方海峰
(1 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司 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)
隨著社會經濟的不斷發(fā)展和城市化進程的加速推進,城市水環(huán)境面臨日益嚴峻的挑戰(zhàn)。城市人口密集、水資源分布不均、城市基礎設施滯后等因素導致城市水環(huán)境問題日益凸顯,其中城市內河河網黑臭問題成為一個突出的難題[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)境質量,各地紛紛啟動水環(huán)境綜合治理項目[4~6],旨在通過一系列工程措施,改善城市水環(huán)境質量,減少污染物的排放和積累,促進水資源的合理利用,恢復水體生態(tài)平衡,從而實現(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,經濟相對比較發(fā)達。涵江區(qū)人口日益密集,由于水資源存在時空分布不均的特征,城區(qū)水環(huán)境承載力有限,城市基礎設施建設進度相對滯后,涵江區(qū)水環(huán)境問題日益突出,城區(qū)內河河網黑臭問題日益凸顯,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)內河黑臭水體現(xiàn)狀,根據國家“水十條”、《建設美麗莆田行動綱要》等文件精神與有關政策要求,涵江區(qū)啟動了莆田市涵江區(qū)水環(huán)境綜合治理項目。本文主要介紹了涵江水環(huán)境綜合治理項目的范圍與目標、前期問題和綜合治理方案,通過技術方案的總結分析,為相關工程提供經驗參考和借鑒。
項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。通過本項目工程措施的實施,實現(xiàn)項目區(qū)范圍消除黑臭水體的目標,完善和修復破損護岸,讓污水收集率不小于60%,清除黑臭底泥,削減內源污染,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
本次工程范圍內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。經調研分析,項目范圍內排水管網主要存在5 項問題,即①項目區(qū)內老舊小區(qū)雨污合流情況較為普遍、陽臺水與屋面雨水混流,新小區(qū)存在小區(qū)出口雨污管網接駁混亂情況;②部分地區(qū)市政污水管網缺失,污水管網覆蓋率不足,沿河排污口污水直排河道,造成水環(huán)境污染;③項目區(qū)內存在較多暗涵,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項目區(qū)內部分地區(qū)存在嚴重的面源污染問題。
項目范圍內,主河道4 條,支河道28 條,河流總長29.05km。工程區(qū)河網水系復雜,河道底坡平緩,局部水系流動不暢。工程區(qū)所涉及的河流集水面積小,導致天然徑流水量不足,在枯水期上游河道甚至斷流,河網水體難以得到補給。以上原因導致河網水體置換周期長,自凈能力差,由于沿河排污及內源釋放的存在,容易造成污染物富集,導致水質進一步惡化。
項目前期,在工程范圍內布設了35 處水質監(jiān)測點,監(jiān)測結果表明項目所在區(qū)域內河水質較差,一部分河道上游水質相對較好,下游水質一般,另一部分河道則整體水質較差,普遍為黑臭水體,水質以劣Ⅴ類為主,主要超標污染物為氨氮和總磷,且項目區(qū)域內河道水質整體呈現(xiàn)變差的趨勢。水質惡化的主要原因為城鎮(zhèn)人口增加、污水管網建設進展緩慢、建設進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河,導致內河水質污染得不到有效緩解。
從項目區(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。由水質監(jiān)測數(shù)據分析可知,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。從時間角度分析,7 月份(豐水期)的水質優(yōu)于10 月份(枯水期)水質,說明雨水對河道污染具有沖刷稀釋作用。根據底泥監(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分布,進一步說明項目區(qū)塊污染主要來源于生活污水。
項目前期調研還發(fā)現(xiàn)6 項問題,即①水動力不足,影響水生態(tài)環(huán)境;②水污染嚴重,水質較差;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)狀河道兩岸已建護岸較陳舊,破損情況嚴重,河床內清淤會產生不良影響,應結合實際情況進行判斷,采取必要的加固措施;⑥河床內垃圾雜物較多,沿線生活污水排放口遍布,底泥黑臭現(xiàn)象普遍。
從現(xiàn)狀調查發(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河道兩側綠道系統(tǒng)不通暢,活動空間少;④濱水景觀品質低,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,會產生解析和滲水的現(xiàn)象。因此,為了保證城建工程方面質量的有效提高,必須對混凝土的配比進行正確監(jiān)控。加強混凝土均勻度和時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)具有較強的現(xiàn)實意義。
以改善水環(huán)境質量為核心,強化源頭控制、水陸統(tǒng)籌,系統(tǒng)推進水污染防治、水生態(tài)保護和水資源管理,不斷提高水環(huán)境治理系統(tǒng)化、科學化、法治化、精細化和信息化水平;落實政府治污法定責任,以實施調結構優(yōu)布局、截污納管控源減排、生態(tài)環(huán)境綜合治理和加強執(zhí)法監(jiān)管為主要手段,健全水污染整治長效機制,持續(xù)改善涵江區(qū)內河道水質,逐步恢復河流主要環(huán)境功能。
3.1.1 現(xiàn)狀污染源調查
涵江區(qū)項目范圍內雖然排水主管網已建設完成,但由于不同片區(qū)的建設時間和排水體制存在較大差異,合流和混流現(xiàn)象較為普遍,導致生產、生活污水及雨水直接排入水環(huán)境,從而引發(fā)了項目范圍內多條河流水質出現(xiàn)黑臭現(xiàn)象。因此,本工程迫切需要對項目區(qū)域內的污染源進行全面調查,以實現(xiàn)控源截污的目標,杜絕工業(yè)廢水和生活污水直排,從而保護水環(huán)境的健康。
3.1.2 修復水生態(tài)系統(tǒng)
在區(qū)域水系和水網建設中,除了注重硬性功能(防洪排澇)外,同時更應注重工程建設的生態(tài)和景觀效果。本工程計劃通過構建片區(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,實施生態(tài)修復,為水環(huán)境營造多樣性的生物生存環(huán)境。此外,還計劃建設水資源調配體系,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,本工程計劃通過減少雨水徑流入管和控制峰值流量來對系統(tǒng)進行改造。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入水環(huán)境,保障水環(huán)境的凈化與健康。
3.1.5 小結
以上工程措施的實施將為涵江區(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。
管網收集工程需分別在源頭治理、過程阻隔以及終端調蓄3 個方面進行系統(tǒng)性建設。
3.2.1 源頭治理
源頭治理主要采用小區(qū)雨污分流管網改造,針對目前老舊小區(qū)內雨污水管網普遍存在的混接、漏接現(xiàn)象進行改造及治理,對于雨污水系統(tǒng)建設不完全的小區(qū),采用新建雨水或污水系統(tǒng),對于陽臺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,同時增加部分市政污水管網以提升污水收集率,并對片區(qū)內現(xiàn)狀管道進行梳理、清淤、CCTV 檢測、修復,以及對老舊管網翻建,保證片區(qū)內污水系統(tǒng)通暢運行。
3.2.3 終端調蓄
終端調蓄主要用以減輕片區(qū)內溢流污染及面源污染對河道的污染,在片區(qū)內幾處污染較大的暗涵、重點污染源區(qū)以及難以實現(xiàn)雨污分流的區(qū)域設置調蓄池,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。管網建設工程建設內容見表1。
表1 管網建設工程建設內容一覽表
河道整治工程主要通過建設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水環(huán)境。河道整治工程建設內容見表2。
表2 河道整治工程建設內容一覽表
河道生態(tài)治理是在管網收集工程、河道整治工程實施的基礎上,充分利用岸上及河道可用空間進行生態(tài)工程布置,實現(xiàn)活化水體、凈化水質和生態(tài)恢復的目標。然后,通過河道景觀打造對河岸生態(tài)進一步完善,通過文化融入與景觀綠化進一步改善人居環(huán)境。河道生態(tài)及景觀工程建設內容見表3。
表3 河道生態(tài)及景觀工程建設內容一覽表
涵江水環(huán)境綜合治理項目是一個重要且具有挑戰(zhàn)性的工程,本項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)推進等措施,旨在從多個方面解決涵江區(qū)水環(huán)境問題。在管網收集工程方面,針對不同片區(qū)的排水問題進行改造和治理,以實現(xiàn)雨污分流和污水截流的目標。河道整治工程將對岸線進行修復和河道進行清淤,改善河道水環(huán)境質量。河道生態(tài)治理工程則包括活水循環(huán)工程、濕地建設工程和原位生態(tài)修復工程,以促進水體活化、凈化水質和恢復生態(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,還通過有效地運營管理措施,保障水質穩(wěn)定達標,進一步改善涵江區(qū)內河道的水環(huán)境,恢復河流的主要環(huán)境功能。