為更好地總結(jié)各地先進經(jīng)驗,借鑒有益做法,進一步扎實推進城市黑臭水體治理工作,加快改善城市水環(huán)境質(zhì)量,滿足人民群眾日益增長的美好生活需要,中規(guī)院水務(wù)與工程院聯(lián)合各地住房城鄉(xiāng)建設(shè)及相關(guān)部門,從本月開始陸續(xù)推出城市黑臭水體治理案例分享。本期案例為江蘇省宿遷市馬陵河、南京市月牙湖、鎮(zhèn)江市玉帶河、常州市十字河(五星公園)四條黑臭水體治理方案經(jīng)驗介紹,以饗讀者。
城市黑臭水體治理案例分享
為全面貫徹黨的十九大精神,認(rèn)真落實《水污染防治行動計劃》確定的目標(biāo)任務(wù)和全國生態(tài)環(huán)境保護大會要求,近年來,各地區(qū)各部門迅速行動,堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展指導(dǎo)思想,緊密圍繞打好污染防治攻堅戰(zhàn)的總體要求,全面開展了城市黑臭水體治理工作,加快補齊城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施短板,成效顯著。
為更好地總結(jié)各地先進經(jīng)驗,借鑒有益做法,進一步扎實推進城市黑臭水體治理工作,加快改善城市水環(huán)境質(zhì)量,滿足人民群眾日益增長的美好生活需要,中規(guī)院水務(wù)與工程院聯(lián)合各地住房城鄉(xiāng)建設(shè)及相關(guān)部門,從本月開始陸續(xù)推出城市黑臭水體治理案例分享。本期案例為江蘇省宿遷市馬陵河、南京市月牙湖、鎮(zhèn)江市玉帶河、常州市十字河(五星公園)四條黑臭水體治理方案經(jīng)驗介紹,以饗讀者。
一、項目概況
1. 基本情況
宿遷市水系發(fā)達,坐擁洪澤湖、駱馬湖兩大湖泊,中運河、淮河等9條流域性河道,古黃河、西民便河等14條區(qū)域性河道,六塘河、利民河等39條骨干排澇河道,水生態(tài)已融入宿遷市民的生活。馬陵河是宿遷市老城區(qū)一條重要排澇河道,1974年人工開挖而成,全長5.2km,匯水面積11.6km2,居住人口13.85萬人,河道水質(zhì)長期處于黑臭狀態(tài),嚴(yán)重影響周邊居民日常生活,被稱為宿遷的“龍須溝”。
2. 問題分析與評估
馬陵河綜合整治之初,用時近半年從河道兩側(cè)所有排水口向上溯源,詳細(xì)摸排周邊地下管網(wǎng)及污水來源,累計排查 28條市政道路、68.6km雨污水管網(wǎng)、42個住宅小區(qū)、37個單位庭院、1687個沿街商鋪,找準(zhǔn)找全了馬陵河黑臭成因:一是污水收集能力缺失。馬陵河由北向南自成一個污水收集系統(tǒng),但污水收集管道不僅標(biāo)準(zhǔn)偏低、破裂較多,而且埋設(shè)在河道中,長期與河水貫通,喪失污水收集能力。二是老城區(qū)雨污混流嚴(yán)重。馬陵河兩岸共有144個排水口,其中9個排水口一直有污水直排河道;老城區(qū)范圍內(nèi)70%以上的小區(qū)、60%以上的單位庭院以及大片棚戶區(qū),都未實行雨污分流,處于雨天混流、晴天排污狀態(tài)。三是河道先天不足。馬陵河因是人工開挖的排澇河,上無源頭活水、下無自然出路,又處于城市中心地帶,開挖之初就成了排污河道。
二、整治目標(biāo)
黑臭河道整治“表象在河里,根子在岸上”。按照“治水先治污、治污先治管”、“控源截污、面源治理、雨污分流”的整治理念,市委市政府提出了“截污、水清、岸綠、路通”的工作目標(biāo)。
三、整治方案
前期工作開展了全流域的地下管網(wǎng)排查,形成了地形、道路、管網(wǎng)一張圖,為水系統(tǒng)平面、立面分析提供準(zhǔn)確而詳實的第一手資料;推進整治中,單獨組織編制馬陵河控制性詳細(xì)規(guī)劃、水質(zhì)保障、片區(qū)(老舊小區(qū)、菜市場、公廁等)治理等專項方案,堅持通過城市改造和管理,強化污染源頭管控;實施時序上,堅持先地下后地上、先管網(wǎng)后河道、先治污后活水的工作安排;管網(wǎng)系統(tǒng)方案上,堅持雨污共治、洪澇兼顧,強化豎向系統(tǒng)研究,通過三維模型開展了專項評估,精細(xì)化截流、溢流系統(tǒng)設(shè)計;河道水系統(tǒng)方案上,在強化控源截污主導(dǎo)措施基礎(chǔ)上,根據(jù)河段不同位置進行源頭生態(tài)濕地、活水跌水、生態(tài)浮島等河道生態(tài)修復(fù)措施的科學(xué)布局。
四、整治措施
馬陵河綜合整治工程按照市委市政府部署,由宿遷市水務(wù)局牽頭負(fù)責(zé)建設(shè),自2014年7月開工至2017年10月全部完成,累計投資4.15億元,主要實施雨污水管網(wǎng)、初期雨水調(diào)蓄池、污水提升泵站、橋涵、道路、閘壩、河道擴挖、景觀綠化等工程。
(1)截污納管工程。對整個片區(qū)排水系統(tǒng)進行全面排查并制定方案,著力完善管網(wǎng)配套,提升污水收集能力,累計鋪設(shè)污水主干管8.6km,補建和改造雨污水支管13.3km,新建、改造2 座污水提升泵站。
(2)片區(qū)改造工程。結(jié)合城市發(fā)展,推進兩岸棚戶區(qū)改造,退地還河、退地還綠,實現(xiàn)雨污分流,累計完成小區(qū)改造28個、新建雨污水管網(wǎng)28km以上,棚戶區(qū)征收拆遷3.66萬m2。
(3)源頭濕地工程。溝通馬陵河與中運河,配套建設(shè)源水生態(tài)濕地,通過自然凈化,為馬陵河提供清水補給,日補給量可達2萬噸。
(4)清淤疏浚工程。加強河道內(nèi)源治理,清除淤泥,拓寬河岸,增加水面,設(shè)置堰壩,保持生態(tài)基流,累計清淤10萬m3,擴挖河道面積4萬m2。
(5)生態(tài)修復(fù)工程。栽植生態(tài)修復(fù)能力強的水生植物,布設(shè)增氧設(shè)施,采用生態(tài)擋墻,全面提升水體自凈能力和生態(tài)修復(fù)能力。
(6)景觀交通工程。應(yīng)用海綿城市理念,新建沿河公園,鋪設(shè)人行步道,結(jié)合路網(wǎng)狀況,打通兩岸交通道路,建成南北大通道,累計增加綠化面積14.5萬m2,新建道路6.2km,最終將馬陵河打造成一條“生態(tài)河、景觀帶、南北大通道”。
五、創(chuàng)新舉措
1. 初雨污染控制
一是鋪設(shè)沿河雨污水干管,其中雨水干管擴大指標(biāo)設(shè)計,沿線點狀布設(shè)三個初雨調(diào)蓄池,實現(xiàn)非雨天污水全截流,初雨水全收集。二是合理確定溢流堰高程,實現(xiàn)25mm及以下降雨時雨水不入河,解決了70%以上降雨天污染入河問題。三是溢流口采用石籠墻設(shè)置調(diào)蓄空間,結(jié)合海綿手法解決了溢流水污染少入河問題。四是對棚戶區(qū)外排水采用二次截流設(shè)計,增加調(diào)節(jié)能力,提高截流精準(zhǔn)度,降低雨天對污水干管的沖擊,減少初期雨水入河量。五是系統(tǒng)開展雨污水收集系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù),在現(xiàn)狀污水系統(tǒng)及設(shè)計截流系統(tǒng)資料收集、信息集成的基礎(chǔ)上,通過ICM軟件,利用GIS信息技術(shù)構(gòu)建雨、污水管網(wǎng)水力模型。以新建截流井和調(diào)蓄池的運行工況為研究重點,進行整個雨、污水排水系統(tǒng)的模擬計算,分別對旱季和雨季的污水過程、截流井和調(diào)蓄池的運行特征及污水廠負(fù)荷進行分析,綜合評估工程系統(tǒng)的調(diào)蓄能力和截污效果。
2. 綠色建筑技術(shù)應(yīng)用
在管網(wǎng)窨井、箱涵(管廊)、河道擋土墻、道路橋梁等工程中,積極應(yīng)用裝配式技術(shù),采用雙面疊合板技術(shù)形成的扶壁式擋墻結(jié)構(gòu)產(chǎn)品,形成了設(shè)計、生產(chǎn)、安裝的全過程實用成果;實施的箱涵工程,是公共管廊產(chǎn)品的微縮版,確定了該技術(shù)的應(yīng)用可行性。實現(xiàn)了有效的資源節(jié)約,裝配式產(chǎn)品在工廠預(yù)制成形、現(xiàn)場安裝,節(jié)約了腳手架、模板、鋼筋綁扎等帶來的資源浪費,也減少了人工、機械等費用,大大降低工程實施的成本。質(zhì)量可靠性增加,通過工廠自動化生產(chǎn),在原料配備、生產(chǎn)養(yǎng)護等方面優(yōu)于現(xiàn)場質(zhì)量管理,解決了傳統(tǒng)工藝難以避免的模板縫、對銷螺栓孔、墻面排水水漬、斜立面接頭漏漿甚至蜂窩麻面等問題?s短了工期,減少了因施工圍擋對城市交通影響時間,裝配式建筑的現(xiàn)場工序減少,工期有效縮短,其中擋土墻施工現(xiàn)場施工工期縮短達60%,箱涵、窨井工程工期縮短50%。環(huán)境保護成效明顯,裝配式擋土墻的實施,避免了現(xiàn)場鋼筋焊接、砼振搗、模板加工安裝等的施工噪音影響,減少了模板拆除、螺栓孔封堵、砂漿抹面等形成的揚塵影響,是實現(xiàn)綠色建設(shè)理念的有效實踐。其中采用預(yù)制雙面疊合混凝土板生產(chǎn)技術(shù)并應(yīng)用于河道擋土墻工程,在馬陵河示范段工程中節(jié)約投資約50 萬元,并申請1項國家專利。
3. 調(diào)蓄池沖洗技術(shù)創(chuàng)新
初期雨水調(diào)蓄池的沖洗方式是一項新課題,國內(nèi)大多借鑒國外的一些創(chuàng)意方法,主要有真空、門式?jīng)_洗兩種,兩種方案各有優(yōu)勢。馬陵河整治工程設(shè)計方案推薦采用相對可靠的門式?jīng)_洗,但門式?jīng)_洗方案需配備供電、智能管理、機械傳動、蓄水門等設(shè)施設(shè)備,設(shè)備投入大、后期運行費用高、管護成本大。經(jīng)過深入研究和課題攻關(guān),工程采用河道水直接沖洗方式,取消門式設(shè)備等的投入,通過管道、控制閥門的系統(tǒng)設(shè)計和布置,實現(xiàn)沖洗出水流態(tài)由孔口出流變?yōu)橛袎汗芎愣,達到更優(yōu)的沖洗效果。
4. 海綿理念運用
海綿城市是一項系統(tǒng)工程,堅持把工作的重點放在排水體系的豎向控制和構(gòu)建,強化平面的布局和消納。一是嚴(yán)格按照海綿城市試點規(guī)劃確定的指標(biāo)體系,以整治紅線為邊界,逐一復(fù)核邊界條件,明確區(qū)間工作條件。二是優(yōu)化灰色系統(tǒng)設(shè)計,以管網(wǎng)、調(diào)蓄池、溢流堰、緩沖區(qū)設(shè)計為核心,大力度提高灰色系統(tǒng)的效用。三是強化海綿手法的應(yīng)用,高度融合園林、生態(tài)技術(shù)的應(yīng)用,提高海綿系統(tǒng)成效。四是依靠技術(shù)支撐,推進海綿管家服務(wù)、海綿成果評估技術(shù)管理體系,提高項目實施的可靠性和技術(shù)支撐能力。海綿或其它生態(tài)手法應(yīng)用上主要采取透水鋪裝、石籠擋墻、下凹式綠地、雨水溢流池、雨水花園、水體增氧、生態(tài)浮島、霧噴系統(tǒng)、水生植物、砂卵石、生物洄游通道等。
六、整治成效
馬陵河歷經(jīng)八次整治,前七次整治雖然取得一定成效,但受制于多種因素,效果一直不太理想。從污染源看,是雨污混流、上無源水、初雨水污染、市民習(xí)慣、作業(yè)面窄、各自為政等原因;從組織工作來看,最根本的是沒有全面厘清污染成因,未系統(tǒng)制定全面的整治方案,未下決心投入來全面落實整治要求。隨著馬陵河綜合整治的不斷推進,河道水質(zhì)日益改善,從感官上看,黑臭變清澈,魚蝦成群,孩童戲水,市民垂釣,一片人水和諧景象;從水質(zhì)參數(shù)上來看,全線從治理前的重度黑臭逐漸變成Ⅴ類、Ⅳ類水質(zhì)并穩(wěn)定下來,同時污水處理廠的進水COD濃度從治理前的70mg/L 到現(xiàn)在的400mg/L,有力證明了馬陵河整治的成效;從社會輿論上來看,無論是新聞媒體的報道,還是居民的自媒體宣傳,以及隨機采訪河邊居民或行人,都對馬陵河給出高度的評價和贊譽,被評為2017年江蘇省環(huán)保十大新聞之一。
一、項目概況
1. 基本情況
月牙湖作為古護城河的遺存,北承鐘山之水,東納童子倉溝、衛(wèi)橋溝來水,南由七橋翁泵站抽引運糧河河水入湖,西經(jīng)銅芯管閘對明御河進行補水,與西北護城河遙相呼應(yīng),是南京城墻歷史遺存的重要組成部分,發(fā)揮著水量調(diào)蓄、防洪排澇、主城區(qū)補水等重要的河道功能,是秦淮區(qū)水系引排格局和水資源區(qū)域調(diào)度中的重要一環(huán)。
月牙湖及護城河水體(不含外秦淮河副支)水域總面積達43.6萬m2。月牙湖現(xiàn)狀常水位為9.30~9.65m,東南護城河多年平均常水位為8.0~8.5m,外秦淮河副支多年平均常水位為6.5m。流入月牙湖的支流主要有三條:衛(wèi)橋溝、童子倉溝和前湖溢洪通道,月牙湖匯水面積為10.6km2。
2. 問題分析與評估
(1)防洪排澇基本達標(biāo),但存在局部易澇區(qū)
月牙湖及東西護城河區(qū)域范圍內(nèi)整體的防洪排澇問題尚不突出,但局部存在排澇隱患,包含友誼村、象房村以及酒精廠路以北等易澇點,由于地勢低洼、月牙湖與護城河連通性不足等因素,排水壓力相對較大,湖區(qū)可利用現(xiàn)有優(yōu)勢進行海綿設(shè)施建設(shè),實現(xiàn)雨水的自然積存、滲透和凈化。
(2)引水水源單一,補水水質(zhì)有待提高
月牙湖的三條支溝——前湖溢洪通道、衛(wèi)橋溝、童子倉溝,非汛期基本沒有來水補給。衛(wèi)橋溝和童子倉溝沿線有大量污水匯入,無法作為月牙湖的補水通道,F(xiàn)狀主要引水水源為運糧河,水質(zhì)有待提高。
(3)管網(wǎng)設(shè)施不完善,雨污分流不徹底
月牙湖西側(cè)片區(qū)污水主次管網(wǎng)已經(jīng)形成,雨污分流改造基本完成,但是部分雨水管道未進行初期雨水?dāng)r截。月牙湖公園東側(cè)小區(qū)及企事業(yè)單位密集,雨污分流工程需進一步完善,同時截流干管難以承受片區(qū)排水需求,存在漏損現(xiàn)象。
(4)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能不夠完善,湖泊內(nèi)外污染源治理有待加強
不合理的開發(fā)利用使得月牙湖自然濕地萎縮、生態(tài)破碎、生物多樣性受損,生態(tài)系統(tǒng)整體較為脆弱,生態(tài)功能嚴(yán)重退化。月牙湖入湖水量較小、水動力較弱、換水周期長,且內(nèi)外污染源未得到有效治理,使得湖泊局部水質(zhì)惡化嚴(yán)重,水體富營養(yǎng)化程度較高,部分靜水區(qū)存在水華爆發(fā)的現(xiàn)象。
(5)部分水域被侵占,保護管理措施有待提升
月牙湖南湖區(qū)和護城河區(qū)域南岸岸坡空間狹小,綠化雜亂,部分區(qū)域房屋、垃圾堆放等侵占現(xiàn)象較為嚴(yán)重,保護范圍不夠明確,管理難度大,水域長效管護機制有待進一步完善。
二、整治目標(biāo)
月牙湖整治工程通過引水工程以增加湖體流動性,利用截污工程控制污染源頭,項目實施完成后,確保消除劣V 類水;2018年,各項水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅳ類水的要求。
月牙湖生態(tài)綜合整治工程以維護健康湖泊生命為總體目標(biāo),結(jié)合景觀生態(tài)工程建設(shè),挖掘其特有的水文化內(nèi)涵和魅力,營造水活、水清、水暢的河湖生態(tài)環(huán)境。
考慮月牙湖實際情況,劃定月牙湖保護范圍,明確河道分區(qū)管理措施及要求,形成凈化水質(zhì)、恢復(fù)生態(tài)、改善景觀等功能,最終實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境良好、自然資源豐富、水源調(diào)蓄有序、人湖和諧共處等一系列目標(biāo)。
三、創(chuàng)新舉措
工程總投入約1.75億元,于2016年12 月開工,2017年12月完成竣工驗收,工程內(nèi)容包括全線河道清淤治理、生態(tài)修復(fù)等。
1. 系統(tǒng)整治
(1)控源截污
為達到消除黑臭水體目標(biāo),在“截、收、清”幾個方面同時用力。截:對月牙湖流域內(nèi)沿湖46 個排口進行系統(tǒng)排查,完成26處河道排污口控源截污,并逐一編號、公示信息;收:匯水區(qū)域115個排水達標(biāo)區(qū)新建雨污管網(wǎng),完成雨污分流;清:月牙湖及東南護城河清除河道淤泥垃圾約37.16萬m3。
(2)岸線整治
水陸聯(lián)動,實施月牙湖與周邊道路的一體化整治。以“一河一路”為整治理念,對河道岸線環(huán)境實施綜合整治,拆除違章搭建,退讓河道藍(lán)線,建設(shè)人行步道,打造游園廣場和休閑水品,使河道、道路空間有機銜接,景觀風(fēng)格協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
(3)生態(tài)修復(fù)
在重要河段安裝曝氣增氧裝置,種植水生植物,投放水生動物。
2. 落實長效
對綜合整治后的月牙湖及護城河等核心區(qū)域河道,按照城市水利風(fēng)景區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)提升管理要求。按照河岸區(qū)域環(huán)衛(wèi)保潔、停車管理、戶外廣告、店招標(biāo)牌、門前三包、行動執(zhí)法六大管理重點,制定精細(xì)化管理方案和具體標(biāo)準(zhǔn),部門、街道按職責(zé)分工落實任務(wù),分片分段包干負(fù)責(zé)。
結(jié)合河長制工作,構(gòu)建了市、區(qū)、街道、社區(qū)、志愿者五級河長責(zé)任體系。在全市所有河道設(shè)立河長公示牌、排口標(biāo)示牌,建立微信群、河道管理手機APP、微信公眾二維碼等信息管理平臺,主動接受社會各界監(jiān)督。
四、整治成效
1. 整治效果
整治前的月牙湖湖內(nèi)淤積較為嚴(yán)重,湖邊建筑物及構(gòu)筑物旁淤積現(xiàn)象尤為明顯,高溫天氣易發(fā)黑發(fā)臭,水環(huán)境不容樂觀。周邊岸線侵占現(xiàn)象嚴(yán)重,天然護坡處垃圾亂堆,步行道兩側(cè)可見菜地侵占,護岸穩(wěn)固性差,植被生長雜亂。
整治后的月牙湖及護城河水清岸綠,北湖湖心生態(tài)島點綴,親水休閑,宜游宜居,文化歷史底蘊重現(xiàn),受到沿河居民紛紛點贊。
2. 效益分析
(1)經(jīng)濟效益
雖然項目的投資沒有直接的財務(wù)效益,但有間接的經(jīng)濟效益。月牙湖綜合整治提升了整個城東片區(qū)的水環(huán)境,提升了周圍居住環(huán)境質(zhì)量。環(huán)境質(zhì)量的改善及景觀工程的實施,使月牙湖更具觀賞性,作為旅游景點能夠增加旅游業(yè)收入,帶動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。環(huán)境改善帶動周邊商業(yè)居住土地增值,增加周邊土地市場運營的收入。
(2)社會效益
項目屬于政府投資的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),為公益性項目,對于消除環(huán)境污染、恢復(fù)自然生態(tài)環(huán)境、挖掘歷史文化遺產(chǎn)、整合城北地區(qū)旅游資源、改善市民生活環(huán)境、促進投資和經(jīng)濟發(fā)展、提升城市綜合競爭力具有極大的促進作用。綜合整治項目完成后,月牙湖片區(qū)既可作為生態(tài)景觀及海綿城市示范區(qū),也可作為生態(tài)景觀教育的科普基地,成為市區(qū)居民休閑娛樂的極佳場所,有助于提高南京在全國的城市地位及綜合競爭能力。
(3)生態(tài)效益
項目截污工程的實施,有效減少了入湖污染水量;通過實施湖泊清淤,直接清除淤泥中的N、P及有機質(zhì)等污染物質(zhì),有效降低淤泥中營養(yǎng)物質(zhì)釋放對月牙湖水體的影響;通過生態(tài)工程建設(shè),有效增加湖泊水量,改善湖泊水動力特性,增加湖泊自凈能力,增加湖泊水環(huán)境容量,使得水質(zhì)得到較好改善。整治后的水體基本無藍(lán)藻、綠藻出現(xiàn),透明度顯著增加,在2m的水深范圍內(nèi)可達到清澈見底。同時,在月牙湖、護城河保持相同水位條件下,將為月牙湖、護城河增加約45萬m3蓄水容量,其中月牙湖北湖調(diào)蓄容量增加約12.5萬m3,成為市區(qū)范圍內(nèi)容量可觀的調(diào)蓄水池,充分發(fā)揮月牙湖對周邊水系的補水效益。工程全部實施完成后,總磷、總氮、BOD5等各項水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)可達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅳ類水的要求,將湖水提升為“草型清水態(tài)”水體,構(gòu)建“排水暢通、水清岸綠、景觀和諧、人水相通”的水環(huán)境,不僅能夠改善局部氣候,提高水環(huán)境質(zhì)量,同時也提高了居民生活質(zhì)量,體現(xiàn)出人與自然的和諧美好。
一、項目概況
1. 基本情況
玉帶河位于鎮(zhèn)江市城區(qū)東部,學(xué)府路以北,谷陽路以西,是江蘇大學(xué)內(nèi)的重要景觀河。玉帶河發(fā)源于孟家灣水庫,最終匯入古運河,全長約2.8km,河寬10-15m,河底標(biāo)高為2.5-3m,落差甚小,幾近平底。由于孟家灣水庫無天然水源流入,其常年水位較低,無法對玉帶河進行補給。
玉帶河穿過宗澤路進入江蘇大學(xué)后,兩岸共有19個雨水排放口,雨水徑流直接排入,為整治前唯一水源。水質(zhì)方面,整治前水體長期黑臭。
2. 問題分析與評估
(1)水動力不足
缺乏穩(wěn)定水源,又受古運河水位頂托,水體流動性非常小,河道自凈功能低,污染物無法借著水流運移與延散,幾乎是停留在河道內(nèi)部,以致污染物長期累積。
(2)點源污染
雖然河道兩岸排入的是雨水管道,但上游雨污分流不徹底,有多處污水排入雨水管。此外,河道北岸沿線有條DN800污水干管,管材為混凝土,多處嚴(yán)重腐蝕、破損,污水不間斷滲出,并進入玉帶河中,點源污染造成水質(zhì)惡化。
(3)面源污染
北面區(qū)域的地形落差大、坡度陡,雨水徑流的流速快,累積的面源污染容易被沖刷,大量污染物快速排入河道,造成污染。
二、整治目標(biāo)
以消除河道黑臭、提升河道整體環(huán)境為基本目標(biāo),充分融合海綿城市建設(shè)相關(guān)要求,具體整治目標(biāo)為:
(1)達到地表水四類水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
(2)旱季污水不入河,初期雨水得到有效處理。
(3)有效應(yīng)對30 年一遇強降雨。
(4)修復(fù)生態(tài),提升景觀。
三、創(chuàng)新舉措
綜合玉帶河現(xiàn)狀,是個點、線、面、體的多維問題,單一的工程解決方案無法滿足整治目標(biāo)。因此采取源頭、過程、末端、系統(tǒng)治理的綜合改善方案,聯(lián)合運用綠色與灰色設(shè)施,多管齊下,以達到整治目標(biāo)。整治工程總投資約1 億元,改造內(nèi)容包括玉帶河濱水空間和海綿改造,于2016年6月份開工建設(shè),2017年10月份竣工,現(xiàn)已投入運行。
1. 源頭削減
以LID設(shè)施控制下墊面的雨水徑流,去除部分面源污染。通過雨落管斷接、路牙開口或線性引導(dǎo)溝,將屋面、道路及其他硬質(zhì)化地表的雨水徑流引入LID,滯留、下滲、緩排,以減少面源污染。
2.過程分流
徹底雨污分流,改善雨污混流管線,將污水截入污水管,排入污水處理廠,不排入玉帶河。同時修復(fù)管線老化、斷裂的現(xiàn)象。
3. 末端處理
增設(shè)初期雨水和CSO污染入河前的最后一道屏障,在河兩岸排口處設(shè)置水質(zhì)凈化設(shè)施,降低入河水質(zhì)污染物負(fù)荷。沿岸兩側(cè)共建12塊重力流濕地,如圖所示,占地面積9194m2,日處理能力50000m3,獨特的設(shè)施構(gòu)造、巧妙的水力設(shè)計和科學(xué)的介質(zhì)配比實現(xiàn)了污染物的高效去除。同時,重力流濕地還擁有調(diào)蓄能力,暴雨時,可降低玉帶河排澇的壓力。在孟家灣水庫也設(shè)置3800m2的多級生物濾池,以達到凈化水質(zhì)的目的。
4. 河道改善
包括河道疏浚,將長年淤積的底泥與污染物去除,以減少河道內(nèi)部的污染釋放,同時增加河道空間,有利于蓄水與排澇;進行河道拓寬,擴大水面面積,增加曝氣量,提高河道自凈能力,同時滿足30年一遇暴雨事件的排澇能力;駁岸生態(tài)化,將原毛石擋墻開放成自然緩坡,岸邊增加水生植物,提高河道自凈能力的同時提高河道的生態(tài)性、景觀性與親水性。
5. 活水循環(huán)
將附近京口污水處理廠每天4000m3的再生水引入上游進行補水,使河流動起來,同時沿河設(shè)置數(shù)個循環(huán)水泵,平時抽水進入重力流濕地,進行河水的凈化循環(huán),確保水質(zhì)達標(biāo)。
6. 模型驗算
玉帶河整治涉及流域水文、面源污染、河道水動力、河道水質(zhì)等問題,為精準(zhǔn)整治,采用了SWMM(美國環(huán)保局暴雨管理模式)及HEC-RAS(美國工兵團水文中心河川分析系統(tǒng)模式)兩種模型進行耦合計算與分析。先利用SWMM計算河中各排口的流量與面源污染量,再代入HEC-RAS計算河道水位、流量、水質(zhì)變化,分析及復(fù)核方案的達標(biāo)性。
四、整治成效
1. 水環(huán)境有效改善
玉帶河未改造前,水質(zhì)為劣五類,經(jīng)源頭—過程—末端—水體四位一體的系統(tǒng)綜合治理后,模擬評估顯示TSS污染物指標(biāo)去除率為95%,在連續(xù)20天不降雨工況下,以污水處理廠再生水作為補水水源,水質(zhì)可維持在Ⅳ類水以上,河道日漸清澈,初現(xiàn)容姿。
2. 打造生態(tài)棲息地
玉帶河沿岸設(shè)計了蜿蜒河岸,形成多處灣、港水域,增加水岸長度和水生植物生長區(qū)域,為生物提供更多棲息地。園路蜿蜒穿插其中,休憩節(jié)點有機分布,為師生提供貼近自然、寓教于樂的好去處。
一、項目概況
1. 基本情況
常州地處長江下游,北靠長江,南臨太湖,水網(wǎng)密布,水系發(fā)達。自2006年開始實施“清水工程”,主城區(qū)2006-2008年整治河道46條,2009-2010年整治河道14條,2011年至今,持續(xù)提升整治,城市水環(huán)境已逐步從不黑不臭向清水親民邁進。
十字河北起古運河,南至后塘河,全長約2.3km,與西側(cè)洪莊河一起構(gòu)成五星公園水系。
2. 問題分析與評估
河水流動性差,水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)顯示氨氮、總氮濃度等指標(biāo)已達到輕度黑臭水體標(biāo)準(zhǔn),據(jù)調(diào)查主要是由于沈家村的合流制生活污水直排十字河,而截流泵站選址方案歷經(jīng)兩次征求周邊居民意見均未通過,造成水體水質(zhì)日趨惡化。
二、整治目標(biāo)
以綠色發(fā)展理念引領(lǐng)黑臭水體整治,以“不黑不臭,清水向親水遞進”為目標(biāo),堅持雨污分流、源頭接管和錯接整治優(yōu)先的原則,通過創(chuàng)新治理舉措,全面推動水環(huán)境品質(zhì)提升。
三、創(chuàng)新舉措
治理總體方案以管線遷移為突破口,以控源截污為著力點,以生態(tài)補水為抓手,以生態(tài)修復(fù)為保障,全面提升區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量。河道綜合整治工程總投入約1579萬元,工程于2016年11月開工,2017年12月完工,工程內(nèi)容包括控源截污、生態(tài)補水和生態(tài)修復(fù)等重點工程。
1. 控源截污
在對區(qū)域排口進行充分溯源調(diào)查的基礎(chǔ)上,按照“大分流、小截流”的原則,沿軌道交通2號線站點敷設(shè)D1000-D1200截污管道,因地制宜利用周邊三堡街污水泵站既有用地建設(shè)截污泵站(2000噸/天)一座,較好地解決了新建截流泵站與周邊居民之間的矛盾,實現(xiàn)對沈家村合流制生活污水的截流,同時在截流泵站設(shè)計中優(yōu)化溢流墻高度等重要參數(shù)設(shè)置,注重安全性設(shè)計,通過自控和遠(yuǎn)控相結(jié)合,構(gòu)建截流系統(tǒng)遠(yuǎn)程智能化管理平臺,實現(xiàn)了截流系統(tǒng)的高效智能運行,保證防汛和截流的高效統(tǒng)一。2006年以來,已先后在十字河周邊建設(shè)5個污水截流系統(tǒng),截污規(guī)模達19400m3/天,將河周邊城中村的污水截流到市政污水管網(wǎng)統(tǒng)一排放處理。
2. 生態(tài)補水
結(jié)合項目區(qū)域位置特點,充分利用周邊京杭運河優(yōu)質(zhì)水質(zhì),在充分深入調(diào)研各種水環(huán)境治理技術(shù)的基礎(chǔ)上,將超磁分離技術(shù)與黑臭河道治理相結(jié)合,在三堡街北側(cè)陶家村綠地內(nèi)建設(shè)取水泵房一座(1.5萬噸/天),運河水經(jīng)超磁處理成套設(shè)備混凝沉淀后通過新建的2kmD700壓力管道補充至五星公園水體,一方面可加強河道水體的流動,提升河道水動力;另一方面通過補充新鮮的潔凈水源,進一步改善河道本體水質(zhì),加速河道生態(tài)功能的恢復(fù)。同時與水利部門構(gòu)建聯(lián)動機制,通過十字河南泵站和洪莊河泵站實現(xiàn)十字河與后塘河的有效溝通,增強引排能力,使水系保持良性循環(huán)。
3. 生態(tài)修復(fù)
在實施控源截污和生態(tài)補水工程的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了面積約6000m2的水生植物凈化系統(tǒng)示范區(qū),充分利用自然凈化與水生植物功能上相輔相成的協(xié)同作用來凈化水體。通過打造以沉水植物主的“水下森林凈化系統(tǒng)”,創(chuàng)新生態(tài)修復(fù)治理模式,提升水體透明度,以小范圍的生態(tài)輻射大水體,在達到景觀水體景觀功能和水質(zhì)凈化功能的基礎(chǔ)上,充分體現(xiàn)生態(tài)可持續(xù)、環(huán)境友好的設(shè)計理念,實現(xiàn)水環(huán)境品質(zhì)的進一步提升。
4. 創(chuàng)新技術(shù)
通過在住宅小區(qū)、公建、管網(wǎng)、泵站等重點區(qū)域布置監(jiān)測點,測定水質(zhì)、水量和液位等指標(biāo),以泵站系統(tǒng)為單元,摸索出一套操作性較強的、半定量泵站系統(tǒng)流量異常診斷方法,建立以水量、水質(zhì)聯(lián)合表征的污水截流率、實際截污率評判方法,及時發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)滲漏、錯接等問題,實現(xiàn)區(qū)域污染物監(jiān)控全覆蓋。通過“水專項”等科研課題,研發(fā)“多形式排放口截污技術(shù)”、“5SCC截流技術(shù)系統(tǒng)”、“重污染型初期雨水旋流快濾工藝”和陽臺污水截流等專有技術(shù),通過技術(shù)、經(jīng)濟、投資等綜合比較,形成了“一河一策”治理模式和技術(shù)體系,實現(xiàn)區(qū)域污染物的全收集。
5. 長效機制
通過構(gòu)建完整的截流技術(shù)和管理體系,結(jié)合自控系統(tǒng)提高截流設(shè)施效率和智能控制水平,實現(xiàn)“一截二防”。同時,為保證區(qū)域水環(huán)境治理的持續(xù)有效,建立建設(shè)與水利部門之間的互動聯(lián)動機制,將區(qū)域治理措施與水利活水換水相結(jié)合,將水環(huán)境治理與水利防汛相協(xié)調(diào),并堅持對五星公園水質(zhì)進行長期跟蹤,密切關(guān)注區(qū)域水質(zhì)變化情況,保證五星公園治理效果的持續(xù)性。
四、整治成效
1. 整治效果
通過控源截污工程,實現(xiàn)了十字河周邊污染物全收集、全處理,確保從源頭上遏制污水入河;經(jīng)超磁處理后的運河水透明度比原水提高約10倍,總磷去除效率也高達85%,從長期監(jiān)測數(shù)據(jù)看,五星公園水體已實現(xiàn)了從黑臭水體到清水親水的轉(zhuǎn)變,沿河居民滿意度達到91%,五星公園的碧水風(fēng)貌已成為一大亮點。
2. 效益分析
(1)社會效益
五星公園是常州市區(qū)最大的公共綠地之一,整治工程受到周邊居民的好評,提高了民眾對政府的信任,為生態(tài)與社會的和諧發(fā)展奠定了良好的群眾基礎(chǔ),促進了民眾幸福指數(shù)的提高。
(2)經(jīng)濟效益
五星公園區(qū)域水體面積約47000m2,區(qū)域水環(huán)境治理項目總投資約1579萬元,在保證治理效果的前提下,與周邊城市水環(huán)境治理項目相比,具有低投入、高效能的特點。
(3)生態(tài)效益
項目全面貫徹生態(tài)思想,結(jié)合控源截污、生態(tài)補水和生態(tài)修復(fù)等措施,逐步恢復(fù)和重建河道生態(tài)系統(tǒng),逐步提高區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量,實現(xiàn)良性生態(tài)循環(huán),從而獲得水體整治與景觀效果相結(jié)合的最佳效益。
供稿單位:江蘇省住建廳、宿遷市水務(wù)局、
南京市水務(wù)局、鎮(zhèn)江市住建局、常州市建設(shè)局
編輯:馬曉虹 審核:姜立暉 審定:龔道孝
來源 :中規(guī)院城鎮(zhèn)水務(wù)與工程研究分院