陷泥河城區(qū)段河道生態(tài)治理淺析

劉洪運(yùn)

（臨沂市蘭山區(qū)柳青街道辦事處，山東 臨沂 276002）

臨沂市屬淮河流域，沂、沭河水系，陷泥河發(fā)源于蘭山區(qū)大嶺鎮(zhèn)南道村西，流經(jīng)蘭山區(qū)的大嶺鎮(zhèn)、城區(qū)銀雀山金雀山辦事處，羅莊區(qū)的盛莊、西高都、冊(cè)山等辦事處，于冊(cè)山辦事處的黃墩村西穿邳蒼分洪道入武河。河道長度31.0 km，城區(qū)段長12.3 km，總流域面積193.2 km2。陷泥河設(shè)計(jì)引水流量為10 m3/s，設(shè)計(jì)渠道水位69.84 m，設(shè)計(jì)渠底高程68.41 m。

陷泥河作為臨沂市區(qū)內(nèi)的一條重要河道，擔(dān)負(fù)著排洪、泄洪、景觀的多種功能。作為臨沂城區(qū)一條重要排水河道，承擔(dān)著西部城區(qū)三分之二的排水任務(wù)，經(jīng)過前期治理，河道景觀及生態(tài)環(huán)境得到了改善。但是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市污水排放總量的持續(xù)增加，河道的水質(zhì)污染狀況日益惡化，河道黑臭、富營養(yǎng)化現(xiàn)象加劇。已嚴(yán)重威脅著城市居民的生產(chǎn)生活和身體健康，影響了臨沂城的整體形象。陷泥河生態(tài)治理結(jié)合“臨沂市城鎮(zhèn)發(fā)展”、“十三五規(guī)劃”、“臨沂市一河一策”等工作緊密結(jié)合，圍繞“活水”、“沖泥”及“美景”等工程目標(biāo)整體推進(jìn)綜合整治，對(duì)于發(fā)揮河道水景功能、營造良好的城市環(huán)境具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 存在問題

1.1 上游無清潔來水補(bǔ)給，生態(tài)補(bǔ)水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足

現(xiàn)狀陷泥河為雨源型排洪河道，兩岸截污進(jìn)入污水處理廠后，上游斷頭無清潔來水補(bǔ)給，陷泥河上游斷流；現(xiàn)擬建污水廠從上游補(bǔ)給，水量4萬t/d，由于陷泥河總體河長且寬，該補(bǔ)水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足水環(huán)境、景觀及沖污要求，而生態(tài)流量不足是導(dǎo)致陷泥河水環(huán)境及感官差的主要原因之一。

1.2 雨期排水管網(wǎng)溢流，殘存河道污泥持續(xù)污染難以消除

由于受納排水管網(wǎng)溢流，雨水中大量的有機(jī)污染物和各種懸浮物質(zhì)以及殘存在雨水管道內(nèi)的淤泥進(jìn)入河道水體，雖然各種雨型條件下均有大量的淤泥會(huì)沿河道向下游遷移，但與此同時(shí)雨后大量污泥會(huì)殘存于河道中，根據(jù)以往國內(nèi)類似河道監(jiān)測(cè)資料，一場(chǎng)雨后新增并殘存于河道淤泥可達(dá)數(shù)十厘米。由于每場(chǎng)雨后對(duì)河道實(shí)施實(shí)時(shí)清淤不現(xiàn)實(shí)也不經(jīng)濟(jì)，導(dǎo)致一方面生態(tài)補(bǔ)水在水質(zhì)上為污水廠尾水，即使執(zhí)行現(xiàn)行最嚴(yán)的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，尚屬于劣V類，達(dá)不到地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；二來水量上因上游補(bǔ)給水量有限，對(duì)雨時(shí)殘存河床的污泥不足以形成沖刷與稀釋，泥水混合污泥成為持續(xù)釋放的污染源。所以晴時(shí)，生態(tài)補(bǔ)給水流經(jīng)殘存河床時(shí)，河水水質(zhì)受淤泥污染的影響，一般沿著生態(tài)補(bǔ)水口往下游，水質(zhì)指標(biāo)以及感官效果急劇變差。

1.3 截污不徹底，部分污水直流進(jìn)入河道加重污染

雖陷泥河沿岸鋪設(shè)截污管網(wǎng)，但由于運(yùn)行、管理等種種原因，目前截污管網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷過大，管內(nèi)淤積嚴(yán)重，部分生活污水隨著雨水溢流井直接進(jìn)入河道內(nèi)，造成河道水質(zhì)惡化。

1.4 河道水動(dòng)力條件差，極易導(dǎo)致水質(zhì)惡化

現(xiàn)狀陷泥河上游無清潔來水，下游依托第一污水處理廠尾水就近補(bǔ)給，以及河道翻板閘等水工構(gòu)筑物截流，除河道上游干涸外，保證了河道的中、下游形成了一定水面。但是全河段水面基本為死水區(qū)，水動(dòng)力條件差，在前述淤泥持續(xù)污染、以及高溫等不利情況下，極易造成藻類滋生，導(dǎo)致水質(zhì)及感官指標(biāo)急劇惡化。

1.5 堤岸修葺整齊，但河道景觀及自凈能力差

陷泥河全河段已完成截污與堤防整治，雖堤岸修葺整齊，但河道基本無挺水、沉水等水生植物生長，造成一來河道景觀效果差；二來整個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)失調(diào)，處于低級(jí)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)水平，導(dǎo)致水體自凈能力差。

1.6 年久失修，局部基礎(chǔ)設(shè)施待完善

陷泥河沿岸具有截污管網(wǎng)、雨水溢流、河道水位控制等設(shè)施，由于建設(shè)年限已久，局部破損或功能失效，需要對(duì)現(xiàn)有局部基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行修繕，滿足河道綜合整治的相關(guān)要求。

2 治理思路

臨沂城市水體消除黑臭可以通過控源截污治污、清淤疏浚、引水活水、生態(tài)修復(fù)等多種工程組合措施，通過制定并實(shí)施“一河一策”的深度治理要求，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量的改善[1]。

2.1 治理減負(fù)

建立完善的污水截流與收集系統(tǒng)通常作為城市水體綜合整治最優(yōu)先的基礎(chǔ)措施加以實(shí)施，在河道兩岸建設(shè)截污管網(wǎng)，把污水改道至截污干管，然后輸送到污水廠進(jìn)行處理。針對(duì)雨污不分流，錯(cuò)接、漏接、混接等問題，進(jìn)行雨水排水管網(wǎng)的排查，切斷混排污水支管，將其就近改入市政污水管道。城市污水處理廠尾水采用人工濕地、凈化塘等進(jìn)行深度處理，并回補(bǔ)河流，給城市水體進(jìn)一步減負(fù)。在大部分城市地區(qū)，即使城市污水處理廠處理到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，由于城市水體旱季水量少，排入到城市水體的污水處理廠尾水仍能夠造成水體的污染。城市污水處理廠尾水采用人工濕地、凈化塘等生態(tài)處理技術(shù)，不僅對(duì)氮、磷污染物有很好的去除效果，而且能夠與河道、灘地等的景觀建設(shè)相結(jié)合。

2.2 消除城市徑流和初期雨水污染的沖擊

采取低影響開發(fā)模式，如植草溝、透水鋪裝、植被緩沖帶等，以“城市海綿體”建設(shè)為理念，改善城市生態(tài)系統(tǒng)、削減地表徑流污染。采取凈化塘和人工濕地還可以治理初期雨水，強(qiáng)化氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)去除。

2.3 生態(tài)修復(fù)

改造渠化河道，把過去的混凝土人工護(hù)岸改造成適合動(dòng)植物生長的模擬自然狀態(tài)的護(hù)堤，提高水體的生物多樣性，修復(fù)水體生態(tài)系統(tǒng)。在不影響河道行洪的前提下在河道上建設(shè)自然濕地或半人工濕地；利用自然、生態(tài)的河水凈化技術(shù)，如跌水設(shè)施、生態(tài)石、人工濕地等，提高水體的自凈能力，同時(shí)還具有良好的景觀效果[2]。

2.4 增加生態(tài)流量

生態(tài)流量不足是該條河道水體自凈能力差、污染的主要原因之一，城市水循環(huán)利用是解決城市生態(tài)用水和環(huán)境用水的最佳途徑之一。解決黑臭水體的生態(tài)流量不足問題要從構(gòu)建城市水循環(huán)系統(tǒng)的角度出發(fā)，通過城市供配水系統(tǒng)，以及充分利用工業(yè)和污水處理廠的深度治理和中水回用系統(tǒng)，開展保證生態(tài)流量的城市水資源配置工作。特別是截污完善后的部分城市水體，水量極少，實(shí)施生態(tài)補(bǔ)水，打通斷頭河，增加水體流動(dòng)性，是治理措施的選擇性方案之一。

3 河道治理方案

3.1 沿河截污管網(wǎng)

為了將涑河北岸的污水接入污水管網(wǎng)，進(jìn)入污水廠進(jìn)行處理，在陷泥河宏大路段鋪設(shè)污水管網(wǎng)。經(jīng)分析計(jì)算，確定管徑為1.4 m，截污干管采用排水鑄鐵管，過河管建議采用機(jī)械強(qiáng)度較好、耐高壓、耐振動(dòng)的鋼管。建設(shè)總管道長度約為500 m，平均埋深3.5 m。

3.2 清淤工程

北至蘭山區(qū)宏大路與涑河南街，南至羅莊區(qū)沂河路進(jìn)行清淤，利用機(jī)械設(shè)備對(duì)內(nèi)河道泥沙淤積和底泥高度腐化發(fā)臭的河道進(jìn)行環(huán)保清淤，挖去淤積的泥沙和表層沉積腐化的污泥，在短期內(nèi)減少和控制河道內(nèi)源污染物對(duì)水體的污染和改善下游河道的水體流動(dòng)性。根據(jù)對(duì)河床淤積程度和河道污泥層厚度和分布的實(shí)際調(diào)查確定精確清淤厚度，約0.8 m。清淤方式選擇干水清淤方案、蓄水清淤方案，清淤量230000 m3，平均清淤深度為0.8 m。

3.3 河道內(nèi)水渠修葺工程

為增加水體流動(dòng)能力，減少水體黑臭污染，控制陷泥河河道內(nèi)水體流動(dòng)速度V=0.25 m/s。陷泥河宏大路至兗石鐵路旁，水渠河道寬度為8 m，長度為6 km[3]。兗石鐵路旁至興隆路段，水渠河道寬度為16 m，長度為2.2 km。興隆路至沂河路段，采用現(xiàn)有斷面形式，長度為4 km。水渠結(jié)構(gòu)形式采用松木樁、石籠或者兩者相結(jié)合的形式[4]。

3.4 植物修復(fù)帶工程

將高等水生植物種植到富營養(yǎng)化水體的水面，通過植物根部的吸收、吸附作用和物種競爭相克機(jī)理，削減富集水體中的氮、磷及有機(jī)物質(zhì)，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的效果，創(chuàng)造適宜多種生物生息繁衍的環(huán)境條件，在有限區(qū)域重建并恢復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)，并通過收獲植物的方法將污染物從水體中輸出，使水質(zhì)得到改善、透明度提高。根據(jù)臨沂的氣候、水質(zhì)污染狀況、植物景觀特色等條件選擇適合的種植植物，并在不同季節(jié)、不同治理階段進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以期獲得好的治理效果。種植植物以金錢草、美人蕉、香根草、水蔥為主[5]。

水生植物種植區(qū)和種植面積設(shè)計(jì)：河道寬度10 m～15 m的區(qū)域，堤岸與新修葺的水渠中間區(qū)域種植金錢草等草本植物；河道寬度15 m～30 m的堤岸兩側(cè)種植水生植物與草本植物相結(jié)合，兩岸各種植水生植物寬度為1.5 m～2.0 m；河道寬度大于30 m的區(qū)域，水位較深，宜采用浮床的形式種植水生植物，浮床寬度為1.0 m～2.0 m，水深較淺的區(qū)域可直接種植水深植物。草本植物種植面積64200 m2，水生植物種植面積13600 m2，浮床面積10000 m2。

3.5 沿岸景觀、溢流井、翻板閘修繕工程

完善陷泥河景觀工程。為更好的解決陷泥河水體污染問題，對(duì)溢流井、翻板閘進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)改造。局部區(qū)域完善景觀綠化，局部沿岸增設(shè)護(hù)欄等措施；對(duì)沿岸三個(gè)溢流井閘門進(jìn)行改造，采用電動(dòng)水閘，自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，快速升降閘門；對(duì)河道七座翻板閘電氣系統(tǒng)進(jìn)行維修與更換，恢復(fù)水位調(diào)節(jié)功能。

4 結(jié)語

陷泥河生態(tài)整治工程經(jīng)過截污、清淤、景觀美化及現(xiàn)有水利工程提升改造等主要工程，遵循河道的自然規(guī)律，恢復(fù)河流水體的自凈能力，結(jié)合城區(qū)生態(tài)景觀美化，對(duì)現(xiàn)狀的景觀工程、攔河工程進(jìn)行提升改造。經(jīng)過生態(tài)治理與修復(fù)，河道“黑丑”水體消失，河流自凈能力得到了提高，河流水質(zhì)明顯改變，極大提升了河流周邊環(huán)境，給城區(qū)排水河道生態(tài)綜合整治提供借鑒。