陳進輝

（廈門市市政工程設(shè)計院有限公司，福建 廈門 361004）

潮州市政府高度重視生態(tài)文明建設(shè)，將楓江流域綜合整治提上議事日程，布置了流域內(nèi)相關(guān)水環(huán)境綜合整治行動任務(wù)。潮州市楓溪區(qū)建設(shè)局響應(yīng)政策號召，牽頭楓江流域區(qū)域內(nèi)水環(huán)境綜合整治行動。

1 項目概況

本項目主要解決日益突出的水環(huán)境問題同落后的排水設(shè)施之間的矛盾，通過工程技術(shù)手段對現(xiàn)水體水質(zhì)進行有效改善，以完善現(xiàn)排水系統(tǒng)及現(xiàn)狀水系整治為目標。

本項目具體內(nèi)容：對域內(nèi)三利溪、萬畝溝、七樅松排溝（展宏路-振潮南路）進行清淤；對域內(nèi)主要水系、支流進行沿渠截污管布設(shè)；對三利溪進行水環(huán)境提升，沿岸護岸及景觀改造等；水系沿線村域截污納管，村莊下游市政道路的市政污水管道完善建設(shè)。

2 楓溪區(qū)排水現(xiàn)狀與存在問題的調(diào)查

2.1 排水排污系統(tǒng)

目前楓溪區(qū)內(nèi)排污系統(tǒng)并不完善，城區(qū)大部分為合流管道，農(nóng)村污水呈粗放式排放。區(qū)內(nèi)污水管網(wǎng)極不完善，缺乏有效管理，存在錯接漏接、管道破損等情況?，F(xiàn)排水體制為雨污水混流散排，雨污水就近接邊溝排入水系，或經(jīng)合流排水管收集后，分別匯入?yún)^(qū)內(nèi)的主要排水干渠。

2.2 污水處理現(xiàn)狀

已建成的第一污水廠位于潮州市楓溪區(qū)老西溪與三利溪相交處，污水經(jīng)第一污水處理廠處理合格后排入老西溪?，F(xiàn)處理能力10萬噸/日，遠期處理能力18萬噸/日。中心城區(qū)內(nèi)的排水體制大多為合流制，污水管網(wǎng)極不完善，污水設(shè)施建設(shè)滯后。規(guī)劃中的潮州市第二污水處理廠，位于溝尾溪與老西溪相交處下游，規(guī)劃規(guī)模17萬噸/日，近期建設(shè)規(guī)模為6萬噸/日。

2.3 溝渠現(xiàn)狀

楓溪區(qū)現(xiàn)排水渠有：三利溪、北關(guān)引韓、萬畝溝、溝尾溪干渠等。北關(guān)引韓總干渠，自北至西南貫穿整個楓溪區(qū)，引韓灌溉渠水按Ⅲ類水控制。全區(qū)溝渠在每3～5年內(nèi)由區(qū)農(nóng)林水利局組織全面的清淤，確保排澇暢通。

2.4 排污情況

目前楓溪區(qū)內(nèi)排污系統(tǒng)并不完善，農(nóng)村污水呈粗放式排放。根據(jù)調(diào)查，楓溪區(qū)內(nèi)農(nóng)村污水的來源主要有：（1）居民日常的生活生產(chǎn)污水；（2）中小學(xué)、當(dāng)?shù)卣畽C關(guān)、民俗旅游、旅店排放的污水；（3）鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)排放的各種污水（陶瓷企業(yè)居多）。

2.5 水質(zhì)現(xiàn)狀

生活廢水及其污染物是楓溪區(qū)污染排放的主體；工業(yè)污水排放相對集中，陶瓷行業(yè)為主要污染行業(yè)。受工業(yè)污水和生活污水污染，區(qū)內(nèi)部分水系水質(zhì)已日益變差。中心城區(qū)部分水系水質(zhì)長期處于Ⅴ類、劣Ⅴ類標準，區(qū)內(nèi)地表水水質(zhì)受到中度污染。根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）進行評價，區(qū)內(nèi)地表水水質(zhì)受到中度污染。

2.6 存在的問題

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查情況以及收集到的各種資料，目前楓溪區(qū)內(nèi)存在的問題主要有：（1）市政污水系統(tǒng)建設(shè)不夠到位；（2）村莊污水收集管網(wǎng)及處理設(shè)施不足；（3）污水排放缺乏管理對水系造成污染；（4）村莊內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生較差；（5）溝渠淤積污染等情況明顯；（6）景觀綠化不足等。

3 總體工程方案

3.1 設(shè)計理念

遵循系統(tǒng)治理的理念，統(tǒng)籌考慮本項目與本流域內(nèi)周邊項目區(qū)的關(guān)系，結(jié)合本項目的現(xiàn)狀情況、治理目標要求等因素，綜合采取源頭減排、過程控制、末端治理的全過程技術(shù)措施，構(gòu)建完整的水安全、水環(huán)境、水資源、水生態(tài)體系系統(tǒng)方案。

3.2 水環(huán)境問題總述

各水系總體水質(zhì)不佳，河道底泥污染，多處淤積嚴重。（1）沿線垃圾、初期雨水等面源污染缺乏有效控制；（2）沿線企業(yè)及村莊等雨污水未完全分流；（3）河道未進行清淤疏浚。

3.3 總體方案思路

黑臭水體整治是一項系統(tǒng)工程，需在系統(tǒng)分析城市黑臭水體水質(zhì)水量特征及污染物來源的基礎(chǔ)上，結(jié)合環(huán)境條件與控制目標，篩選技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、效果明顯的技術(shù)方法，初步確定黑臭水體整治的技術(shù)路線，預(yù)估所需的工程措施、工程量和實施周期，預(yù)測水體整治效果，形成黑臭水體整治方案（見圖1）。

圖1 城市黑臭水體整治方案編制流程

4 主要工程

4.1 污水工程

污水工程主要包括：

（1）沿河截污納管工程；

（2）市政污水管道工程；

（3）村域范圍內(nèi)截污納管，匯至村莊主要村道下布置的村莊污水干管統(tǒng)一收集至市政污水管道。

4.2 清淤工程

清淤主要是對潮州市楓溪區(qū)范圍安山溝、楓一大排溝、三利溪、萬畝溝、北關(guān)引韓五支渠、七縱松溝、貓鼠涵進行清淤疏浚。

4.3 水系生態(tài)修復(fù)工程

在三利溪及村莊中較大池塘中進行生態(tài)修復(fù)工程，通過多種生態(tài)恢復(fù)及水凈化技術(shù)，使治理區(qū)域內(nèi)水環(huán)境得到較大改善。本設(shè)計為三利溪、萬畝溝兩條河道和37個村莊池塘的生態(tài)修復(fù)工程，設(shè)計治理目標為地表水V類標準。生態(tài)修復(fù)工程應(yīng)在控源截污工程、清淤工程和護岸工程基本完成后實施。

4.3.1 現(xiàn)狀分析

三利溪位于潮州市楓溪區(qū)內(nèi)，主要水源為韓江引水?，F(xiàn)狀河道生態(tài)較差，水體自凈能力弱。渠底淤積嚴重，河道水質(zhì)渾濁，無水生植物存在。排口污染主要為石材工業(yè)廢水及生活污水直排，河道護岸均為混凝土或石砌護岸。根據(jù)2017年9月及2019年1月份共四次水質(zhì)檢測結(jié)果：化學(xué)需氧量25～37 mg/L、溶解氧0.3～5.9 mg/L、氨氮5.7～9.5 mg/L，總磷0.33～0.89 mg/L，平均流量1.93 m3/s，水體水質(zhì)處于輕度黑臭狀態(tài)。

萬畝溝河道窄，寬度4 m，河道水源為灌渠來水，水量大，水體較渾濁。根據(jù)2019 年1月份三次水質(zhì)檢測結(jié)果：化學(xué)需氧量12～48 mg/L、溶解氧3.1～6.9 mg/L、氨氮0.5～2.4 mg/L，總磷0.11～0.20 mg/L，平均流量0.82 m3/s。萬畝溝整體水質(zhì)較好，但局部區(qū)域水質(zhì)未達到地表V類水標準。

5個村莊內(nèi)池塘共37個，大部分為村莊生活污水及雨水匯集池，村民生活污水及垃圾直接傾倒在池內(nèi)，水體發(fā)綠發(fā)臭，富營養(yǎng)化嚴重。根據(jù)2018年11月水質(zhì)抽樣檢測結(jié)果，氨氮2.1～20.8 mg/L，總磷0.1～2.6 mg/L，化學(xué)需氧量48～86 mg/L，部分池塘呈重度黑臭，部分池塘為風(fēng)水池，水質(zhì)尚可。

4.3.2 水環(huán)境容量分析

4.3.2.1 三利溪水環(huán)境容量分析

（1）模型選擇

根據(jù)現(xiàn)場踏勘，三利溪（生態(tài)修復(fù)段）總長約6.17 km，河面寬度8～35 m。考慮污染物進入三利溪水域后，在一定范圍內(nèi)經(jīng)過平流輸移、縱向離散和橫向混合后達到充分混合，三利溪水環(huán)境容量計算采用一維水質(zhì)模型，計算公式如下：

式中：

Wi：第i 個排污口允許排放量，t/a；

Ci：河段第i 個節(jié)點處的水質(zhì)本底濃度，mg/L；

C：沿程濃度，mg/L；

Qi：河道i 節(jié)點后流量，m3/s；

Qj：第j 節(jié)點處廢水入河量，m3/s；

u：第i 個河段的設(shè)計流速，m/s；

x：計算點到第i 節(jié)點的距離，m；

K：污染物沿河道降解系數(shù)。

（2）計算參數(shù)確定

控制指標：本次三利溪水環(huán)境容量計算選擇COD、NH3-N作為主要控制指標。

降解系數(shù)：結(jié)合國內(nèi)河流已有研究成果資料，類比分析確定研究河段污染物降解系數(shù)。

本次水環(huán)境容量計算的降解系數(shù)為：KCOD=0.1、KNH3-N=0.1。

背景值：COD 背景值為32.3 mg/L、NH3-N背景值為2.0 mg/L。

水質(zhì)標準：選擇國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準的V類水質(zhì)標準值作為本次水環(huán)境容量計算的水質(zhì)標準。COD質(zhì)量濃度為40 mg/L、NH3-N 質(zhì)量濃度為2.0 mg/L。

水文條件：多年平均徑流流量取1.93 m3/s，平均斷面寬度取25 m。

4.3.2.2 萬畝溝水環(huán)境容量分析

（1）模型選擇

根據(jù)現(xiàn)場踏勘，萬畝溝全長約1.9 5 k m，河面寬度3.5～4.5 m?？紤]污染物進入南支流水域后，在一定范圍內(nèi)經(jīng)過平流輸移、縱向離散和橫向混合后達到充分混合，本次萬畝溝水環(huán)境容量計算采用一維水質(zhì)模型[1]。

（2）計算參數(shù)確定

控制指標：本次萬畝溝水環(huán)境容量計算選擇COD、NH3-N作為主要控制指標。

降解系數(shù)：結(jié)合國內(nèi)河流已有研究成果資料，類比分析確定研究河段污染物降解系數(shù)。

本次水環(huán)境容量計算的降解系數(shù)為：KCOD=0.1、KNH3-N=0.1。

背景值：COD背景值為24.1 mg/L、NH3-N背景值為2.0 mg/L。

水質(zhì)標準：選擇國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準的V類水質(zhì)標準值作為本次水環(huán)境容量計算的水質(zhì)標準。COD質(zhì)量濃度為40 mg/L、NH3-N 質(zhì)量濃度為2.0 mg/L。

水文條件：多年平均徑流流量取0.82 m3/s，平均斷面寬度取4 m。

4.3.2.3 村莊池塘水環(huán)境容量分析

（1）模型選擇

本次池塘水環(huán)境容量計算采用零維水質(zhì)模型，零維模型入湖污染物允許排放量的計算公式為：

式中，W：湖泊中有機物的最高允許排放量，即水環(huán)境容量，g/d；

△T：湖泊維持其設(shè)計安全水量的天數(shù)，也可理解為湖泊的枯水時段，它取決于湖泊水位年內(nèi)變化，d；

Cs：湖泊的水環(huán)境控制目標濃度，mg/L；

C0：湖泊背景濃度值或起始時期實測污染物濃度值，mg/L；

q：在安全庫容期間，從水庫排泄出的水流量，根據(jù)水量平衡原理，計算時可考慮為入湖水量減去蒸發(fā)量，m3/s；

K：湖泊水體中有機污染物的自然降解系數(shù)，1/d；

V：湖泊設(shè)計水量，計算時為安全計為歷年最枯蓄水量，m3

（2）計算參數(shù)確定

控制指標：本次村莊池塘水環(huán)境容量計算選擇NH3-N作為主要控制指標。

降解系數(shù)：結(jié)合國內(nèi)河流已有研究成果資料，類比分析確定研究河段污染物降解系數(shù)。

本次水環(huán)境容量計算的降解系數(shù)為：KCOD=0.1、KNH3-N=0.1。

背景值：NH3-N背景值為7.23 mg/L。

水質(zhì)標準：選擇國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準的V類水質(zhì)標準值作為本次水環(huán)境容量計算的水質(zhì)標準。COD質(zhì)量濃度為40 mg/L、NH3-N質(zhì)量濃度為2.0 mg/L。

4.3.3 設(shè)計內(nèi)容

生態(tài)修復(fù)工程技術(shù)措施包括河道曝氣復(fù)氧、池塘曝氣復(fù)氧、人工水草（生態(tài)基）、沉水挺水植物濕地凈化等內(nèi)容，構(gòu)建起沉水、挺水、浮水及水生動物的立體生態(tài)系統(tǒng)，在凈化水體水質(zhì)的同時呈現(xiàn)更好的景觀效果[2]。

5 結(jié)語

流域水環(huán)境綜合整治主要解決的是日益突出的水環(huán)境問題同現(xiàn)狀落后的排水設(shè)施的矛盾，通過工程技術(shù)手段對現(xiàn)狀水體水質(zhì)進行有效改善，主要以完善現(xiàn)狀排水系統(tǒng)及現(xiàn)狀水系整治為對策。項目設(shè)計及后續(xù)實施過程必須遵循一定的工作原則和必要的工作步驟，更好地保證水環(huán)境，從空間和時序上促進城市各項建設(shè)協(xié)同進行。