廣州市建成區(qū)河涌黑臭水體治理策略淺析

李詩睿

摘?要：廣州市作為我國黑臭水體較為嚴重的城市之一，盡管已投入大量人力物力財力開展生態(tài)治水工作并初見成效，但水環(huán)境問題依然嚴峻，因此，如何快速識別水污染特性，高效治水是當下城市水生態(tài)系統(tǒng)綜合治理的關鍵和重點，有鑒于此，本研究以廣州市某河涌（下文簡稱“A河涌”）治理為切入點，在水環(huán)境關鍵問題分析的基礎上，剖析城市黑臭水體治理思路與策略，以期為我國城市黑臭水體治理工作提供新的技術思路和技術策略。

關鍵詞：河涌黑臭水體;治理策略淺析

城市河湖等自然或人工水系是城市生態(tài)結構與功能的重要組成部分，具有防洪、排澇、區(qū)域氣候微調、提供景觀、娛樂生態(tài)功能的重要作用，是城市經濟和文化發(fā)展的重要依托。[1]作為城市雨水、污水處理廠出水的重要受納水體，受城市基礎設施建設滯后、雨水管理模式不健全、城市人口增加等多因素干擾，城市水體環(huán)境問題頻發(fā)。[2]2015年國務院印發(fā)《水污染防治防治計劃》，明確提出城市建成區(qū)黑臭水體控制性指標。[3]2015年9月住建部發(fā)布《城市黑臭水體綜合整治指南》，從“嗅和味”、“色度”感官性指標對黑臭水體做了定義，[5]截止2016年12月16日全國黑臭水體認定數(shù)量達2014條。[4]廣州市35條河涌被納入國家黑臭水體整治平臺，成為黑臭水體較為嚴重的城市之一，盡管廣州市已投入大量人力物力財力開展黑臭水體治理工作并初見成效，但水環(huán)境問題依然迫切，治水工作仍需提速提質，因此，如何快速識別水污染特性，高效治水是當下城市水生態(tài)系統(tǒng)綜合治理的關鍵和重點，有鑒于此，本研究以廣州市某河涌（下文簡稱“A河涌”）治理為切入點，在水環(huán)境關鍵問題分析的基礎上，剖析城市黑臭水體治理思路與策略，以期為我國城市黑臭水體治理工作提供新的技術思路。

1 研究區(qū)概況

A河涌流域橫跨白云區(qū)、越秀區(qū)、荔灣區(qū)，城市城中村密布，常駐人口規(guī)模，流域面積約為10.1km2，上游白云區(qū)為1.44km2，中游越秀區(qū)為4.1km2，下游荔灣區(qū)為4.56km2。A河涌呈東北轉西南走向，全長約7.7km。A河涌起點為白云區(qū)城市學院處，沿政民路、紫荊道向南至桂花路進入越秀區(qū)，橫跨白云區(qū)段皆為暗渠，長約1.9km。進入越秀區(qū)后沿途穿越廣深鐵路流經蘭圃、越秀北路、流花路、流花湖公園，在與荔灣路北口進入荔灣區(qū)，橫跨越秀區(qū)段皆為暗渠，長約3.4km，下游沿途經過荔灣區(qū)的彩虹街、逢源街，最終向南流入珠江西航道，與珠江相連處有站閘設置，荔灣區(qū)段整體為明涌，澳口泵站和西關幼兒園處局部覆蓋，明涌段長約2.4km。

2 水環(huán)境問題與發(fā)生機制

2.1 城中村與小工業(yè)區(qū)交織分布、人口密度大，城市點源與面源污染負荷大

除流花湖公園及東部山丘外，研究區(qū)幾乎被硬質化建筑地面覆蓋，城中村與小工業(yè)區(qū)交織分布、人口密集（約44萬人），城市水文及其生態(tài)響應過程和生態(tài)后果均與其未開發(fā)前的自然用地發(fā)生極大變化，且城區(qū)排水體制為合流制、排水設施老舊破損、接駁錯亂等問題突出，城市點源與面源污染負荷大，A河涌水環(huán)境問題嚴峻。

2.2 污澇矛盾尖銳，雨季A涌明渠段水質反復污染

涌渠箱及管道雨污合流，山水、雨水、污水共用通道，缺清水生態(tài)補給。旱季污水通過渠箱收集，末端設閘截流進入沿河截污管道，明涌水質相對良好，但末端設閘限制渠箱過流能力，降雨時大量雨水進入渠箱與積存污水混合，為避免水浸必須開閘排澇，澇水排出同時積存污水也進入明涌造成污染，明涌周邊居民生活造成極大影響，開閘排澇與溢流污染矛盾尖銳。

2.3 區(qū)域排澇系統(tǒng)能力不足，流域內澇頻發(fā)

A河涌涌現(xiàn)狀暗渠斷面尺寸偏小局部淤積，為截流污水不入明涌而設置閘門，截流污水同時也造成雨季排澇時渠箱污水高水位運行侵占排澇斷面，對上游排水造成頂托，廣深鐵路以南渠箱排水不暢雍水嚴重。水浸黑點火車站廣場排水系統(tǒng)不完善，下游轉輸系統(tǒng)斷面偏小，大北立交雖有強排系統(tǒng)但是進水泵站管徑偏小，且河涌下游水位頂托，導致排泵站等排澇設施未能發(fā)揮作用，區(qū)域排澇系統(tǒng)能力不足。此外，因區(qū)域城市建設較早，尚有大量排水官網系統(tǒng)不能滿足排水標準造成暴雨時地面水浸。

2.4 中心湖調蓄功能難發(fā)揮、水質難保證

中心湖依靠A河涌上游山水下泄補充湖體換水，渠箱積存污水污染山水使得現(xiàn)狀湖體無清水水源補充，中心湖進出水閘平時關閉隔絕渠箱污水，強降雨上游內澇嚴重時將開啟水閘調蓄分洪，同時渠箱污水亦進入中心湖;外部無清水補給且不定期進入污水污染，僅依靠湖體內部撒藥及凈化植物措施難以改善水質，水體自凈能力差，且不便于運維管理。為保證中心湖水質，渠箱積存污水使得流花湖雨前無法預降水位、雨中無法分流洪水，內澇嚴重才進行調蓄，湖體水質與調蓄內澇存在矛盾。

2.5 區(qū)域提水泵站及污水廠負擔過重，運行成本高及運行效果一般

現(xiàn)狀流域為合流制排放系統(tǒng)，山水、雨水、污水共用一個通道，末端均需要污水提水泵站提升轉輸至污水廠處理，泵站及污水廠均處于不良運行狀態(tài)。一方面低濃度污水對污水廠處理亦帶來困難，難以充分發(fā)揮效益，提水泵站轉輸?shù)那逅畬е缕鋺械乃鷳B(tài)效益無法發(fā)揮。

2.6 區(qū)域內部分排水管道管渠老舊破損、淤積嚴重

區(qū)域內部分排水管道破損嚴重、存在結構性缺陷，部分渠箱結構塌陷，被建筑樁基破壞嚴重;部分渠箱被建筑物覆蓋，較長段無檢查井，渠箱淤積嚴重，清疏維護工作難度大。

3 系統(tǒng)治理思路

在統(tǒng)籌分析流域環(huán)境現(xiàn)狀的基礎上，精準識別水環(huán)境問題及其發(fā)生機制的基礎上，以問題與目標為導向，細化工程分項目標，明確工程核心任務，配套相關技術手段，在流域尺度上，由點及面實現(xiàn)流域系統(tǒng)綜合治理。治理過程中要配套相關評價指標體系，以快速準確識別工程實施效果是否達到工程階段性目標，實現(xiàn)從問題識別、目標分項化、效果評估、結果反饋的良性系統(tǒng)循環(huán)，以實現(xiàn)治污過程的快速化、精準化以及系統(tǒng)化。

本研究在識別A河涌的關鍵水環(huán)境問題及其發(fā)生過程基礎上，分期構建城市雨污調控措施體系，強化建管并重的生態(tài)治水意識。近期：統(tǒng)籌處理研究區(qū)生活垃圾等陸地污染源規(guī)范處理，最大限度減少陸域污染負荷，分區(qū)分步構建雨污分流系統(tǒng)，實現(xiàn)清污分流，并利用海綿技術手段實現(xiàn)開挖地面的海綿化恢復，系統(tǒng)解決雨季明涌水質反復污染、提升系統(tǒng)排澇能力、確保中心湖水質質量穩(wěn)步提升，并將摸查、建設資料與數(shù)據(jù)耦合與智能水務管理系統(tǒng)平臺上，構建摸查-治理-管理-評價完整過程的系統(tǒng)治理與管理體系，以實現(xiàn)A河涌健康良好的城市水生態(tài)系統(tǒng)。遠期：結合城市更新，在流域尺度-排水分區(qū)-排水小區(qū)多個尺度上，結合雨水，分析研究生態(tài)用地（綠地）分布格局，分期分步有序開展海綿城區(qū)建設，從源頭上研究區(qū)雨水徑流污染的生態(tài)調控，并與城市發(fā)展共建智慧數(shù)字城市系統(tǒng)，實現(xiàn)生態(tài)治水與生態(tài)城市協(xié)同推進。

4 技術策略

4.1 海綿城市頂層設計策略

海綿城市建設是針對水生態(tài)健康循環(huán)頂層設計的系統(tǒng)工程，這是我國近年興起的針對水系統(tǒng)調控的重要措施，并在2015年和2016年我國先后開展30個海綿城市建設試點建設工作，開始摸索適合我國城市環(huán)境特點的海綿城市建設模式。同期，廣州市也開展海綿城市相關工作，2017年7月發(fā)布的《廣州市海綿城市專項規(guī)劃（2016-2030）》提出：提升城市排水防澇能力、集中凈化建成區(qū)的黑臭河涌水體等一系列任務，并提出不同區(qū)域的城市環(huán)境生態(tài)特點逐步開展相關工作，在研究區(qū)及其周邊地區(qū)人口密度大、建設密度大、新舊建筑鑲嵌分布，海綿城市的細化和系統(tǒng)實施應結合城市密集區(qū)水的產匯流關系，在考察借鑒學習國內外已有成功經驗基礎上（尤其是深圳、珠海、廣西等南方城市的經驗），深度融合城市更新規(guī)劃及當期水污染治理管理工作，做好近遠期海綿控水頂層設計規(guī)劃，并側重對雨水徑流污染及洪澇的生態(tài)調控，有效推進海綿城市源頭-過程-末端系統(tǒng)控水體系。

4.2 截污控源系統(tǒng)設計策略

利用三維激光掃描、光學攝像技術等先進技術結合人工摸查形式，分區(qū)分單元開展原有排水管網詳細摸查工作，快速準確識別原有灌渠排水口數(shù)量、渠箱結構缺陷、淤積程度、尺寸輪廓等信息，立三維基礎數(shù)據(jù)庫，深刻研究區(qū)水環(huán)境關鍵問題及其發(fā)生機制。從根源上看，人口密集污染負荷大、清污未分流、雨源型河流非雨日缺生態(tài)基流、管網破損錯接及排水能力不足等問題，這是研究區(qū)水環(huán)境質量提升迫在眉睫的問題，因此，研究區(qū)近期應量化核算產污產水規(guī)模，系統(tǒng)開展清污分流、補給生態(tài)基流、修復管網及提升管網排水能力等工作：① 中心湖片區(qū)，打通東北側山塘清水至中心湖清水通路及中心湖湖至A涌明涌的污水主通道，在流域渠箱截污之前快速實現(xiàn)流花湖的降水補水，提升流花湖水質，緩解污水廠處理合流污水的壓力。②實施其余污水主通道及主干管截流渠箱排口，保證箱涵內無積存及常流污水，取消渠箱末端彩虹閘、廣雅閘、陳家祠閘、白馬閘等水閘，恢復明涌為流域可靠排澇通道。③在整個研究區(qū)分排水小區(qū)開展市政污水次干管及單元雨污分流達標創(chuàng)建，實現(xiàn)雨季渠箱基本無溢流污水，恢復流花湖正常調蓄功能，提高流域防洪排澇能力。

4.3 智能管理系統(tǒng)調控策略

結合利用三維激光掃描、光學攝像技術等先進技術、人工摸查成果、氣象數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)及相關治水工程等數(shù)據(jù)，開展研究區(qū)水環(huán)境可視化管理及預警系統(tǒng)建設，逐步實現(xiàn)水環(huán)境問題在線智能管理，對管網健康情況、運行狀態(tài)及水環(huán)境問題突發(fā)情況等信息及時掌控，以實現(xiàn)排水單元達標創(chuàng)建，嚴格實行雨污分流，防治內澇和洪水危害。

5 結語

本研究以A河涌為案例，在快速、準確識別A河涌流域環(huán)境現(xiàn)狀及問題的基礎上，提出城市建設密集的老城區(qū)水環(huán)境的關鍵問題及主要發(fā)生機制，在合適估算區(qū)域污水水量負荷等基礎上，提出解決水環(huán)境問題的系統(tǒng)思路和主要技術策略，論述了其近遠期治理構想，為廣州生態(tài)治水乃至我國城市密集老城區(qū)水環(huán)境治理提供新思路。下一步治水工作中，應充分利用三維智能手段、先進技術等手段，結合城市更新及海綿城市建設等，開展系統(tǒng)的生態(tài)治水工作，構建人水和諧的生態(tài)城市。

參考文獻：

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[5]住房城鄉(xiāng)建設部，環(huán)境保護部.城市黑臭水體整治工作指南[EB/OL].http：//www.mohurd.gov.cn/wjfb/201509/t20150911_224828.html.

[6]城市黑臭水體治理攻堅戰(zhàn)該如何打好[EB/OL].http：//www.h2o-chinacom/news/277904.html.