濟南小清河水文學調(diào)查與分析

濟南小清河水文學調(diào)查與分析

1小清河生態(tài)治理概況小清河發(fā)源于濟南的“谷泉”泉集，上游延伸至濟南西郊的玉皇河，從西到東與濟南相連，經(jīng)鄒平、博興、廣東等地，東至大海。泉城濟南位于小清河源頭流域，其流域南依泰沂山脈，北界黃河，地勢南高北低，流域面積518km2，包括槐蔭、市中、天橋、歷下、歷城5個區(qū)，總?cè)丝?70萬，國內(nèi)生產(chǎn)總值1368億元，是山東的經(jīng)濟文化中心。小清河是泉城濟南的重要河流，是典型的資源型缺水的季節(jié)性河道，區(qū)內(nèi)河長32km，有大小支流15條，呈梳齒狀分布。小清河具有防洪、排水、灌溉、航運、養(yǎng)殖等多種功能，擔負著排泄?jié)鲜袇^(qū)洪水的重大任務。小清河流域所轄地區(qū)工業(yè)發(fā)達，人口集中，是山東省重要的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地。近年來，隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和城市人口的遞增，工業(yè)廢水和生活污水排放量日趨增多，大量未經(jīng)處理的污水直接排入小清河。小清河每年的枯水期達4個月以上，由于無清水補充，水質(zhì)急劇下降，污染十分嚴重，常年黑臭，魚蝦絕跡。沿岸地下水系也受到污染侵襲，兩岸土質(zhì)逐年退化，農(nóng)作物大面積、大幅度減產(chǎn)，人民群眾身體健康受到損害，同時對萊州灣的水質(zhì)也造成了嚴重的污染。因而，對小清河的生態(tài)治理已刻不容緩。小清河自南宋年間濟南太守劉豫率眾開挖以來，已有860余年的歷史，曾在繁榮濟南商貿(mào)和防洪除澇中發(fā)揮了顯著的作用。隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，濟南市提出了“實現(xiàn)新跨越，建設新泉城”的新時期戰(zhàn)略目標。因此，全力改善小清河水生態(tài)環(huán)境，大力提高小清河防洪能力，實現(xiàn)小清河水清、岸綠、景美，對有效地拓展泉水文化、提升城市文化品位和更好地支持和保障新泉城可持續(xù)發(fā)展有著重大的現(xiàn)實意義。2主要水生生態(tài)環(huán)境問題2.1小清河流域水質(zhì)污染現(xiàn)狀20世紀80年代中期以前，小清河沒有受到重大的污染，水質(zhì)狀況良好。但20世紀80年代中期以后，小清河就成為一條排污溝，大量的工業(yè)廢水和生活污水未經(jīng)處理直接排入小清河，致使該河成了一條排污河。僅1992年，小清河上游1900多家企業(yè)中就有764家企業(yè)常年向小清河排放工業(yè)廢水，年排放量達1.2億t。從各監(jiān)測點的監(jiān)測數(shù)據(jù)可見，1996年小清河流域水質(zhì)各項污染指標就已經(jīng)嚴重超標，多個監(jiān)測點的水質(zhì)已為超Ⅴ類了。經(jīng)過1997—1998年的流域綜合治理，岔河站以上段的水質(zhì)明顯得到改善，COD含量下降，有的地方甚至降為1996年含量的25%。但是這種好轉(zhuǎn)的趨勢沒有得到進一步的發(fā)展，1998—2001年，小清河流域的18個監(jiān)測斷面無一達到規(guī)劃的水質(zhì)要求，水質(zhì)改善不明顯，部分河段較1998年更為惡化，7個斷面超過《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》旱作類COD300mg/L標準。2001年的監(jiān)測結(jié)果顯示，各項水質(zhì)污染指標基本與1996年流域水質(zhì)污染指標接近，甚至有些指標已遠遠超過1996年?？傮w上，干流14.3%的斷面符合Ⅳ類水質(zhì)標準，85.7%的斷面劣于Ⅴ類水質(zhì)標準，均屬于嚴重污染。2002年水質(zhì)狀況繼續(xù)惡化，上半年濟南辛豐斷面COD120mg/L，比2001年同期上升31.1%。小清河全流域仍以氨氮和有機污染為主，為劣Ⅴ類水質(zhì)，水污染十分嚴重，水生物基本滅絕。2.2生物污染較嚴重，危害城市對于居民的生活質(zhì)量和生活環(huán)境小清河功能單一，防洪與生態(tài)、景觀沒有實現(xiàn)有效的結(jié)合。沿河兩岸雜草叢生，建筑零亂，土地裸露，植物稀少且較差，加上黑水污水臭氣熏天，直接影響了沿岸居民的生活質(zhì)量和生活環(huán)境，嚴重損壞了城市容貌環(huán)境，破壞了濟南市的城市形象，與泉城濟南的形象極不相配。同時，砌石護岸直墻到頂且高于地面，隔絕了陸地與水域的過渡地帶，阻礙了河岸植物群落與水的連通和人群的親水走廊。3小清河水岸景觀恢復建設的意義水是生態(tài)系統(tǒng)的基本要素，河流是水的主要載體，更是構建人與自然和諧統(tǒng)一的基本單元；河道又是防洪除澇的主要工程，在保障經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展方面起著重要的作用。因此，生態(tài)河道的恢復建設必須著眼于防洪安全、水環(huán)境安全、河道環(huán)境綠化美化3個方面。從小清河歷史和新泉城發(fā)展來看，小清河既是濟南市區(qū)唯一排洪河道，也是泉城特色的重要載體。小清河生態(tài)治理，必須從有效地支持和保障新泉城可持續(xù)發(fā)展、拓展泉城特色的全局上整體考慮，解決好防洪安全、水環(huán)境安全、河道環(huán)境綠化美化3個問題。3.1分洪段上截、中滯、下排分洪的思路小清河是濟南市區(qū)唯一排洪河道，小清河防洪問題也就是濟南城市的防洪問題。根據(jù)泉城濟南小清河流域情況和洪水特點，規(guī)劃流域100年一遇洪水總體上按照“上截、中滯、下排”的方式來防御?！吧辖亍保杭蠢门D山分洪道向黃河跨流域分洪；“下排”：即利用濟南市區(qū)外小清河的現(xiàn)狀河道，最大限度地排泄洪水；“中滯”：采取上述兩種措施后，尚有1800萬m3洪水，需臨時滯蓄、錯峰排泄，把濟南市小清河的防洪能力由20年一遇提高到100年一遇。3.1.1分洪道進入接枝臘山分洪工程是攔截濟南市南部興濟河等160km2的山區(qū)洪水，經(jīng)分洪道進入玉符河再入黃河，實現(xiàn)跨流域分洪。分洪量2400萬m3，占規(guī)劃流域洪水總量的27%，是濟南城市防洪有效的措施，可大大緩解南部山區(qū)洪水對市區(qū)城市的防洪壓力。3.1.2生態(tài)河道斷面確定結(jié)合濟南新的城市規(guī)劃布局和要求，確定小清河干流擴挖治理32km。按照規(guī)劃流域洪水的時空分布，根據(jù)支流洪水匯流情況，小清河河道自源頭沿水流方向由小變大，采取變斷面的形式確定河道寬度，減少工程占地，滿足河道不斷增大的洪峰要求。按照季節(jié)型河道的特點，采取主河道除澇標準行洪，根據(jù)兩岸綠地以內(nèi)100年標準行洪的原則規(guī)劃生態(tài)河道斷面。清除小清河市區(qū)段現(xiàn)狀二灘，擴大河道下部斷面，降低除澇水位線，使除澇標準由5年一遇提高到10年一遇。3.1.3洪水文化旅游為減少滯洪區(qū)用地，增加城市發(fā)展空間，將小清河華山洼滯洪區(qū)和城市北部易澇區(qū)改建成湖泊，這樣既能調(diào)蓄洪水，又能夠構造生態(tài)景觀，豐富泉城特色。根據(jù)其地理位置、生態(tài)景觀和防洪要求，北湖、華山湖規(guī)模分別確定為0.4km2和6km2，定位為景觀與滯洪相結(jié)合的多功能湖，也可作為濟南市東部中水回用的調(diào)蓄水庫，使其成為調(diào)洪滯洪、中水調(diào)蓄、觀光休閑、工農(nóng)業(yè)供水等多功能湖泊，增加湖泊經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。3.2城市污水處理和收集管網(wǎng)的水質(zhì)如何優(yōu)化小清河的污水主要是城市的工業(yè)廢水和生活污水，在城市污水處理和收集管網(wǎng)嚴重滯后、支流雨污混流的情況下，必須統(tǒng)籌規(guī)劃、遠近兼顧，采取治污、截污、導污等綜合措施，盡快實現(xiàn)小清河水質(zhì)變清。3.2.1小清河“清污分流”河道截污工程，總體上按照清水走河道、污水走管道的方式。小清河兩岸應鋪設污水暗涵，加快城市橫貫東西的污水干管建設，全面收集城區(qū)污水，實現(xiàn)小清河“清污分流”；并與已建成的興濟河、蓋家溝兩座20萬t的污水處理廠連接，實行集中處理。中水可輸送到北湖和華山湖作為景觀水。從長遠來看，城市治污力度加大，污水實現(xiàn)零排放后，沿河污水干管可以作為貫穿市區(qū)東西的城市各類管線預留空間，為未來城市管線鋪設奠定基礎。3.2.2攔截污水、排水在城市各支流小清河入口處建設控水控污建筑物，每座建筑物由攔沙坎、自動攔污柵、沉沙池和入清節(jié)制閘4部分組成。其作用為截斷支流污水，將污水導入污水干管，同時攔截支流泥沙和漂浮物。在建筑形式上，采取一站一景的方式，高標準建設，形成景點。3.2.3小流域社區(qū)大型污水處理工程泉城濟南是歷史悠久的老城市，要把污水管網(wǎng)連到家家戶戶，難度較高、投資巨大，且實施時間較長。因此，以小流域為單元，以社區(qū)為單位，建設社區(qū)小型污水處理工程，進行小流域污水處理，既投資少見效快，又便于市場化操作。再配套實施分質(zhì)供水、優(yōu)水優(yōu)價和利用河道調(diào)蓄中水造景等綜合措施，是加快城市污水處理的有效措施。3.3河流環(huán)境的綠化和美化措施3.3.1河道斷面、駁岸整治河道工程是體現(xiàn)和展示河道生態(tài)的基礎，河道駁岸又是提升景觀效果的主要手段。按照城市生態(tài)景觀河道的標準以及防洪河道的要求，河道斷面采取下部矩形、上部梯形、中間退臺的復式形狀，敞開河道，使河道水面、河岸綠化、河岸景觀形成一體。兩岸按照不低于除澇標準的高度，構造駁岸，增設河道欄桿、游步路、景觀設施等。按照不低于防洪水位線的要求，構造地形、綠化美化，既改善了河道駁岸景觀，又滿足了河道的防洪要求。并根據(jù)城市規(guī)劃對小清河不同河段的不同定位，采取不同的形式，構造高標準河道駁岸線，創(chuàng)造市民臨水親水空間，方便市民游憩觀光。3.3.2景觀植物造景河道兩岸增綠造景、綠化美化，是豐富河道生物多樣性、營造生態(tài)景觀帶的好方法。根據(jù)濟南市新的城市規(guī)劃布局，按照河道綠帶應體現(xiàn)節(jié)奏感、韻律性、知文感綠的要求，小清河駁岸通過植物造景、地形起伏、融入休閑、體現(xiàn)文化等現(xiàn)代園林手法增綠造景。在植物造景中，力求創(chuàng)造喬灌草復層結(jié)構，豐富植物的多樣性，協(xié)調(diào)植物的高低、形態(tài)、質(zhì)感、色彩、季相，最大限度地發(fā)揮植物群落的生態(tài)效益。在結(jié)構布局上，按照條塊結(jié)合的方法，市區(qū)外河段綠化景觀帶寬度應不少于50m；市區(qū)河段可20～50m，宜寬則寬，宜窄則窄；重要河段擴大范圍重點建設，形成節(jié)點。根據(jù)城市功能布局，可設置一個中心區(qū)、幾個主景區(qū)及沿河生態(tài)園林區(qū)3個層次，沿河生態(tài)林帶作為中心區(qū)和主景區(qū)的連接帶，使其成為完整的、主次分明的濱河綠帶。3.3.3調(diào)節(jié)河道水位河道水量是水環(huán)境的重要指標，河道水體是豐富水生植物的有效載體。小清河屬資源性缺水的季節(jié)性河流，非降雨時河道水量較少。為實現(xiàn)河道水量常年豐沛，沿河可設置梯級彩色橡膠壩，調(diào)節(jié)河道水位，層層攔截，最大限度地把有限水量留在河道中，延長水流在河道里的時間。這樣一來，既豐富了小清河水面景觀，又可洪水資源化、解決資源缺水的問題。橡膠壩的選址和設計指標，應充分