城区黑臭河道系统化治理方案探索—以宿迁马陵河综合整治工程为例

(整期优先)网络出版时间:2021-02-24
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老城区黑臭河道系统化治理方案探索—以宿迁马陵河综合整治工程为例

周龙生 1、戴斌 1、朱梦琦 1

1:中国市政工程中南设计研究总院有限公司

摘要:文章以宿迁马陵河整合整治工程为例,介绍了以控源截污、内源治理、生态修复、活水保质等技术手段进行治理黑臭河道的技术思路,工程同步构建了智慧化长效管理机制,确保河道长制久清。该方案为国内老城区的黑臭河道治理做了有益的技术路径探索。

关键词:老城区,黑臭河道,控源截污,内源治理,生态修复、活水保质、治理方案探索

0.前言

为推进生态文明建设,2015年4月国务院印发《水污染防治行动计划》,提出到2020年,污染严重水体较大幅度减少的目标。同年9月,住房和城乡建设部发布《城市黑臭水体整治工作指南》,提出到2017年底前,直辖市、省会城市、计划单列市建成区基本消除黑臭水体的工作目标。2016年5月,江苏省人民政府办公厅印发《江苏省城市黑臭水体整治行动方案》,要求江苏省设区市城市建成区2019年基本消除黑臭水体。

1.河道概况

马陵河位于江苏省宿迁老城区中部,是一条人工开挖的排涝河道,河道见证了宿迁的城市发展。由于河道两岸开发建设无序,河道水质日渐黑臭,积淹水现象频发,成为周边群众心中的一块伤疤。


图1 宿迁老城照片

马陵河北接南至中运河,全长5.2km,自北向南依次穿越工业区、棚户区、老城区和新建城区。河底标高18.8-15.6m(85黄海高程,下同)。

河道汇水区域整体地势北高南低、西高东低,最高点地势高程35.7m,位于幸福路宿支路路口;最低点地势高程19.5m,位于马陵河南端。区域以幸福路黄河路为分水岭,东侧至运河堤路之间涝水均排入马陵河。

河道汇水相对独立,无外水汇入。河道汇水面积5.7km2,南端有排涝站,整治前规模为11.5m3/s,汇水区内涝水向南外排至中运河。

马陵河自1998年至今,已历经8次治理。前7次工程,通过河道清淤、建设截污管道、补水、驳岸景观等工程,河道水质有所好转,但因未采取系统性治理措施、未有效控制点源面源污染、缺乏长效管理机制等原因,均出现返臭现象。

2.黑臭原因分析:

(1)点源污染突出,控源截污不到位。

合流制排水管道在截流改造后,虽可保障晴天时无污染入河,但在降雨时期,污水管道满负荷运行,造成大量污水溢流下河;管道管径标高未有系统控制,管道建设质量低下,各沿街商铺店面私拉乱接,污水排入雨水管道或者河道。

上游企业内部排水系统不健全,雨污合流,部分区域无组织排放;中游棚户区存在大量合流制盖板渠、老旧校区内有大量合流制排水管道;下游新城区管网为分流制建设,但存在较多错接、混混接现象。

(2)面源污染区域广,无法有效治理

马陵河北段有大面积的棚户区及企业,包括污染较为严重的化肥厂、玻璃厂以及码头等,存在大量无组织排水,降雨时期,大量污水随地表径流下河,汇水区域较大,大量土地硬化或者裸露,初期雨水污染严重。马陵河中段为老旧小区,内部绿化和排水系统不健全,降雨时期,裸露地表初期雨水污染浓度较高。

(3)生态环境被破坏,水环境容量低

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图2 马陵河改造前照片

河道长期黑臭,水体生态环境被破坏;河道断面采用浆砌块石护砌,河道自净能力被极大削弱;河道原有蓄水构筑物只有2处,年久失修,均丧失蓄水能力,河道水深普遍低于0.5m;河道断面狭窄,水体面积先天不足。上述原因均造成水环境容量偏低。

(4)缺乏补水水源

马陵河是一条相对独立的排涝河道,河道与外围中运河无法直接连通,马陵河长期缺乏补水。

(5)内源污染未有效及时清理

沿河有大量落叶乔木,秋冬季节大量落叶入河,造成季节性污染。河段局部空间狭小,清淤难度较大,内源污染较为突出。

(6)积淹水片区

马陵河中下游幸福路片区,受现状管道系统和地形影响,在遭受较强降雨时期,积淹水现象严重,积水深度50-80cm,给周边群众生产生活造成严重影响。

(7)管理机制缺乏

河道内部属水利管辖,管网属住建管辖,河道两侧景观属园林管辖,道路保洁属环卫管辖。交叉空间较多,管理职责不清。管网建设缺乏统一规划,管径高程错乱,建设开发无序,无法形成有效的雨污水系统。河道缺乏在线水质监测、预警、调度等智慧信息系统。缺乏相关技术管理人才,维护经费有限。

3.主要治理方案

3.1 总体目标

以控源截污为核心,提升水环境,保障水安全,活用水资源,修复水生态,打造水景观,建立水智慧,构筑长效运维体系。实现“截污、水情、岸绿、路通”的总体目标。

3.2治理方案

3.2.1控源截污工程—控制源头污染

排水体制实行雨污分流制,重构河道两岸污水管网体系,污水沿河道两岸自北向南排入污水厂。棚户区(远期拆除)合流制排水管近期采用截流井进行分流,截流倍数n=2;片区面源污染(初期雨水)经雨水管道进入初期雨水调蓄池,后期雨水在调蓄池充满后排入河道,初期雨水在降雨停止后抽排入污水厂处理。

主要工程内容有:(1)污水管网:沿河道东西两岸新建排水主干管道12.1km,改造周边雨污水支管2.3km,(2)点源污染控制:布设30余座截流井,控制棚户区合流制溢流污染,(3)面源污染控制:设置3座初雨调蓄池,总容积14500m3。

3.2.2防洪排涝工程—提升城市安全

沿河道两岸新建雨水排放体系,雨水分段就近经调蓄池后排入河道;对积淹水区域管网系统分析,按照“高水高排、低水低排”原则,分区构建雨水排放系统;扩挖河道断面,消除阻水桥涵,提升行洪能力;构建亲水湖面,扩大调蓄能力;扩建排涝泵站,提升排涝标准。

主要工程内容有:建设雨水管网13.5km,拓宽河道断面5.2km,建设桥涵9处,建设护坡双侧5.6km,增加水面加4.0hm2,扩建排涝泵站17.36m3/s。


图2 马陵河周边地势分析

3.2.3活水保质工程—促进水体流动

构建了水循环体系,北端建立源水泵站,南段结合排涝站构建循环体系,河道分段增设蓄水闸坝。

主要工程内容有:(1)源水泵房,规模为2万m3/d,采用了絮凝沉淀净化工艺,降低中运河泥沙含量。

(2)循环泵站,结合城南排涝站设置循环水泵,规模为0.36m3/s。

(3)蓄水闸坝:全线增设蓄水闸坝7处,其中活动钢坝4处,固定堰3处。实现梯级蓄水,确保水深不低于1m。

3.3内源治理工程—消除内源污染

对河道进行生态清淤:清淤设备具有较高的定位精度和挖掘精度,防止漏挖和超挖,不伤及原生土;淤泥根据土壤检测,按照重金属含量分别处置。

3.4生态修复及海绵工程—采购生态系统

(1)生态系统构建工程包括底质改良工程、水质调控工程、沉水植被系统构建工程、水生动物系统构建工程。构建了水体修复净化体系。

(2)海绵理念运用:从优化灰色系统设计角度出发,以管网、调蓄池、溢流堰、缓冲区设计为核心,采用透水铺装、石笼挡墙、下凹式绿地、雨水溢流池、雨水花园、水体增氧、生态浮岛、雾喷系统、水生植物、砂卵石、生物洄游通道等,高度融合园林、生态技术应用,大力度提高灰色系统效用。

主要工程内容包括,海绵体总面积0.38km2,水下森林面积22000m2,浮岛面积320m2,岸边水生态修复带5.5km,增加7种水生动物?尾,补植33种水生植物。

3.5沿河道路、景观工程

沿河道两岸建设道路、人行步道和景观绿地,累计新建道路6.2公里,增加绿化面积14.5万平方米,构建了人水和谐的城市绿廊。最终将马陵河打造成一条“生态河、景观带、南北大通道”。

3.6智慧马陵河工程—重构管理机能

"三分建、七分管”,工程效益若需得到充分发挥,运维管理的作用不言而喻。本工程搭建了智慧水务系统。形成水质、水量、水位、视频和设施状态等信息监测系统,辅以防洪排涝、水质模拟、智慧巡查管理系统平台,极大提升工程效益、释放信息化潜能,通过明确管理事项和人员,确保马陵河的长制久清。

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图3 马陵河初期雨水收集系统


4.结语

通过以控源截污为核心的水环境综合治理方案,通过提升水环境,保障水安全,活用水资源,修复水生态,打造水景观,建立水智慧等技术手段,马陵河实现了“截污、水情、岸绿、路通”的总体目标。河道水质从治理之前的黑臭劣V类河道,提升并稳定保持在地表水III到IV类标准。

如今,马陵河迎来了新生,两岸发展潜力被激发,城市价值活力凸显。马陵河从过去脏乱臭的代名词变成了城市相融、人水和谐的南北大通道,变成了水清可游、岸绿可憩、景美可赏的城市绿廊、生态公园和市民乐园。

图4 马陵河风光


引用:

【1】刘学红,范学军,“城市双修”视角下的黑臭河道治理方案—以南京铁心桥街道为例,规划师论坛,2017年增刊第33卷 15-21页。

【2】包建平 朱伟 闵佳华《中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术》《水资源保护》2015年1期6035e32a9447c_html_301ef044d6cef673.png

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