淮安市淮安區水系生態治理探索

鄭 菲 程寒飛 楊 運

一、淮安區概況

淮安市淮安區地處京杭大運河與蘇北灌溉總渠交匯處，位于淮河下游蘇北腹地，具有地勢平坦、河湖密布的特征。境內地勢西北高，緩坡向東南傾斜，高程在9.5～4.0m之間，為黃泛沖積平原和沖湖積平原。

淮安區屬北亞熱帶向暖溫帶過渡地帶，兼有南北方、大陸性和海洋性氣候特征，年平均氣溫14.1℃，春夏季以東南風為主，多年平均風速在2.9～4.3m/s之間，秋季多東風和東南風，冬季多東北風；降雨量年內年際分布不均，多集中在6～9月份，占年降水量的65%以上，洪澇災害多發生在汛期。年平均降水量921.5mm，年平均蒸發量1500mm。

淮安區河道縱橫交錯，流域性防洪河道有4條，其中淮河入海水道和蘇北灌溉總渠平行于城區南部，京杭大運河流經城區西部邊界，里運河（平行于清安河）縱貫城區腹部，且與蘇北灌溉總渠、淮河入海水道垂直交匯于城區西南。清安河、新泗河、老泗河、文渠、老澗河、新澗河等為主要排澇河道，澇水最終向南經穿堤涵洞排入淮河入海水道。淮河入海水道行洪期間沿線閘門關閉，澇水由城區楚州泵站抽排淮河入海水道和廢黃河。

二、河道水環境存在問題

淮安區水系主要存在以下問題：（1）河道底泥淤積嚴重，水體黑臭。沿岸居民將生活垃圾直接傾倒在岸邊，岸邊枯萎植被、落葉進入河道，通過物理、化學和生物作用沉降至河底累積，底泥污染嚴重，影響水體感觀。（2）水資源不足，水體環境容量小。由于城市工業用水及生活用水量較大，河道生態補水量受到限制，水體自凈能力、環境容量和水環境承載力下降。（3）水生態系統被破壞，河岸景觀效果差。水體中水生植物物種單一，基本沒有水生動物，水體流動性差，呈厭氧狀態，黑臭問題嚴重，水生態系統遭到嚴重破壞；沿河已建景觀帶缺乏維護管理，雜草叢生，景觀效果不佳。

三、水系生態治理原則

城市水系生態治理原則：（1）尊重自然。城市建設和環境治理均應做到尊重自然，人與自然和諧共處，讓城市水系恢復生態功能。（2）全面系統。城市河道本身具有防洪、排澇、景觀等功能，應在保持原始功能的前提下，全面、系統、合理地進行規劃治理，將防洪排澇、景觀、生態、沿線整體風貌等各方面統籌考慮，有機銜接，以此帶動當地旅游資源的開發，以環境效益帶動經濟效益。（3）整體規劃。河道生態治理應充分考慮河道上下游、左右岸堤、岸坡和河底整體生態系統，確保河道功能完整，工程質量較佳。（4）科學運營管理。河道水環境的生態治理并非是一次性工程，進行治理后應妥善運營維護，避免河道水環境遭受再次污染，讓水生態系統自行恢復。河道生態治理工作對城市生態文明建設具有重要意義。

四、水系生態治理工程

1.河道整理工程

按照《淮安市城市防洪排澇規劃》，城區河道排澇標準采用20年一遇24小時暴雨36小時排出。通過水文分析計算，分析各種規劃條件下河道控制斷面的水位、流量過程，進行防洪排澇校核，并針對存在問題，提出合理的工程措施。（1）新開河道，增強文渠與周邊湖泊的連通性，提高河湖調蓄作用，消納城區澇水；（2）拓寬疏浚老澗河，增加排水能力，將澇水引入耳洞干渠排出；（3）連通疏浚新一支大溝，增強城區北部排水能力；（4）擴建楚州泵站，排澇流量由15m3/s增加至44m3/s，另外在新澗河與入海水道交匯處新建新澗河泵站，規模為110m3/s；（5）在滿足防洪排澇的基礎上，合理設計河道斷面，使其滿足生態系統需求，形成自然特色的河道景觀。文渠、新泗河、老澗河、清安河城區段已做成直立式漿砌石護岸，其余河道保持自然緩坡的斷面形態，給行人提供寬闊、美觀的親水空間。

2.清淤工程

清淤工程設計原則：清淤方向盡可能與河道主線保持一致；清淤河道盡量保持原河道比降；淤泥不能堆積在洪水泄洪區域，影響行洪；淤泥盡量資源化利用，實現經濟效益。

淮安區清淤工程結合水系的實際情況，對項目區34條河道及7個湖泊水塘采取絞吸工藝和泥漿泵清淤工藝，對污染底泥進行脫水固化，經發酵腐熟后作為營養土，與原土混合處理后做綠化種植土使用，消除污泥直接填埋對垃圾填埋場的不利影響，實現污泥資源化利用和經濟循環。河道清淤總長度91.9km，湖泊清淤總面積54.6hm2，清淤深度根據工程范圍內污染底泥的測量厚度確定，通過上述工程全面控制內源污染。

3.水質凈化工程

（1）MABR原位凈化技術

MABR（膜曝氣生物反應器）技術是有機融合氣體分離膜技術和生物膜水處理技術的新型污水處理技術。通過中空纖維膜為附著生長在其表面的微生物膜供氧，污水在透氧膜周圍流動時，水體中的污染物在濃差驅動和微生物吸附等作用下進入生物膜內被微生物利用，使污染物同化為微生物菌體固定在生物膜上或分解成無機代謝產物，從而實現對水體的凈化。此外，MABR技術可以抑制水體中藻類的生長，從而提高水體的透明度，改善水體景觀質量。

該工程中，MABR主要安裝在文渠、老泗河、新澗河等水體黑臭、流動性較差河段，用于降解污染物，提升水質，改善水體流動性，增強水體自凈能力。該技術將膜組件直接安裝于河道內，無需土建池體施工；膜組件有水草式、簾式、浮島式等多種形式，可以滿足流動水體、微流動水體、靜止水體、大面積水體等多種河道湖庫水體工況的需求；氧氣利用率高（60%以上），不會攪動底泥；微生物高度富集，不隨水體流失。

（2）生態浮島

生態浮島是基于人工浮島技術結合生物接觸氧化技術的新型浮島技術，利用生態學原理，通過增加有益微生物的附著面積，提高對有機污染物的分解，并利用浮島上的植物吸收降解水體中COD、氮磷營養元素，從而高效、全方位地凈化水體，同時為鳥類提供棲息地。

該工程根據不同的景觀要求及河道水力條件，選擇HDPE高分子材料拼盤式浮床；浮床植物選擇美人蕉、蘆葦、菖蒲、再力花、水芹菜、空心菜、千屈菜、旱傘草等；整個浮床由多個浮床單體組裝而成，浮床單體邊長1～5m，以四方形、六邊蜂巢型為主；浮床采用水下錨固定、駁岸牽拉等形式固定。生態浮床布置在文渠、老澗河、新泗河、新一支渠等河道兩側，利用浮島種植植物吸收降解污染物，凈化水質，消除水體黑臭問題。

4.水生態修復工程

通過對水生生態鏈的調控，完善沉水、浮葉及挺水為主的水生植物（生產者）、水生動物（消費者）、有益微生物（分解者）系統，實現水生態系統中生產者、消費者、分解者三者有機統一，物質循環流動，提高水體自凈能力。并進行生態護岸建設，合理種植喬灌藤草等陸生植物與沉浮挺等水生植物，建設具有健康結構和生態功能的河道護岸，與河道水體進行水分交換，改善并提升水體水質，同時增加河道生態景觀效果。

（1）構建水生植物群落

利用沉水、浮葉和挺水植物構建水生生態系統，水生植物通過直接吸收轉化水體營養鹽，并通過光合作用釋放氧，抑制內源污染物釋放，形成豐富的生物群落，凈化水質。挺水植物主要種植在沿岸水深≤0.6m的水域，有水生美人蕉、再力花和香蒲等；浮葉植物主要種植在沿岸水深0.8～1.5m的水域，有睡蓮和荇菜等；沉水植物主要在水深≤1.2m的水域，有輪葉黑藻、矮型苦草、龍須眼子菜、菹草、狐尾藻等。斷頭浜河道水體流速慢，可采用苦草、眼子菜、黑藻等多種沉水植物構建“水下森林”，為水生動物提供生存場所，使水生態系統維持平衡狀態，促進水體凈化。

（2）構建水生動物群落

水生動物群落主要包括底棲動物、魚類等。底棲生物如螺類、青蝦等，可以捕食底質中的有機質及腐敗的水生植物殘體，大幅度降低有機質含量及營養物質的釋放。同時，大型螺類等釋放的某些物質成為水體中天然的絮凝劑，可以降低懸浮物顆粒并吸附大量的氮磷營養鹽。水生動物以底棲的螺類、貝類、雜食性蝦類和小型雜食性蟹類為主，投放當地土著種魚類，完善生物鏈，提升景觀效果。

（3）建設生態護岸

護岸是陸地與水域植物群落間的過渡帶，具有涵養水源、凈化入河湖水質、為動植物提供棲息和生存環境、維持生態平衡等作用。對于排澇任務較重的河道，如新泗河、老泗河、耳洞干渠，常水位以下部分建設石籠護岸，汛期水位以上至坡頂建設植草護岸；對于調蓄型河湖，常水位以下建設石籠護岸，常水位以上建設植被型生態混凝土護岸。空隙可寄生水蚯蚓、蚌等水生動物，也可生長水生植物。植物需耐寒、根系發達，如風車草、菖蒲等。通過水生和陸生植物作用，實現對坡面綠化和防護的目標，充分發揮護岸的生態景觀功能。

五、結語

河道生態治理是保證河道生態系統健康穩定、生態功能正常發揮的重要手段。本文對淮安區水系生態治理進行探索，主要從河道水環境水生態現狀、生態治理原則、生態治理工程等部分進行敘述，基于生態學原理，采用MABR、生態浮島、水系森林、生態護岸等多種河道生態治理技術，提升河道水體自凈能力，改善城鎮建設期間的生態環境問題，促進河道生態的可持續發展