荊州市城區(qū)水環(huán)境綜合整治研究

靳方倩，杜國鋒

(長江大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

2018年4月，習(xí)總書記在湖北考察調(diào)研長江生態(tài)環(huán)境修復(fù)工作，強(qiáng)調(diào)強(qiáng)化生態(tài)環(huán)境保護(hù)，牢固樹立綠水青山就是金山銀山的理念，統(tǒng)籌山水林田湖草系統(tǒng)治理，強(qiáng)化大氣、水、土壤污染防治，讓湖北天更藍(lán)、地更綠、水更清。隨著長江大保護(hù)行動(dòng)，湖北長江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)保護(hù)和綠色發(fā)展規(guī)劃的開展實(shí)施，荊州迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

然而，隨著荊州經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，城市水污染問題日益突出，生活污水亂排混接、初期雨水原狀自流、污水處理廠負(fù)荷過重等，對(duì)荊州市城區(qū)部分河流與湖淵造成了水體污染，甚至演變?yōu)楹诔羲w，加劇了荊州市水生態(tài)環(huán)境的惡化。為了消除荊州城區(qū)黑臭水體，恢復(fù)河湖生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)城市水系系統(tǒng)循環(huán)，創(chuàng)建生態(tài)文明城市，充分發(fā)揮城市水系綜合服務(wù)功能，把荊州建設(shè)成為宜居宜業(yè)宜游的城市，以水環(huán)境質(zhì)量改善為目標(biāo)，加大水污染防治力度。通過確立控源截污、生態(tài)清淤、高速脫色、生態(tài)修復(fù)、景觀營造等全方位治理的模式，采取外源減排、內(nèi)源控制、水質(zhì)凈化、補(bǔ)水活水和生態(tài)修復(fù)等治理技術(shù)，建設(shè)智慧水務(wù)一體化信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)荊州市水環(huán)境的綜合治理，切實(shí)改善水環(huán)境質(zhì)量，保障水環(huán)境安全，為荊州打造“區(qū)域增長極”奠定綠色基礎(chǔ)。

1 荊州市主城區(qū)水系統(tǒng)現(xiàn)狀——水系分布格局

荊州市位于長江中下游，湖北省的中南部，南臨長江、北接長湖，所在的四湖(長湖、三湖、白鷺湖、洪湖)流域地處江漢平原腹地，江河縱橫，湖泊密布。全流域總面積11547.5km2，其中內(nèi)垸面積10375km2，州灘民垸面積1172.5km2。四湖內(nèi)垸(不含洲灘民垸)分為上、中、下3個(gè)區(qū)，其中上區(qū)3240km2，中區(qū)5980km2，下區(qū)1155km2。四湖流域重要的湖泊目前僅有洪湖、長湖、借糧湖、彭塚湖等。

內(nèi)河水系主要有護(hù)城河、西干渠、豉湖渠、太湖港渠、荊襄河、荊沙河等河流和范家淵、太師淵、江津湖、文湖、張李家淵等湖淵水體，內(nèi)河水系分布如圖1所示。水源地污水處理廠現(xiàn)狀為：郢都水廠10×104t/d，南湖水廠15×104t/d，柳林水廠30×104t/d。

圖1 荊州市內(nèi)河水系分布圖

2 荊州水環(huán)境污染現(xiàn)狀及主要原因

2.1 荊州城區(qū)水環(huán)境污染現(xiàn)狀

為解決城區(qū)水體污水直排問題，逐步開展黑臭水體整治工作，荊州市住建委對(duì)城區(qū)部分水環(huán)境治理項(xiàng)目進(jìn)行梳理，對(duì)城區(qū)護(hù)城河、荊沙河、荊襄內(nèi)河及西干渠沿線污水管網(wǎng)現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查，基本情況如下:部分區(qū)域存在排水管網(wǎng)尚未完全建成問題，如荊州區(qū)護(hù)城河以南片區(qū)；已建成分流制片區(qū)存在雨污水混接問題，如西干渠以北，沙北新區(qū)沿線；沿河已建截污設(shè)施截污不徹底問題，包括現(xiàn)有截污閘門閘板與閘槽間存在較大的縫隙，污水滲漏嚴(yán)重；部分截污閘門封閉后造成周邊居民區(qū)漬水，一直未完全關(guān)閉,如護(hù)城河南岸屈原南路、工民路、四機(jī)路；部分污水排放口尚未完全截污，主要是一些小區(qū)、居民自建排口。

荊州市城區(qū)河水水質(zhì)較差，根據(jù)水體實(shí)測水質(zhì)數(shù)據(jù)，選取的41個(gè)斷面共22個(gè)滿足Ⅴ類水水質(zhì)要求，其余斷面均存在部分指標(biāo)超標(biāo)；其中劣Ⅴ類水體以TP(總磷含量)超標(biāo)為主，部分水體存在BOD5(生化需氧量)、COD(化學(xué)需氧量)及TN(總氮含量)等指標(biāo)超標(biāo)；部分水體為輕度黑臭，如太師淵，其溶解氧為0.89mg/L,氨氮含量9.24mg/L，少數(shù)河段為重度黑臭水體，如護(hù)城河(四機(jī)廠—九龍淵公園)，其溶解氧僅為0.57mg/L,而氨氮含量高達(dá)20.9mg/L；大部分湖淵富營養(yǎng)化嚴(yán)重，缺乏水系連通，生活污水、雨水等排污口較多，漏排混接現(xiàn)象嚴(yán)重。

2.2 荊州城區(qū)水環(huán)境污染的原因

河湖富營養(yǎng)化和河道黑臭是我國城市水環(huán)境普遍現(xiàn)象，城市污染源是因城市人口集中，城市生活污水、垃圾和廢氣引起水體污染造成的。污染外源主要為有機(jī)物和氨氮消耗水中氧氣，污染內(nèi)源主要為底泥中釋放污染，水體不流動(dòng)導(dǎo)致[1]。

荊州市中心城區(qū)有荊州古城區(qū)(約4.5km2)和沙市老城區(qū)(約6.3km2)2個(gè)雨污水合流制區(qū)域，其余建成區(qū)存在錯(cuò)接混接現(xiàn)象。由于生活污水、工業(yè)污水排放不規(guī)范，河渠以及湖淵沿線均存在不同程度的污水直排現(xiàn)象，其中荊沙河、護(hù)城河南段與西段、西干渠、豉湖渠排污口較多；城市輻射區(qū)污水收集管網(wǎng)系統(tǒng)覆蓋率低，管網(wǎng)建設(shè)滯后，遠(yuǎn)期需要完善；現(xiàn)有城區(qū)污水廠無論是處理規(guī)模還是尾水出水標(biāo)準(zhǔn)均無法滿足荊州市發(fā)展的需求，急需提標(biāo)擴(kuò)容改造；各主要水系存在河道水環(huán)境惡化，已整治河段采用直立擋墻、漿砌護(hù)坡等形式對(duì)水生態(tài)修復(fù)不利，河岸防護(hù)林植被結(jié)構(gòu)單一，現(xiàn)有生態(tài)濕地難以起到水質(zhì)凈化和生態(tài)修復(fù)的作用。

表1 荊州城區(qū)水環(huán)境治理目標(biāo)

3 荊州城區(qū)水環(huán)境治理目標(biāo)

為全面治理荊州的水環(huán)境污染問題，在全面調(diào)研的基礎(chǔ)上，相關(guān)部門明確提出了荊州城區(qū)水環(huán)境治理目標(biāo)，主要從重要的水體治理開始。荊州城區(qū)水環(huán)境治理目標(biāo)如表1所示。

4 荊州城區(qū)水環(huán)境治理的主要措施

4.1 擬采取的主要措施

由于荊州城區(qū)建設(shè)年代久遠(yuǎn)，查閱本地城市建設(shè)檔案館相關(guān)資料，尚無可以參考的完整的管網(wǎng)現(xiàn)狀資料，只能先以重點(diǎn)區(qū)域的管網(wǎng)及河流直排口調(diào)查入手，通過現(xiàn)場實(shí)地踏勘，擬定出治理方案關(guān)鍵路徑上的點(diǎn)和線，再查閱本地新建管網(wǎng)管位圖，通過分析計(jì)算，補(bǔ)充完善研究資料繼而形成計(jì)劃治理面。通過對(duì)已建成的分流區(qū)域進(jìn)行雨污分流改造，對(duì)尚未完全分流或合流區(qū)域進(jìn)行徹底截流，對(duì)沿線自建排口進(jìn)行封堵，中止污水直排問題。對(duì)符合條件的水體進(jìn)行清淤疏浚，清除已經(jīng)含有重度有機(jī)污染成分的底泥，防止水體富養(yǎng)化，破壞水體健康生態(tài)，接下來再對(duì)城區(qū)內(nèi)湖淵進(jìn)行活水治理，通過曝氣、動(dòng)力泵等方式，使暫未實(shí)現(xiàn)內(nèi)外水體連通的湖淵實(shí)現(xiàn)內(nèi)水循環(huán)[2,3]。在研究中發(fā)現(xiàn)，截污、活水等措施，可短期內(nèi)緩解內(nèi)河湖泊的黑臭水體現(xiàn)象，一定程度上解決近期的水質(zhì)改善問題。

總的來說，要確立控源截污、生態(tài)清淤、高速脫色、生態(tài)修復(fù)、景觀營造等全方位治理模式，采取外源減排技術(shù)、內(nèi)源控制技術(shù)、水質(zhì)凈化技術(shù)、補(bǔ)水活水技術(shù)和生態(tài)修復(fù)等技術(shù)，從源頭控制污水向城市水體排放是首要措施。要沿河道兩岸鋪設(shè)截污管線，改造節(jié)制閘，杜絕排污口；其次，結(jié)合城市水環(huán)境實(shí)際情況，選擇合理的微生物、生物、化學(xué)、生態(tài)甚至物理修復(fù)等綜合手段進(jìn)行治理，恢復(fù)河道的連續(xù)性、重現(xiàn)水體流動(dòng)多樣性。以生態(tài)和文化相結(jié)合對(duì)水環(huán)境進(jìn)行修復(fù)和提升的理念，根據(jù)各水系特色,對(duì)河床、駁岸、濱河綠化、沿岸歷史遺存等進(jìn)行修復(fù)與提升。同時(shí)建設(shè)智慧水務(wù)一體化信息平臺(tái)，提高綜合水環(huán)境治理水平[4～6]。

荊州市中心城區(qū)水環(huán)境綜合治理項(xiàng)目是一項(xiàng)十分復(fù)雜的綜合性、系統(tǒng)性工作，也是一項(xiàng)長期的、分年度實(shí)施的工作。因列入荊州市城市城區(qū)年度建設(shè)計(jì)劃的水環(huán)境綜合整治項(xiàng)目投資額大、實(shí)施周期長，為盡快啟動(dòng)城區(qū)水環(huán)境治理項(xiàng)目，為確保短期內(nèi)水質(zhì)有較大的改觀，應(yīng)先期實(shí)施城區(qū)水環(huán)境治理應(yīng)急工程，解決護(hù)城河、荊沙河、荊襄內(nèi)河、西干渠污水直排問題，近期目標(biāo)為荊州市中心城區(qū)范圍內(nèi)水體全面消除黑臭，總體水環(huán)境質(zhì)量有明顯提升。同時(shí)推動(dòng)開展2018年年度建設(shè)計(jì)劃內(nèi)的荊州市城區(qū)水環(huán)境綜合整治項(xiàng)目的前期相關(guān)工作，以實(shí)現(xiàn)到2020年時(shí)水安全達(dá)標(biāo)，消除荊州市認(rèn)定的黑臭水體，逐步恢復(fù)荊州市城區(qū)水環(huán)境。

4.2 擬開展實(shí)施的水環(huán)境綜合整治工程

4.2.1河湖治理及水利工程

主要包括：①堤防建設(shè)；②水閘、泵站建設(shè)；③河湖疏浚整治；④底泥處置。

4.2.2水質(zhì)改善工程

為實(shí)現(xiàn)區(qū)域水質(zhì)改善與提升，結(jié)合水環(huán)境綜合整治的需要，應(yīng)主要開展：①雨污分流改造工程；②管網(wǎng)檢測與修復(fù)；③沿河截污工程；④污水處理廠改擴(kuò)建與提標(biāo)工程；⑥初期雨水面源治理工程。

4.2.3封閉湖淵活水循環(huán)工程

活水循壞工程包括龍王潭(3個(gè)湖淵)1.1×104t/d生態(tài)補(bǔ)水及范家淵1.5×104t/d，共計(jì)2.6×104t/d引水規(guī)模的湖淵生態(tài)活水工程。

4.2.4水生態(tài)修復(fù)工程

水生態(tài)修復(fù)工程計(jì)劃如表2所示。

4.2.5水景觀工程

主要包括：①慢性系統(tǒng)設(shè)計(jì);②橋梁改建與效果提升;③濱水夜景燈光規(guī)劃;④濱河綠帶綠地設(shè)計(jì);⑤城市家具小品布置。

4.2.6智慧水務(wù)體系建設(shè)

通過智慧水務(wù)一體化平臺(tái)建設(shè)，構(gòu)建一個(gè)集設(shè)備運(yùn)行管理調(diào)度,水質(zhì)在線監(jiān)測及分析預(yù)警，水雨情在線監(jiān)測、視頻監(jiān)控，三維BIM及數(shù)字化設(shè)計(jì)施工管理，數(shù)字化巡查與養(yǎng)護(hù)，信息集中管理與監(jiān)控等功能于一體的跨專業(yè)、跨行業(yè)的智慧水務(wù)一體化平臺(tái)，荊州城區(qū)智慧水務(wù)一體化平臺(tái)如圖2所示。

圖2 荊州城區(qū)智慧水務(wù)一體化平臺(tái)

5 結(jié)論

1)通過沿河截污、疏浚清淤、生態(tài)修復(fù)、河湖連通、加大污水收集及處理能力等手段，解決荊州市亂接亂排、雨污合排，截污閘口老化滲漏，排污管網(wǎng)覆蓋不足，水體缺乏連通，河湖底泥疏浚不及時(shí)等水環(huán)境處理難題，在一定程度上改善了近期的水質(zhì)污染問題。

2)通過建設(shè)智慧水務(wù)一體化信息平臺(tái)，水雨情在線監(jiān)測、視頻監(jiān)控，三維BIM及數(shù)字化設(shè)計(jì)施工管理，數(shù)字化巡查與養(yǎng)護(hù)，信息集中管理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)荊州市水環(huán)境的綜合治理，為達(dá)到近期、遠(yuǎn)期水質(zhì)及水環(huán)境目標(biāo)要求，創(chuàng)建良好的水質(zhì)生態(tài)環(huán)境提供了有力的保障，具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。