海綿城市建設中黑臭水體整治技術的應用

羅 冬

(福建省三明市梅列區列東街道辦事處，福建 三明 365000)

0 引言

由于長期以來對于自然水平衡的關注度不足，從而導致雨水水資源大量流失，城市內澇現象常發，河道等渠道水體水質惡化現象嚴重。而海綿城市建設的目標就是要緊緊把握積存、滲透及凈化的自然性，并實現對雨水資源的收集和加強水環境污染治理，以保證水資源的平衡發展[1]。在城市黑臭水體整治技術應用過程中，要建立統籌水資源，加強水治理體系建設，防止和消除V類黑臭水體的持續產生，實現內澇防控和水土資源保持，為建設綜合性海綿城市奠定堅實基礎。

1 黑臭水體產生的原因

1.1 有機污染物的時空轉移

21世紀初，隨著農藥化肥的普及，農村對于糞便等資源的需求量不斷減少，致使城市內部有機污染物被大量排入地下水環境中，再加上由于部分城市排水管線的設計及建設不合理，而且還采取了雨污合流制，導致有機物的排放量不斷積聚，造成了黑臭水體的大量產生。

1.2 自然生態系統割裂時空化

自然生態系統的割裂時空化主要是由于城市大規模擴張而導致食物鏈斷裂、水體環境割裂以及動植物遷徙過程中的通道被人為阻斷[2]。其一，食物鏈的斷裂。由于水體環境中的污染物數量和種類不斷增多，導致原有的平衡性生態系統被打破，造成水體中的污染物溶解氧的能力下降、水體環境的通透度下降、水生植物光合作用的能力下降，造成了水體富營養化，魚蝦超量繁殖。其二，水體環境的割裂。由于城市建設過程中的無序性盲目擴張，致使原有水系系統的連通通道發生了較大變化，改變了原有的水系格局和水環境格局。道路建設里程數的增加導致硬化路面大面積產生，割裂了城市水體資源的流動性，原有的地面徑流與地下水的供給格局也發生了較大變化。其三，動植物遷徙通道被大量阻斷。在城市建設環境中，由于河道系統被硬化處理，導致原有的生態通道被道路阻斷，不僅切斷了原有的棲息地環境，同時也對原有生態系統造成了較大影響。

1.3 城市環境中綠地空間被壓縮

綠地環境資源是解決和控制城市面源污染的有效措施，也是連接地上和地下水環境的重要紐帶，在空間格局發生變化的過程中為有效解決面源污染問題提供了幫助，豐富了綠地空間的功能性，避免空間格局出現逆轉，同時也為水體水質的凈化起到了一定的支撐作用[3]。

2 海綿城市建設中黑臭水體整治技術的應用

2.1 生態水系系統中黑臭水體整治技術的整合

為有效發揮城市水系統中的排水、防洪澇、優化城市環境等功能，需加強對黑臭水體的整治。為防治黑臭水體的形成，應逐步加強對污染源的控制和截留，并做好引水補充等工作。在技術的整合與應用過程中，主要包含以下兩方面內容，即河道底泥處理技術和生態護坡技術。應開展河道疏浚作業，為消除水體內河道的內源污染和促進河道生態系統的修復提供支撐。結合海岸線的作用來實現陸地與水資源系統的有效過渡。在植物系統凈化過程中和海綿城市建設過程中，可以利用生態護坡技術來加強水體環境之間的相互保護，增加水分之間的相互滲透和水體之間的循環性。

2.2 重污染底泥清淤技術的應用

河流內部大量污染物沉積導致了內源污染的產生，沉積物中的大量有機污染物由于化學反應和長期厭氧分解而產生了H2S氣體，同時還會產生金屬硫化物FeS，會導致水體發黑、發臭。大量的泥沙聚集導致水體環境遭受到一定的安全威脅，因此要去除河道底泥的重金屬。河道沉積物的重金屬污染物去除是一項系統化工程，在開展過程中，要充分將淤泥開挖技術、運輸管理技術、環保泥漿處理技術融合為一體，以加強生態環境保護力度。

2.3 新型海綿性材料應用技術

柔性土工袋護坡技術。柔性土工袋主要是由聚丙烯和聚酯纖維兩種材料組成，能夠為生態坡施工、土工袋護坡施工及河道兩岸的綠化護坡施工提供可靠性材料。土工膜系統中含有一定量的種子層，可將土壤系統中的植物放在袋內，并將其安置在坡腳或堆放處，對其進行科學合理的保護。對于草本和灌木群落來說，這樣不僅能夠提高植物群落的抗腐蝕能力，同時還能減少水體流失。

蜂巢格室護坡技術。作為一種高強度的三維網格結構，蜂巢格室護坡技術在邊坡壓力及錨固系統的作用下，不僅能夠促進三維網格的擴展，同時能夠將三維網格結構擴充成蜂窩狀，并將泥漿、碎石和混凝土等材料進行充分融合，提升整體結構的剛度、穩定性及護岸的抗沖刷能力。

生態混凝土護坡技術。作為一種與環境因素息息相關的生態型護坡技術，生態混凝土的護坡技術主要用來解決因鋼筋硬化現象而導致的生態系統矛盾化問題，目前被廣泛應用到水利工程邊坡的防護與治理中。

3 案例應用

本研究以某地區度假區海綿城市專項水設計為例進行分析。此度假區域的建筑面積為66.4 hm2，中心湖體的整體建筑面積可達9 hm2，集雨面積可達4.5 km2。

3.1 流域內的空間

現場產地布局以棱形為主，并以護坡水體為中心區域，整個水體環境為封閉式管理。

3.2 現場場地的整體布局

降雨經過山體的自然過濾系統流入到調蓄池中，并借助濕地系統的回收功能應用到建筑場地和回用池中，建筑場地應用水會再經過海綿系統進行過濾處理或回收到回用池中?？山Y合污水管網系統實現對建筑場地中廢水的集中排放，最終排放到污水處理系統中。經過污水處理系統的尾水會流入濕地系統或湖泊，也可以作為生態性戲水池來使用，以提升生態系統的補水能力。

3.3 場地建設的時空性

依據海綿城市不同類型建筑的結構功能，在原有場地結構空間改造的基礎上對場地建設進行了時空分布，如表1所示。

表1 場地改造前后時空因素變化統計表Tab.1 Statistical table of space time factors change before and after site transform