物多樣性，并兼顧景觀要求。

4.3 水系連通

恢復(fù)故道與竹溪河主河道的連通性，將已封堵的故道進(jìn)口涵洞疏通，在涵洞進(jìn)口設(shè)控制閘?？菟诠实纼?nèi)來水量較小或斷流時(shí)，開啟控制閘，引竹溪河水入故道；汛期竹溪河水位較高時(shí)關(guān)閉閘門，防止竹溪河洪水通過故道，對(duì)故道內(nèi)的水生植被造成破壞，使故道水生態(tài)朝健康方向發(fā)展。

結(jié)語

黨的十九大報(bào)告將“堅(jiān)持人與自然和諧共生”作為新時(shí)代堅(jiān)持和發(fā)展中國(guó)特色社會(huì)主義的基本方略之一，將生態(tài)建設(shè)提升到了新的高度。本文通過對(duì)竹溪河新城段存在的生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行分析，在技術(shù)層面提出了針對(duì)性對(duì)策措施。由于水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工作，從流域協(xié)調(diào)統(tǒng)一的角度考慮，以點(diǎn)帶面推進(jìn)實(shí)施全流域水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)竹溪河流域的全面、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展是十分必要的。