淮安市淮安區(qū)水系生態(tài)治理探索

鄭 菲 程寒飛 楊 運

一、淮安區(qū)概況

淮安市淮安區(qū)地處京杭大運河與蘇北灌溉總渠交匯處，位于淮河下游蘇北腹地，具有地勢平坦、河湖密布的特征。境內(nèi)地勢西北高，緩坡向東南傾斜，高程在9.5～4.0m之間，為黃泛沖積平原和沖湖積平原。

淮安區(qū)屬北亞熱帶向暖溫帶過渡地帶，兼有南北方、大陸性和海洋性氣候特征，年平均氣溫14.1℃，春夏季以東南風(fēng)為主，多年平均風(fēng)速在2.9～4.3m/s之間，秋季多東風(fēng)和東南風(fēng)，冬季多東北風(fēng)；降雨量年內(nèi)年際分布不均，多集中在6～9月份，占年降水量的65%以上，洪澇災(zāi)害多發(fā)生在汛期。年平均降水量921.5mm，年平均蒸發(fā)量1500mm。

淮安區(qū)河道縱橫交錯，流域性防洪河道有4條，其中淮河入海水道和蘇北灌溉總渠平行于城區(qū)南部，京杭大運河流經(jīng)城區(qū)西部邊界，里運河（平行于清安河）縱貫城區(qū)腹部，且與蘇北灌溉總渠、淮河入海水道垂直交匯于城區(qū)西南。清安河、新泗河、老泗河、文渠、老澗河、新澗河等為主要排澇河道，澇水最終向南經(jīng)穿堤涵洞排入淮河入海水道?；春尤牒Ｋ佬泻槠陂g沿線閘門關(guān)閉，澇水由城區(qū)楚州泵站抽排淮河入海水道和廢黃河。

二、河道水環(huán)境存在問題

淮安區(qū)水系主要存在以下問題：（1）河道底泥淤積嚴(yán)重，水體黑臭。沿岸居民將生活垃圾直接傾倒在岸邊，岸邊枯萎植被、落葉進入河道，通過物理、化學(xué)和生物作用沉降至河底累積，底泥污染嚴(yán)重，影響水體感觀。（2）水資源不足，水體環(huán)境容量小。由于城市工業(yè)用水及生活用水量較大，河道生態(tài)補水量受到限制，水體自凈能力、環(huán)境容量和水環(huán)境承載力下降。（3）水生態(tài)系統(tǒng)被破壞，河岸景觀效果差。水體中水生植物物種單一，基本沒有水生動物，水體流動性差，呈厭氧狀態(tài)，黑臭問題嚴(yán)重，水生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞；沿河已建景觀帶缺乏維護管理，雜草叢生，景觀效果不佳。

三、水系生態(tài)治理原則

城市水系生態(tài)治理原則：（1）尊重自然。城市建設(shè)和環(huán)境治理均應(yīng)做到尊重自然，人與自然和諧共處，讓城市水系恢復(fù)生態(tài)功能。（2）全面系統(tǒng)。城市河道本身具有防洪、排澇、景觀等功能，應(yīng)在保持原始功能的前提下，全面、系統(tǒng)、合理地進行規(guī)劃治理，將防洪排澇、景觀、生態(tài)、沿線整體風(fēng)貌等各方面統(tǒng)籌考慮，有機銜接，以此帶動當(dāng)?shù)芈糜钨Y源的開發(fā)，以環(huán)境效益帶動經(jīng)濟效益。（3）整體規(guī)劃。河道生態(tài)治理應(yīng)充分考慮河道上下游、左右岸堤、岸坡和河底整體生態(tài)系統(tǒng)，確保河道功能完整，工程質(zhì)量較佳。（4）科學(xué)運營管理。河道水環(huán)境的生態(tài)治理并非是一次性工程，進行治理后應(yīng)妥善運營維護，避免河道水環(huán)境遭受再次污染，讓水生態(tài)系統(tǒng)自行恢復(fù)。河道生態(tài)治理工作對城市生態(tài)文明建設(shè)具有重要意義。

四、水系生態(tài)治理工程

1.河道整理工程

按照《淮安市城市防洪排澇規(guī)劃》，城區(qū)河道排澇標(biāo)準(zhǔn)采用20年一遇24小時暴雨36小時排出。通過水文分析計算，分析各種規(guī)劃條件下河道控制斷面的水位、流量過程，進行防洪排澇校核，并針對存在問題，提出合理的工程措施。（1）新開河道，增強文渠與周邊湖泊的連通性，提高河湖調(diào)蓄作用，消納城區(qū)澇水；（2）拓寬疏浚老澗河，增加排水能力，將澇水引入耳洞干渠排出；（3）連通疏浚新一支大溝，增強城區(qū)北部排水能力；（4）擴建楚州泵站，排澇流量由15m3/s增加至44m3/s，另外在新澗河與入海水道交匯處新建新澗河泵站，規(guī)模為110m3/s；（5）在滿足防洪排澇的基礎(chǔ)上，合理設(shè)計河道斷面，使其滿足生態(tài)系統(tǒng)需求，形成自然特色的河道景觀。文渠、新泗河、老澗河、清安河城區(qū)段已做成直立式漿砌石護岸，其余河道保持自然緩坡的斷面形態(tài)，給行人提供寬闊、美觀的親水空間。

2.清淤工程

清淤工程設(shè)計原則：清淤方向盡可能與河道主線保持一致；清淤河道盡量保持原河道比降；淤泥不能堆積在洪水泄洪區(qū)域，影響行洪；淤泥盡量資源化利用，實現(xiàn)經(jīng)濟效益。

淮安區(qū)清淤工程結(jié)合水系的實際情況，對項目區(qū)34條河道及7個湖泊水塘采取絞吸工藝和泥漿泵清淤工藝，對污染底泥進行脫水固化，經(jīng)發(fā)酵腐熟后作為營養(yǎng)土，與原土混合處理后做綠化種植土使用，消除污泥直接填埋對垃圾填埋場的不利影響，實現(xiàn)污泥資源化利用和經(jīng)濟循環(huán)。河道清淤總長度91.9km，湖泊清淤總面積54.6hm2，清淤深度根據(jù)工程范圍內(nèi)污染底泥的測量厚度確定，通過上述工程全面控制內(nèi)源污染。

3.水質(zhì)凈化工程

（1）MABR原位凈化技術(shù)

MABR（膜曝氣生物反應(yīng)器）技術(shù)是有機融合氣體分離膜技術(shù)和生物膜水處理技術(shù)的新型污水處理技術(shù)。通過中空纖維膜為附著生長在其表面的微生物膜供氧，污水在透氧膜周圍流動時，水體中的污染物在濃差驅(qū)動和微生物吸附等作用下進入生物膜內(nèi)被微生物利用，使污染物同化為微生物菌體固定在生物膜上或分解成無機代謝產(chǎn)物，從而實現(xiàn)對水體的凈化。此外，MABR技術(shù)可以抑制水體中藻類的生長，從而提高水體的透明度，改善水體景觀質(zhì)量。

該工程中，MABR主要安裝在文渠、老泗河、新澗河等水體黑臭、流動性較差河段，用于降解污染物，提升水質(zhì)，改善水體流動性，增強水體自凈能力。該技術(shù)將膜組件直接安裝于河道內(nèi)，無需土建池體施工；膜組件有水草式、簾式、浮島式等多種形式，可以滿足流動水體、微流動水體、靜止水體、大面積水體等多種河道湖庫水體工況的需求；氧氣利用率高（60%以上），不會攪動底泥；微生物高度富集，不隨水體流失。

（2）生態(tài)浮島

生態(tài)浮島是基于人工浮島技術(shù)結(jié)合生物接觸氧化技術(shù)的新型浮島技術(shù)，利用生態(tài)學(xué)原理，通過增加有益微生物的附著面積，提高對有機污染物的分解，并利用浮島上的植物吸收降解水體中COD、氮磷營養(yǎng)元素，從而高效、全方位地凈化水體，同時為鳥類提供棲息地。

該工程根據(jù)不同的景觀要求及河道水力條件，選擇HDPE高分子材料拼盤式浮床；浮床植物選擇美人蕉、蘆葦、菖蒲、再力花、水芹菜、空心菜、千屈菜、旱傘草等；整個浮床由多個浮床單體組裝而成，浮床單體邊長1～5m，以四方形、六邊蜂巢型為主；浮床采用水下錨固定、駁岸牽拉等形式固定。生態(tài)浮床布置在文渠、老澗河、新泗河、新一支渠等河道兩側(cè)，利用浮島種植植物吸收降解污染物，凈化水質(zhì)，消除水體黑臭問題。

4.水生態(tài)修復(fù)工程

通過對水生生態(tài)鏈的調(diào)控，完善沉水、浮葉及挺水為主的水生植物（生產(chǎn)者）、水生動物（消費者）、有益微生物（分解者）系統(tǒng)，實現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者、消費者、分解者三者有機統(tǒng)一，物質(zhì)循環(huán)流動，提高水體自凈能力。并進行生態(tài)護岸建設(shè)，合理種植喬灌藤草等陸生植物與沉浮挺等水生植物，建設(shè)具有健康結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能的河道護岸，與河道水體進行水分交換，改善并提升水體水質(zhì)，同時增加河道生態(tài)景觀效果。

（1）構(gòu)建水生植物群落

利用沉水、浮葉和挺水植物構(gòu)建水生生態(tài)系統(tǒng)，水生植物通過直接吸收轉(zhuǎn)化水體營養(yǎng)鹽，并通過光合作用釋放氧，抑制內(nèi)源污染物釋放，形成豐富的生物群落，凈化水質(zhì)。挺水植物主要種植在沿岸水深≤0.6m的水域，有水生美人蕉、再力花和香蒲等；浮葉植物主要種植在沿岸水深0.8～1.5m的水域，有睡蓮和荇菜等；沉水植物主要在水深≤1.2m的水域，有輪葉黑藻、矮型苦草、龍須眼子菜、菹草、狐尾藻等。斷頭浜河道水體流速慢，可采用苦草、眼子菜、黑藻等多種沉水植物構(gòu)建“水下森林”，為水生動物提供生存場所，使水生態(tài)系統(tǒng)維持平衡狀態(tài)，促進水體凈化。

（2）構(gòu)建水生動物群落

水生動物群落主要包括底棲動物、魚類等。底棲生物如螺類、青蝦等，可以捕食底質(zhì)中的有機質(zhì)及腐敗的水生植物殘體，大幅度降低有機質(zhì)含量及營養(yǎng)物質(zhì)的釋放。同時，大型螺類等釋放的某些物質(zhì)成為水體中天然的絮凝劑，可以降低懸浮物顆粒并吸附大量的氮磷營養(yǎng)鹽。水生動物以底棲的螺類、貝類、雜食性蝦類和小型雜食性蟹類為主，投放當(dāng)?shù)赝林N魚類，完善生物鏈，提升景觀效果。

（3）建設(shè)生態(tài)護岸

護岸是陸地與水域植物群落間的過渡帶，具有涵養(yǎng)水源、凈化入河湖水質(zhì)、為動植物提供棲息和生存環(huán)境、維持生態(tài)平衡等作用。對于排澇任務(wù)較重的河道，如新泗河、老泗河、耳洞干渠，常水位以下部分建設(shè)石籠護岸，汛期水位以上至坡頂建設(shè)植草護岸；對于調(diào)蓄型河湖，常水位以下建設(shè)石籠護岸，常水位以上建設(shè)植被型生態(tài)混凝土護岸?？障犊杉纳球?、蚌等水生動物，也可生長水生植物。植物需耐寒、根系發(fā)達，如風(fēng)車草、菖蒲等。通過水生和陸生植物作用，實現(xiàn)對坡面綠化和防護的目標(biāo)，充分發(fā)揮護岸的生態(tài)景觀功能。

五、結(jié)語

河道生態(tài)治理是保證河道生態(tài)系統(tǒng)健康穩(wěn)定、生態(tài)功能正常發(fā)揮的重要手段。本文對淮安區(qū)水系生態(tài)治理進行探索，主要從河道水環(huán)境水生態(tài)現(xiàn)狀、生態(tài)治理原則、生態(tài)治理工程等部分進行敘述，基于生態(tài)學(xué)原理，采用MABR、生態(tài)浮島、水系森林、生態(tài)護岸等多種河道生態(tài)治理技術(shù)，提升河道水體自凈能力，改善城鎮(zhèn)建設(shè)期間的生態(tài)環(huán)境問題，促進河道生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展