王 曼
(北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司廣東分院,廣東 廣州 510000)
我國南部地區(qū)水資源豐富,許多地方都曾是河網(wǎng)密布的水鄉(xiāng),但是隨著城區(qū)內(nèi)河涌覆蓋消失、水體環(huán)境污染,曾經(jīng)的水鄉(xiāng)墨畫演變?yōu)槿巳吮苤患暗某羲疁?,更有甚者,河涌被覆蓋,徹底從地圖上消失。究其原因,一則因為河涌污染嚴(yán)重;二則在污染治理、截污措施的影響下,河涌成為無源之水;三則河涌上的防潮閘等水利措施,在保護(hù)人民生命及財產(chǎn)安全的同時阻礙了水體流動,導(dǎo)致污染物聚集。
案例河涌位于廣東省,全長約5.7km,流域總集雨面積約10.38km2,主要服務(wù)老舊城區(qū)和城中村,如圖1所示。河涌原為農(nóng)田排灌渠,隨著城鎮(zhèn)化快速發(fā)展,周邊已無農(nóng)田,原有灌溉功能已喪失,但仍作為城鎮(zhèn)的主要行洪通道。
圖 1 案例河涌
案例河涌自北向南接入丙河,為避免丙河潮汐水位影響,在案例河涌終點建有防潮閘。案例河涌邊有一條甲河,案例河涌與甲河不連通,僅在案例河涌有排澇需求時,通過中下游的A排澇泵站,將洪水強排入甲河中。
案例河涌沿線除末段防潮閘以外,還有兩座水閘——A水閘和B水閘。由于歷史原因,A、B水閘之間的河段目前已被覆蓋,成為暗渠。案例河涌沒有源頭水,周邊區(qū)域排水體制為合流制系統(tǒng),沿線已敷設(shè)污水管網(wǎng)進(jìn)行截污,基本實現(xiàn)晴天無污水直排。
沿線有4處合流暗渠匯入案例河涌,晴天時無水排出,但雨天時合流暗渠溢流,溢流污水在河涌內(nèi)貯存。雨后案例河涌水體無流動,類似一潭死水。目前,案例河涌已經(jīng)采取了浮島植物、加強曝氣、一體化污水處理設(shè)施循環(huán)處理河水等傳統(tǒng)手段,能在雨后一段時間內(nèi)恢復(fù)河涌水質(zhì)。但廣東地區(qū)雨水豐沛,河涌水質(zhì)恢復(fù)時間長,河涌黑臭問題無法徹底解決,雨后復(fù)黑情況嚴(yán)重。
2018年5月,生態(tài)環(huán)境部、住建部聯(lián)合開展城市黑臭水體督查,案例河涌不滿足黑臭考核要求,具體存在的問題及相關(guān)分析如下。
(1)底泥上翻現(xiàn)象。案例河涌上游河段存在多處翻泥現(xiàn)象,甚至在硬底化的破損處也有翻泥。一方面,表明前期淤泥處置工作存在不足,底泥尚未徹底清除的情況下進(jìn)行硬底化覆蓋;另一方面,也是因為水體長期不流通,有機物淤積在河底發(fā)生厭氧反應(yīng),產(chǎn)生氣體頂托淤泥上翻。
(2)靜水區(qū)黑臭嚴(yán)重。受歷史遺留影響,河涌流域范圍內(nèi)均為末段截污的截流式合流制排水系統(tǒng),晴天基本不存在污水入河的情況,污水通過合流渠箱及渠箱末段的截污管進(jìn)行收集。但由于晴天污水水量較小、渠箱斷面較大,污水流速基本低于不淤流速(0.6m/s)。合流渠箱此時便類似于污水處理廠的“沉淀池”,大量污染物沉積在渠底。雨天時,受廣東地區(qū)降雨強度及截污管截流系數(shù)影響,合流渠箱渠底沉積污染物隨著雨水溢流,污染物進(jìn)入案例河涌。而案例河涌渠底不順,中游局部河道低洼,存在水流靜滯區(qū)段,合流渠箱中被雨水沖出的污染物在此聚集,厭氧發(fā)酵,導(dǎo)致黑臭。
(3)3處水質(zhì)監(jiān)測顯示輕度黑臭。根據(jù)《城市黑臭水體整治工作指南》相關(guān)技術(shù)要求,案例河涌設(shè)置有3處水質(zhì)監(jiān)測點,監(jiān)測指標(biāo)為透明度、溶解氧和氨氮,監(jiān)測結(jié)果表明河涌上、中、下游均為輕度黑臭,各指標(biāo)平均值分別為透明度19.67cm、溶解氧4.6mg/L、氨氮9.17mg/L。
(4)局部河道被覆蓋。A、B水閘之間的河段被覆蓋,成為暗渠,喪失河道原有的功能。被覆蓋的河段存在一定的偷排、漏排情況,但由于河道覆蓋帶來的執(zhí)法困難,這種現(xiàn)象無法杜絕。晴天時,A水閘上游河道已成為“一潭死水”;雨天時,依靠A排澇泵站將案例河涌中的雨水排至甲河,完成排澇。
A水閘上游的案例河河床因水流沖刷、地鐵施工影響等,現(xiàn)狀河床存在凹凸起伏的情況,導(dǎo)致水流靜滯、部分河段雨季溢流污染沉積在河床,進(jìn)而引起黑臭。整治措施:(1)針對河涌河底,按原設(shè)計河道縱坡0.5‰~0.8‰及河底高程進(jìn)行修整,保證水體流動性,加快入河污染物的降解速度,避免發(fā)生堆積和厭氧發(fā)酵;(2)在河道中間做一道1.5m寬的流槽作為晴天補水(河涌補水為污水廠處理出水)的水流通道,保證案例河涌晴天時“細(xì)水潺潺”的景觀效果及河底植物的生長。
對河底淤泥進(jìn)行檢測后發(fā)現(xiàn)淤泥富含有機物,其余污染指標(biāo)符合《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4284—2018)中B級污泥產(chǎn)物的限值要求,可以用作園地、牧草地、不種植食用農(nóng)作物的耕地??紤]河濱岸緩沖帶生態(tài)修復(fù)與景觀系統(tǒng)修復(fù)的重要意義,在保證河涌行洪通道的前提下,在河底流槽兩側(cè)堆曬河底淤泥后種植竹節(jié)草等植物,創(chuàng)造濱岸緩沖帶,利用植物就地降解河底淤泥中的有機污染物質(zhì),減少淤泥的外運處理[1]。對河底淤泥進(jìn)行翻曬利用,利用水生植物的生長需要對底泥污染物進(jìn)行就地降解,大大減少了淤泥的處理處置費用。河底修整橫斷面如圖2、圖3所示。河底修整后,利用污水廠處理出水對案例河涌進(jìn)行補水,每天補水量為 2萬 m3/d。
圖2 渠底已硬化段修整示意圖(單位:mm)
圖3 渠底淤積段修整示意圖(單位:mm)
A、B水閘間的覆蓋段,在排水系統(tǒng)完善、水質(zhì)有效改善的前提下,通過揭蓋復(fù)涌及河道景觀提升,一方面恢復(fù)案例河涌的河道生態(tài)功能,另一方面杜絕暗渠兩側(cè)的偷排、漏排行為。
(1)直接覆蓋斷面。直接覆蓋段兩側(cè)為懸臂式擋墻,中間有三排中柱支撐蓋板。改造方案為側(cè)壁錨桿加固后拆除頂板及中柱,最后對涌底進(jìn)行軟質(zhì)化改造。中間留槽2m,留槽兩側(cè)堆填原渠底淤泥后種植竹節(jié)草等植物。
(2)箱涵斷面。根據(jù)原箱涵鋼筋圖進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算及復(fù)核,箱涵開孔率可達(dá)到80%。原箱涵每12m設(shè)置一道伸縮縫,此次開孔每12m開9.6m孔洞,孔洞兩側(cè)各留1.2m板帶作為支撐。對渠底進(jìn)行軟質(zhì)化改造,留槽2m并種植竹節(jié)草等植物。將原箱涵板帶改造為花池,種植勒杜鵑等植物,如圖4~圖6所示。
圖4 箱涵斷面暗渠復(fù)涌示意圖(單位:mm)
圖5 直接覆蓋段揭蓋復(fù)涌效果
圖6 箱涵段暗渠復(fù)涌效果
分析案例河涌黑臭原因,歸根結(jié)底還是由流域范圍內(nèi)雨污合流排水導(dǎo)致的。目前,河涌流域范圍已經(jīng)在推進(jìn)區(qū)域雨污分流改造和渠箱清污分流改造工作,從源頭上解決河涌黑臭問題。但受工程時序影響,無法快速見效。文章主要針對河涌治理的近期工作進(jìn)行介紹,在推進(jìn)分流改造工作、徹底解決河涌黑臭源頭前,有效解決河涌雨后復(fù)黑的問題,改善周邊居民的生活環(huán)境,提升居民幸福感。近年來,在中央環(huán)保部、住建部的大力督查下,我國在黑臭水體治理方面已取得了較為明顯的成效。但是,我國黑臭水體數(shù)量多、污染程度嚴(yán)重、情況復(fù)雜,許多城鎮(zhèn)“小”河涌無法獲得較大的治理投入[2-3]。同時,由于工程建設(shè)周期較長,河涌黑臭現(xiàn)象無法迅速改善。而這些小河涌恰恰最貼近居民生活環(huán)境,許多居民深受黑臭水體毒害。
文章以案例河涌綜合整治為例,提出一種城鎮(zhèn)“瀕?!毙『佑康慕谥卫硭悸?,深入分析、把握關(guān)鍵因素、因地制宜,力爭小投入、高回報。該工程僅用時半年,案例河涌的雨后黑臭問題已經(jīng)得到解決,得到周邊居民的廣泛好評。希望文章研究能拋磚引玉,給其他類似的城鎮(zhèn)黑臭水體治理帶來啟發(fā),在進(jìn)行河涌綜合整治時,考慮工程的近遠(yuǎn)期結(jié)合,發(fā)揮最好的治理效果。