涵江水環(huán)境綜合治理工程設(shè)計(jì)

方海峰

（1 中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司 浙江杭州 311122 2 浙江省華東生態(tài)環(huán)境工程研究院 浙江杭州 311122）

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速推進(jìn)，城市水環(huán)境面臨日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。城市人口密集、水資源分布不均、城市基礎(chǔ)設(shè)施滯后等因素導(dǎo)致城市水環(huán)境問題日益凸顯，其中城市內(nèi)河河網(wǎng)黑臭問題成為一個(gè)突出的難題[1～3]。城市水環(huán)境問題不僅直接影響城市居民的生活環(huán)境，而且嚴(yán)重影響城市的面貌和形象。為改善城市居民的生活環(huán)境，提升城市形象，保障城市水環(huán)境質(zhì)量，各地紛紛啟動(dòng)水環(huán)境綜合治理項(xiàng)目[4～6]，旨在通過一系列工程措施，改善城市水環(huán)境質(zhì)量，減少污染物的排放和積累，促進(jìn)水資源的合理利用，恢復(fù)水體生態(tài)平衡，從而實(shí)現(xiàn)城市水環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展[7]。

涵江區(qū)地處福建省東南沿海中部，莆田市東北部，地理位置優(yōu)越，交通便捷，開發(fā)較早，經(jīng)濟(jì)相對比較發(fā)達(dá)。涵江區(qū)人口日益密集，由于水資源存在時(shí)空分布不均的特征，城區(qū)水環(huán)境承載力有限，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度相對滯后，涵江區(qū)水環(huán)境問題日益突出，城區(qū)內(nèi)河河網(wǎng)黑臭問題日益凸顯，不僅影響了城鎮(zhèn)居民的生活環(huán)境，而且直接影響了涵江城市面貌和城市形象。因此，為改善涵江區(qū)人居環(huán)境，提升城市形象，改善城區(qū)內(nèi)河黑臭水體現(xiàn)狀，根據(jù)國家“水十條”、《建設(shè)美麗莆田行動(dòng)綱要》等文件精神與有關(guān)政策要求，涵江區(qū)啟動(dòng)了莆田市涵江區(qū)水環(huán)境綜合治理項(xiàng)目。本文主要介紹了涵江水環(huán)境綜合治理項(xiàng)目的范圍與目標(biāo)、前期問題和綜合治理方案，通過技術(shù)方案的總結(jié)分析，為相關(guān)工程提供經(jīng)驗(yàn)參考和借鑒。

1 項(xiàng)目范圍與目標(biāo)

項(xiàng)目工程范圍包括涵江中心城區(qū)和興涵水都片區(qū)，總面積15.06km2，其中涵江中心城區(qū)面積為11.94km2，興涵水都片區(qū)面積約3.12 km2，詳見圖1。通過本項(xiàng)目工程措施的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目區(qū)范圍消除黑臭水體的目標(biāo)，完善和修復(fù)破損護(hù)岸，讓污水收集率不小于60%，清除黑臭底泥，削減內(nèi)源污染，改善河道生態(tài)環(huán)境，提升河道及周邊水景觀。

圖1 工程范圍圖

2 現(xiàn)狀問題分析

2.1 管網(wǎng)現(xiàn)狀

本次工程范圍內(nèi)用地類型為新建生活小區(qū)、老舊住宅小區(qū)、城中村以及其他類型用地，其中新建生活小區(qū)總面積約240.41hm2，老舊住宅小區(qū)總面積約173.21hm2，城中村總面積約277.14hm2，以工業(yè)企業(yè)及政府、商鋪為代表的其他類型用地總面積約208.28hm2。經(jīng)調(diào)研分析，項(xiàng)目范圍內(nèi)排水管網(wǎng)主要存在5 項(xiàng)問題，即①項(xiàng)目區(qū)內(nèi)老舊小區(qū)雨污合流情況較為普遍、陽臺(tái)水與屋面雨水混流，新小區(qū)存在小區(qū)出口雨污管網(wǎng)接駁混亂情況；②部分地區(qū)市政污水管網(wǎng)缺失，污水管網(wǎng)覆蓋率不足，沿河排污口污水直排河道，造成水環(huán)境污染；③項(xiàng)目區(qū)內(nèi)存在較多暗涵，暗涵上游雨污水通過暗涵直接混合排入河道；④現(xiàn)狀管道普遍存在淤堵、滲漏、塌陷、逆坡等情況；⑤項(xiàng)目區(qū)內(nèi)部分地區(qū)存在嚴(yán)重的面源污染問題。

2.2 河網(wǎng)水系現(xiàn)狀

項(xiàng)目范圍內(nèi)，主河道4 條，支河道28 條，河流總長29.05km。工程區(qū)河網(wǎng)水系復(fù)雜，河道底坡平緩，局部水系流動(dòng)不暢。工程區(qū)所涉及的河流集水面積小，導(dǎo)致天然徑流水量不足，在枯水期上游河道甚至斷流，河網(wǎng)水體難以得到補(bǔ)給。以上原因?qū)е潞泳W(wǎng)水體置換周期長，自凈能力差，由于沿河排污及內(nèi)源釋放的存在，容易造成污染物富集，導(dǎo)致水質(zhì)進(jìn)一步惡化。

2.3 水生態(tài)與水環(huán)境現(xiàn)狀

項(xiàng)目前期，在工程范圍內(nèi)布設(shè)了35 處水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測結(jié)果表明項(xiàng)目所在區(qū)域內(nèi)河水質(zhì)較差，一部分河道上游水質(zhì)相對較好，下游水質(zhì)一般，另一部分河道則整體水質(zhì)較差，普遍為黑臭水體，水質(zhì)以劣Ⅴ類為主，主要超標(biāo)污染物為氨氮和總磷，且項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)河道水質(zhì)整體呈現(xiàn)變差的趨勢。水質(zhì)惡化的主要原因?yàn)槌擎?zhèn)人口增加、污水管網(wǎng)建設(shè)進(jìn)展緩慢、建設(shè)進(jìn)度無法跟上人口增長以及一些居民小區(qū)和企事業(yè)單位的生活污水直排入內(nèi)河，導(dǎo)致內(nèi)河水質(zhì)污染得不到有效緩解。

從項(xiàng)目區(qū)塊污染現(xiàn)狀分析可知，入河污染量最大的為生活源，其次為城市面源。由水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析可知，主要污染因子為總磷、氨氮、總氮、COD，未發(fā)現(xiàn)難降解有機(jī)污染物。從污染物空間分布分析，黑臭水體集中在穿過居民密集區(qū)的河段，如望江河、宮口河等河段，與污染現(xiàn)狀分析入河污染量最大為生活源相吻合。從時(shí)間角度分析，7 月份（豐水期）的水質(zhì)優(yōu)于10 月份（枯水期）水質(zhì)，說明雨水對河道污染具有沖刷稀釋作用。根據(jù)底泥監(jiān)測底泥中氮、磷濃度較高的區(qū)域集中在穿過居民密集區(qū)的河段，如塘頭河、望江河，與黑臭水體呈正相關(guān)分布，進(jìn)一步說明項(xiàng)目區(qū)塊污染主要來源于生活污水。

項(xiàng)目前期調(diào)研還發(fā)現(xiàn)6 項(xiàng)問題，即①水動(dòng)力不足，影響水生態(tài)環(huán)境；②水污染嚴(yán)重，水質(zhì)較差；③植被缺乏，生物多樣性下降；④河道生態(tài)空間受阻，河流廊道作用受到破壞；⑤現(xiàn)狀河道兩岸已建護(hù)岸較陳舊，破損情況嚴(yán)重，河床內(nèi)清淤會(huì)產(chǎn)生不良影響，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行判斷，采取必要的加固措施；⑥河床內(nèi)垃圾雜物較多，沿線生活污水排放口遍布，底泥黑臭現(xiàn)象普遍。

2.4 景觀現(xiàn)狀

從現(xiàn)狀調(diào)查發(fā)現(xiàn)，沿河景觀存在4 方面問題，即①城區(qū)河道兩側(cè)綠化率低，缺少景觀綠化；②破舊建筑侵占河道，影響通行和水環(huán)境；③河道兩側(cè)綠道系統(tǒng)不通暢，活動(dòng)空間少；④濱水景觀品質(zhì)低，與城市發(fā)展不符。

城建工作的施工過程中，如果混凝土的配比不合理，一定程度上會(huì)造成混凝土的優(yōu)良成分損失，混凝土承受力作用方面減弱，會(huì)產(chǎn)生解析和滲水的現(xiàn)象。因此，為了保證城建工程方面質(zhì)量的有效提高，必須對混凝土的配比進(jìn)行正確監(jiān)控。加強(qiáng)混凝土均勻度和時(shí)效性管控對城建工程具有重要的意義，尤其在低溫地區(qū)施工作業(yè)具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

3 項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)方案

3.1 總體治理思路

以改善水環(huán)境質(zhì)量為核心，強(qiáng)化源頭控制、水陸統(tǒng)籌，系統(tǒng)推進(jìn)水污染防治、水生態(tài)保護(hù)和水資源管理，不斷提高水環(huán)境治理系統(tǒng)化、科學(xué)化、法治化、精細(xì)化和信息化水平；落實(shí)政府治污法定責(zé)任，以實(shí)施調(diào)結(jié)構(gòu)優(yōu)布局、截污納管控源減排、生態(tài)環(huán)境綜合治理和加強(qiáng)執(zhí)法監(jiān)管為主要手段，健全水污染整治長效機(jī)制，持續(xù)改善涵江區(qū)內(nèi)河道水質(zhì)，逐步恢復(fù)河流主要環(huán)境功能。

3.1.1 現(xiàn)狀污染源調(diào)查

涵江區(qū)項(xiàng)目范圍內(nèi)雖然排水主管網(wǎng)已建設(shè)完成，但由于不同片區(qū)的建設(shè)時(shí)間和排水體制存在較大差異，合流和混流現(xiàn)象較為普遍，導(dǎo)致生產(chǎn)、生活污水及雨水直接排入水環(huán)境，從而引發(fā)了項(xiàng)目范圍內(nèi)多條河流水質(zhì)出現(xiàn)黑臭現(xiàn)象。因此，本工程迫切需要對項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)的污染源進(jìn)行全面調(diào)查，以實(shí)現(xiàn)控源截污的目標(biāo)，杜絕工業(yè)廢水和生活污水直排，從而保護(hù)水環(huán)境的健康。

3.1.2 修復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)

在區(qū)域水系和水網(wǎng)建設(shè)中，除了注重硬性功能（防洪排澇）外，同時(shí)更應(yīng)注重工程建設(shè)的生態(tài)和景觀效果。本工程計(jì)劃通過構(gòu)建片區(qū)河道岸帶植被和人工濕地，逐步改造渠化的河道，重塑健康自然的彎曲河岸線，實(shí)施生態(tài)修復(fù)，為水環(huán)境營造多樣性的生物生存環(huán)境。此外，還計(jì)劃建設(shè)水資源調(diào)配體系，以合理分配區(qū)域水資源，從根本上保障水環(huán)境的健康。

3.1.3 控制合流制溢流污染

為控制合流制排水系統(tǒng)中的溢流污染，本工程計(jì)劃通過減少雨水徑流入管和控制峰值流量來對系統(tǒng)進(jìn)行改造。這樣不僅可以有效控制合流制污水的年度溢染次數(shù)和年度溢流總量，還能統(tǒng)籌解決溢流污水的問題，有助于改善水環(huán)境的質(zhì)量。

3.1.4 提高污水截流處理能力

為提高污水截流處理能力，本工程計(jì)劃通過疏通、改造和重建污水管道（包括合流制管道）和截流管道，以有效提高污水和合流制管道雨季污水的截流能力。這些舉措將有助于防止污水直接進(jìn)入水環(huán)境，保障水環(huán)境的凈化與健康。

3.1.5 小結(jié)

以上工程措施的實(shí)施將為涵江區(qū)水環(huán)境綜合治理工程帶來全面而持續(xù)的效益，不僅可以改善水環(huán)境的質(zhì)量，減輕污染源對水體的影響，還有助于提升區(qū)域水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。

3.2 管網(wǎng)收集工程

管網(wǎng)收集工程需分別在源頭治理、過程阻隔以及終端調(diào)蓄3 個(gè)方面進(jìn)行系統(tǒng)性建設(shè)。

3.2.1 源頭治理

源頭治理主要采用小區(qū)雨污分流管網(wǎng)改造，針對目前老舊小區(qū)內(nèi)雨污水管網(wǎng)普遍存在的混接、漏接現(xiàn)象進(jìn)行改造及治理，對于雨污水系統(tǒng)建設(shè)不完全的小區(qū)，采用新建雨水或污水系統(tǒng)，對于陽臺(tái)水與屋面雨水混接情況采用立管改造措施，從而在一定程度上改善工程區(qū)域范圍內(nèi)雨污合流現(xiàn)象，減少污水通過雨水系統(tǒng)入河。

3.2.2 過程阻隔

過程阻隔主要通過沿河截污手段，解決沿河排放口污水直排入河現(xiàn)象，同時(shí)增加部分市政污水管網(wǎng)以提升污水收集率，并對片區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀管道進(jìn)行梳理、清淤、CCTV 檢測、修復(fù)，以及對老舊管網(wǎng)翻建，保證片區(qū)內(nèi)污水系統(tǒng)通暢運(yùn)行。

3.2.3 終端調(diào)蓄

終端調(diào)蓄主要用以減輕片區(qū)內(nèi)溢流污染及面源污染對河道的污染，在片區(qū)內(nèi)幾處污染較大的暗涵、重點(diǎn)污染源區(qū)以及難以實(shí)現(xiàn)雨污分流的區(qū)域設(shè)置調(diào)蓄池，旱季將污水收集后排入市政污水系統(tǒng)，雨季將污染較為嚴(yán)重的初期雨水及溢流污染收集，將污染程度較輕的后期雨水排放至河道。管網(wǎng)建設(shè)工程建設(shè)內(nèi)容見表1。

表1 管網(wǎng)建設(shè)工程建設(shè)內(nèi)容一覽表

3.3 河道整治工程

河道整治工程主要通過建設(shè)河岸工程梳理解決水安全問題，在保證現(xiàn)狀河岸安全穩(wěn)定的前提下，通過清淤及底泥處置工程改善河道內(nèi)水環(huán)境。河道整治工程建設(shè)內(nèi)容見表2。

表2 河道整治工程建設(shè)內(nèi)容一覽表

3.4 河道生態(tài)治理工程

河道生態(tài)治理是在管網(wǎng)收集工程、河道整治工程實(shí)施的基礎(chǔ)上，充分利用岸上及河道可用空間進(jìn)行生態(tài)工程布置，實(shí)現(xiàn)活化水體、凈化水質(zhì)和生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)。然后，通過河道景觀打造對河岸生態(tài)進(jìn)一步完善，通過文化融入與景觀綠化進(jìn)一步改善人居環(huán)境。河道生態(tài)及景觀工程建設(shè)內(nèi)容見表3。

表3 河道生態(tài)及景觀工程建設(shè)內(nèi)容一覽表

結(jié)語

涵江水環(huán)境綜合治理項(xiàng)目是一個(gè)重要且具有挑戰(zhàn)性的工程，本項(xiàng)目采用了綜合治理的思路，包括源頭控制、水陸統(tǒng)籌、系統(tǒng)推進(jìn)等措施，旨在從多個(gè)方面解決涵江區(qū)水環(huán)境問題。在管網(wǎng)收集工程方面，針對不同片區(qū)的排水問題進(jìn)行改造和治理，以實(shí)現(xiàn)雨污分流和污水截流的目標(biāo)。河道整治工程將對岸線進(jìn)行修復(fù)和河道進(jìn)行清淤，改善河道水環(huán)境質(zhì)量。河道生態(tài)治理工程則包括活水循環(huán)工程、濕地建設(shè)工程和原位生態(tài)修復(fù)工程，以促進(jìn)水體活化、凈化水質(zhì)和恢復(fù)生態(tài)。通過這些綜合措施，涵江區(qū)的水環(huán)境將得到有效改善，水體自凈功能得以提升。此外，還通過有效地運(yùn)營管理措施，保障水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，進(jìn)一步改善涵江區(qū)內(nèi)河道的水環(huán)境，恢復(fù)河流的主要環(huán)境功能。