周易強

（廣西禹源勘測設(shè)計有限公司，廣西 玉林 537000）

0 引言

蘇煙水庫位于玉林市玉州區(qū)大塘鎮(zhèn)蘇煙村，是一座中型水庫，水庫集雨面積14.7 km2，2010 年完成除險加固后總庫容為1934 萬 m3，有效庫容 1549 萬 m3，多年平均來水量 5515 萬 m3（包括通過引水隧洞從大容山電站發(fā)電尾水每年引入4045 萬m3）。從2000 年4 月起，蘇煙開始向玉林市城區(qū)供水（向玉林市自來水公司供原水），成為玉林市城區(qū)生活飲用水的主要水源地。該水源地設(shè)計供水能力為10 萬t/d，供水控制人口50 萬人。同時蘇煙水庫是全區(qū)十多個重要水源地之一。蘇煙水庫是玉林市城區(qū)重要的飲用水水源地，對玉林市城區(qū)人民的生活、生產(chǎn)安全起到至關(guān)重要的作用，必須采取必要的措施對蘇煙水庫水源進行有效的保護。

1 水功能區(qū)

2000 年8 月，玉林市人民政府印發(fā)《關(guān)于加強蘇煙水庫和大容山水庫環(huán)境保護的決定》（玉政發(fā)[2000]35 號），劃定了蘇煙水庫和大容山水庫保護區(qū)。2003 年3 月14 日，自治區(qū)水利廳組織有關(guān)部門及專家的評審?fù)ㄟ^了《廣西玉林市城區(qū)飲用水水源地保護規(guī)劃報告》，也提出了蘇煙水庫和大容山水庫的保護區(qū)范圍和水質(zhì)保護目標(biāo)。一級保護區(qū)：蘇煙水庫、大容山水庫庫區(qū)及沿岸100 m 內(nèi)。二級保護區(qū)：蘇煙水庫、大容山水庫的包括玉州區(qū)、北流市、興業(yè)縣部分地區(qū)在內(nèi)的集水區(qū)域。

2 水源地存在主要問題

2.1 現(xiàn)狀水質(zhì)情況

根據(jù)多年對蘇煙水庫水質(zhì)監(jiān)測資料成果按豐、枯水期進行可靠性、代表性及合理性的分析，蘇煙水庫水源地的富營養(yǎng)化程度屬于中度營養(yǎng)化，蘇煙水庫壩首（玉林市自來水公司取水點）現(xiàn)狀水質(zhì)為Ⅱ～Ⅲ類，滿足生活用水的水質(zhì)要求[1]。但一級保護區(qū)外圍水質(zhì)為Ⅲ～劣Ⅳ類，特別是大雙河口的來水水質(zhì)為劣Ⅳ類（局部時段達Ⅴ類），不符合飲用水水源保護區(qū)水質(zhì)保護目標(biāo)Ⅱ類水標(biāo)準的要求。

2.2 原因分析

經(jīng)調(diào)查分析，蘇煙水庫二庫水質(zhì)主要是受到上游大雙村生活污水和農(nóng)田種植排放的含磷氮廢水的影響，水中污染物總磷和總氮含量已達到富營養(yǎng)化水質(zhì)指標(biāo)，超過藻類生長的最低值[2]。如果不采取相應(yīng)的措施進行控制，水中氮磷濃度將進一步積累，達到富營養(yǎng)化的程度，藻類將大量繁殖，破壞整個水庫的水生態(tài)平衡，有可能使水庫無法作為玉林城區(qū)生活水源地的嚴重后果[3]。

3 水源地治理的必要性

玉林市人均擁有水資源量2380 m3，是廣西人均擁有量的1/2，與全國水平相當(dāng)。玉林城區(qū)南流江以上流域面積728 km2，多年平均年徑流量為5.76 億m3，人均擁有水資源量則只有752 m3，只是廣西的1/5、全國的1/3，低于世界通用缺水標(biāo)準的下限（1000 m3/人），說明玉林城區(qū)是一個嚴重缺水的地區(qū)。特別是南流江及其支流清灣江上游枯水期來水量少，水質(zhì)差，常年水質(zhì)多為Ⅳ～Ⅴ類水，已不能滿足玉林城區(qū)人民生活的需要。玉林城區(qū)周邊的水庫中，大多數(shù)水質(zhì)不能達到Ⅱ類水要求，現(xiàn)已把蘇煙、大容山、江口等水庫列為城區(qū)供水水庫。因此，蘇煙水庫水資源對玉林市經(jīng)濟社會的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用，必須加強管理和保護。

根據(jù)玉林市城市總體規(guī)劃發(fā)展目標(biāo)：到2015 年玉林市城區(qū)將發(fā)展到50 萬人，建成區(qū)面積54 km2，為現(xiàn)有城區(qū)人口和面積的1.7 倍，將成為桂東南政治、經(jīng)濟、文化、信息的中心和廣西最具有活力的新興城市，同時將對水資源的質(zhì)和量的需求提出更高的要求。而玉林市城區(qū)位于南流江上游，枯水期徑流量很小，水質(zhì)亦變差，供水能力十分有限；玉林市城區(qū)地下水由于長期超采，在局部地區(qū)造成地面塌陷和水質(zhì)污染，現(xiàn)控制地下水開采量為3.3 萬m3/d，為原有開采量的50%左右。因此，充分利用和保護好城區(qū)附近已建成的蘇煙、大容山等供水水庫的水源，是玉林市實施戰(zhàn)略性發(fā)展和全面建設(shè)小康社會面臨而亟待解決的緊迫任務(wù)。

經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，蘇煙水庫集雨范圍中的大雙村和上地坡村人口近達3000 余人。村民生活污水和禽畜尿糞垃圾都直排入庫。再者，兩水庫周邊毀自然水源林改種速生桉林等作物，火燒煉山又施化肥和藥物，也造致污染入庫。大雙村入庫河口水質(zhì)為Ⅳ類，超標(biāo)污染物主要是CODMN、氨氮、總磷、總氮和糞大腸桿菌，蘇煙水庫二庫的富營養(yǎng)化已屬中度，其一級保護區(qū)外圍水質(zhì)已是Ⅲ～Ⅴ類，不符合飲用水水源保護目標(biāo)Ⅱ類標(biāo)準要求。塑料的廢物形成的白色污染也開始出現(xiàn)。

從現(xiàn)狀人工濕地建設(shè)投入運行來看，人工濕地保護水源技術(shù)對去除揮發(fā)酚等有機會污染物和某些金屬有一定的效果[4]。但人工濕地受到土地征用的制約，規(guī)模有限，凈化能力有限，特別是洪水時期，大部分的污染源隨著洪水進入到二庫庫區(qū)，庫區(qū)生物浮床的凈化能力有限，不少污染源長期滯留在二庫庫區(qū)。二庫作為一個天然的氧化塘，由于目前其水質(zhì)已進入中富營養(yǎng)狀態(tài)，已不能充分發(fā)揮其天然氧化的作用，位于二庫與主庫之間通過大雙跨庫路下的深層連通管，二庫中富營養(yǎng)水質(zhì)存在直接流入主庫的途徑，從而影響到主庫的水源質(zhì)量。因此，二庫整治是蘇煙水庫水源治理工程亟待解決的緊迫任務(wù)。

4 水源地治理的方案

4.1 治理方案

根據(jù)存在的問題，本次擬以下治理方案：①為了確保蘇煙水庫水質(zhì)，擬將主庫與二庫水體徹底分離，同時在二庫位置建設(shè)灌溉引水隧洞，主庫水源只作為玉林城區(qū)引水水源，二庫水源作為專用灌溉用水。②同時為了防止人、畜進入保護區(qū)，進行放牧、傾倒垃圾、取砂取土等破壞行為，避免人為破壞、偷渡等惡性事件的發(fā)生，飲用水水源地一、二級保護區(qū)應(yīng)設(shè)置管理防護措施。擬在蘇煙水庫的主壩、庫周道路、上地坡以及二庫庫周道路設(shè)置隔離防護措施。庫區(qū)除了上述的村屯外，基本為山坡林地，人煙罕至，山坡林地已對水庫周邊形成了天然的屏障，與增設(shè)的隔離措施形成封閉，達到封閉管理的效果。③利用生物生態(tài)工程技術(shù)措施。生物生態(tài)技術(shù)就是人們常說的人工濕地、生態(tài)植物浮床、生物附著基、生態(tài)網(wǎng)膜、人工介質(zhì)等，它是包括微生物、水生植物、水生動物等組成的生態(tài)平衡系統(tǒng)，建立生態(tài)平衡鏈，利用生物生態(tài)技術(shù)措施保護水資源。

4.2 治理方案設(shè)計

4.2.1 二庫壩改建方案

現(xiàn)狀二庫壩壩頂寬約5.4 m，壩頂高程為140.40 m～140.90 m，為泥結(jié)石路面。在124.00 m 高程有一連通涵洞，采用城門洞形式，斷面尺寸為1.2 m×1.7 m（b×h），無閘門控制；在右岸136.00 m 高程處有4 根直徑1.2 m 連通砼管，無閘門控制。通過連通涵二庫中富營養(yǎng)水質(zhì)直接流入主庫，主庫、二庫水位差不大，故現(xiàn)狀二庫壩僅作為附近村民跨庫交通作用。

本次設(shè)計在原二庫壩單邊往主庫方向填土培厚加高，在滿足原交通功能的基礎(chǔ)上起到隔離主庫與二庫的作用，將主庫與二庫水體徹底分離，建成后二庫作為附近村莊農(nóng)民納污水體和灌溉水體，杜絕主庫污染隱患，根治蘇煙水庫污染問題。在連通涵設(shè)置閘門及新建灌溉放水隧洞，建成后主庫水源只作為玉林城區(qū)供水水源，二庫水源作為專用灌溉用水。

4.2.2 隔離防護措施

為了防止人、畜進入保護區(qū)，進行放牧、傾倒垃圾、取砂取土等破壞行為，避免人為破壞、偷渡等惡性事件的發(fā)生，飲用水水源地一、二級保護區(qū)應(yīng)設(shè)置管理防護措施。擬在蘇煙水庫的主壩、庫周道路、上地坡以及二庫庫周道路設(shè)置隔離防護措施。庫區(qū)除了上述的村屯外，基本為山坡林地，人煙罕至，山坡林地已對水庫周邊形成了天然的屏障，與增設(shè)的隔離措施形成封閉，達到封閉管理的效果。

1）主壩

（1）營27X3井應(yīng)用排砂采油工藝技術(shù)恢復(fù)生產(chǎn)是成功的，投產(chǎn)初期取得了日產(chǎn)液15.5t、日產(chǎn)油7.1t、含水率54.5%的效果。

蘇煙水庫的輸水隧洞取水口位于主壩和溢洪道之間，為了避免取水口受到人為的破壞，本次在溢洪道交通橋橋頭起，沿著主壩壩腳修建隔離措施至大壩左側(cè)山體，并在上壩路路口設(shè)一扇鐵門，除了水庫管理人員外，防止其他閑雜人員進入主壩、溢洪道及隧道取水口。隔離防護段長600 m。同時為了方便村民上山耕作、放牧，在大壩左側(cè)修建上山便道，長度約300 m。

防護隔離措施采用浸塑隔離網(wǎng)+預(yù)制鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)，浸塑隔離網(wǎng)浸塑后網(wǎng)絲直徑3.8 mm，網(wǎng)眼50 mm×50 mm，網(wǎng)高2.0 m，預(yù)制鋼筋混凝土柱采用（長×高=200 mm×200 mm）C25 混凝土結(jié)構(gòu)，間距為3 m；其中浸塑隔離網(wǎng)面積為1200 m2，混凝土樁200 根，新增鐵門一處，尺寸為4 m×2.5 m。

2）庫周道路至上地坡

為了避免村民進入水庫庫區(qū)活動，造成水源污染事件，庫周道路防護措施采取刺繩刺網(wǎng)隔離網(wǎng)+預(yù)制鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)，隔離防護措施沿著大雙跨庫路至上地坡村村莊的右側(cè)的山腳，總長為4000 m。該段共需設(shè)混凝土樁1334 根，刺繩刺網(wǎng)隔離網(wǎng)網(wǎng)高1.5 m，面積6000 m2。

3）二庫庫周道路

隔離防護措施從二庫新建放水隧洞進口左側(cè)的山嶺起至譚田屯道路左側(cè)的山嶺處。防護隔離措施采用刺繩刺網(wǎng)隔離網(wǎng)+預(yù)制鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)，總長為2100 m。該段共需設(shè)混凝土樁700 根，刺繩刺網(wǎng)隔離網(wǎng)網(wǎng)高1.5 m，面積3150 m2。

4.2.3 生態(tài)植物措施布置

1）生態(tài)網(wǎng)膜

生態(tài)網(wǎng)膜是附著生物人工介質(zhì)之一，采用高分子聚乙烯材料制作而成，可為細菌和微型動物等提供附著基質(zhì)，以形成周叢生物集合體，附著的周叢生物是水生態(tài)系統(tǒng)中起獨特作用的組成部分，特別在富營養(yǎng)化水體中對于物質(zhì)循環(huán)和湖泊初級生產(chǎn)中起重要作用，附著生物人工基質(zhì)一方面可提高水體自凈力的作用，同時在工程區(qū)可阻隔大分子顆粒物的進入，為富營養(yǎng)化水體生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)提供支持。

微生態(tài)系統(tǒng)是水生態(tài)系統(tǒng)中的一個具有獨特作用的組成部分，在湖泊物質(zhì)循環(huán)和初級生產(chǎn)過程中起重要作用。生物附著基、網(wǎng)膜工程內(nèi)容包括生態(tài)網(wǎng)膜、微生態(tài)附著基的布設(shè)，通過測定生態(tài)網(wǎng)膜與微生態(tài)附著基表面附著物的飽和度來確定其清除時間，清除附著物可直接帶走水體中的營養(yǎng)鹽，逐步形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。從而提高水體的凈化能力，最終實現(xiàn)持續(xù)改善水源地水質(zhì)的目標(biāo)。主要技術(shù)指標(biāo)：飽和度750 g/m2以上。

2）植物浮床

采用生態(tài)植物浮床技術(shù)治理水環(huán)境與生態(tài)修復(fù)的工藝原理是：通過植物在生長過程中對水體中氮、磷等植物必需元素的吸收利用，及其植物根系和浮床、基質(zhì)等對水體中懸浮物的吸附作用，富集水體中的有害物質(zhì)，與此同時，植物根系釋出大量能降解有機物的分泌物，從而加速了有機污染物的分解，隨著部分水質(zhì)指標(biāo)的改善，尤其是溶解氧的大幅度增加，為好氧微生物的大量繁殖創(chuàng)造了條件，通過微生物對有機污染物、營養(yǎng)物的進一步分解，使水質(zhì)得到進一步改善，最終通過收獲植物體的形式，將氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)以及吸附積累在植物體內(nèi)和根系表面的污染物搬離水體，使水體中的污染物大幅度減少，水質(zhì)得到改善，從而為水生生物的生存、繁衍創(chuàng)造生態(tài)環(huán)境條件，為最終修復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)提供可能。

本次工程增設(shè)生態(tài)植物浮床6670 m2（10 畝），結(jié)合之前已建的浮床（10 畝），環(huán)繞布置在二庫連通涵洞進水口水面；在二庫水面植物浮床周邊設(shè)置生態(tài)網(wǎng)膜0.5 萬m2。

5 結(jié)語

工程規(guī)劃于2020 年10 月開工，2022 年9 月竣工，工程建成后，將極大的改善水庫及周邊的環(huán)境、凈化水質(zhì)、提高水源質(zhì)量、改善人民的生活用水，保證玉林市城區(qū)供水安全，提高群眾的生活水平，并對玉林市城區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展起到積極的作用。