2001年《21世纪初期（2001-2005年）首都水资源可持续利用规划》经国务院批准实施，官厅水库综合治理工作随之全面展开。据专家介绍，经过3年整治，近年来官厅水库水质趋势发展有所好转。官厅水库综合治理初见成效。
官厅水库综合治理是改善官厅水库流域生态环境的一项重要措施，是国家确定的全国环境保护重点工作之一，是实施《21世纪初期首都水资源可持续利用规划》的重要组成部分，是缓解首都水资源紧缺的重要步骤，对首都的供水安全和改善生态环境具有重大意义。北京市水务局焦志忠局长指出，要从战略的高度认识官厅水库水体修复的工程的重要意义。要用非常的干劲、非常的程序、非常的工作力度做好该项工作。
官厅水库流域水体修复工程总体建设思路是在技术上贯彻源头控制的原则，上、中、下游相结合，点、线、面相结合，软硬件相结合的原则，借鉴国内外类似工程经验，综合考虑了物理、化学、生物等方法，综合治理工程就彻底切断污染源、加强官厅上游及库区生态保护、大力推行节水灌溉和治理水库塌岸、浸没治理等一系列问题作了综合考虑。通过实施中德水生态项目、泄洪洞改造、水库清淤、塌岸治理、周边地区水土保持生态环境建设和源水净化等工程，综合治理官厅水库，实现恢复官厅水库饮用水源功能的目标。
北京市已与邻近省份达成共识，对官厅水库上游流域内的煤炭、化工、电力等37项工业污染源进行彻底整治，在大同、张家口建立城市污水集中处理场15个；在官厅上游的坡耕地、沟道、荒山荒坡和源头大力植树、种草，治理水土流失面积要达数千平方公里，并发展节水灌溉面积66万亩，以水源涵养林和节水型农业为官厅水库上游的水土保持奠定基础。
官厅水库是新中国成立后修建的第一座大型水库，位于北京市西北约80公里的永定河官厅山峡入口处，跨河北省怀来和北京市延庆两县，是一座以防洪、供水、发电、灌溉为主的综合性水库。总库容为41.6亿立方米，流域面积43402平方公里，占永定河流域面积93%，是根治永定河及其流域开发的大型控制性水利枢纽工程。水库自建成运行以来，为北京、天津及永定河下游广大地区的防洪、供水、供电、灌溉等方面发挥了显著的效益，为促进首都及下游地区、城市发展和经济建设做出了巨大贡献。
官厅水库是北京主要供水水源地之一。但随着上游地区工农业生产的发展，官厅水库污染日益严重，二十世纪八十年代后期，库区水受到严重污染，九十年代水质继续恶化，1997年被迫退出了城市生活饮用水体系。
北京是水资源严重紧缺的特大型城市，面对首都水资源严重短缺，水的供需矛盾十分突出的紧张局势，为保障北京市的供水安全，改善城市水生态环境质量，恢复官厅水库饮用水源功能已成为当务之急。2001年5月23日，国务院正式批准实施《21世纪初期（2001-2005年）首都水资源可持续利用规划》。这个规划对于保障北京水资源可持续利用和经济、社会的可持续发展有着十分重要的战略意义。《规划》提出了“稳定密云，改善官厅”的要求，恢复官厅水库饮用水源功能被列为缓解北京水资源紧缺的重要措施。以确保北京的供水安全，保证首都城市功能的正常发挥。并成立了以水利部、国家计委、财政部、北京市、建设部、国家环保总局、国家林业局、河北省和山西省政府参加的“二十一世纪初期首都水资源可持续利用协调小组”。为迎接2008年“绿色奥运”提前创造良好的水环境，北京市《绿色奥运行动计划》也把官厅水库综合治理列为一项重要内容。
目前官厅水库综合治理工程正在逐步实施,清淤应急供水工程、输水泄洪洞改建工程及塌岸治理工程于2001年开工,工程总投资6500万元。这三项工程均已完工。
官厅水库输水泄洪洞位于水库拦河坝的右岸，是官厅水库枢纽工程主要建筑物之一，是官厅水库唯一的底部泄水设施，担负着水库的输水、泄洪、排沙和放空四大主要任务。由于老输水泄洪洞已运行50年,机电设备老化,闸门严重损坏,已威胁到水库运行的安全,因此必须对老输水泄洪进行彻底改造。工程改建后，输水泄洪洞由原进水塔、新闸门井前隧洞、新闸门井、新闸门井后隧洞和原静水池五部分组成。输水泄洪洞改建工程不仅可以大大提高官厅水库输水泄洪洞的安全性，满足输水泄洪设计规范和使用要求，最大限度地发挥水库防洪蓄水的功能。
永定河是一条多泥沙河流，官厅水库自1954年建成后已累计淤积泥沙6.5亿立方米，并在永定河入库口处形成拦门沙坎。由于近几年来水库来水逐年减少，该沙坎将水库一分为二，把水库分隔成两个库区，约四分之三的Ⅲ类水被挡放不出来。因此必须沟通两个库区的水，以确保京西工业区用水。按照北京市供水计划，清淤应急供水工程在拦门沙坎上开挖一条宽50米、长4480米的连通渠，连通两个库区，保证每天向京西工业区提供45万立方米的供水量。官厅水库清淤应急供水工程于2001年11月1日正式开工。此项工程是北京市政府为解决首都水资源紧缺而采取的一项应急措施，主要是打通拦门沙坎，使妫水河库区被淤堵的水得以利用，工程实施后，当年增加官厅水库1.7亿立方米的可供水量，对于缓解北京市严重缺水的矛盾将起到了重要的作用。该项工程由连通渠、挡泥堤和永定河主槽开挖三部分组成，清淤127.7万立方米， 2002年8月完工。
结合塌岸治理工作，塌岸生物治理试验段已经完工。试验段完全采用生物措施防护，目前已完成长约300延米的工程量，试验地点在水库后沟段475高程以上进行，工程试验采用生物喷混护理技术，试验段内水面种植水生植物（水葫芦、芦苇、荷花等），库滨带种植挺水植物，479高程以下种植水旱柳等植物，479高程以上采用喷植生物措施。
2002年7月北京市计委批复中德合作官厅水库流域水生态环境综合治理关键技术示范工程立项。总投资5100万元。该项目由北京市水利局与德国勃兰登堡洲政府合作，借鉴了国内外水环境治理及流域生态环境修复领域先进的技术，结合官厅水库流域实际，通过试验与示范工程研究解决流域污染治理中存在的关键技术难题，为全面实施官厅水库流域水体修复工程提供重要技术支撑。它的实施将对改善官厅水库水体水质采取进一步工程的措施有重要指导意义。
该项目共包括五项子工程：
▲ 污染水体生态湿地处理技术示范工程（又称黑土洼生态湿地系统示范工程，以下简称湿地工程）位于官厅水库永定河入库口附近，是中德合作官厅水库流域水环境治理技术示范工程最主要的单项工程，是一新型的生态水处理工程。工程充分利用黑土洼沟的有利地形，运用生态工程原理，采用无污染、效率高的人工湿地技术来处理受污染的永定河入库水体。本示范工程的主要目的是探索在北方低温地区建设人工湿地系统以处理河道微污染水体的关键技术，同时，该工程肩负着最大限度地处理永定河直接进入官厅水库的受污染水体、削减入库污染物总量的工程任务。项目主要建设内容包括：永定河引水工程、黑土洼稳定塘工程、黑土洼溢流坝加高、人工湿地引水及泵站工程、人工湿地工程。
▲ 库滨带生态工程与库岸生态防护示范工程是为了探索官厅水库库滨带与库岸生态防护治理措施，把水资源保护与水源涵养及库岸整治结合起来的一项生态防护示范工程。采用生态护坡形式，既能起到护岸的作用，又能改善库滨带生态环境、有效缓解面源污染。
▲ 官厅水库底泥的污染控制综合技术与示范工程位于是为了寻求经济实用的官厅水库污染底泥无害化处置与处理技术的示范工程。水库中有大量污染淤积底泥是影响水库水质的重要原因之一。在污染源控制达到一定程度后，污染底泥则成为水体污染的重要来源。通过官厅水库污染底泥的无害化处理和资源化利用示范工程，研究既能对水库污染底泥进行无害化处理，又能充分利用底泥中的植物养分和有机质，使水库底泥充分资源化利用的关键技术。工程已于日前开工。北京市水利科学研究所和上海佛欣爱建河道治理有限公司共同研制开发出的一种特种深水型环保清淤船已投入运行，在16米水深状态下较好完成了环保清淤和底泥污染阻断工作。水下机器人（水下潜吸式清淤机）不久将调入现场。
▲ 官厅水库下游河道源水渗滤净化示范工程位于永定河官厅山峡北京区段，是为改善官厅水库下泄水体的水质，在永定河官厅山峡内建滤坝、坝前氧化塘是对永定河水体处理的方式之一。水库下游河道源水渗滤净化示范工程，利用山峡段有利的地形条件，在河道上修建沙滤坝，既可净化水质，又形成水面，改善了河道局部的生态环境。
▲ 三家店水库源水净化技术示范工程是建设在三家店闸下游，通过地下水回灌—排水井抽水净化、源水净化技术处理，使三家店闸出水达到Ⅱ类标准，符合饮用水源要求的示范工程。
其中，黑土洼生态湿地系统示范工程位于官厅水库永定河入库口附近，是中德合作官厅水库流域水环境治理技术示范工程最主要的单项工程。该工程于2003年9月11日正式开工。
4月18日，中德合作官厅水库湿地示范工程永定河溢流坝截流成功。4月19日凌晨，永定河水经过永定河引水暗涵进入黑土洼沟氧化塘。引水溢流坝加高加固工程已于日前完工。黑土洼溢流坝加高及湿地引水工程已于早些时候全部完成。测流设备试运行正常，目前正在试运行中。4月28日，水工建筑物工程全部完成。5月19日，5台水泵试运行成功，永定河水经过稳定塘全面进入湿地中、德双方示范区。德方水下爆气机正在紧张安装之中。全部工程预计将于月底竣工并投入试运行。计划试运行期为一年，将由官厅水库管理处和北京市水科所组成联合试运行小组，对工程进行运行管理。
北京市水务局焦志忠局长说，官厅水库综合治理工程近期目标就是要在实现三家店出库水质达到地表水Ⅲ类水体标准；在2010年前实现官厅水库达到地表水Ⅲ类水体标准，将官厅水库纳入城市供水系统，变密云水库一盆饮用水为密云、官厅两盆水，保证北京供水安全。远期逐步建成永定河流域生态走廊。
经过源头截污、水库工程整治和生态保护后，通过湿地净化后的入库水质可达到Ⅳ类标准，年底库区水质力争达到Ⅳ类标准，出库水质达Ⅲ类标准。2005库区水质力争达到好于Ⅳ类水体标准。2007年库区水质力争达到Ⅲ类水体标准。可以较大程度恢复官厅水库作为北京市重要的饮用水源地功能，缓解北京市水资源紧缺状况；减轻对地下水污染的威胁，保护现有水源；同时改善官厅水库水质，这是关系到北京社会稳定的大事，与保持北京市良好的国际形象密切相关，对北京承办奥运会具有重要意义；官厅水库水质改善整体项目的圆满完成，将在中国乃至全世界范围内起到示范作用。
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