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        蘇州市吳中區(qū)東山鎮(zhèn)入湖河道綜合整治工程研究

        2023-02-21 16:17:40胡興華曹倩男蘇祥鄭瑩倪思江
        城市道橋與防洪 2023年1期
        關鍵詞:入湖吳中區(qū)駁岸

        胡興華,曹倩男,蘇祥,鄭瑩,倪思江

        [悉地(蘇州)勘察設計顧問有限公司,江蘇 蘇州215123]

        0 引言

        蘇州市于2019 年12 月發(fā)布《蘇州生態(tài)涵養(yǎng)實驗發(fā)展區(qū)規(guī)劃》,《蘇州生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展實驗區(qū)規(guī)劃》意在保護和傳承太湖文化,實現(xiàn)太湖流域水環(huán)境共治共保。統(tǒng)籌環(huán)湖基礎設施體系。推動綠色發(fā)展,將環(huán)太湖區(qū)域建設成中國生態(tài)文明太湖示范區(qū),長三角地區(qū)對外交往中心和中國外交會議重要基地[2],未來中國新經(jīng)濟集聚的“國家灣區(qū)”與世界級湖區(qū)。

        吳中區(qū)將以生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展實驗區(qū)建設為抓手,貫徹執(zhí)行長三角一體化發(fā)展戰(zhàn)略,全面提升吳中區(qū)水生態(tài)文明建設水平。充分做好長三角可持續(xù)發(fā)展的“生命線”頂層設計,踐行兩山理論、改善太湖流域水環(huán)境、實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的高質(zhì)量發(fā)展。東山鎮(zhèn)為蘇州市吳中區(qū)生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)重要組成部分,鄉(xiāng)鎮(zhèn)的內(nèi)河絕大部分溝通太湖,內(nèi)河水質(zhì)對太湖水質(zhì)有一定的影響。

        1 工程概況

        本次研究報告就吳中區(qū)東山鎮(zhèn)入湖河道的水環(huán)境綜合整治工程展開具體的探討。據(jù)吳中生態(tài)環(huán)境局每月對水質(zhì)的監(jiān)測結(jié)果,本次研究的河道范圍為:斜港、直涇港等45 條河道,分布在渡口村、渡橋村、吳巷村等9 個行政村。

        2 吳中區(qū)東山鎮(zhèn)入湖河道水環(huán)境現(xiàn)狀分析

        本次河道水環(huán)境主要調(diào)查各入湖河道水文特征以及斷面和岸線特征等水文情況,并設點采樣(見圖1)調(diào)查各河道水質(zhì)參數(shù)和沉積物參數(shù),結(jié)合河道水質(zhì)檢測的結(jié)果,綜合評估通湖河道水環(huán)境質(zhì)量。

        圖1 入湖河道水質(zhì)和沉積物采樣點位總圖

        2.1 入湖河道現(xiàn)狀情況

        東山鎮(zhèn)東、南、西三側(cè)緊靠太湖,鎮(zhèn)域河網(wǎng)縱橫,現(xiàn)狀以貫穿鎮(zhèn)域的渡水港為界,分為港西片和港東片。港西片為東山山丘地區(qū),地勢較高;港東片由西向東,由南至北可以劃分為西大圩、中圩、東大圩、漁區(qū)圩、定向河~直涇港之間低丘山崗地、北部直涇港~大缺港之間低洼地、新塘圩七個部分,其中現(xiàn)狀有西大圩、中圩、東大圩、漁區(qū)圩、北部低洼地圩、新塘圩六個圩區(qū)。

        東山鎮(zhèn)經(jīng)多年治理鎮(zhèn)域現(xiàn)狀共134 條河道,總長239.31 km,水域總面積634.19 萬m2,基本形成由區(qū)域性(二級)河道1 條、鎮(zhèn)級(四級)河道6 條、村級(五級)圩外河道46 條、村級(五級)圩內(nèi)河道45 條、山區(qū)河道36 條組成的河網(wǎng)水系格局(具體分布見圖2)在汛期排澇、引水灌溉、生態(tài)環(huán)境建設等方面起到很大的作用。

        圖2 吳中區(qū)東山鎮(zhèn)河網(wǎng)水系總平面圖

        2.2 入湖河道水質(zhì)現(xiàn)狀

        通過確定的采樣點進行河道水質(zhì)取樣和相應水質(zhì)指標的檢測。本項目河道水質(zhì)檢測點設在水面下0.5 m,河床底以上0.3 m。

        根據(jù)中科院地湖所水質(zhì)采樣分析結(jié)果,東山45 條通湖河道中有26 條河道為V 類和劣V 類水,約占檢測總水體的56.52%。河道主要的水質(zhì)參數(shù)為化學需氧量、總氮和總磷,見表1。調(diào)查中大部分河道的DO 在2~5 mg/L 之間,各河道點位的TDS 均在200~400 mg/L之間,為正常水平,平均TDS 濃度為264.11 mg/L。

        表1 東山鎮(zhèn)入湖河道采樣超標個數(shù)表

        2.3 入湖河道沉積物情況現(xiàn)狀

        在采樣點水系沉積物測量采樣必須是在取樣斷面的主流線上,應選擇河床底部或河道邊坡與水面相交處取樣[3]。在采樣點采樣時現(xiàn)場需判斷底泥性質(zhì),隨后用抓泥斗采集一定量的底泥送回檢測。

        東山河道沉積物總氮平均值為6 261 mg/kg,總磷平均值為1 112 mg/kg,中國東部河湖水庫中黑臭水體的沉積物營養(yǎng)鹽含量總氮濃度約為5 600 mg/kg,總磷濃度約為1 000 mg/kg。大部分河道中沉積物營養(yǎng)鹽含量高于中國東部河湖沉積物參考值,可見東山通湖河道有重度的內(nèi)源污染問題。

        2.4 入湖河道排河口情況

        東山入湖河道的主要點源污染為河道周邊排河口。排河口主要為生活污水直排點和非雨出流點。

        本次河道排河口的結(jié)果見圖3:共排查出529 個排河口,其中43 個屬于非雨出流,56 個屬于污水直排口,220 個屬于農(nóng)田、養(yǎng)殖污染。非雨出流占比8.12%,污水直排口占比10.6%,農(nóng)田、養(yǎng)殖污染占比41.58%。

        圖3 東山鎮(zhèn)入湖河道排河口調(diào)查成果圖

        3 吳中區(qū)東山鎮(zhèn)入湖河道水環(huán)境整治策略

        針對東山鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)范圍內(nèi)河道的特點,圍繞水環(huán)境全面改善、水生態(tài)修復,按照“目標引領-問題導向-精準施策-科學管護”,提出“水環(huán)境改善體系、水生態(tài)修復與生態(tài)廊道構(gòu)建體系、運營維護保障體系”體系建設。

        3.1 控源截污

        3.1.1 直排口整治

        河道周邊有市政污水管網(wǎng)的,直排口可通過就近接管實施整治,距離較遠無法重力自流入市政污水管網(wǎng)的,可綜合布設提升泵井通過提升接管整治直排口[4]。

        對于現(xiàn)場空間緊張、沒有條件實施管道的,可結(jié)合駁岸景觀整治設置懸吊管(托架或者打樁)收納直排口污水。

        3.1.2 雨水口非雨出流整治

        雨水口非雨出流整治具有隱蔽性、不穩(wěn)定、整改難度大等特點,做好該整治工作,需要有系統(tǒng)性的思路,岸上岸下同步整治,雨水口的非雨出流調(diào)查可結(jié)合河道清淤同步進行,事半功倍;而岸上調(diào)查可結(jié)合雨水管網(wǎng)的檢測徹底摸查岸上的管網(wǎng)混接、滲漏等問題;作為系統(tǒng)的整治工作,雨水口非雨出流的整治除上述的控源截污,還可同步結(jié)合雨污水管網(wǎng)的滲漏修復整治徹底。

        3.2 生態(tài)疏浚工程

        根據(jù)河道斷面測量的結(jié)果,生態(tài)清淤包括以下三種清淤方案。

        (1)方案一:河道兩端筑壩,抽排河水,人工配合機械清理淤泥[5],裝車外運。

        (2)方案二:河道兩端筑壩,抽排河水,高壓水槍沖擊淤泥,泥漿泵抽吸泥水[6]。

        (3)方案三:抓斗式清淤

        綜合考慮施工條件,工程進度,工程對環(huán)境的影響、施工占地及施工成本,

        擬采用方案一和方案二,即根據(jù)河段的具體情況,分別采用人工+機械清淤及水力沖挖式清淤兩種方式。

        結(jié)合富營養(yǎng)化水體底質(zhì)改良與地形重塑方法,河道淤泥最終處置主要用作河道地形重塑,多余淤泥外運,采用堆場淤泥處置,檢測處理后再確定用途。

        3.3 生態(tài)修復工程

        工程范圍內(nèi)有45 條河道,通過控源截污和河道清淤可較快提升河道水質(zhì),但由于岸上情況復雜,尤其是雨水口的非雨出流是動態(tài)變化的,在上述措施的之外還需依托水系網(wǎng)絡規(guī)劃布局,修復受損水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提升水生態(tài)系統(tǒng)品質(zhì)和相關的生態(tài)系統(tǒng)服務功能[7]。

        目前生態(tài)修復的技術如下:水生動植物修復技術、生態(tài)攔截調(diào)蓄技術、人工濕地修復技術、生態(tài)攔截溝渠技術[8]。

        本工程結(jié)合每條河的特點提出以下生態(tài)修復策略:

        (1)水生動植物修復技術

        對于水體水質(zhì)較好,且污染源單一易被消除的河道,可直接采取水生動植物修復技術,結(jié)合生態(tài)清淤、生態(tài)駁岸及景觀的打造,通過種植挺水、浮葉和沉水植物,打造“水上公園、水下森林”的生態(tài)美景,促進生態(tài)多樣性,實現(xiàn)水質(zhì)的穩(wěn)定提升和維持。

        (2)生態(tài)攔截調(diào)蓄+人工濕地+水生動植物修復技術

        對于水體水質(zhì)較差,面源污染嚴重的河道,可采取生態(tài)攔截調(diào)蓄+人工濕地+水生動植物修復的技術鏈,通過生態(tài)溝渠收集農(nóng)業(yè)、雨水等面源污染,匯至生態(tài)調(diào)蓄池調(diào)蓄削減,最后進入人工濕地對生態(tài)攔截調(diào)蓄池的出水凈化處理。河道內(nèi)部結(jié)合駁岸及景觀采用水生動植物修復,進一步提升水體水質(zhì)。

        (3)河岸線生態(tài)攔截溝渠+水生動植物修復技術

        對于存在面源污染且周邊用地空間有限的河道,在河岸線內(nèi)設置生態(tài)攔截溝渠,作為河道的最后一道凈化防護線削減面源污染,并疊加水生動植物修復進一步提升河道的環(huán)境容量。

        3.4 駁岸工程

        根據(jù)各種護岸型式比選及結(jié)合本工程特點,本次河道整治工程的護岸有仿木樁駁岸和水生植物生態(tài)駁岸。

        仿木樁生態(tài)護岸:仿木樁型生態(tài)護岸采用種植植被保護河岸[9]。護岸以放坡的形式處理,在河岸坡度水位線2 m 以外設置景觀碎石岸帶過濾溝,營造景觀效果的同時防止護岸雨水沖刷帶來的徑流污染,河岸常水位沿線以內(nèi)設置仿木樁駁岸進行水生植物的種植,同步凈化水質(zhì),另外沿岸草坪滿鋪及喬木和花灌木的組團形式,營造自然生態(tài)的景觀效果。

        水生植物生態(tài)駁岸:自然駁岸采用河道原生自然駁岸,原生自然駁岸多設在鄉(xiāng)村,不對河道駁岸形式進行改造,但對河道駁岸進行修整。對河道兩側(cè)垃圾進行清理,對地形高差大的地方進行整修,淤泥進行清運,沖溝進行回填。在河道兩側(cè)進行景觀綠化,采用撒草籽或種植喬木、灌木等進行整治,對不合符種植要求的土壤進行移除,回填種植土,恢復生態(tài)景觀。

        3.5 生態(tài)基流

        本工程結(jié)合每條河的特點提出以下生態(tài)基流保障技術集成:

        (1)噴泉曝氣技術

        對于長度較長、非斷頭浜的河道,根據(jù)河道的溶氧數(shù)據(jù)、氨氮數(shù)據(jù)分析,結(jié)合景觀采用噴泉曝氣,增加溶氧的同時打造景觀效果。

        (2)推流曝氣+拓撲導流墻技術

        對于長度較短、且流速緩慢的斷頭浜河道采用推流曝氣加拓撲導流墻的技術集成,曝氣充氧的同時,提升河道的水動力,促進良好的生態(tài)循環(huán)體系。

        3.6 長效治理

        (1)成立領導機構(gòu),確保水體整治方案的組織和協(xié)調(diào)。

        (2)健全考核機制,明確責任主體 科學設定考核斷面,將責任主體分解落實到各河段,實行河長制、段長制。

        (3)推動公眾參與,加強環(huán)保宣傳,建立環(huán)境信息共享與公開制度,及時解決河道日常運行維護中的突發(fā)問題[10]。

        4 結(jié)論

        吳中區(qū)東山鎮(zhèn)入湖河道的水環(huán)境綜合整治工程,根據(jù)對河道水質(zhì)的監(jiān)測結(jié)果,針對水質(zhì)較差、斷頭浜等河道,采取控源截污、生態(tài)疏浚、生態(tài)修復等多種整治手段,確保河道水質(zhì)穩(wěn)定達標[11]。后期結(jié)合農(nóng)田面源污染控制、非雨出流溯源調(diào)查等多種手段,最終達到太湖東部湖區(qū)Ⅲ類水質(zhì)的目標。

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