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城市小流域河道水环境治理思路浅析

2021-03-02 16:30 来源:环境治理论文 人参与在线咨询

摘要:结合安乐渠综合治理,浅析城市小流域河道存在的具体实际问题,并从水安全治理、水质改善、水生态修复、水景观四个方面浅析城市小流域河道水环境综合治理思路及治理具体措施,为水利行业人员遇到类似城市小流域河道综合治理项目时提供参考借鉴思路。

关键词:小流域;水环境;思路;问题

随着社会经济的发展,城市管网存在错接、混接、污水偷排、漏排现象,城市小流域河道普遍暗渠化,缺乏有效管理,城市管网无法完全理清等,形成污水直排入河、雨污水混流直排入河、城市小流域河道水环境极差、河道水质黑臭严重、河道底泥淤积严重、河道运维管理困难、污水溯源排查困难、河道施工困难等问题。城市小流域河道水质的好坏将影响到大河水环境的好坏,城市小流域河道水环境综合治理的成效也将影响大河水环境综合治理的成效。城市小流域河道水环境综合治理工作是一件系统、复杂、需要细心与耐心的工作。城市小流域河道水环境综合治理思路可从水安全治理、水质改善、水生态修复、水景观四个方面进行考虑,文章将对具体思路及措施进行详述。文中城市小流域河道是指河道主体大部分暗渠化,河道主体全部位于建成区内的河道。文章将以深圳市南山区双界河安乐支渠为例,综合论述该类河道水环境综合治理的思路、存在问题、解决方法。

1流域概况

安乐渠属于双界河一级支流,河道起点位于南海立交下方北环大道右侧处,于双界河宝安大道上游汇入双界河。安乐渠主河道全长1432m,中下部存在长395m的明渠,河道上游由两条市政雨水箱涵连通河道,市政雨水箱涵分布于北环大道两侧机动车道下部,分别长约1879m和962m,雨水箱涵最终接市政雨水管,管径为0.6~1.2m。安乐渠流域地处低纬南亚热带地区,流域面积为1.69km2,气象特征是高湿多雨,日照长。雨量年内分配不均,汛期4—9月份的降雨量约占年雨量的85%,年际变化大。临近流域的铁岗雨量站资料表明:多年平均年降雨量为1578.0mm,年最大降雨量为2382.4mm,年最小降雨量为777.0mm,年最大降雨量是年最小降雨量的3.1倍。多年平均气温为22.4℃,极端最高气温为38.7℃,极端最低气温为0.2℃,多年平均湿度为73%,多年平均年蒸发量1322.0mm。常年主导风向为东南风,冬季多为东北风,多年平均风速为3.2m/s。

2存在的问题

安乐渠存在如下几个主要问题,该类问题也是目前城市小流域河道存在的普遍性问题。(1)河道暗渠化严重:安乐渠主河道全长1432m,明渠段长395m,暗渠化达72.4%,其支流已100%暗渠化。(2)生态系统脆弱:安乐渠河岸硬质化达100%,河床硬质化达73%,其支流河床、河岸硬质化达100%,河道内鱼虾基本灭绝,河道水质均不达地表Ⅴ类标准,明渠段岸坡植被种类单一,位于高架桥下,长期无阳光照射。(3)河道水质污染严重:安乐渠河道内水体黑臭明显,底泥淤积严重,水质检测BOD、COD、氨氮、总磷、溶解氧均远超地表Ⅴ类标准。(4)河道直接承接城市雨水管:安乐渠河道两岸有大量雨水管直接接入。(5)运维管理难度大:河道暗渠化严重,基本位于市政道路下方,管理人员无法定期进行有效巡视;河道流域面积小,容易被长期忽视,无专人进行管理,也未进行系统化、专业化管理及研究。(6)施工难度大:施工区域均处于主要市政道路范围内,涉及临时交通管制,电力、电信、给水、燃气等管线迁改保护等问题,涉及多个行政管理部门;施工机械进出场困难或无法进场,暗涵内材料运输、施工操作、施工员逃生等空间有限;施工属于有限空间作业,该类施工危险系数大、施工及管理难度大。(7)整体打造施展空间有限:河道位于建城区,两岸用地均已有详细规划,并两岸房屋林立,明渠段长度有限,可施展空间有限。

3城市小流域河道水环境综合治理总体思路与措施

3.1水环境综合治理总体思路。针对安乐渠现状情况,从水安全治理、水质改善、水生态修复、水景观四个方面进行考虑,提出了“三清源、一保质、一修复、一达标”的总体治理思路,三清源即控制外源、削减内源、污染源溯源;一保质为保障暗渠水质;一修复为有限生态修复;一达标为河道防洪达标。

3.2水环境综合治理具体措施。3.2.1控制外源。控制外源的主要手段为小区的正本清源、河道沿河截污。控制外源是河道水质改善最直接有效的工程措施,也是采取其他技术措施的前提。通过正本清源的实施,可以有效控制末端污染源入河,达到源头雨污分流的目的。考虑到少许偷排、漏排情况,地下雨水管线无法100%保证全部雨污分流成功等情况,通过在箱涵设置截流槽、截流管将没有纳入雨污分流系统的污水进行截流,最大限度实现雨污分流,进行现状雨污混流整改,消除现有点源,杜绝新增污染源的产生。3.2.2削减内源。河道底泥污水是河道水质污染的主要原因之一,底泥中含有工业污染混合物、生活污染混合物等,对河道进行清淤疏浚是削减内源污染的必备手段。它可快速降低黑臭水体的内源污染负荷,避免其他治理措施实施后,污泥污染物向水体释放,河道水质出现反潮现象。3.2.3污染源溯源。对河道两岸沿线混流、污水排放口进行溯源排查,查出污染源。一般污染源的主要原因是雨污水管接驳错误、污水管破损、小区为雨污混流管等,因此,须对市政雨污水管进行错接整改、雨污分流、破损替换或修复。3.2.4水质保质。水质保质措施主要为在河道内设置水质净化处理设施。它主要采用接触氧化工艺,通过生物氧化法削减雨季污染物入河对河道水质的污染,可在河床或有条件的地方分段设置净化设施。净化设施主要原理是通过生物处理方式有效降低水NH3-N,提高水体溶解氧、氧化还原电位,减少雨季污染物。有条件的可对河道进行补水。3.2.5有限生态修复。在安乐渠生态环境基础如此薄弱的地方,也应考虑在有条件位置即河道明渠段进行有限的生态景观修复。有限的修复手段包括对硬质驳岸拆除重建成生态性驳岸或进行景观植物软性化遮挡,对硬质河床软处理后可分层次种植一些沉水植物、浮水植物和挺水植物,对岸上进行生态景观设计,对河道进行生态景观补水等手段。3.2.6水安全达标治理。水安全问题永远是河道治理不变的主题曲。经过多年发展,深圳市主要河流基本完成河道综合整理,其防洪能力已达规划标准,但依旧存在一些小支流的局部河段行洪断面无法满足相应的防洪标准要求,在河道进行水环境综合治理时,需同步考虑河道行洪安全的复核,对不满足行洪安全的河段须结合景观布置进行河床拓宽或河岸加高等处理措施。特别是为保障河道水质,在箱涵内铺设沿河截流管等设施将缩小箱涵的行洪断面,对河道行洪安全影响比较大,因此更需要对河道行洪安全进行复核。水环境综合治理最终的方案确定需结合生态景观、行洪安全、水质保障等多种需求进行选取。

4城市小流域河道有限空间作业总体思路

4.1有限空间与有限空间作业。有限空间是指封闭或者部分封闭,与外界相对隔离,出入口较为狭窄,自然通风状况不良,易发生中毒和窒息、淹溺、触电、塌方、火灾、爆炸等故事的空间(如暗渠、暗涵化河道)。城市小流域河道的暗渠、暗涵属于有限空间,在暗渠、暗涵进行施工作业即为有限空间作业。

4.2对于有限空间作业施工组织设计的总体思路。勘察设计单位前期需对现场进行精细化查勘,查勘内容包括道路结构、箱涵边线20m范围内的综合管线、暗涵结构、暗涵尺寸、上下游出水口尺寸、上游排水户等内容。施工组织设计方案中须考虑防毒、通风、检测、防护、照明、安全带、通讯设备、应急救援设备等措施;须考虑机械、材料等进出场位置选点方案,条件较好处可利用箱涵上下游进、出口,较差处建议对箱涵进行破口,建议破口间距为100m/处;须考虑工作人员逃生方案,建议40m设置一处逃生口或另外设置一条避水逃生通道;须考虑上游排水个体户进行摸查,理清排水户排水规律,做好上游来水导流及工作人员撤离工作;须复核旱季水量,结合现场实际情况进行围堰导流措施。同时,勘察设计单位须密切与施工单位进行沟通交流,及时发现与处理施工中存在的问题。

5结语

通过“三清源、一保质、一修复、一达标”的总体治理思路及“控制外源、消减内源、污染源溯源、水质保质、生态修复、水安全达标治理”具体治理措施,安乐渠的河道水质及脆弱的生态景观环境得到极大改善。文章仅对城市小流域河道存在的具体问题、治理思路及措施、有限空间作业总体思路进行了浅析,还存在许多不足之处,如安全施工保障措施、后期运维管理、河道生物物种多样性修复、有限空间作业实操性等方面未进行深入分析,考虑到各项项目均有各自特点,最终还是须从项目本身实际情况出发进行设计施工,以期为水利行业人员遭遇类似城市小流域河道综合治理项目时提供参考与借鉴。

作者:邹民 单位:深圳市广汇源环境水务有限公司

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