袁 靜,盧發周,馬力,章凱
(1.南京市江寧區水務局,江蘇 南京 211112;2.南京市水利規劃設計院股份有限公司,江蘇 南京 210006)
黑臭河道治理是一項系統性工程,“控源截污、底泥疏浚、引水補水、生態修復”是江寧區在黑臭河道整治實踐中總結出來的、高度概括的、對河道綜合整治具有重要指導作用的技術路線,其中最關鍵、最重要、最有效的措施是截污治污。“引水補水”措施是在控源截污實施效果良好的前提下改善黑臭河道水環境的重要途徑。在河道綜合治理過程中,引水補水始終起著十分重要的作用,表現在以下兩大方面:一是引水補水可以增加河道水量,增加流速,有利于水體復氧,使好氧污染物降解;二是引水補水可改善河道水質,增加水生物量,通過生物代謝,凈化水質。
近年來,江寧區在《江寧區水污染防治行動計劃》及《江寧區建成區黑臭河道整治攻堅方案》的指導下,本著在城區內建立起較為完善的污水收集處理系統、雨污分流排水系統、引水補水體系的目標,逐步實施了控源截污、污水處理、河道疏浚等改善河道水質的水環境綜合措施。由于河道截污工程的實施,原先雨污合流污水進入河道的水體量減少,同時由于工程的截污效益尚未完全發揮,因此針對性地進行引水補水,通過引調清潔水源,增加河道流量,提高城市內河的水質及水景觀顯得十分必要。文章主要對江寧區黑臭河道治理過程中的引水補水模式進行初探,并結合玉帶圩片區工程實例,對規劃治理方案進行初步探討。
根據江寧區2017年1—6月份地表水環境質量監測通報結果,江寧區部分黑臭河道水質劣于GB 3838—2002《地面水環境質量標準》V類,主要超標污染物為五日生化需氧量、氨氮和總磷。
結合江寧區86條黑臭河道現狀調研數據資料,對水污染情況進行統計發現,黑臭水體污染主要成因為:①河道沿線小區未實現雨污分流,雨污合流進入河道水體,沿線居民生活垃圾丟棄河道,導致水體和沉積物污染嚴重;②上游污水涵管未接入管網,污水下泄造成河道水體污染;③周邊污水管網淤積嚴重,部分污水漫溢進入雨水管道,從而污染河道水體;④河道沉積物淤積嚴重,沉積物有機質含量高,河道底泥為厭氧環境,導致黑臭;⑤河道以直立硬質堤岸為主,水生植物和動物缺少,河道生態系統不健全,河道水體自凈功能較低;⑥部分河道為圩區河道,流動性差,排水需要機排,換水周期較長,導致水體污染物富集和黑臭發生。
“引水補水”措施包括河道水系連通和引流補水,針對江寧區黑臭河道綜合治理情況,引水補水工程措施的制定,圍繞區域分片治理的原則,通過引提境內秦淮河、污水處理廠中水回用等周邊保證率高、水質較好的水源,促使分片區域內黑臭河道水體流動,達到改善河道水環境和水生態質量。①對于有條件實現區域水系連通的河道,對河道水體的水量、水質及地勢情況進行科學論證,規劃水循環線路,通過建設涵閘等交叉建筑物、建設引提水泵站工程、新開河道或結合區域城鎮發展鋪設管道將河道有效連通,使區域內河道實現常態流水,并需對河道的補水周期、日常調度及水位控制情況進行分析論證。②對于無條件實現區域水循環的河道,引水補水措施可采用“先排后引”的方式實現河道換水,可通過在河堤建設涵閘、提水泵站實現引提水。
玉帶圩片區周邊水源充足,西臨秦淮河、北臨外港河。但片區內部水系支岔較多,河道長度較長,現有取、排水設施形成的水循環只能覆蓋部分河段,且河道沿線途經江寧城區,控源截污工程尚未完善,仍有部分污水直接排入河道,其現狀水質達重度黑臭。
城市內河河道引水調度的出發點為:引進比區域范圍內更好的水源,改善河道水動力條件,提高水體的自凈能力,通過增加河道水體流量,一定程度上沖刷河道原有污染物,置換水體,起到改善河道水環境的目的。為實現這個目標,在分析片區內現有水系特點和現有工程條件的基礎上,制定合理的引水路線設計方案。
根據玉帶圩周邊水系布局,擬定雙向引調水方案。①正向引水:直接從秦淮河引水。開啟玉帶圩涵閘(3m3/s),將秦淮河水引入片區內河,新建提水泵站(4m3/s)及管道將水排至外港河,方案整體設計引水流量3m3/s。②反向引水:從外港河引水。新建提水泵站(4m3/s)引外港河水,經管道輸送至片區北端,經城市內河于片區南端由現有的玉帶圩泵站(33m3/s)和河北橋泵站(25m3/s)機排入秦淮河,完成圩內水系部分范圍河道水體的循環引調,方案整體設計流量4m3/s。該引調水方案預期可使外港河、片區南段及中段水體水質得到改善,但外港河的水量保證率不高,遠期如何引調片區外部水源保障外港河來水量,仍需深入探討。引水方式和引水規模的確定是引調水方案制定的關鍵技術,為進一步論證該雙向引調水方案預期效果,后續需對河道水質進行密切監測,優化調控模式,以期切實改善河道水體的流動性,確保引水補水工程項目發揮最大效益。
江寧城區黑臭河綜合整治的關鍵在于控源截污,在雨污分流工程、污水管網處理設施構建完善的基礎上,充分利用水利工程連通外圍及內部河道水系,通過引流補水工程措施,促進河道水體流動循環,可發揮水資源優勢。引水補水方案的制定可根據地域特點,合理選擇引調水源,水源選取要確保水量和水質,同時考慮就近原則。對河道的補水周期、日常調度及水位控制情況需進行科學論證,以確定最佳的引水規模,達到環境治理效益與經濟投資效益的統一。所謂“流水不腐”,引水補水調度有利于維護城區河流正常的生態平衡,作為黑臭河道綜合整治的一項主要內容,需要合理制定引水補水規劃方案,切實改善江寧區河道水環境。