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作者：景彥良 單位：山西省太原市水利科學(xué)研究所

一、太原市城市水生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

1.城市水生態(tài)環(huán)境用水量現(xiàn)狀

太原市地表水生態(tài)環(huán)境用水量呈逐年增加趨勢,1998年河湖生態(tài)環(huán)境用水量為843.4萬m3,隨著汾河太原城區(qū)段美化環(huán)境工程及城西水系貫通工程的實施,到2003年市區(qū)河湖面積達(dá)到893.11萬m2,人均水面面積4.97m2,河湖環(huán)境生態(tài)用水量達(dá)到1444.8萬m3/a。現(xiàn)狀城市綠地面積4161.82萬m2,人均公共綠地面積6m2,城市綠地用水量916.83萬m3。

2.城市水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀

(1)汾河太原段水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量汾河太原段污染最嚴(yán)重的河段包括兩段,即汾河古交段(鎮(zhèn)城底—河口)和汾河南內(nèi)環(huán)橋至清徐出境口,水質(zhì)均屬劣Ⅴ類。汾河古交段地處汾河太原段中上游,位于太原市兩大水源地(蘭村水源地和西張水源地)和汾河二庫的上游,水質(zhì)好壞直接影響兩大水源地和汾河二庫的供水水質(zhì),同時,汾河古交段劣質(zhì)地表水的入滲,對晉祠泉域的地下巖溶水也構(gòu)成威脅。汾河太原城區(qū)段,因汾河公園治理美化蓄水工程的建成運(yùn)行,使該段河道的生態(tài)功能得以恢復(fù)和改善,其他河段河川基流大幅度減少,加之地表水嚴(yán)重污染,河道生態(tài)功能已基本喪失。(2)汾河太原城區(qū)段邊山六河水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量汾河太原城區(qū)段邊山六大支流現(xiàn)階段除汛期水質(zhì)較好外,其他季節(jié)主要接納未經(jīng)處理的城市污水、煤礦排水及沿河工礦企業(yè)的污廢水,變成了排污溝,水質(zhì)狀況極差,河道生態(tài)功能徹底喪失,嚴(yán)重影響河道兩岸居民的居住環(huán)境及太原市城市的整體形象。(3)城西水系及湖泊水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量城西水系是集園林與水系為一體的系統(tǒng)工程。水系由汾河一壩東干渠引水,北起太鋼涼水池,南到迎澤公園,將黑龍?zhí)丁嬹R河、西海子和南海子公園串為一體,全長12.6km。城西水系水面面積43.94萬m2,年補(bǔ)水量60萬m3,現(xiàn)狀水質(zhì)達(dá)到景觀用水標(biāo)準(zhǔn),如果換水量不足,水質(zhì)有惡化趨勢。晉陽湖是太原市最大的人工調(diào)蓄工程,湖面面積500萬m2,占太原市湖泊總面積的70%以上,補(bǔ)水水源為汾河西干渠水,每年補(bǔ)水量為2600萬m3,水質(zhì)狀態(tài)較好,達(dá)到漁業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)。

二、太原市城市水生態(tài)環(huán)境目標(biāo)體系

太原市城市水生態(tài)環(huán)境建設(shè)的總體目標(biāo):圍繞城市總體建設(shè),建成完整的、功能健全的城市水生態(tài)系統(tǒng)。城市水生態(tài)建設(shè)以貫穿南北的汾河、城西水系兩條縱軸和跨越東西的澗河、北沙河、南沙河、玉門河、虎峪河、九院沙河六條橫軸為主脈絡(luò),結(jié)城市綠地和景觀湖面,形成“兩縱六橫”融合貫通、“點、線、面”交相輝映的城市水生態(tài)環(huán)境目標(biāo)體系,實現(xiàn)河、岸、綠、路、景協(xié)調(diào)建設(shè)的總格局。1.2010水平年水生態(tài)環(huán)境建設(shè)目標(biāo)參照國家環(huán)保模范城市標(biāo)準(zhǔn)及園林化城市建設(shè)要求,結(jié)合城市發(fā)展現(xiàn)狀,人均水面面積達(dá)到6m2,人均公共綠地面積達(dá)到10m2。全面恢復(fù)城市河湖生態(tài)水平,城區(qū)以清水為水源的河湖達(dá)到生態(tài)健康等級較好水平,多數(shù)湖泊水質(zhì)達(dá)到一般景觀標(biāo)準(zhǔn);水源是再生水的河湖(汾河二期部分)逐步建立適應(yīng)該水質(zhì)水流條件的生態(tài)系統(tǒng),并能夠維持中等的生態(tài)健康等級,不發(fā)生水華等生態(tài)問題。城市6條支流河道徑流量達(dá)到多年平均徑流量的10%,其水源可用中水。2.2020水平年水生態(tài)環(huán)境建設(shè)目標(biāo)建成符合國家環(huán)保總局標(biāo)準(zhǔn)的生態(tài)城市,人均水面面積達(dá)8m2,人均公共綠地面積達(dá)16m2。各河湖的生態(tài)健康等級穩(wěn)步提高,城區(qū)以清水為水源的河湖保持較好的生態(tài)健康等級,水質(zhì)達(dá)到Ⅲ類地表水標(biāo)準(zhǔn);城西水系利用農(nóng)業(yè)灌溉用水使部分時段保證水體流動,水源是再生水的河湖保證水流充足;6條支流河道徑流量為多年平均流量的30%,維持中等生態(tài)健康等級。3.2030水平年水生態(tài)環(huán)境建設(shè)目標(biāo)以建設(shè)生態(tài)城市為目標(biāo),人均水面面積達(dá)10m2,人均公共綠地面積達(dá)20m2。以清水為水源的城市河湖保持Ⅲ級地表水標(biāo)準(zhǔn),城西水系、汾河公園水系均保證一定時段水流的流動,6條支流河道徑流量為多年平均流量的60%,以達(dá)到河湖物質(zhì)、能量交換增加,河湖的整體生態(tài)水平顯著提高。

三、太原市城市水生態(tài)環(huán)境需水量預(yù)測

太原市城市水生態(tài)環(huán)境需水量主要包括城市湖泊、城市河流、城市綠地生態(tài)需水量和城市環(huán)衛(wèi)需水量4部分。根據(jù)太原市城市水生態(tài)環(huán)境建設(shè)目標(biāo)指標(biāo)要求及相應(yīng)的用水定額,分析計算了不同水平年各生態(tài)單元的生態(tài)需水量,計算預(yù)測成果見表1和圖1。由表1和圖1可以看出,太原市城市水生態(tài)環(huán)境需水量隨研究目標(biāo)的增加呈逐年增長的趨勢,至2020水平年以后水生態(tài)需水量增長緩慢,到2030水平年,城市水生態(tài)環(huán)境需水量達(dá)到1.17億m3,其中,再生水需水量約0.32億m3。

四、太原市城市水生態(tài)環(huán)境建設(shè)戰(zhàn)略布局

1.汾河主干水生態(tài)環(huán)境建設(shè)(1)汾河-庫出口—森林公園(三給地壘)段為確保太原市城市重點水源地(蘭村水源地、西張水源地)及城市戰(zhàn)略儲備水源地(三給地壘地下水庫)的水質(zhì)安全,研究目標(biāo)要求汾河一庫至森林公園區(qū)間汾河干流水質(zhì)達(dá)到《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。因此,在此區(qū)間,嚴(yán)禁古交市城市污水及汾河兩岸沿線、汾河主要支流上的工礦企業(yè)和生活污水排入汾河河道。要求工礦企業(yè)污水實行“零排放”制,城市生活污水必須經(jīng)深度處理后就地回用。(2)森林公園—學(xué)府大橋段汾河干流森林公園至學(xué)府大橋段為太原市城區(qū)治理美化工程景區(qū)段,全長12.2km,包括一期和二期工程,一期工程全長6km,于2000年9月完工,汾河太原城區(qū)段治理美化二期工程是一期工程的延伸,全長6.2km。二期工程北延伸段擬建成濕地公園,分濕地景觀區(qū)、休閑運(yùn)動區(qū),自然蓄水濕地區(qū)面積20萬～30萬m2;南延伸段基本類同一期工程,在一期工程的基礎(chǔ)上,擬建5號和6號橡膠壩,增加蓄水面積114萬m2,同時在水域內(nèi)設(shè)置親水觀景平臺、親水步道、戲水游樂區(qū)、湖心島及生態(tài)中隔堤(桃林景觀),充分體現(xiàn)人與自然和諧相處,展現(xiàn)北方水鄉(xiāng)園林的特有景致。汾河美化治理工程太原城區(qū)段水質(zhì)要求達(dá)到一般景觀標(biāo)準(zhǔn)(GB12941-91B)。為此,必須嚴(yán)格按照不同水平年的環(huán)境需水量補(bǔ)水、換水,以保證景區(qū)水體的水深、水流和水質(zhì)的穩(wěn)定。(3)學(xué)府大橋—二壩段汾河干流學(xué)府大橋至二壩區(qū)間按要求2010水平年達(dá)到《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),2020水平年、2030水平年達(dá)到《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。為此,汾河兩岸及支流沿線的工礦企業(yè)及城市生活污水必須經(jīng)污水處理廠處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),方可排入汾河。此外,為保證汾河干流的生態(tài)功能,維持河流的健康生命,要求汾河基流最低不得低于多年平均徑流量的10%。為此,要求汾河一庫和汾河二庫間斷性地向河道放水,以恢復(fù)汾河的生態(tài)功能。#p#分頁標(biāo)題#e#

2.主城區(qū)邊山六河水生態(tài)環(huán)境建設(shè)2010水平年,主城區(qū)邊山六河的水質(zhì)達(dá)到《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),2020水平年、2030水平年水質(zhì)達(dá)到Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。同時,為確保六河河道水質(zhì)及河道的生態(tài)功能,采取的主要措施有:(1)六河河道治理工程該治理工程包括:①河床清淤工程,將河床沉淀多年的污染底泥清除;②在河道兩岸增設(shè)濕地和利用河道自然濕地凈化水質(zhì);③在整治河道時采用塊石與植物相結(jié)合護(hù)坡,代替混凝土和石砌擋土墻的硬式河岸,促進(jìn)水、土壤、植物之間的能量轉(zhuǎn)換,促進(jìn)地下水的滲透和水的良性循環(huán),提高水環(huán)境的自凈能力;④在兩岸進(jìn)行綠化帶建設(shè),有效攔截面源污染。(2)雨污分流工程實行雨污分流,禁止六河沿線的污廢水直接排入河道。污廢水必須經(jīng)污水專用管線進(jìn)入污水處理廠,處理達(dá)標(biāo)后回用或排入指定的河道。(3)礦坑排水處理工程煤礦礦坑排水的水質(zhì)相對較好,處理成本低。因此,對六河上游的煤礦礦坑水按水質(zhì)要求處理后允許直接排入河道,以增加河道基流,盡可能滿足河道生態(tài)需水要求。(4)河道梯級蓄水工程實行雨污分流后,除九院沙河外,其他5條支流在平川及居民集中的河段可分段修建橡膠壩,進(jìn)行梯級蓄水,形成蓄水湖面,并對河道兩岸進(jìn)行綠化、美化治理。這樣,不僅可保證河道的水生態(tài)功能,而且增加了河道及兩岸的景觀功能,極大地改善周邊居住環(huán)境。(5)河道小型滾水壩工程九院沙河因遠(yuǎn)離市區(qū),在不影響河道行洪的前提下,根據(jù)河道的具體情況,在平川坡度較緩的河段,分段修建高度在0.5m左右的小型滾水壩工程,以滿足河道的基流和基本生態(tài)需求。

3.城西水系水生態(tài)環(huán)境修復(fù)與建設(shè)

太原市城西水系是集園林、文化與水系為一體的水生態(tài)系統(tǒng)工程,是城市中心的亮點風(fēng)景線,充分體現(xiàn)了太原市水環(huán)境的景觀、文化功能,是改善市民生活環(huán)境、提高市民生活質(zhì)量、提升城市文化品味、代表城市文明的一個重要標(biāo)志。(1)城西水系二期工程城西水系包括一、二期工程。一期工程已完成了城西水系輸水貫通工程及綠化、美化、亮化工程建設(shè),已于2003年8月完工。城西水系二期工程是一期工程的南延,北起迎澤公園,南至北張公園,全長14.5km,包括王村、學(xué)府(塢城)、北張等3個公園及南延的輸水貫通工程和公園綠化美化工程。工程建成后,水系可新增水面面積12.09萬m2。(2)城西水系換水工程布局對貫穿城市中心的城西水系,要求水質(zhì)達(dá)到景觀用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。為確保城西水系的水深、水質(zhì),必須對其進(jìn)行階段性補(bǔ)水。尤其是為了改善水系的水質(zhì),擬利用汾河?xùn)|干渠每年春灌、冬灌期向下游放水,部分水量經(jīng)城西水系進(jìn)行充分換水后,再流入東干渠。換水管線經(jīng)北張公園向南沿伸到晉陽路附近,然后向西沿許坦排洪渠直接進(jìn)入汾河?xùn)|干輸水渠道。通過換水工程,可以極大地改善整個城西水系的水質(zhì)狀況和周邊生態(tài)環(huán)境,為市民營造良好的休閑、娛樂的環(huán)境。要實現(xiàn)太原水生態(tài)建設(shè)的戰(zhàn)略目標(biāo),必須建立生態(tài)環(huán)境管理目標(biāo)與技術(shù)指標(biāo)體系,實施科學(xué)管理;建立生態(tài)環(huán)境用水保障機(jī)制和破壞補(bǔ)償機(jī)制;建立健全水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、監(jiān)督機(jī)制;采用新技術(shù)、新方法,加大對水生態(tài)環(huán)境保護(hù)的科學(xué)研究,為水生態(tài)環(huán)境管理和保護(hù)提供技術(shù)支撐。