常州市城區(qū)河道清淤活水初探

陳阿萍 李瑞金 顏亞琴 黃磊

摘要：本文對(duì)常州城區(qū)河道清淤活水進(jìn)行了研究，分析了城區(qū)河道清淤活水的現(xiàn)狀和成效，對(duì)城區(qū)底泥污染、淤泥處置、生態(tài)修復(fù)等情況進(jìn)行了調(diào)查，分析了河道清淤面臨的主要問題，并提出了環(huán)保清淤、生態(tài)修復(fù)、暢流活水等相關(guān)工作建議。

關(guān)鍵詞：河道；清淤；生態(tài)修復(fù)；活水

中圖法分類號(hào)：TV851 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19679/j.cnki.cjjsjj.2018.0411

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，生活水平不斷提高，人民環(huán)保意識(shí)也在逐漸增強(qiáng)，面對(duì)日益惡化的水體環(huán)境，要求改善和治理河道環(huán)境的呼聲越來越高。江蘇省常州市委、市政府高度重視水環(huán)境綜合治理，2006年開始實(shí)施清水工程，工程內(nèi)容涵蓋城區(qū)186條河道，整治方向在最初控源截污、清淤活水的基礎(chǔ)上不斷深化，并引入生態(tài)治水的理念，開展城區(qū)河道的生態(tài)修復(fù)示范。通過“控源截污、調(diào)水、疏浚、生態(tài)修復(fù)”等措施，消除了河道黑臭，改善了河道水質(zhì)，美化了河道景觀，部分河道從“龍須溝”變成“水清魚躍、岸綠鳥飛”的景觀河。

2013 年開始，常州市在多年開展“清水工程”的基礎(chǔ)上，全面開展城區(qū)河道環(huán)境綜合整治工作。通過近年來的努力，城區(qū)河道水質(zhì)得到進(jìn)一步提升，截至2016年，整治河道達(dá)38條，投入資金近20億元。多年的水環(huán)境綜合整治工作使得常州市區(qū)的河道環(huán)境得到改善，市區(qū)河道黑臭狀況基本消除。

1 城區(qū)河道水環(huán)境綜合整治的措施及成效

1.1 清淤、修復(fù)雙管齊下

近年來，常州通過建設(shè)閘站、溝通水系，拓浚清淤等工程，陸續(xù)開展三井河、白蕩河、北市河、橫塘浜、關(guān)河、龍游河等清淤工程、常州市三河三園景觀綜合整治工程（北塘河北段、澡港河?xùn)|支段）、澡港河拓浚工程，對(duì)城區(qū)主要河道進(jìn)行了清淤治理，據(jù)統(tǒng)計(jì)至2016年，10年整治工程已累計(jì)投入40多億元。在實(shí)施河道清淤的同時(shí)，常州從2008年起逐步試點(diǎn)探索河道生態(tài)修復(fù)。目前已對(duì)18條市河進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，累計(jì)完成河道生態(tài)修復(fù)水域面積18萬(wàn)余m2，修復(fù)河段植物覆蓋面積3萬(wàn)余 m2，增強(qiáng)了水體自凈能力，有效去除了一部分污染物質(zhì)，既改善了河道景觀，又豐富了生物多樣性。

1.2 引清、活水初現(xiàn)成效

為全面貫徹落實(shí)常州市政府《關(guān)于進(jìn)一步完善城市長(zhǎng)效綜合管理機(jī)制的意見》要求，按照“清水工程”分工要求，在確保防洪安全的前提下，常州市充分利用沿江水利工程、城市防洪工程和新建換水工程的聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行，形成了一套行之有效的調(diào)度方案，60條城市河道，其中主城區(qū)的42條河道基本達(dá)到了“不黑不臭、管理到位”的既定目標(biāo)，市區(qū)水環(huán)境得到了較為明顯的改善。

根據(jù)常州市“十二五”河道長(zhǎng)效管理評(píng)估[5]，“十二五”期間，60條城市內(nèi)河平均水質(zhì)綜合污染指數(shù)有所下降（RS=-0.800），污染等級(jí)由嚴(yán)重污染改善至重污染，水質(zhì)呈現(xiàn)出一定改善趨勢(shì)（見圖1）。

與“十一五”末相比，主要污染物氨氮和高錳酸鹽指數(shù)平均濃度分別下降35.2%和35.2%，溶解氧平均濃度上升39.8%，說明全市實(shí)施的“清水工程”初現(xiàn)成效（見圖2）。

2014年，常州市主城區(qū)運(yùn)北片防洪節(jié)點(diǎn)工程建成投運(yùn)，區(qū)域內(nèi)主要河道具備了新的調(diào)水引流工程格局，為常州市主城區(qū)河道暢流活水方案研究創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。常州市逐步開展流域、區(qū)域、主城區(qū)“暢流活水”方案研究，目前已經(jīng)完成了主城區(qū)暢流活水的總體方案，重要節(jié)點(diǎn)工程正在抓緊開展實(shí)施，預(yù)計(jì)在2020年初步發(fā)揮效益。屆時(shí)，水質(zhì)總體由現(xiàn)狀的Ⅴ類、劣Ⅴ類提升至Ⅳ類及以上，滿足景觀水體要求，部分指標(biāo)Ⅲ類，水體質(zhì)量全面提升。

2 常州城區(qū)河道清淤面臨的主要問題

常州城區(qū)河道主要清淤方式為傳統(tǒng)工程清淤，雖然有著立竿見影、施工方案便捷、成本低的優(yōu)勢(shì)，但是也面臨不少問題。

（1）城區(qū)河道及兩岸現(xiàn)狀給傳統(tǒng)清淤工作帶來困難。常州城區(qū)大部分河道窄長(zhǎng)，且河道上橫跨多座小橋。如：市區(qū)東南市河段，全長(zhǎng)約3.1km，河道窄的部分11～12m，寬的部分15～16m。橫跨11座橋，最窄處為3.8m，凈高不足2m，導(dǎo)致清淤設(shè)備進(jìn)場(chǎng)施工不便，清淤程度難以徹底等問題。此外，由于常州城區(qū)河道大部分為直立駁岸河道，河道周邊構(gòu)筑物較多，傳統(tǒng)清淤方式容易導(dǎo)致河道床體松動(dòng)、河岸坍塌，危及周邊建筑物及公路路基等構(gòu)筑物安全。

（2）城區(qū)河道底泥性狀給清淤工作增加難度。隨著河道污染日益嚴(yán)重，水體中有毒金屬及有機(jī)污染物通過吸附、凝聚、重力沉降等作用逐漸在河底形成一層厚厚的底泥，導(dǎo)致河水發(fā)黑發(fā)臭。在清淤工程實(shí)施過程中，難鏟抓，清淤效果并不理想，且地表下沉，復(fù)又加劇河道淤塞和污染，形成惡性循環(huán)。

（3）巨量淤泥的出路令項(xiàng)目實(shí)施單位感到棘手。河道清淤工程中，采用堆場(chǎng)把淤泥堆放在指定的位置等其自然干燥是目前主要的處理方式，但堆場(chǎng)存放會(huì)占用大量土地資源，且巨量淤泥長(zhǎng)年累月堆放處置不現(xiàn)實(shí)。同時(shí)，這些堆場(chǎng)的淤泥水分難以蒸發(fā)，只在表面形成一層硬殼，形成沼澤地。

（4）淤泥處置不當(dāng)，造成二次污染。在河道疏浚過程中，由于對(duì)河道淤泥進(jìn)行擾動(dòng)，底泥中的污染物會(huì)釋放到河水中，造成二次污染；淤泥脫水過程中，滲濾液若不經(jīng)過處理，則會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成污染，在填埋利用和焚燒底泥的過程中，也會(huì)對(duì)人體和環(huán)境造成危害。清淤的相關(guān)單位管理過程中環(huán)保意識(shí)不強(qiáng)，極易因?yàn)橛倌嗵幹貌划?dāng)，引起二次污染事故。

3 常州城區(qū)河道清淤和底泥處理探索

河道清淤形式主要包括工程清淤和環(huán)保清淤。工程清淤即目前采用的傳統(tǒng)手段清淤，挖除表層的底泥，其對(duì)控制底泥污染作用不大，也無(wú)法保留水底的生態(tài)環(huán)境。環(huán)保清淤是挖除表層的污染底泥，控制和減少底泥污染物釋放，從而起到改善水環(huán)境質(zhì)量的作用，其對(duì)水底的生態(tài)環(huán)境影響不大，短期內(nèi)可使原有的生態(tài)系統(tǒng)得以恢復(fù)。同時(shí)，清淤過程中對(duì)底泥進(jìn)行綜合應(yīng)用，主要包括制造建工材料、利用好氧微生物發(fā)酵進(jìn)行有氧堆肥、底泥制氫，但這項(xiàng)技術(shù)整體研究水平處于基礎(chǔ)階段。

常州市城區(qū)河道水深較淺、水體相對(duì)靜止，因此污染物質(zhì)更容易沉積到河道底泥中，有機(jī)質(zhì)含量很高，含有病原微生物等有害成分，成為水體的主要內(nèi)源污染源，嚴(yán)重影響周邊居民的生活質(zhì)量和河道的過流能力。隨著傳統(tǒng)清淤方式的局限性日趨暴露，人們對(duì)減少河道底泥污染釋放，減少河道清淤二次污染，提高清淤技術(shù)水平，改進(jìn)河道底泥處理方式的呼聲越來越高。

3.1 環(huán)保清淤及淤泥脫水干化技術(shù)探討

針對(duì)城區(qū)河道清淤施工難的特殊性，常州市近年來在相關(guān)工程中對(duì)施工工法、設(shè)備配置等均進(jìn)行了改進(jìn)，積極探索對(duì)體量龐大的城市河道淤泥底泥進(jìn)行“減量化、無(wú)害化、穩(wěn)定化”處理和“資源化”利用。一般結(jié)合環(huán)保清淤和人工清淤為輔的方式進(jìn)行，而底泥則采用脫水固化處理，并根據(jù)底泥檢測(cè)成果，分類利用。

案例1：武進(jìn)區(qū)湖塘河清淤工程。湖塘河為典型城區(qū)河道，沿岸有聚集老住宅區(qū)及老式小區(qū)，雨污合流，河水發(fā)黑，氣味難聞。該清淤工程于2014年組織實(shí)施，采用環(huán)保絞吸為主、人工清淤為輔的方式進(jìn)行，對(duì)于邊角窄處，清淤船無(wú)法清理到的地方，則采用水下清淤機(jī)輔助清淤。施工過程中，利用環(huán)保鉸吸船通過攪動(dòng)河底表層20～40cm的淤泥層，再利用水下清淤機(jī)清淤，對(duì)淤泥進(jìn)行鉸切破碎、抽吸，最后底泥由污泥泵直接輸送到控源分離系統(tǒng)。

而對(duì)于底泥處理，項(xiàng)目組對(duì)底泥的脫水工法進(jìn)行了比較，見表1。

湖塘河是城市內(nèi)河，如果采用自然晾曬處理法，堆放場(chǎng)地和底泥環(huán)境影響（如氣味、二次污染等）均成為難題，最后項(xiàng)目組選用占地面積小，脫水效果好的板框壓濾機(jī)械脫水固化處理法——控源分離脫水固化系統(tǒng)，來處理生態(tài)環(huán)保清淤輸送至脫水場(chǎng)的泥漿。

經(jīng)脫水處理，泥渣含水率小于45%，可以直接用普通的工程車外運(yùn)，不會(huì)造成環(huán)境二次污染。湖塘河這類城區(qū)河道，沿岸只有居民區(qū)，沒有工業(yè)區(qū)，經(jīng)檢測(cè)，尾水指標(biāo)均小于國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)一類排放標(biāo)準(zhǔn)；底泥有機(jī)質(zhì)含量13.8%，符合土地改良用泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（表2），故本工程部分泥類被作為園林綠化用泥。

案例2：金壇區(qū)長(zhǎng)蕩湖清淤工程。長(zhǎng)蕩湖是集防洪調(diào)蓄、水資源、生態(tài)環(huán)境、漁業(yè)養(yǎng)殖、氣候調(diào)節(jié)及旅游等功能于一體的淺水型湖泊，其供水水質(zhì)和水量對(duì)太湖至關(guān)重要。根據(jù)2012年5月監(jiān)測(cè)，長(zhǎng)蕩湖水質(zhì)屬于V-劣V類水質(zhì)，長(zhǎng)蕩湖表層沉積物中重金屬污染生態(tài)危害非常嚴(yán)重，進(jìn)行底泥疏浚將其清除，迫在眉睫。

金壇區(qū)于2016年啟動(dòng)長(zhǎng)蕩湖清淤工程，在外源污染有效治理和控制的前提下，通過對(duì)長(zhǎng)蕩湖湖區(qū)污染底泥實(shí)施生態(tài)清淤，有效削減底泥內(nèi)源污染，促進(jìn)湖泊水體水質(zhì)改善，為長(zhǎng)蕩湖水生態(tài)修復(fù)奠定基礎(chǔ)。

項(xiàng)目計(jì)劃分五期實(shí)施，一期工程位于湖面東北角，位于金壇區(qū)新建水廠取水口范圍。為防止二次污染，與傳統(tǒng)的水上清淤方式不同，這次湖區(qū)清淤采取了圍埝干法作業(yè)，減少施工過程中底泥和作業(yè)隊(duì)伍對(duì)水體的污染。同時(shí)，還設(shè)置了排泥場(chǎng)對(duì)淤泥進(jìn)行環(huán)保處置，修建5個(gè)大型排泥場(chǎng)，在底部設(shè)置防滲土工膜，用于填埋清理出來的淤泥，阻斷淤泥中的污染物滲入附近地下水，同時(shí)對(duì)淤泥進(jìn)行生物處理。清淤工程結(jié)束后，排泥場(chǎng)上面敷設(shè)土工膜，再覆土種植綠植，屆時(shí)排泥場(chǎng)將改建為城市綠地、小公園。

另外，為妥善處置大量淤泥，金壇區(qū)還與東南大學(xué)合作開發(fā)，引進(jìn)歐洲先進(jìn)技術(shù)研制淤泥制備燒結(jié)磚，并開展試生產(chǎn)。淤泥制磚過程中加入10%～15%的頁(yè)巖燒制成為陶磚，磚塊強(qiáng)度得到大幅提高，透氣性很強(qiáng)，具有自保溫、防滲漏等特點(diǎn)，而且每平方米建筑面積比免燒磚節(jié)省50～80元。同時(shí)，東南大學(xué)材料學(xué)院研究結(jié)果表明，經(jīng)高溫?zé)频奶沾u，重金屬全部固化在磚塊中，不會(huì)形成二次污染。

2015年5月，試生產(chǎn)企業(yè)獲得江蘇省淤泥制磚項(xiàng)目認(rèn)定書，巨量長(zhǎng)蕩湖淤泥成為制作高檔陶磚的材料，變廢為寶。淤泥磚具備建筑節(jié)能、輕質(zhì)保溫特點(diǎn)，符合國(guó)家建筑節(jié)能的指標(biāo)要求，對(duì)金壇乃至全省其它燒結(jié)墻材生產(chǎn)企業(yè)輪窯改造轉(zhuǎn)產(chǎn)具有指導(dǎo)意義，對(duì)太湖流域和全國(guó)湖泊河道水環(huán)境治理都有示范作用。

3.2 河道生態(tài)修復(fù)試點(diǎn)

近年來，常州市除了在環(huán)保清淤方面不斷創(chuàng)新外，在河道生態(tài)修復(fù)方面也進(jìn)行積極探索。為了進(jìn)一步提高河道水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及水環(huán)境質(zhì)量體系維持的能力，常州市在城區(qū)部分河段開展了河道生態(tài)修復(fù)試點(diǎn)。白蕩浜、白家浜、會(huì)館浜、柴支浜、翠竹新村內(nèi)河等河道先后建立生態(tài)修復(fù)試點(diǎn)，采用的生態(tài)修復(fù)手段包括人工造流、人工曝氣、人工濕地、生態(tài)浮床等技術(shù)手段。生態(tài)修復(fù)河道水質(zhì)均比整治前取得了一定程度的改善，河道黑臭發(fā)生頻率明顯改善。以常州白蕩浜生態(tài)修復(fù)為例[4]，通過曝氣增氧、生物過濾、人工造流、生態(tài)種群優(yōu)化等治理措施，河道水質(zhì)明顯改善，DO由初始的0.21mg/L增加到3.8mg/L，相關(guān)指標(biāo)如COD、BOD5、氨氮和TP的去除率分別達(dá)到57.8%、72.4%、41%和55.6%，可達(dá)地表水Ⅳ類指標(biāo)。

4 結(jié)論和建議

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，市民對(duì)城市環(huán)境的要求越來越高，傳統(tǒng)清淤處理技術(shù)弊端如二次污染、淤泥處置不便、占用土地資源等缺點(diǎn)日益凸顯。而生態(tài)清淤施工過程更加環(huán)保，污染物的去除率有效提高，設(shè)備占地面積較小，綜合成本較低，因此生態(tài)清淤一體化技術(shù)具備極好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，值得大力推廣，在此基礎(chǔ)上積極推進(jìn)實(shí)施河道生態(tài)修復(fù)工程，輔以暢流活水，多措有效提升河道環(huán)境。

（1）防止二次污染。在經(jīng)濟(jì)技術(shù)適用性滿足常州市河道清淤特點(diǎn)的前提下，比選并引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的清淤技術(shù)和設(shè)備，多進(jìn)行試點(diǎn)，推廣環(huán)保清淤。同時(shí)開展對(duì)河道底泥的分析研究，制定出有針對(duì)性的疏浚底泥后續(xù)處理的方法，防止二次污染的發(fā)生。

（2）進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。在完成河道環(huán)保清淤的情況下，借鑒近年來“清水工程”實(shí)施的河道生態(tài)修復(fù)工程的經(jīng)驗(yàn)，化學(xué)與生物修復(fù)技術(shù)相結(jié)合，推動(dòng)更多常州市河道進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，并做好已建河道生態(tài)修復(fù)工程的維護(hù)保養(yǎng)工作，以求持續(xù)發(fā)揮生態(tài)修復(fù)工程控制、修復(fù)底泥，凈化水質(zhì)的作用。

（3）改善水環(huán)境。充分利用暢流活水試驗(yàn)成果，加快主城區(qū)暢流活水工程建設(shè)，發(fā)揮現(xiàn)有水利工程綜合效益，外引清水補(bǔ)給，加強(qiáng)內(nèi)部水系暢通，局部增加控導(dǎo)措施，增強(qiáng)城區(qū)河道與長(zhǎng)江的水力聯(lián)系，促進(jìn)水體有序流動(dòng)，通過水資源優(yōu)化調(diào)度，增加城區(qū)河道水環(huán)境容量，緩解水環(huán)境壓力，最終實(shí)現(xiàn)水環(huán)境改善。

常州城區(qū)水環(huán)境綜合整治是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，包括控源截污、水系連通、暢流活水、生態(tài)修復(fù)等，須由環(huán)保、水利、建設(shè)等相關(guān)部門共同齊抓共管，各司其職，協(xié)同治理，才能從根本上改善城區(qū)河道水環(huán)境。

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Abstract： This paper reviews the dredging and desilting of urban rivers in Changzhou City， and presents the status quo and effect of the dredging and desilting of the urban river. The pollution of sediments， sludge disposal and ecological rehabilitation in urban area are further investigated， and the major problems of river dredging are analyzed. Suggestions on environment-friendly dredging， ecological rehabilitation and getting the rivers to flow again are proposed.

Key words： River course； Dredging； Ecological rehabilitation； Flowing River