官厅水库入库口复合湿地系统对入库水质的净化VIP免费

�2009�1045(5/6)北京师范大学学报(自然科学版)JournalofBeijingNormalUniversity(NaturalScience)�595�官厅水库入库口复合湿地系统对入库水质的净化段�伟1,2)�刘昌明1)�黄炳彬3)(1)北京师范大学水科学研究院,水沙科学教育部重点实验室,100875,北京;2)北京市水务局,100038,北京;3)北京市水利科学研究所,100044,北京)摘要�官厅水库入库口复合湿地系统建设以恢复官厅水库饮用水源地功能、保障供水安全、促进流域水资源可持续发展为目标,在对水库水源水质进行全面调查、监测、分析基础上,借鉴国内外最新技术经验,采用并建设了前置库自然湿地和人工构造湿地的入库口复合湿地系统,突破了水库流域水生态环境治理中的关键与难点技术,成功实施了官厅水库水质改善和生态修复,形成了适宜于北方低温干旱地区水库水生态环境综合治理技术体系,为恢复官厅水库饮用水源功能发挥了关键作用,为水库水质保护和生态恢复探索了一条可行道路.关键词�官厅水库;湿地;前置库;水质;生态收稿日期:2009�05�25��官厅水库为永定河上的一座大型水库,距北京市约108km.水库上游永定河由洋河和桑干河两大支流组成,在河北省怀来县朱官屯汇合后称永定河,在官厅纳妫水河构成官厅水库.水库坝址以上流域面积为4�3�104km2.官厅水库是北京市的重要水源地.20世纪70年代以后,大量的工业废水和生活污水排入河道,到1999年,水库上游年入库废污水总量达9328�104m3,其中上游永定河年入库废污水总量为8600�104m3.水库于1997年底被迫退出北京市饮用水供应系统.面对首都水资源紧缺的严峻形势,国务院批复的21世纪初期首都水资源可持续利用规划!提出了∀稳定密云,改善官厅#的上游地区水资源保护方针.解决官厅水库水质污染问题,是缓解北京水资源严重短缺、保障首都供水安全的重要措施和迫切任务.在北京市科学技术委员会、北京市发展与改革委员会及水利部支持下,北京市水务局先后组织开展了∀官厅水库流域水质改善总体技术方案研究#和∀官厅水库流域水质改善关键技术研究与示范#项目研究,并与德国勃兰登堡州合作,建成官厅水库入库口复合湿地系统示范工程,工程于2003年8月开工,2004年7月试运行.工程建成后对官厅水库水质的控制和改善发挥了关键作用,官厅水库水质大幅改善,下游三家店拦河闸水质2005年后稳定达到国家地表水三类水质标准,恢复饮用水源功能.1�水源与污染源分析20世纪80年代以来,永定河入库流量明显减少,由建库初期的20�4�108m3降至近年1�4�108m3.1980∃1999年入库流量小于20m3%s-1的累积发生频率为84�7%.2004年初以来,永定河来水流量多数时间均小于4m3%s-1,主要是非汛期基流.若不计上游水库调水,2004、2005年年均入库流量仅2�7m3%s-1.水库入库污染物90%以上来自上游永定河,入库水质常年属劣&类.其中氨氮(NH3�N)超标最严重,平均质量浓度�达9�5mg%L-1,多数时间为地表水&类标准的5~12倍;总磷(TP)、可溶性磷平均分别达0�9,0�5mg%L-1,均严重超过&类水质标准,且TP中可溶性磷的�较大;BOD5平均达17�5mg%L-1,高时达95�5mg%L-1.来水每年6至9月的汛期(即高温期),水质相对较好;4、5、10月的平水期(即常温期),水质稍差;11月至来年3月的枯水期(即低温期),水质最差.根据永定河入官厅水库河水具有小流量时期污染物浓度高的特点,提高入库水水质的关键是控制住这部分小流量高浓度的河水直接进入官厅水库.在多次现场勘查和方案比选基础上,确定利用黑土洼沟及月亮岛南侧滩地建设湿地系统分流净化永定河受污染入库源水.通过永定河溢流坝壅水,受污染源水经永定河引水暗涵进入黑土洼稳定塘,经稳定塘初步处理后,0�2~0�6m3%s-1流量引入人工湿地进行深度处理,出水经退水塘入库,稳定塘剩余流量直接入库,这样由黑土洼稳定塘、库滨人工湿地及引水配套工程构成了一个复合湿地系统.工程主要包括:永定河引水工程、黑土洼溢流坝工程、黑土洼稳定塘工程、人工湿地引水工程、人工湿地工程五部分.工程总体布置见图1.2�黑土洼稳定塘(前置库自然湿地)黑土洼沟位于永定河入库口东北侧,为天然库湾,�596�北京师范大学学报(自然科学版)第45卷�图1�官厅水库入库口复合湿地系统总体布置�由月亮岛与现状永定河主槽相隔,走向基本平行,...