吳昊，馬晴

（北京市城市河湖管理處，北京 100089）

隨著近年來(lái)北京城市發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，城市功能得到了規(guī)劃與疏解[1]，隨之而來(lái)的是人們對(duì)河道水環(huán)境要求的日益提高。小月河河道功能也從防洪度汛為主，向防汛與水環(huán)境并重轉(zhuǎn)變。在汛期，防汛工作需要的低水位運(yùn)行與日常維持水環(huán)境所需的景觀水位，是相對(duì)矛盾的存在。因此，在汛期尤其是在降雨后，河道水環(huán)境的改善工作就變得復(fù)雜且具有討論和研究的意義。

1 河道現(xiàn)狀

1.1 河道基本情況

小月河自祁家豁子閘至入清河暗溝口止，全長(zhǎng)6.3 km，設(shè)計(jì)洪水位41.551～43.260 m，設(shè)計(jì)河底高程38.630～40.460 m，最高蓄水位41.472 m，設(shè)計(jì)邊坡1∶2，堤防工程級(jí)別為3級(jí)，河道按10 a一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。學(xué)清閘位于學(xué)清暗溝入口上游（樁號(hào)9+300）處，該閘共有3孔4 m×2.8 m平板鋼閘門(mén)，設(shè)計(jì)水位41.472 m，閘底板高程38.672 m，設(shè)計(jì)流量62 m3/s。學(xué)清閘平時(shí)小開(kāi)度穿流，維持景觀水位，汛期降低水位泄洪。2007年，在小月河河道左岸修建中水管線(xiàn)，并在清華東路橋下游及科薈橋上游修建2個(gè)出水口，其中清華東路橋下游出水口有計(jì)量設(shè)施，于2008年4月開(kāi)始為小月河補(bǔ)水，出水口直徑300 mm，最大流量0.21 m3/s。小月河及土城溝河道平面，如圖1所示。

圖1 小月河及土城溝河道平面

1.2 河道現(xiàn)存問(wèn)題

1.2.1 水源補(bǔ)充略顯不足

西土城溝為祁家豁子閘及小月河上游河道，日常來(lái)水量約為0.77 m3/s。小月河河道日常通過(guò)祁家豁子閘供水約0.45 m3/s，由于水流調(diào)配上的工作安排，小月河中水口長(zhǎng)年處于關(guān)閉狀態(tài)。2021年，學(xué)清閘汛期維持日常景觀水位40.80 m，按表1中《小月河河道水位庫(kù)容關(guān)系表》查得該水位庫(kù)容量為7.29萬(wàn)m3，按上述數(shù)據(jù)估算小月河日常穿流使河道水體整體置換約需不到2 d時(shí)間。在汛期有較大降雨時(shí)，由于河道防洪標(biāo)準(zhǔn)較低，導(dǎo)致降雨期間水位上漲迅速。祁家豁子閘上游至小月河全線(xiàn)為保障防汛安全，需根據(jù)降雨預(yù)報(bào)及暴雨預(yù)警情況提前泄空河道，并在降雨過(guò)程中全力泄洪。在降雨過(guò)程接近尾聲時(shí)，需密切觀察水體質(zhì)量，待水質(zhì)好轉(zhuǎn)時(shí)祁家豁子閘及學(xué)清閘將進(jìn)行閉閘操作攔蓄尾水，逐漸恢復(fù)河道景觀水位。此時(shí)因祁家豁子閘上游河道也需要恢復(fù)景觀水位，故無(wú)法及時(shí)向小月河供水，使得小月河恢復(fù)景觀水位并進(jìn)行水體置換變得更加困難，這也導(dǎo)致河道水體內(nèi)部分污染物堆積發(fā)酵，從而產(chǎn)生水體異味加劇污染狀況惡化。

表1 小月河水位庫(kù)容關(guān)系

1.2.2 降雨過(guò)程中存在的污染現(xiàn)象

北京城區(qū)的降水主要集中在每年汛期的6—9月。首先是降雨過(guò)程中雨水裹挾了空氣中的污染物質(zhì)[2]，在地表徑流環(huán)節(jié)又?jǐn)y帶了地表的污染物，流入河道時(shí)對(duì)入河管道產(chǎn)生一定程度沖刷，導(dǎo)致大量垃圾等污染物大面積漂浮在河面上，此問(wèn)題尤其在入汛初期更為嚴(yán)重。而在進(jìn)入汛期以前，為減少汛期降雨對(duì)城區(qū)路面排水造成壓力[3]，市政排水單位會(huì)將河道內(nèi)排水管道中的翻板閘打開(kāi)，因此在有較強(qiáng)降雨時(shí)，排水管道內(nèi)水位升高，污水將隨雨水一起排放到河道中造成一定污染，在降雨結(jié)束后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)依然持續(xù)有污水入河現(xiàn)象。

1.2.3 河道淤積造成污染

水體底泥污染是全球范圍內(nèi)的一個(gè)重要環(huán)境問(wèn)題，河底污染物質(zhì)主要通過(guò)大氣沉降、污水入河、雨水沖刷等方式進(jìn)入水體，最后沉積到河道底泥當(dāng)中并逐漸集中起來(lái)形成河道淤積[4]。小月河在日常維持景觀水位期間，河道水體維持穿流作業(yè)。穿流過(guò)程中，水流較小、水體流速較慢，對(duì)河底形成淤積起到推波助瀾的作用。尤其是汛期的6—9月，日常溫度較高，河底淤積中有機(jī)物受高溫影響迅速分解，使水體富營(yíng)養(yǎng)化加劇[5]，導(dǎo)致水體散發(fā)出惡臭氣味影響周邊環(huán)境。同時(shí)，水體富營(yíng)養(yǎng)化使水華大面積發(fā)生，而水華導(dǎo)致水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)匱乏并大量消耗水中氧氣，最終導(dǎo)致水中生物大量死亡，使水環(huán)境急劇惡化、形成惡性循環(huán)。

2 應(yīng)對(duì)辦法

2.1 科學(xué)調(diào)度

當(dāng)汛期接到預(yù)報(bào)有大雨來(lái)臨時(shí)，小月河為保證安全度汛需要泄空河道。大雨過(guò)后，若河道內(nèi)水質(zhì)較為惡劣，應(yīng)在雨后繼續(xù)下泄部分污染水體，待水質(zhì)有所好轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行攔蓄尾水操作。在蓄水過(guò)程中，如果水質(zhì)再度惡化，將放緩恢復(fù)水位速度，做到邊恢復(fù)水位邊穿流，以確保河道內(nèi)水體質(zhì)量。如果在雨后水質(zhì)長(zhǎng)時(shí)間較差或周邊居民對(duì)水體污染情況反應(yīng)強(qiáng)烈時(shí)，將利用小月河河道內(nèi)中水管線(xiàn)進(jìn)行補(bǔ)水作業(yè)，加大河道局部高質(zhì)量水源補(bǔ)充，提高水體質(zhì)量恢復(fù)速度，緩解水環(huán)境壓力。

2.2 應(yīng)急處置

2.2.1 水面漂浮物、垃圾等污染物

入汛初期降雨帶來(lái)的水體污染，以水面漂浮的固態(tài)垃圾為主，針對(duì)此類(lèi)污染應(yīng)首先在入河管道出水口附近安裝攔污裝置，對(duì)入河污染物進(jìn)行初步物理攔阻，其次在河道中安裝攔網(wǎng)，對(duì)水面漂浮物質(zhì)進(jìn)行二次物理攔截，同時(shí)安排工作人員及時(shí)對(duì)水面漂浮物及攔網(wǎng)內(nèi)污物進(jìn)行人工打撈。

2.2.2 水面油污、水華等污染物

應(yīng)對(duì)突發(fā)大面積水華及河道出水口排污等水體污染事件，首先對(duì)污染源進(jìn)行初步判斷，對(duì)不同種類(lèi)的污染源進(jìn)行相應(yīng)的制劑潑灑[6]，并加大河道水體穿流速度，盡快置換污染水體及時(shí)恢復(fù)水環(huán)境。使用制劑潑灑方法應(yīng)對(duì)水體污染事件，優(yōu)點(diǎn)是能快速見(jiàn)效、對(duì)局部污染處理效果好，但存在一定局限性。當(dāng)河道發(fā)生大面積污染時(shí)，制劑不能覆蓋全局，而平時(shí)河道維持小開(kāi)度穿流，水體置換慢，使得制劑殘留物易對(duì)水體造成二次污染。當(dāng)汛期有較大降雨需大開(kāi)度泄洪時(shí)，制劑會(huì)隨水流快速下泄，使得此方法無(wú)法起到有效作用。

2.3 水生態(tài)治理

目前，為緩解河道水體富營(yíng)養(yǎng)化程度，恢復(fù)水體自?xún)裟芰?，首先，采用定期清理河底淤積的辦法，以達(dá)到減少磷、氮等化學(xué)成分堆積的目的。其次，對(duì)土城溝及小月河河道架設(shè)了河底增氧設(shè)備，有效緩解了因藻類(lèi)大量繁殖導(dǎo)致河道內(nèi)其他生物缺氧而大面積死亡的現(xiàn)象，減少了水體惡臭情況發(fā)生。此外，在河道內(nèi)引入水生植物、微生物等建立河道水生態(tài)新平衡，提高水體自?xún)粜Ч?。但是，汛期河道需要大流量泄洪，致使水中生物易被排放到下游，無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果。

3 對(duì)未來(lái)的展望

3.1 增加上游來(lái)水量

近年來(lái)，北京利用南水北調(diào)、東水西調(diào)等工程大范圍調(diào)水，從一定程度上緩解了缺水狀態(tài)，改善了地表水水質(zhì)[7]。如表2所示，就小月河河道上游引、供水量來(lái)看，1990年上游來(lái)水量為152.32萬(wàn)m3，2008年啟用中水管線(xiàn)引進(jìn)中水水源后來(lái)水量為605.41萬(wàn)m3，2021年上游來(lái)水量增加到2 071.87萬(wàn)m3。近30多年，從小月河上游來(lái)水量變化可以明顯看出，小月河供水量呈逐年遞增趨勢(shì)。在此趨勢(shì)下，小月河河道補(bǔ)充水源不足的問(wèn)題，將隨著北京城市發(fā)展及市民、市政府對(duì)水環(huán)境問(wèn)題的重視，在不久的將來(lái)從根本上得到改善，也將徹底解決水流調(diào)配工作中“巧婦難為無(wú)米之炊”的窘境。

3.2 減少污染物入河

小月河常年污染物入河主要有2種形式：①周邊企業(yè)利用排水管道進(jìn)行偷排作業(yè)，導(dǎo)致污染物沿排水管道進(jìn)入小月河；②汛期為減少路面道路積水壓力，人為將排水管道內(nèi)翻板閘打開(kāi)，致使污染物隨雨水進(jìn)入河道中。要治理污染物入河，一方面需要相關(guān)部門(mén)加大監(jiān)管力度，并責(zé)令企業(yè)加強(qiáng)責(zé)任意識(shí)；另一方面需要進(jìn)一步完善雨水入河管網(wǎng)系統(tǒng)，盡可能使雨污管道之間徹底隔絕，加大對(duì)排水管道定期清理頻次，減少管道內(nèi)淤積，由此污染物入河問(wèn)題才能得到根治。

3.3 完善水生態(tài)系統(tǒng)

因小月河在汛期有排洪任務(wù)，致使入河生物難以在大流量泄洪時(shí)繼續(xù)維持在河道中，這是河道水生態(tài)系統(tǒng)面臨的最大問(wèn)題。鑒于此，在河道引入生物物種時(shí)，應(yīng)盡量選取適應(yīng)能力強(qiáng)、有一定附著能力的物種，同時(shí)做好鑒別，保證不出現(xiàn)生物物種入侵情況。在不妨礙河道行洪的情況下，可以在河底或河墻等位置建造小型人工魚(yú)巢、沉水植物定植器等便于水生物著床定居，最終在河道內(nèi)形成新的生態(tài)系統(tǒng)，從而大幅提升水環(huán)境自我修復(fù)能力。

4 結(jié)語(yǔ)

小月河河道水環(huán)境改善是一項(xiàng)綜合治理工作，既需要城市的發(fā)展規(guī)劃，又需要科技水平的提高，既需要在防汛、污染處理、企業(yè)監(jiān)管、水生態(tài)研究等多種不同專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中尋求聯(lián)系，又要在各種矛盾中維系平衡，最終達(dá)成人水和諧，形成城區(qū)河道特有的水環(huán)境體系。