中圖分類(lèi)號(hào):X52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1004-7344(2018)18-0378-02
1 引 言
1.1 黑臭水體
隨著人口的不斷增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人類(lèi)排入河流的污染物越來(lái)越多,排入河流的污染物由于環(huán)境條件的變化沉入河底底泥中,又由于河流水溫和pH的變化、生物分解、河水流動(dòng)的擾動(dòng)等作用又重新回到河水中,從而成為一種難治理的污染源。受污染的河水溶解氧濃度降低,導(dǎo)致河水黑臭、魚(yú)蝦絕跡、河流的生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞,污染河流失去了資源功能和使用價(jià)值,而且嚴(yán)重破壞周?chē)沫h(huán)境景觀,造成重大經(jīng)濟(jì)損失,甚至危害周?chē)用竦慕】?。城市河流不僅是城市污水和防洪排澇通道,更重要的是城市景觀和城市生態(tài)環(huán)境的組成部分,黑臭河流的治理將會(huì)對(duì)城市生態(tài)、旅游、文明城市的建設(shè)產(chǎn)生決定性的、深遠(yuǎn)的影響。
1.2 海綿城市
“在提升城市排水系統(tǒng)時(shí)要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來(lái),優(yōu)先考慮利用自然力量排水,建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的‘海綿城市’?!边@是2013年12月12日習(xí)近平總書(shū)記在中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議上的講話。在城鎮(zhèn)化建設(shè)過(guò)程中,應(yīng)推廣和應(yīng)用低影響開(kāi)發(fā)建設(shè)模式,加大城市徑流雨水源頭減排的剛性約束,優(yōu)先利用自然排水系統(tǒng),建設(shè)生態(tài)排水設(shè)施,充分發(fā)揮城市綠地、道路、水系等對(duì)雨水的吸納、蓄滯和緩釋作用,使城市開(kāi)發(fā)建設(shè)后的水文特征接近開(kāi)發(fā)前,有效緩解城市內(nèi)澇、削減城市徑流污染負(fù)荷、節(jié)約水資源、保護(hù)和改善城市生態(tài)環(huán)境。
2 共同建設(shè)需求
海綿城市建設(shè)與黑臭水體的治理在理念和建設(shè)途徑上有許多共同之處。
雨水徑流量控制是海綿城市建設(shè)的重要元素,一般通過(guò)自然水體、多功能調(diào)蓄水體,或人工措施構(gòu)建調(diào)蓄池作為控制徑流量的途徑。利用消除黑臭的水體構(gòu)建天然雨水調(diào)蓄池,可以解決海綿城市建設(shè)中專(zhuān)用雨水調(diào)蓄設(shè)施用地困難的問(wèn)題。
海綿城市建設(shè)中采用各種低影響開(kāi)發(fā)技術(shù),對(duì)初期雨水面源污染控制與黑臭水體中“控源截污”的要求完全一致。低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)的年SS總量去除率一般可達(dá)40~60%,從而減輕了水體污染負(fù)荷。
發(fā)揮海綿城市建設(shè)的作用,強(qiáng)化城市降雨徑流的滯蓄和凈化,補(bǔ)給水體,增加水體流動(dòng)性和環(huán)境容量,是黑臭水體經(jīng)治理后,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效性的必要措施。
黑臭水體治理中采用人工濕地、生態(tài)堤岸等措施,也是海綿城市建設(shè)中生態(tài)恢復(fù)及保護(hù)的方法之一。
綜上所述,海綿城市建設(shè)與黑臭水體治理對(duì)徑流污染控制、雨水調(diào)蓄利用、水生態(tài)保護(hù)等方面有共同的建設(shè)需求,因此在具體項(xiàng)目建設(shè)中,將二者有機(jī)結(jié)合,即可以節(jié)約工程費(fèi)用,又可以最大限度地發(fā)揮工程效益。
3 工程設(shè)計(jì)案例構(gòu)想
3.1 項(xiàng)目概況
3.1.1 項(xiàng)目位置及現(xiàn)狀
某河道屬xx市境內(nèi)河道,上游起至莒青干渠北側(cè),經(jīng)王留、南庵、無(wú)里三座節(jié)制閘致某河道擋潮閘入海,河道全長(zhǎng)16km,城區(qū)段全長(zhǎng)約8.3km,是城市北片區(qū)主要的排澇河道。
近年來(lái),隨著河道兩側(cè)用地開(kāi)發(fā)強(qiáng)度、開(kāi)發(fā)范圍加大,造成雨季排水量、旱季排污量不斷增加。雖然近期實(shí)施了某河道整治工程,河道的排澇、景觀等功能得到較大提升,但由于部分河段污水直排問(wèn)題不能有效解決,加之上游流域性污水輸入,某河道水源自身補(bǔ)給不足,水體自?xún)裟芰τ邢蓿澈拥浪|(zhì)遲遲不能得到有效改善;且雨季若遇大潮頂托,某河道水難以入海,使城區(qū)排澇受到嚴(yán)重威脅。
3.1.2 存在問(wèn)題
(1)上游屠宰場(chǎng)污水對(duì)水體污染嚴(yán)重
上游村莊無(wú)排水系統(tǒng),污水未經(jīng)處理直接排入某河道,特別是半路村,該村以宰牛為生,屠宰廢水未經(jīng)處理直接排入某河道,對(duì)某河道造成嚴(yán)重污染。
(2)城區(qū)雨污合流體制
某河道北片區(qū)懷仁路以西無(wú)正規(guī)排水體系,主要通過(guò)華中路、榆洪路、東關(guān)路方溝和高級(jí)中學(xué)的排污口排入某河道。目前北片區(qū)居住人口約為2.5萬(wàn)人,單位人口綜合排污量200L/人·d,總污水量約為5000m3/d。
(3)初期雨水污染
某河道淡水補(bǔ)水較少,只在每年的灌溉季節(jié)有少量補(bǔ)水以及在漲潮時(shí)引海水補(bǔ)水,故當(dāng)有降雨時(shí),初期雨水污染加劇了水體的污染。
3.2 總體思路
采用海綿城市建設(shè)理念,結(jié)合黑臭水體治理手段,將某河道建設(shè)成為兼具恢復(fù)生態(tài)水體、雨水調(diào)蓄滲透等多功能的城市景觀河流。
為此需建設(shè)雨水收集、處理系統(tǒng),濕地及生態(tài)修復(fù)系統(tǒng),調(diào)蓄滲透系統(tǒng)及堤岸景觀系統(tǒng)。
3.3 工程方案
3.3.1 排水收集系統(tǒng)
(1)對(duì)上游村莊污水實(shí)行分流制,并設(shè)置污水處理站,污水處理達(dá)標(biāo)后排向某河道。
(2)城區(qū)內(nèi)雨水管渠按重現(xiàn)期P=2-5年分區(qū)分期改造;老城區(qū)近期實(shí)施截流式雨污合流,遠(yuǎn)期實(shí)施雨污分流;其他片區(qū)全部實(shí)施雨污分流;城市排澇按20年一遇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。
(3)郊區(qū)段按10年一遇拓寬清淤、建設(shè)節(jié)制閘。
(4)城區(qū)在入海口新建強(qiáng)排站近期20m3/s。
(5)老城區(qū)排水口溢流堰改造,加設(shè)拍門(mén)。
3.3.2 排水凈化系統(tǒng)
(1)村莊內(nèi)設(shè)置污水處理站,污水處理達(dá)標(biāo)后排向某河道。
(2)新城區(qū)排水體制為雨污分流制,為實(shí)現(xiàn)某河道生態(tài)河道的目標(biāo),同時(shí)達(dá)到雨水利用的目的,在該段設(shè)置雨水凈化系統(tǒng),雨水凈化系統(tǒng)為地下式雨水處理站,同時(shí)也為人工濕地的預(yù)處理設(shè)施,主要去除水體中的SS、COD、BOD5和TP,同時(shí)對(duì)產(chǎn)生的污泥進(jìn)行脫水,出泥含水率處理至80%以下。
3.3.3 濕地處理系統(tǒng)和水生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)
(1)濕地處理系統(tǒng)
人工濕地布置在河道的前端,是去除有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要單元,采用表面流人工濕地和垂直潛流人工濕地相結(jié)合的形式。
人工濕地水處理系統(tǒng)共設(shè)2組。各組人工濕地系統(tǒng)又分為5個(gè)單元,分別是緩沖濕地床、一級(jí)植物碎石床、二級(jí)植物碎石床、三級(jí)植物碎石床和植物砂濾池。
(2)水生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)
水生態(tài)修復(fù)系統(tǒng),主要是通過(guò)種植挺水植物、沉水植物、浮葉植物等,實(shí)現(xiàn)對(duì)水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的去除,同時(shí)為水中微生物和動(dòng)物的生活提供棲息空間,以保持水生態(tài)系統(tǒng)和水質(zhì)的穩(wěn)定。
根據(jù)所處河段位置及凈化功能的不同,水生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)種植不同類(lèi)別的水生植物,形成懸浮物沉淀植物凈化區(qū)、重金屬植物凈化區(qū)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)植物凈化區(qū)以及水質(zhì)穩(wěn)定調(diào)節(jié)區(qū)等區(qū)域。其中,懸浮物沉淀凈化區(qū)種植的主要水生植物有:睡蓮、荷花、水芹;重金屬凈化區(qū)主要水生植物有:旱傘草、慈菇、龍須眼子菜;營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)凈化區(qū)主要水生植物有:苦草、狐尾藻、黃花水龍;水質(zhì)穩(wěn)定調(diào)節(jié)區(qū)主要水生植物有:黃花美人蕉、再力花、萍蓬草、梭魚(yú)草等。
3.3.4 雨水調(diào)蓄及滲透系統(tǒng)
(1)河涌底泥清除
清淤工程主要通過(guò)清淤疏浚、輸送、脫水處理、運(yùn)輸和填埋處理,清除水中的底泥、動(dòng)植物殘?bào)w、垃圾等固態(tài)污染物,消除原有內(nèi)源污染。將某河道末端處用沙袋或者鋼板樁圍堰,通過(guò)水泵將某河道內(nèi)的水抽空,在旱季進(jìn)行清淤。
河道淤泥根據(jù)泥質(zhì)情況采用不同的處理處置方式,部分污染較重疏浚淤泥經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單滅菌及脫水處理后,有機(jī)物含量降低,總體積減少,性能穩(wěn)定,可進(jìn)行填埋處置;部分底泥泥質(zhì)滿(mǎn)足園林綠化用泥質(zhì),經(jīng)處理后可作為園林綠化用土,實(shí)現(xiàn)底泥的生態(tài)利用。
(2)階梯式雨水調(diào)蓄
某河道流經(jīng)新城區(qū)的河段,分段布置成階梯狀,既起到雨水調(diào)蓄的作用,又達(dá)到總體景觀的要求。梯級(jí)斷面交界處,設(shè)置疊石跌水景觀節(jié)點(diǎn),既為河道增加了景觀亮點(diǎn)和活力,又實(shí)現(xiàn)了河道水體的自然充氧,為水體中微生物、動(dòng)植物的正常生命活動(dòng)提供必要的條件。
(3)生態(tài)堤岸構(gòu)造
某河道兩側(cè)堤岸均采用生態(tài)護(hù)岸,增強(qiáng)河道的自?xún)裟芰ΑT跐M(mǎn)足水利工程安全規(guī)范的前提下,對(duì)河道堤岸進(jìn)行修整,使河道線形更加優(yōu)美、靈動(dòng)。根據(jù)河道不同區(qū)段具體的環(huán)境狀況,采用自然緩坡駁岸、梯級(jí)濕地駁岸、自然塊石駁岸、直立擋墻駁岸或兩種駁岸相結(jié)合的形式。
4 結(jié) 語(yǔ)
海綿城市和黑臭水體整治可在具體項(xiàng)目中共同建設(shè),協(xié)同發(fā)揮效應(yīng),在雨水收集系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、濕地處理和水生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)、雨水調(diào)蓄及滲透系統(tǒng)等方面能夠找到共同建設(shè)需求,探討共同建設(shè)途徑,實(shí)現(xiàn)工程效益最大化和節(jié)約工程費(fèi)用的目標(biāo)。
收稿日期:2018-6-6