基于重庆市水环境问题的三峡库区科技支撑

2019年7月錄t.科技•
Journal of G r e e n Science a nd Te c h n o l o g y
第14期基于重庆市水环境问题的三峡库区科技支撑
尹真真，敖亮
(重庆市环境科学研究院重庆市生态环境遥感监测大数据应用技术协同创新中心，重庆401147)摘要：指出了重庆市存在水资源时空分布不均、部分支流水质出现超标、城市黑臭水体整治效果不稳定、农 业面源污染贡献较大等现象。

以解决突出水环境问题•改善水环境质量为目标，提出了重庆市水环境科学技术研究方向：以科技为先导全面开展水污染治理的示范与推广.引领长江经济带绿色发展，以期为三峡库区生态环境安全管理提供技术支持。

关键词：水环境问题；科研方向；长江经济带
中图分类号：X524 文献标识码：A文章编号：]674-9944(2019)14-〇m-02
1引言
长江是中华民族的母亲河，是中华民族发育的摇篮，也是我国拥有独特生态系统的宝库。

推动长江经济 带发展是新时代党中央作出的重大战略决策，是关系国 家发展全局的重大战略。

2016年习近平总书记视察重庆时强调“保护好三峡库区和长江母亲河，事关重庆长 远发展，事关国家发展全局”、“把修复长江生态环境摆在压倒性位置，共抓大保护，不搞大开发”。

重庆地处三 峡库区腹心地带，库段长度约占三峡库区的85%,是长 江经济带的重要组成部分，深人了解其水环境问题，以科技为先导寻找解决途径，对于改善三峡库区水环境质 量，保护长江母亲河生态环境具有重要现实意义。

2重庆市主要水环境问题
2. 1水资源时空分布不均，存在工程型缺水和资源型
缺水
重庆市江河纵横，水系发达，过境水资源十分丰富，但时空分布不均，汛期占70%，非汛期占30%;东部水 多，西部水少；丘陵平坝人多水少幅员面积小，高山深丘 人少水多幅员面积大。

重庆因地形起伏大，河谷深切，水资源的利用对水利T程的依赖性大，绝大部分区域属 T.程型缺水，同时兼有水质型缺水和资源性缺水。

主城 区及大都市区地形条件好，经济总量大.聚集人口多，但 当地水资源相对缺乏，湖库及次级河流污染相对严重，尤其是渝西地区作为重庆市产业发展重要区域，水资源 量偏少，经济社会发展和水资源可持续利用矛盾突出。

渝东南、渝东北地区水资源量占到全市75 %以上，但地 广人稀，山高坡陡，田高水低，同时又处于水源涵养和严 格保护管控地带，水利设施建设任重道远，属于工程型 缺水区域。

重庆市水资源利用效率总体偏低，但部分地 区又存在水资源开发利用过度现象。

2.2支流水质亟待改善.城市水体整治效果尚不稳定
重庆市长江干流江段总体水质良好，但支流水质存在不达标现象，部分支流水质为V类和劣V类，三峡库 区支流回水区时有“水华”现象发生。

2017年全市地表 水监测211个断面中，丨〜丨丨丨类水质断面占84.
其中，长江干流总体水质为优，15个断面均满足丨丨1类水 质；支流196个断面I〜I I丨类水质断面占83. 7%, V类 和劣V类水质断面分别古3.6%和4.0%,桃花溪、碧溪 河等2条河流为V类水质，临江河、梁滩河、花溪河、太平河、汇龙河等5条支流为劣V类水质，水质亟待改善。

2017年三峡库区重庆段36条支流72个断面中，水质呈富营养的断面比例为29. 2%，当气温水温适宜时，这些河流有可能爆发“水华”现象。

2017年重庆市 基本完成了主城建成区31段黑臭水体的工程整治，但 部分河段整治成果还很脆弱，不稳定，易反弹，远郊区县 还有17段城市黑臭水体整治尚未完成。

改善V类和 劣V类支流水质，提高断面达标率，巩固城市黑臭水体整治成效，持续提升水质.满足考核要求是水污染防治的重点任务。

2.3农业面源污染“量大面广”•短期改善难度较大
随着城镇生活污染源、T.业点源等污染防治成效显 现，农业面源污染负荷逐渐成为长江流域水污染负荷贡 献的主要方面.其中氮、磷等指标的贡献量超过50%。

水土流失、农业灌溉方式不合理以及化肥农药的过量使 用是主要原因。

重庆市山高谷深、沟壑纵横.地形地貌以山地和丘陵为主，农田以坡耕地为主，坡度大于25°的耕地826. 1万亩，占22. 6%。

坡耕地水土保持能力差，降雨和灌溉导致的土壤侵蚀、水土流失风险大。

据水利 局发布的水土保持公报显示，2017年全市水土流失面积达2. 87万k m2，占全市幅员面积的34. 8%,其中 3 2.6 %的面积为强烈及以上侵蚀程度，全年土壤流失总 量为9097. 17万t。

不合理的灌溉方式，也加剧了水土流失，加大了面源污染负荷。

目前重庆市农业灌溉仍以 传统的地面漫灌为主，2017年，全市有效灌溉面积为1485.41万亩，占播种面积的44.0%，其中采取喷灌、滴 灌和渗灌等高效灌溉方式的播种面积仅为25. 3万亩，
收稿日期：2019-06-06
基金项目：国家重点研发计划S点专项（编号：2017Y F C0404702)
作者简介：尹真真（】979 —），女，高级工程师，主要从事水环境污染控制和修复工作。

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尹真真，等：基于重庆市水环境问题的三峡库区科技支撑环境与安全
占播种面积的〇. 7%，全市灌溉用水利用系数仅为0.48,低于全国0.52的平均水平。

受山地城市的地形地貌限制.耕地质量不高，多为“巴掌田、鸡窝田”。

在这 种形势下，为了追求高产，保障农产品供给，形成了多施 肥、重氮磷肥轻钾肥和微量元素的盲目施肥现象。

全市 化肥年使用量约96. 2万t(折纯），利用率为34. 5%，农 药使用量约1. 76万t,利用率为37. 2%。

过量的氮磷肥料随着水土流失进人水体，严重威胁地表水和地下水 环境质量。

2.4流域治理缺乏系统性
水环境保护是一个系统工程，需要系统思维，应从 全局和战略的高度进行顶层设计和谋划。

但在实践中，“九龙治水”现象仍然存在。

涉水主管部门，管水环境的 只管截污、治污，管水资源只管调水，“水质”与“水量”互 不通气，“水生态”更少人问津，没有从全流域和污染源头着手，没有从修复流域生态、扩大河流纳污能力着手. 导致治理效果不理想、不稳定。

比如，一些城市河段被不合理地筑坝造景、一些郊区河道被不科学地建造梯级 水电站等现象仍然存在。

又如，城乡污水处理设施建设 中，重厂、站建设，轻雨污分流、二三级配套管网建设；生 活污水重污染处理，轻中水回用；河流综合整治，重清淤 疏浚、筑渠砌岸，轻生境呵护与生态修复等。

3科技支撑方向
以科技为先导，解决突出水环境问题，引领长江经 济带绿色发展，保障三峡库区水环境安全具有重要现实 意义。

3.1开展流域管理政策研究，为长江经济带绿色开发
提供政策引领
重庆市对于大江、大河等有明显水域功能的区域制 定了管理目标，对于较小的支流并未制定水域功能，导 致部分小流域直接沦为“排污沟“，成为污染排放的主要 通道，如何科学确定不同水域的水环境功能，测算水环 境容量及承载力，合理布局产业和完善水环境功能管控，兼顾流域污染防治及绿色发展，是三峡库区水环境管理及科技支撑的重要研究方向。

自然资源的价格及 价值难以体现，破坏后修复花费巨大，损害赔偿常常难以确定对应价格。

流域上下游的生态补偿目前也缺乏科学性、明确性，大多经过谈判、磋商等，生态补偿方案也难以制定。

建议开展自然资源物有所值的研究，结合 流域生态补偿方案的制定，促进流域资源利用与环境保 护的和谐发展。

3.2全面开展污染治理技术示范研究与应用推广
开展湖库、河流黑臭水体修复技术研究，建立湖库 和河流水体修复示范工程，开展示范工程长效研究，包 括定期对修复水体进行跟踪监测和对突发运行问题的解决等，用于指导湖库、河流生态重建与恢复，实现水质 全面达标。

开展三峡库区回水区富营养化发生机理研究，探索富营养化与营养盐的形态、水流特征、自然气候 条件、水生生态系统、水体污染特征等因素的关系，从生 物、化学、水文、气象、物理、地质等多学科交叉的角度研究三峡水库富营养化的形成机理和调控对策[1]，并在典 型支流回水区开展“水华”原位治理技术试点示范。

开 展各项污染治理技术示范研究与应用推广：对于城镇生 活污水治理，重点开展出水达地表水E类水质且环境友 好的生活污水处理工艺技术集成及关键技术研究与应用推广，解决区域缺水、污水就地资源化、污水处理厂出 水受纳水体污染、降低管网建设投资等关键技术问题；在工业污染治理领域，重点开展榨菜、电镀等工业污水 达标处理和资源化回用关键技术研究和技术集成，以新 材料、菌种研究为突破点，结合对应排放标准，联合企业 开展工程示范及应用推广；在农业面源治理上，开展山 地城市、农村面源污染排放特征及综合治理技术集成与 示范，结合现有面源污染控制技术，集成应用于工程示范，建立面源控制对应体系，对于重庆市面源的综合控制具有重要意义。

3.3开展流域水生态健康评价，搭建流域环境管理决
策支撑平台
流域水环境质量的变化与污染负荷的排放息息相关，三峡库区大量水污染防治措施的实施在水污染负荷 控制上成效显著，但水环境质量却并没有如预料之中明 显好转，说明传统意义上的水环境质量监测与评价未能 全面客观反映出它们之间的相应关系，因此建议开展河 流、湖库健康水生态安全综合评价指标体系研究，以水 生生物及水环境系统（水、生物、沉积物）为整体对象，研 究建立集水生生物、水环境质量、污染负荷、水文水利条 件等的多参数健康水生态评价指标体系，代替原有单纯 水质评价，融合运用水质模型、生态动力学模型以及面源污染等数学模型，科学客观评价三峡库区流域水生态 安全。

在此基础上，研发三峡库区流域污染防治与管理 决策支撑平台，建立流域环境管理云计算中心，联合规 划、环保、水利、农委等多部门实现从规划控制、开发与 保护、源头防控、污染治理、生态修复等方面全面提升水 环境问题的解析与污染应急处置能力，构建上下游同步、左右岸协调、干支流协作、水陆域共治的系统治理模 式，实现水污染治理、水生态修复、水资源保护“三水共 治”的有机统一。

参考文献：
[1] 陈昭明，王伟，赵迎.等.三峡水库支流水体富营养化现状及
防治策略[J].环境工程，2019,37(4) :32〜37.
[2] 李莉.流域水环境保护管理存在的问题及对策探讨[J].绿色科
技，2013(10):1S5〜186.
[3] 吕晓君，董峥.吴铁•等.基于环保大数据的污染防治可行技术
数据库建设路径研究[〗].环境影响评价，2018,40(1) :15~18.
[4] 肖芬蓉，王维平.长江经济带生态环境治理政策差异与区域政策协
同机制的构建[J].重庆大学学报（社会科学版），2019.
[5] 王俊，程海云•三峡水库蓄水期长江中下游水文情势变化及对策
[J].中国水利，2010(19):15~17.
[6] 彭福利，何立环，于洋，等.乇峡库区长江干流及主要支流氮磷叶
绿素变化趋势研究[J].中国科学（技术科学），2017,47(8):845 ~855.
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2019年7月绿色科技第14期
如W S U D理论中所指的丨丨:城市景观的景观功能与生态 功能结合，在浮岛种植可吸附磷、氮等物质的植物，如千 屈菜、鸢尾、狐尾藻等，在建立生态浮岛进行植物选择的 同时应注意植物搭配，在具备生态功能基础上实现景观 功能，优化河流生态景观。

有利于净化水体，增加水体 透明度.减轻热岛效应，维持水体内生态平衡，稳定生物 多样性。

4.4营造水下森林
水下森林作为生态浮岛的延伸，关键在于利用当地 沉水植物，从河流下垫面进行植物净化，减轻水体污染 程度，可配合生态浮岛一起，构成水体微生态自循环体系。

在种植沉水植物的同时，应当注意投放一定数量的 水生生物，以维持生态平衡。

水下森林的构建，不但有 助于净化水质，还形成了水下生态绿色的独特景观，从 而实现生态治理、绿色美景的双重效果。

4. S生态护岸
针对提到的城市内涝雨洪的问题.采用生态护岸可 冇效的减轻城市洪涝。

西安部分河流如滴河和涝河堤岸老化，防洪功能下降，在建筑新岸时可利用生态护岸代替传统堤岸，在解决洪涝问题的同时净化水体，保护 河流生态环境，为动植物营造良好的生活生长环境。

生 态护岸摒弃了传统的硬质混凝土铺装材质，多采用可透 水的带孔柔性材料。

在护岸上可种植耐水湿的滨水植物.在河流和陆地之间搭建生物交流的过渡桥梁，提高 水陆的生物交换频率，为生物提供良好的生境。

可人渗 材料为河道洪水期蓄洪提供了可能.在洪水期及暴雨期 调蓄洪水.枯水期保水放水，成为城市水循环的环节之一。

利用地形对驳岸进行梯级处理.打造阶梯式生态护 岸，通过植物实现层层过滤，对地表径流进行牵制，在一 定程度净化水体。

在生态护岸的基础上可适当的设计亲水平台，增加河流与城市人群的互动性，增加城市水 体景观的丰富度。

5结语
W S U D水敏性城市设计是倡导城市水循环，建立 稳定的城市生态环境系统的重要理论，通过对西安“八水”水系按流域进行分析，总结了城市对河流的污染因素，针对城市生活排污、雨水面源污染、城市洪水内涝等 问题提出解决措施，通过建立雨污分流系统、生态雨水 调蓄池、生态浮岛、水上森林及生态护岸等达到净化水体、控制面源污染、实现雨水的收集与利用，促进城市水 循环的目的。

为未来城市水生态环境健康发展提供一
定的参考，对W S U D理论在中国的应用具有一定的启
示意义。

参考文献：
[1] 王晓锋，刘红，袁兴中，等.基于水敏性城市设计的城市水环境污
染控制体系研究[J].生态学报，2016,36(1) :30〜43.
[2] 司马迁•史记[M].上海：上海古籍出版社.1986.
[3] 赵红斌，宇文娜.“八水绕长安”的景观生态演变及规划利用研究
[J].西安建筑科技大学学报（自然科学版），2009,41 (2): 262 〜268.
[4] 托尼黄，王健斌.生态型景观，水敏型城市设计和绿色基础设施
[J].中国园林，2014,30(4):20〜24.
[5] 刘俊.曲艳.尚潇瑛，等.陕西省渭河流域水文水资源完整性评
估[J].陕西水利，2019:357〜65.
[6] 孙旭，宋孝玉.西安市浐灞河流域水环境问题及治理措施[J].水
资源与水工程学报，2009,20(5) :44〜48.
[7] 李晔桦.泾河干流（陕西段）水污染现状及控制对策研究[门.西安
文理学院学报（自然科学版），20丨9,22(2):86〜91.
[8] 杨凯，袁林江，赵丙良.降雨对沣河水质和污染特征的影响[J].
水资源与水工程学报，2011,22(2): 50〜54.
[9] 唐胜田，康永祥，张跫群.西安市长安区谲河城市核心段滨水景观
规划研究[J].西北林学院学报，2013,28(5) :238〜242.
[10] 董样芝，杨清，李迎.沣河流域水环境质量评价及其趋势分析
[J].西安工程大学学报，2014,28(6):725〜729.
[11] 秦勇，郑云云.西安市长安区河五台街办滴河道防洪治理浅析
[J].陕西水利，2017,205(2):84〜86.
[12] 陈梅宝.长安八水之涝河之变研究[D].西安：西北大学，2013
[13] 杨霄.基于海绵城市理念下城市水体顶层设计的路径探
讨------以西安护城河为例[J].价值工程，2018(33): 196〜199. [14] 黄为.雨水调蓄池在城市防涝减灾中的作用[J].河南水利与南
水北调，2018,47(11):21 〜22.
[15] 唐大川.城市滨水区生态护岸景观设计研究[D].福州：福建农林
大学，2008.
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Discussion on Scientific and Technological Support in Three Gorges Reservoir Area from Water Environment Problems in Chongqing
Yin Zhenzhen，A o Liang
(^Chongqing Environmental Sciences Research Institute^ Chongqing Collaborative Innovation Center of Big Data Application in Eco — Environmental Remote Sensing , Chongqing9A0\ 1A7, China)
Abstract： By analyzing the main water environment problems in Chongqing, i t i s found that the spatial and temporal distribution of water resources in Chongqing i s uneven；the water quality of some tributaries exceeds the standard；the treatment effect of urban black and odorous water body i s unstable；the contribution of agricultural non —point source pollution i s large.In order to solve the problems of water environment and improve the quality of water envi­ronment, the research direction of water environment science and technology in Chongqing i s put forward.Science and technology areimportant factors to lead the green development of the Yangtze River Economic Belt, which pro­vides technical support for the safety management of ecological environment in the Three Gorges Reservoir Area. Key words： water environment problems； scientific research direction;Yangtze River Economic Belt
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