天津市長泰河和復興河水環(huán)境綜合治理設施的應用

袁曉宇 王執(zhí)偉 劉克達

(天津市市政工程設計研究院，天津 300051)

1 概述

根據(jù)國務院發(fā)布的《水污染防治行動計劃》(簡稱“水十條”)，天津市啟動解放南路地區(qū)長泰河和復興河兩條河道作為水污染防治的試點范圍。這兩條河道生態(tài)系統(tǒng)缺失、流動補水條件差，主要污染源為初雨、底泥、生活垃圾植物落葉等。由于沿河有數(shù)個雨水泵站排出口，雨后地表徑流直接排入河道，大量懸浮物、有機物、垃圾等一同匯入河中，形成污染沖擊負荷；此外，河道岸線硬化較多，生態(tài)系統(tǒng)不完善，生物鏈薄弱，自我修復能力較差[1]。為了改善河道的水質(zhì)，使其水體主要指標達到地表Ⅴ類水標準，擬采用以下幾種水環(huán)境治理方案來處理河道水質(zhì)使其滿足相關要求[2]。

2 生態(tài)樹池方案

生態(tài)樹池作為一種小型生物滯留設施，一般由種植土層、砂濾層、排水或蓄水系統(tǒng)等組成。生態(tài)樹池具有占地面積小、應用靈活等優(yōu)點，傳統(tǒng)的生態(tài)樹池收水口一般采用側篦形式，收集地表徑流后由土壤滲濾，最終排入市政管道，是一種新型的道路生態(tài)雨水口。利用透水混凝土透水透氣的特點鋪裝而成。徑流雨水經(jīng)樹池透水鋪裝，流經(jīng)滲透系數(shù)較大的土壤過濾介質(zhì)，通過土壤中的微生物降解有機物、氮、石油類污染物等，同時沉淀和吸附有機污染物及重金屬，最終排入排水管網(wǎng)。

生態(tài)樹池系統(tǒng)包括生態(tài)樹穴過濾池和生態(tài)基材涵養(yǎng)水源模塊兩部分。生態(tài)樹穴過濾池上游設置入水口，可使路上積水和未來得及排入雨水管網(wǎng)的雨水徑流經(jīng)過入水口流入由生態(tài)凈水基材顆粒鋪設的生態(tài)樹穴過濾池，經(jīng)過初步的截污、過濾、沉淀，溢滿后從出水口經(jīng)管道流入坡岸下方的由生態(tài)凈水基材卵石塊構成的生態(tài)基材涵養(yǎng)水源模塊。在模塊內(nèi)對雨水徑流攔截，避免流入下方的河道內(nèi)，詳見圖1。

3 人工濕地方案

考慮到本項目主要處理對象為河水，要求對有機物、氨氮、總氮和總磷都要有較高的去除率，而且項目擬建的位置主要位于河道兩側的綠地，占地小，地形呈帶狀，長度200 m，最寬23.3 m，最窄處寬11.1 m，所以首先推薦采用潛流型人工濕地。綜合考慮有機物、氨氮、總氮、總磷的去除效果以及抗堵塞能力等因素，推薦采用潛流型下行垂直流人工濕地，詳見圖2。在河水進入人工濕地之前，需要首先通過一體化預制泵站，其進水經(jīng)提籃格柵后流入進水泵站GRP井筒，水泵再將河水提升以滿足后續(xù)濕地處理流程及豎向的銜接要求。

4 生態(tài)浮島方案

在河道兩側水面上放置縱深較大、能夠緩釋凈水因子、適宜凈水菌群生長的浮島，該浮島由單元凈水基材構成。河道內(nèi)每間隔100 m建設浮島景觀，該浮島由單元凈水基材構成。該浮島水面以上是生態(tài)景觀，水面以下是凈水基材以卵石狀填充在籠結構中的組合結構體，具有易于生物膜形成、凈化水質(zhì)、為水生動物生長提供棲息巢穴的作用。而且攔截的懸浮物、有機質(zhì)等可以為水面上植物生長提供營養(yǎng)成分。尤其是水下部分形成極大空方結構的魚礁，改善了魚類生存環(huán)境，利于水生生態(tài)系統(tǒng)修復，詳見圖3，圖4。

5 賓格網(wǎng)生態(tài)護坡方案

在河道兩側河岸構建由凈水基材組裝成的淺灘濕地，凈水基材以卵石狀裝入賓格網(wǎng)，形成對河坡的防護，同時為水生動植物的生長提供棲息環(huán)境。通過浮島和河岸綠化等措施的協(xié)同作用，可以有效攔截地表徑流污染物，吸收消納河道水體中污染物，從而實現(xiàn)水體的長期凈化效果，詳見圖5。

6 石籠過濾壩方案

石籠過濾壩的主要作用是放置在復興河解放南路起點的入水口處，過濾攔截水面雜質(zhì)、漂浮物等，便于集中處理清除，同時可以起到凈化水體的作用，詳見圖6。具體實施方案如下：1)在河道兩側堤岸立面打錨桿，一側3個，呈等邊三角形；2)在一側連接好鋼絲繩延長至對岸錨桿處，將工廠預制好的石籠壩單體依次穿入鋼絲繩索內(nèi)，并連接好，在河道面形成一道無縫隙攔水壩；3)在石籠過濾壩兩側網(wǎng)格內(nèi)間插水生植物并固定。

7 結語

河道水環(huán)境綜合治理設施的應用對河道水環(huán)境的提升和改造有著重要的價值，無論是單獨使用還是聯(lián)合發(fā)揮功能，均能有效的改善動態(tài)的河道水系統(tǒng)。由于河流的動態(tài)性、外源污染物的不確定性以及各河道之間連通性所帶來的河道流量的波動性，處理河道水系統(tǒng)環(huán)境本身就是一個復雜而多變的過程，其間需要對多種手段進行綜合排布及應用，以達到有效而合理的改善水質(zhì)的效果[3]。