广东省珠江三角洲地区中小河流水生态现状及修复对策初探

黄显东

(广东省水利电力勘测设计研究院,广东 广州 510235)



广东省珠江三角洲地区中小河流水生态现状及修复对策初探

黄显东

(广东省水利电力勘测设计研究院,广东 广州 510235)

珠三角中小河流水环境污染问题日益突出,水生态环境受到极大影响。结合珠三角地区河道水生态环境现状,对水生态修复对策进行了初探,包括加强源头控制、完善城镇污水收集及处理、面源污染治理、开展重点区域水生态系统修复、建设滨水区及加强系统管理等措施。最后简要介绍了茅洲河界河综合治理工程案例,该工程充分考虑了两岸排涝、堤防、道路交通、截污治污和岸线美化等内容,工程设计遵循自然、人水和谐的理念,可为中小河流水生态修复提供参考。

珠江三角洲；中小河流；水生态；修复

1 中小河流概况

广东省是一个中小型河流众多的省份。据统计,集雨面积在200～3 000 km2之间的干、支河流共262条,广东省境内总集雨面积为11.49万km2,占广东省国土总面积的64.5%。其中西江流域(广东省境内)35条,北江流域68条,东江流域39条,韩江流域30条,珠江三角洲20条,粤东诸河20条,粤西诸河50条。在广东省中小河流中,约80%属于山丘区河流,平原区河流较小[1],而珠江三角洲地区中小河流多为平原区城市型河流。

2 珠三角中小河流水生态现状

珠江三角洲河涌交错,流域面积仅占珠江流域总面积的5.9%,但废、污水排放总量却约占全流域排污总量的50%。在珠江三角洲地区经济社会迅猛发展的同时,珠三角水环境污染问题日益突出、湿地资源大幅减少、咸潮上溯不断加强,生态环境受到极大影响,主要存在以下主要问题：

1) 污染形势呈区域性蔓延

随着珠江三角洲地区城乡一体化进程的加速,各行政区的水环境受到周边地区的影响越来越大,逐渐发展成为区域性污染。如深圳和惠州、东莞,广州和佛山、东莞、中山和珠海等均存在突出的双边或多边跨市区污染问题。2014年环境质量公报显示,珠江三角洲部分城市河段包括佛山水道、深圳河、观澜河、龙岗河、淡水河、东莞运河、石马河和前山河水质属重度污染,主要污染指标为氨氮、总磷和耗氧有机物。

2) 面源污染加剧水体恶化

据调查,珠江三角洲地区面源污染正不断加剧区域水体恶化,面源污染包括城镇生活污水及固体废弃物、畜禽养殖、农业面源污染、水土流失和城镇地表径流等。主要污染因子为氨氮、高锰酸盐指数、溶解氧、石油类等,局部江段存在汞、镉、砷、六价铬和铅等重金属的污染。总体而言,以氨氮为主的农业面源污染已经成为珠三角地区水环境污染的主体。

3) 珠江口生态系统遭受破坏

珠江三角洲地区各城镇产生的大量污染物通过河流或直接排放到珠江口河网中,致使近岸海洋生态环境遭到破坏。近年来珠江口富营养化问题严重,赤潮发生频繁,影响范围广,经济损失大。1998年珠江口发生特大赤潮,造成3.5亿元的经济损失。2000年8月,深圳坝光至惠阳澳头海域发生赤潮,面积约20 km2,此次赤潮导致东升网箱养殖区养殖的卵形鲳参、美国红鱼、红鳍笛鲷、师鱼等大批死亡。

珠江三角洲有八大口门入海,每年的进潮量很大。据初步统计,珠江口常年受咸水影响的土地面积为4.6×104hm2左右。咸潮入侵一方面会使水质恶化,影响农业生产,威胁饮用水源,另一方面会造成会潮点和盐水楔的上移,引起河道泥沙沉积的变化,破坏出海航行水道,还会造成取水口被迫上移,原有水域排灌系统失效,此外还有可能引起地下水位上升,造成土地盐碱化。

此外近年来,珠江三角洲沿海防护林,特别是红树林破坏严重,海岸侵蚀有不断加剧的趋势。

4) 流域土地开发利用改变河流生态系统

土地利用开发的不合理还造成了珠江三角洲地区水量及水动力条件的变化,造成诸如河道分流关系及形态变化、入海水量变化、口门淤积、岸滩变化等问题。

珠江下游及三角洲堤防工程的建设保障了流域的防洪安全,使得河流生态系统免遭毁灭性打击,却同时阻断了河流的横向连通性,阻断了河流与漫滩、洪积平原、滩涂、湿地之间的营养物质输送通道,对河流生态系统造成一定胁迫。

随着珠三角城市化程度的扩展,天然河道的渠道化及河滩地急速减少,河口滩地过度围垦,造成珠江河口红树林等湿地资源大面积退化、消失,河口区域的水生动植物生存环境遭受严重破坏,生物多样性下降。

5) 水污染问题突出,生物多样性下降

珠三角流域每年经八大口门进入珠江河口的污染物均大大超过珠江河口的自净能力,以致水体氨氮、总磷含量增加,重金属和有机污染加重,溶解氧持续下降。据调查,珠江河口区的污染使栖息该区域的鲷科、石首科、带鱼、乌贼、中华对虾等经济鱼类和经济虾类连续出现大量死亡,洄游产卵繁殖的狮鱼、马鲛等鱼类锐减。

3 水生态修复对策探讨

1) 加强污染源源头控制

推行清洁生产源头治理措施,加强工业污水的回收利用,强化工业点源治理,严格控制新污染源,减少工业污水的排放量；根据城镇生活用水水质的不同要求,推行中水回用,减少生活污水的排放量；控制畜禽牧场、农业、种植业、水产养殖等污染；加强城镇绿化系统建设,提高城镇垃圾的及时收集与处理,减少城市城镇污染物量。

2) 完善城镇污水收集系统和污水处理设施

不断完善现有污水收集管网系统,加快污水处理厂规划和污水收集管网建设；对没有污水收集管网的地区,采取分散与集中处理相结合的方式；在有条件的地方,建立和完善中水收集、处理系统,提高水资源利用率。

3) 治理面源污染

逐步建设面源污染处理系统,通过设置植被缓冲带、自然湿地等措施,充分利用土地和植被的净化能力,截留净化农村径流中的氮磷及有机物,同时对城市面源污染进行适度处理。

4) 选择重点区域开展水生态系统修复

珠三角地区中小河流部分地区水生态系统破坏严重,应逐步选择具有代表性和典型意义的一些地区开展水生态系统保护与修复工作,充分运用湿地、水生动植物、微生物、底泥改善、港渠修复等工程技术,修复被污染水体的水质和水生态系统[2]。

5) 建设滨水区

滨水区建设既是水污染治理与水生态系统保护的重要组成部分,也是人文景观、休闲娱乐的重要组成部分[3]。对河道岸线尽可能采用自然形态、增加绿化植被,恢复滨水生态,同时将历史文化与城市水资源优势相结合,强调滨水区功能的完整性、开放性及共享性,充分体现岭南地区的滨江特色。

6) 加强系统管理

明确水资源管理的组织机构和有关部门的职责,建立统一的水资源管理体制；加强法制建设,完善政策法规体系,严格依法管理；加强行政监管力度,调整产业结构,确保工业污染源达标排放,确定水域允许纳污量,优化排污口分布,控制污染物排放总量；合理规划监测站点,采用现代化技术装备对水质进行实时动态监测,建设水生态管理信息系统,提高管理水平；加大宣传力度,提高公众的水资源意识和环境意识,鼓励、组织公众对水资源保护的实质性参与,建设节水、防污型社会。

4 中小河流水生态修复实践

珠三角地区近期开展了大量中小河流生态修复工程建设,包括深圳市观澜河综合整治工程、广州市石井河综合整治工程、石马河流域干流治理工程、东莞市挂影洲围中心涌水环境综合整治工程、惠州金山河综合整治工程等,通过这些河流整治工程发展和完善了河流水生态修复的理论和技术方法,同时也取得了可观的环境效益和社会效益。下面仅以茅洲河界河段综合整治为例,予以简单介绍。

1) 现状情况及存在的问题

据调查,茅洲河界河段两岸无序侵占河道现象严重,河道断面缩窄29%～62%,堤外占滩、占地严重影响河道行洪。且两侧堤防均存在沿河堤顶高程高低不均的情况,其中上、下游高,中游和河口低,堤防防洪能力较低。下游由于地势低洼易受淹,为防洪排涝及防止海潮倒灌,在支流河涌出口处建有水闸(泵站)。但由于日管理不善,年久失修,部分涵闸(泵站)已老化。

由于茅洲河流域大部分地区尚未形成合理的排水系统,污水收集率和处理率低,大量雨污水排入流域各支流、干流,水质已全面恶化。各支流实际上已成为纳污水沟,各种垃圾漂浮物及污染物随支流河水汇入干流,使得干流水质严重污染,河水黑臭,水质全年为劣Ⅴ。

2) 工程任务及目标

茅洲河界河综合整治工程是以防洪(潮)和河道整治工程为主,结合进行排涝、治污截污和水环境整治等综合性整治工程。工程建设内容包括茅洲河界河(茅洲河出海口至塘下涌口之间)约12 km河段河道整治、两岸堤防加固、穿堤建筑物以及堤防管理范围内涉及到的道路(市政道路、堤路)、污水管布设、市政管线、景观等,最终实现“堤防安全,水变清,景变美”的整治目标。

3) 工程设计思路

茅洲河界河综合整治分为城区段和海堤段进行治理方案的统一规划和实施。城区段主要考虑市政发展的需要及建设用地的限制,结合周边环境的需要,对无条件进行大片绿化的堤防进行简单的绿化及点缀,直立墙面进行建筑贴面装饰等,体现东莞和深圳俩地的城市文化,因地制宜的进行堤防建筑设计。海堤段突出堤防生态景观要求及市政道路要求,强调与城市未来发展相互匹配,符合城市建设总体规划,考虑充分利用原有的滨海景观,通过拓展和突出滨海休闲长廊及景观大道的设计理念,进行较大面积的生态绿道设计。工程采用的整治断面拟包括直立式、坡式梯形、直墙与坡式相结合的复合式断面,如图1～3所示。

图1 直立式河槽断面示意

图2 坡式梯形河槽断面示意

图3 复合式河槽断面示意

4) 工程建设方案

① 河道整治

基本保持现有河道平面形态,局部按岸线控制红线及设计断面进行退堤和挖深,在满足防洪的基础上,尽可能保持天然断面,堤型布置体现以人为本的理念,营造亲水性、生态型河道。茅洲河界河段河道中心线全长11.987 km,其中深圳侧堤防长11.848 km,东莞侧堤防长12.082 km。

② 穿堤建筑物

对涉及不达标的涵闸进行重建和拆除,对保留的涵闸进行建筑物连接。共重建穿堤涵闸共17座,其中深圳侧9座、东莞侧8座；废除旧涵闸共34座,其中深圳侧10座、东莞侧24座。

③ 截污管网及堤顶道路

根据城区污水管网、市政交通道路等规划,建设堤防范围内的截污管道、市政道路。经统计分析,茅洲河界河段两岸共布设截污管13.8 km；深圳侧堤顶设置净宽7.2 m防汛道路,防汛道路沿界河堤防全线布置,使堤防防汛通道完整畅通；东莞侧分堤段设置了六车道、四车道、二车道堤顶道路,可与现有公路平顺连接。堤路结合车道断面如图4所示。

图4 路堤结合车道断面示意

④ 景观绿化

结合河道两岸的环境、堤防形式及占地条件,打造堤、路、园相结合的生态景观绿化带。其中海堤段堤路绿化造景采用色彩艳丽缤纷、植物群落性强、空间开合有致的风格,选择具花色、叶色各异的植物品种,打破常规道路绿化规则单一的形式。临水一带秉承“人水相依”的生态理念,在局部位置设计一些亲水平台、混凝土仿木栈道、亭子等设施,与当地红树林景观形成一种天然生态景观；城区段堤防进行简单的绿化及点缀,直立墙面进行建筑贴面装饰,充分体现东莞和深圳俩地的城市文化；涵闸建筑风格上考虑现代、简约、明快、整洁的建筑风格,进行精品设计,将一座座水闸打造为堤防沿线的标志和亮点。

5) 治理效果

茅洲河界河河道整治和堤防建设相结合,实现了堤防管理范围内的两岸排涝、道路交通、截污治污和岸线美化等相结合一并进行统筹建设的目标。工程实施后,扩大了河道的过水面积,显著增强了水流动力,有利于水体的交换和水环境的改善；结合截污治污等水环境整治改善水质最终使界河水质变清；堤防及堤防内外的绿化得到加强,美化了两岸景观环境；能更有效地稳定土地侵蚀基准面,减少水土流失,保障防护区的生态环境免遭洪灾破坏。茅洲河界河段综合整治工程为防护区提供更安全、更稳定、更优美,人水和谐的生产和生活环境,河道整治效果如图5～6所示。

图5 海堤段河道整治效果示意

5 结语

广东省是一个中小型河流众多的省份,中小河流水生态系统保护与修复是一项长期而艰巨的任务,治理工程必须尊重河道自身的演变规律,统筹安排,统一规划,实行宏观控制和指导,充分调动各种力量和资金,运用各种技术手段,有计划、有目的,逐步实施,实现广东省中小河流水生态系统的稳步改善。

[1] 王国华.广东省中小河流治理 “十二五”规划[R].广州：广东省水利电力勘测设计研究院,2010．

[2] 董哲仁,孙东亚,彭静.河流生态修复理论技术及其应用[J].水利水电技术,2009,40(1) :4-9．

[3] 董哲仁,孙东亚.生态水利工程原理与技术[M]. 北京:中国水利水电出版社,2007．

(本文责任编辑 王瑞兰)

Discussion on Ecological Status of Water and Countermeasures of Ecological Restoration of Small and Middle-sized Rivers in the Pearl River Delta of Guangdong Province

HUANG Xiandong

(Guangdong Hydropower Planning & Design Institute, Guangzhou 510635, China)

Water pollution problems had become increasingly prominent in the pearl river delta of Guangdong Province, aquatic environment was greatly affected. Overview of the status of aquatic ecosystems of small and middle-sized rivers in the pearl river delta, countermeasures of water ecological restoration were discussed, including the source control, improvement of the urban sewage collection and treatment, non-point source pollution control, the key areas of aquatic ecosystem restoration, the construction of the waterfront and management of the systems. At last, a demonstration project of Maozhou border river regulation was briefly introduced as well. The project gave full consideration to the drainage, embankment, road traffic, sewage interception and beautification of shoreline. The engineering design followed the concept of nature, harmonious relationship between human and water, could provide reference for water ecological restoration in the river.

Pearl river delta； small and middle-sized rivers； aquatic ecosystems； restoration

2016-05-10;

2016-06-20

黄显东(1986)，男，硕士，工程师，从事环境影响评价和水生态修复工作。

X171.4；TV882.8

B

1008-0112(2016)05-0016-04