妫水河流域水生态环境综合治理技术研究与示范

（吴敬东 田玉柱 苏利茂 胡晓静 常国梁 麻军 艾青）

摘要：以延庆妫水河流域为研究对象，以水源保护为中心，建设“生态修复、生态治理、生态保护”三道防线的生态清洁小流域治理思路，从流域基本情况、治理思路及技术路线、治理措施、效果评价等方面对近年在妫水河流域开展实施的水生态环境综合治理示范与研究项目进行分析、总结与提炼。

关键词：妫水河流域 河流生态 水质改善

中图分类号S157．2 文献标志码A 文章编号 1673—4637(2009)增刊2—0034-03

妫水河是官厅水库三大入库河系之一，平均年径流量达到1．18亿m3，是官厅水库的重要水源之一，也是延庆城区的主要水域空间。随着延庆经济的不断发展，妫水河水污染程度不断加剧，水环境恶化日益突出。据监测数据表明，妫水河上游的水质相对来说较好，基本达到Ⅱ类水体标准。妫水河下游的水质较差，部分水质指标超标严重，其中谷家营段多项水质指标已处于劣Ⅳ类状态，部分指标处于劣V类状态，失去了作为饮用水源的功能。妫水河污染源空间分布不均．主要集中在下游区域。同时河道周边生活垃圾及农业面源污染严重，进一步加剧了妫水河流域水环境的恶化。

为改善妫水河水环境现状，提高妫水河的入库水质，自2000年以来，延庆县开展了一系列水环境整治工程，实施了一系列生态环境恢复措施，取得了较好的成效。总结妫水河流域水生态环境恢复工作成果与经验，为其他地区提供借鉴与参考。

l 研究区基本情况

1．1 流域概况

延庆县地处北京市西北部，距北京市区74 km，是北京市的北大门。妫水河是延庆县的母亲河，流域面积1 064．86 km2，占全县面积的52％。流域内辖延庆、康庄、八达岭、永宁、旧县、张山营、沈家营、大榆树、井庄9个镇及刘斌堡、香营2个乡的部分地区。

研究区属大陆性季风气候，多年平均降水量为470 mm，降水多集中在6—9月份，占全年降水总量的68％。水面蒸发量多年平均值1 745．9 mm，陆地蒸发量多年平均值400 mm。全年大于17m／s的大风日数为28．2 d，冬春两季约占60％一80％。妫水河流域年平均降水总量为4．97亿m3，年平均产径流量为0．44亿m3，地下水可开采量为0．37亿m3，2项合计为0．81亿m3，人均水资源量为460 m3。

妫水河属永定河水系，包括干流1条、支流9条。河流特征为典型的山溪性河流，汇流时间较短，洪水陡涨陡落，常形成洪峰较大的洪水。洪水主要发生在汛期6—9月，多数集中在7—9月。

1．2 流域存在问题

1．2．1 水污染问题日渐突出

妫水河两岸及上游分布着诸多村镇、机关、学校和旅游景点，年排放污水量达700万t，年产生垃圾4．2万t。村镇污水处理设施16座，年实际处理污水168万t。农村生活污水处理率仅为10％，畜禽粪便无害化处理率不足50％。

污水、垃圾、畜禽养殖、农业面源污染等对妫水河水质造成一定程度的污染，目前，妫水河干流化肥厂大桥以上段约15 km，占妫水河总长63％，水质为Ⅱ类，以下段为V类，官厅水库入口断面水质已处于劣V类标准，对水资源造成较大危害。

1．2．2 流域水资源短缺

1999— 2005年，北京市连续7a干旱．年均降水量为449 mm。延庆盆地由于受地形影响，年平均降水量比全市偏低。地表水补给少，大部分大口井、引泉、截流等水源工程因出水量减少导致供水不足．加之2002— 2005年白河堡水库为密云水库补水3．266亿m3，生态环境需水量与水资源现状矛盾十分突出，进一步加剧了水污染状况。

1．2．3 水土流失与面源污染仍然严重

妫水河流域共有小流域50条，水土流失面积427．44 km2，占全县水土流失面积的34．3％。流域内山高坡陡．地貌复杂，长期以来的过度垦殖，造成了大面积的水土流失。妫水河流域水土流失以水蚀、风蚀、重力侵蚀为主，水蚀、重力侵蚀主要发生在汛期，风蚀主要发生在春秋季节。水力侵蚀以鳞片状面蚀、沟蚀为主．主要分布在15°以上山坡地区。风力侵蚀主要分布延庆县西北部。水土流失强度主要以轻度侵蚀为主，占水土流失总面积的68％。

据调查，妫水河流域沿官厅水库周边氮肥用量为全国平均用量1．5— 3．5倍，玉米氮肥利用率仅有20％左右．磷肥利用率l5％左右，官厅库区周边土壤中有机氯农药残留占总残留量的93％。

“十五”期间，延庆县地区生产总值年均增速达到15-2％左右。快速的经济增长带动电力、房地产、滑雪场、公路等行业大规模的开发建设项目上马，水土流失影响范围87．6 km2，新增水土流失量35万t，给延庆县生态环境带来较大压力。

2 治理思路

2．1 治理思路

按照生态清洁小流域建设理念，依据“生态优先，治污为本，保护水源”的原则，以小流域为单元，水源保护为中心，以溯源治污为突破口，开展源头减量与控制，迁移(过程)阻截与转化，汇集(区域)修复与改善工作，构筑妫水河流域“生态修复、生态治理、生态保护”三道防线。

(1)妫水河流域“生态修复区”主要包括北部海坨山、松山、玉渡山、太安山及东南部燕羽山、凤坨梁山等主要山地区域．是延庆县城重要生态屏障，也是妫水河主要生态涵养区。该区主要采取生态清洁小流域建设、山地灾害防治、生态移民等措施。

(2)妫水河流域“生态治理区”主要包括山前妫川盆地区域，该区域人为活动频繁，水土资源开发利用程度较高，种植业和畜禽养殖较为发达，是延庆县主要农业生产区域，分布大量农业支柱产业。该区主要采取污水收集处理，再生利用；发展节水灌溉，扶持无公害农业和绿色产业；加强农业分散点源污染防治等措施。

(3)妫水河流域“生态保护区”包括妫水河于、支流及官厅水库库滨主要水域及其周边区域，干、支流主要有妫水河干流、古城河、佛峪口河、蔡家河、三里河、西二道河、西拔子河等，河流及周边区域是妫水河、官厅水库水源保护的生态缓冲区。该区域不仅是重要防洪区域。也是延庆县重要生态廊道，特别是妫水河为延庆县城建设的重要“蓝带”，生态功能突出。该区主要实施生态河流修复、湿地重建、库滨带建设、水质改善、水体循环等措施。

通过流域三道防线建设，逐步构建妫水河流域水源保护、水资源优化配置、水安全保障“三大体系”，实现建成“生态的、有水的、安全的妫水河”目标。

3 治理措施

3．1 实施生态修复措施，构建山区生态屏障在生态修复区，以政府购买服务的方式，聘请754名管水员，4 321名生态林管护员，对山区沟道、水源涵养林等进行保护；截至2005年，妫水河流域共治理24条小流域，治理面积89．72 km2。

3．2 开展污染源治理，有效控制点面源污染

3．2．1 点源污染治理

在生态治理区，治理重点污染源和人口密集区的污水．建成57处污水处理设施，新增日污水处理能力1．8万t，流域污水处理率达到50％以上。

3．2．2 再生水回用

在建再生水厂采用MBR工艺，El处理能力3万m3，出水水质达一级标准。预计每年回收水量1 095万m3，同时减少对妫水河的污染量约：CODcr 379t、BOD5 126t、SS 85t、NH3一N109t、TP11．8t。

3．2．3 生活垃圾治理

生态治理区，重点治理生活垃圾。改厕3．2万户，对难降解的垃圾采取“村收集、镇运输、县消纳”的处理模式。年收集处理农村垃圾2．5万t，垃圾处理率90％以上，实现村村环境整洁。新建小张家口和永宁镇2处垃圾卫生填埋场，日处理能力280m3，从根本上扭转妫水河流域垃圾不合理处置、乱堆乱弃、污染水环境的局面。

3．2．4 农业面源污染控制

通过实施禁用巨毒高残留农药，开展生防技术试验、建设物理机械防治样板区工程、果树生物防治样板区工程、推广缓释肥、大力发展设施农业等措施，实现农业化肥污染有效控制。截至2008年，新型缓释肥和测土配方施肥技术累计推广12．6万hm2，化肥利用率由30％提高到50％以上。

同时为有效控制畜禽水产养殖污染，对妫水河干支流两侧100m内村庄中的多家养殖场进行搬迁，规范化养殖模式。

3．3 开展水域水质改善与库滨带生态恢复技术研究与示范，保护河流生态环境

3．3．1 水质改善技术

在生态保护区，通过生态浮岛、人工净化草、硅藻土投放、食物链控藻等水质改善生物技术，水体循环、橡胶坝等水利工程技术及生物制剂投放与清洁水源补给等应急措施，达到了净化水体、营造良好水景观的效果。

3．3．2 生态河道修复

实施了2种类型的生态河道修复示范工程，即生态旅游型河道修复和人居环境美化型河道修复。极大改善了古城和三里河河道的生态环境状况。到2008年，建成妫水公园、县城污水处理厂退水湿地等．恢复湿地353．3 hm3；累计治理河道7 km，在古城河道老君桥等河段修筑铅丝笼护坡2．9万m3，拆除浆砌石776 m3，清运垃圾2 800 m3，提高了河道行洪能力和自然净化能力。

3．3．3 生态走廊建设

在妫水河沿岸1 km范围内和官厅水库(476～479)m之间，实行退耕还林还草，建设库滨带0．18万hm2县政府按每年每亩500元给予补贴，期限30a。建成后年减少总磷1．8t，总氮10 t，COD48t，实现了环境与农民增收的共赢。

4 效果评价

4．1 水环境质量明显改善

经过近年各项工程措施的治理，流域年减少排放总磷3．6 t、总氮20 t、COD96 t。北京市环保局2008年9月监测结果显示，妫水河河流水质状况明显改善，其中新华营河、古城河水质为Ⅱ类，而妫水河干流由于受工业、生活污水的影响，其上游水质为Ⅲ类，下游水质为局部Ⅳ类，部分地区达到Ⅲ类，官厅水库入口处人库水体水质达到Ⅲ类。

4．2 河流生态系统健康发展

良好的水质是稳定、多样生态系统的基础，通过项目的实施．妫水河水体流动性得到加强，水质得到改善，流域植被覆盖率得到明显提高，水生植物丰富多彩，水生动物得到有效发展，鱼类品种明显增加，妫水河的水生态环境得到明显的改善，妫水河河流生态系统逐渐稳定、健康发展，对改善区域小气候起到积极的作用。

4．3 形成人水和谐的优美景观

通过近年来的湿地建设、污水治理、河道整治等工程建设，于延庆县城周边先后形成了夏都公园、妫水公园、三里河湿地公园和江水泉公园，为当地居民提供了良好的娱乐、休闲宜居环境，改善了河道的水生态环境，同时也维护了河流生态系统健康，实现了人水和谐共处的景观格局。

4．4 增加农民收入、缩小城乡差距

项目实施后，延庆县几条重要河流的沿河景观带将成为北京市一道亮丽的风景线，通过落实土地流转生态补偿和生态管护机制，农民年均增收l5％。在增加农民收入的同时，促进城市人口的农村观光休闲旅游活动，为农民培育新的经济增长点，从而加快流域城市化进程，促进城乡统筹发展，扩大区域知名度，在地方资源优势转化为产业经济优势等方面起到积极的作用。

5 结论与建议

通过开展妫水河流域水生态环境综合治理技术研究与示范，不仅带来了明显的环境效益、社会效益和经济效益，而且在生态环境保护与经济发展相协调方面也创出了一条新途径。妫水河水生态环境综合治理实施后，初步构建了妫水河流域水源保护、水资源优化配置、水安全保障“三大体系”，初步建成“生态的河、有水的河、安全的河”，这“三条河”基本适应延庆生态涵养发展区功能定位。妫水河已成为一条集休闲、休息、游览于一体的生态型景观河道．基本实现了“水清、岸洁、有绿”的景观目标。建议对妫水河流域继续开展加大生态治理、提高河流管理水平、跟踪监测与评价等工作。

作者简介：吴敬东(1974～ )，男，高级工程师。