城市河湖清淤工程的生態價值
——以廈門市九天湖為例

謝 偉

（廈門市政城市開發建設有限公司，福建 廈門 361000）

0 引言

在我國城市發展過程中，對生態環境重視程度不足導致污水直接進入城市周邊的河湖系統，造成水體污染嚴重。從當前河湖的現狀來看，由于受到各種外部因素的影響，水域水質污染嚴重，部分湖泊出現水體顏色發黑、水浮蓮密布甚至出現死魚情況，散發腥臭味道，嚴重影響周圍的人居環境。針對這些情況，開展湖泊綜合整治工程迫在眉睫，其中較為重要的工作內容就是河湖清淤工程。在加強生態環境保護的背景下，我國對于湖泊清淤也提出了更高的要求，以推動整體生態系統的發展和進步。基于此，本文對河湖清淤工程的技術進行分析，并以廈門九天湖清淤工程為例，從供給服務、調節服務、文化服務和支持服務分析河湖清淤工程的生態價值。

1 河湖清淤工程概述

縱觀我國各區域內的河湖發展情況，為了保證經濟社會的穩定發展，提升城市經濟水平，前期存在較多以污染為代價進行發展和建設的情況，因此各地區的河湖都受到了不同程度的污染，城市周邊污水直接進入河湖系統，嚴重影響周圍的人居環境，造成水體水質污染嚴重，降低了水體性能，甚至將其演變為黑臭水體，導致底泥沉積物污染。為改善區域水環境，保護區域內人民群眾的身體健康，需要加強河湖清淤工程的建設，而河湖清淤是水環境綜合治理中的重要內容，具有重要的現實意義。如果不進行淤泥的清除，則淤泥會污染上部水體，成為內源性污染源，因此，需要將這些受污染的淤泥進行清除[1]。

河湖清淤是一個系統工程，需要考慮經濟、技術和生態環境等各方面因素，運用科學的實施策略，選擇適合的技術方法。受污染的河湖淤泥中含有大量的污染物，可能包括十幾種重金屬、有機污染物等，在夏季高溫、人為攪動等情況下，這些污染物會被釋放出來進入水體中，極大影響了水質和水生態環境。清淤主要通過清除水底沉積的污染底泥，從而避免底泥中污染物質的釋放，增強底泥對水體的凈化能力，進一步實現河湖治理的目的。在實際開展河湖清淤工程前，需要對清淤河湖的自然條件進行勘測和勘察，詳細了解其地理位置、地形地貌以及抗震情況，同時也需要了解該地區的氣候氣溫，等到明確河湖的具體情況及待清淤區域時，針對不同區域情況制訂清淤計劃，選擇合適的清淤技術，進而保證工程的整體質量以及清淤的效率。

2 河湖清淤工程的技術研究

現階段，無論是國內還是國外，河道、湖泊、水庫底泥疏浚技術已趨成熟。常用的清淤施工方法有以下兩種。

2.1 干塘清淤技術

此項技術主要是將水域內水放干，新建圍堰等臨時措施，利用太陽光晾曬，當淤泥初步板結干化后，利用機械設備將已干化的淤泥挖開，隨后通過汽車轉運至干化場進行下一步干化，最后將干化結束的淤泥外運清除。該技術經過初步板結固化后，清淤工程量少，清淤效果更明顯，同時也更容易掌控[2]，適合于小流域面積的河湖和需要徹底清淤的水域。

2.2 絞吸式清淤船清淤技術

環保型絞吸式清淤船配備有專用的環保絞頭，不僅可以疏浚較薄的底泥，而且擾動小，具備防止污泥泄露、擴散和逃淤的功能。同時，環保型絞吸式清淤船具有GPS定位系統和現場監控系統，可以通過模擬動畫，直觀地觀察挖掘軌跡，準確定位絞刀深度，提高挖掘精度。

環保型絞吸式清淤船清淤技術，一般適用于海域清淤，而內河和水庫類的清淤項目需要二次轉運，因此不適用于內河水庫清淤[3]。

3 河湖清淤工程的生態價值

聯合國千年生態系統評估工作組將生態系統中不同類型的服務歸納為4大類，即供給、調節、文化和支持服務，分別對應人類對生態系統的4個基本用途[4]。

供給服務功能指從生態系統中收獲產品或物質，為城市河湖生態系統提供生活用水、農業灌溉用水、工業生產用水等功能，同時還具有水產養殖功能，以及提供用于人類造紙、化工、加工等生產活動的各類原料的服務。調節功能是指人類從生態系統的調節過程中獲得的服務功能和效益，主要包括氣候調節、廢棄物處理、干擾調節等功能。文化功能是指人們從生態系統中獲得的精神、知識、消遣娛樂和美學體驗等非物質利益，包括休閑娛樂、文化價值和科研價值等功能。支持功能對人類的影響區別于前三項功能，是間接或者通過較長時間才能發生的。支持功能是保證其他所有生態系統服務功能提供所必需的基礎功能，包括營養物質循環、物種多樣性維持等功能。

4 廈門市九天湖清淤工程概述

廈門市九天湖位于廈門市集美新城核心區，上游流域面積約9.4 km2，流域范圍內坐落有董任村、錦園社區、三社社區、西亭社區等村莊，這些村莊都采用合流制排放體制，村內污水通過錦園溪和排水溝渠，最終排入九天湖。這些污水進入九天湖，導致該區域的水質僅能達到劣Ⅴ類的水質標準，且富營養化程度嚴重，全湖湖面都被水浮蓮覆蓋，水體生態功能徹底喪失。廈門九天湖綜合整治工程實施前實景如圖1所示。

圖1 廈門九天湖綜合整治工程實施前實景

由于錦源溪和董任村排污口的大量排污，造成了底泥污染加重，該區域尚未進行清淤，淤泥為多年沉積物。由于污染物質已在上游沉積，且下游大部分區域前期已進行清淤并達到設計底高程，因此底泥污染物質指標處于較低水平。為徹底清除內源污染物質，必須對這些受污染區域的受污染淤泥進行全部清除。

九天湖區位于杏林灣尾部，鑒于以上的前期分析工作，明確了九天湖的待清淤區域及清淤工程存在的一些實際情況，分析如下。

（1）九天湖區域位于杏林灣尾部，下游受園博園區域橋梁影響，施工船舶進退場需要車輛運輸，目前周邊市政道路沒有大型通道可以直接進入湖邊，船舶進出場難度較大。

（2）九天湖湖水目前均為黑臭污水，這些污水不能直接排向杏林灣其他水域，而是必須提升處理站的污水處理能力，即目前所有的湖水都需要抽干治理。

（3）湖區內靠近馬戲城側有一條施工便道，如果其他區域采用絞吸船清淤，該便道仍需要采用其他施工機械挖除。

（4）現階段，湖區及湖邊需要完善馬戲城段護岸的施工，靠近誠毅南路段需要建立污水截流和初雨的調蓄池，靠近大民廣場段需要修建水域內的自行車道，靠近杏林灣路南側需要在濱水西岸段建立污水截流和初雨調蓄池，為了保證這些工程的順利施工，需要在湖區內進行圍堰。

（5）截至目前，九天湖區周邊開發建設已基本完成，沒有多余的場地進行絞吸淤泥脫水和晾曬。

根據該區域的實際特點，由于絞吸式清淤船施工期進出場難度大，且缺乏絞吸淤泥的脫水和晾曬場地，加上其他項目的開展也需要在湖區進行圍堰施工，與清淤工程的圍堰結合施工，具有協同建設節省工程投資的優點，因此，該清淤工程采用干塘清淤技術對湖區進行徹底治理，共清淤約40萬m3，清淤的污染淤泥則運往海滄采石場廢棄場堆放。

5 廈門市九天湖清淤工程的生態服務價值

河湖清淤工程可以在很大程度上清除河湖區域現狀受污染的底泥，改善水動力條件，加強水體循環和交換，增強水體自凈能力，改善水域的水環境，更好地建設現代化生態城市。清淤工程具有生態價值，可以改善區域水質和生態環境，有助于促進周邊區域經濟社會的發展，提高居民居住舒適度。廈門市九天湖清淤工程的實施對集美新城核心區提供的生態系統服務價值，參照聯合國千年生態系統評估工作組歸納了4 大類，分析如下。

（1）供給服務。廈門市九天湖位于集美新城核心區，屬于杏林灣片區。杏林灣片區南面臨海，內擁杏林灣水體（包括杏林灣水庫和九天湖）及中洲島，東北部北靠天馬山，自然資源極為豐富。杏林灣原是廈門西海域的一個小海灣，水域南北走向，略偏西，呈北向南傾斜地勢。后溪、坂頭水庫的淡水流入海灣，形成北部淡水，南部海水，表層淡水，深層咸水的鹽度差，這種獨特的水環境使咸、淡水魚都能生存。清淤工程實施后，在很大程度上清除了河湖區域現狀受污染的底泥，改善水動力條件，加強水體循環和交換，增強水體自凈能力，改善水域的水環境，豐富了九天湖內的生物多樣性。

（2）調節服務。九天湖區域重點分析調節服務功能主要包括氣候條件、廢棄物處理。九天湖周邊分布有廈門市集美區政府、靈玲國際馬戲城、中航城小區等多個公共建筑及居住小區，居民、交通高度集中，生產生活排放大量的熱量，加上城市下墊面的低熱容性，形成了一定的城市“熱島效應”。九天湖清淤工程實施后，蓄水量增加了，水面面積擴大。水面蒸發是耗熱過程，蒸發量越多，湖區周邊的氣溫越低，另外湖邊濕度增加，也降低了周圍地區的氣溫，從而減緩了周邊區域的城市熱島效應。因此，廈門市九天湖能夠對集美新城核心區進行區域氣候調節。

（3）文化服務。九天湖清淤工程的建設，不僅保障了水環境以及區域內河湖的水質，同時在完成清淤工作之后對河湖周圍的護岸、步道及自行車道進行建設，與現狀周邊綠道進行順利銜接，形成閉環，成為一個完整的系統，極大地改善了周邊的生態環境，也保證了區域的城市化發展和周邊環境的美觀性，提升了區域的整體形象，使城市的整體環境發揮出自身的價值和作用，周邊的人流量也隨之大大增加。這也在無形之中吸引投資商的注意，并在一定程度上改善了該地區當前的投資環境，吸引大量投資文化旅游的資產匯集至片區域內，進而推動旅游等經濟項目的發展，為城市化發展中經濟社會的穩定進步和可持續性奠定了堅實的基礎[5]。九天湖清淤工程后實景如圖2 所示。

圖2 九天湖清淤工程后實景

（4）支持服務。支持功能指對于其他生態系統服務的產生所必需的基礎服務，具體包括營養物質循環、物種多樣性維持等。九天湖區域可重點考慮物種多樣性的支持服務功能。生物多樣性分為基因多樣性、種群多樣性和生態系統多樣性。生物多樣性維持價值包括生態系統在傳粉、生物控制、庇護和遺傳資源4 個方面的價值。城市河湖系統在生物庇護方面表現出極高的生態經濟價值。九天湖由于處于水陸的交錯帶，具有邊緣效應和獨特的城市生態環境。實施清淤后的九天湖是許多生物的重要棲息地和繁衍場所，該區域的鳥類和水生生物的生物多樣性價值顯著提高，來此越冬的鳥類數量也在逐年增加。