護(hù)城河生態(tài)治理工程設(shè)計(jì)

王盛勇 尹曉芳 楊巍 韓青青

(中鋼集團(tuán)武漢安全環(huán)保研究院有限公司 武漢 430081)

0 引言

湖北省應(yīng)城市護(hù)城河為古老的城內(nèi)河道，隨著應(yīng)城市城市化進(jìn)程加快，大富水改道，護(hù)城河與外界水系切斷，水域面積不斷萎縮。由于河道兩側(cè)居住區(qū)排污管網(wǎng)不完善，生活污水和初期雨水直接排入河道，對河道的生態(tài)造成較大破壞，水體污染呈加重趨勢，水質(zhì)已呈富營養(yǎng)化狀態(tài)，開始發(fā)黑發(fā)臭。

“十三五”期間，應(yīng)城市明確提出要鎖定江河湖泊水生態(tài)安全紅線，加快推進(jìn)河流水生態(tài)環(huán)境建設(shè)，打造濱河畫廊。為統(tǒng)籌城市河道綜合整治，形成完整的流域污染治理體系，護(hù)城河生態(tài)治理工程應(yīng)運(yùn)而生。

本項(xiàng)目治污范圍為應(yīng)城市公安局家屬院至應(yīng)城市實(shí)驗(yàn)小學(xué)河段，水域面積約7 600 m2。工程分截污清淤、污染水體治理和濱水景觀設(shè)計(jì)三部分，將“治污、生態(tài)、景觀”有機(jī)結(jié)合，在消除污染水體的同時(shí)，形成獨(dú)特的生態(tài)濱水景觀，再現(xiàn)護(hù)城河半城秀水的盛景。

1 截污清淤工程

控源截污是內(nèi)源治理和生態(tài)修復(fù)的前提，通過削減污染物入河總量，恢復(fù)河道的生態(tài)功能。項(xiàng)目周邊現(xiàn)有排水體制為雨污合流，采取將現(xiàn)狀7個(gè)入河排污口進(jìn)行截流，生活污水及初期雨水排入解放街市政污水管網(wǎng)，取締周邊零散畜禽養(yǎng)殖，輔以滲透性鋪設(shè)、生態(tài)植草溝等源頭海綿減排措施[1]，點(diǎn)面結(jié)合，有效控制外源污染。

內(nèi)源污染主要分布在幾個(gè)排污口附近，水體流動(dòng)性差，大部分的懸浮物在排口附近沉積，底泥存在營養(yǎng)物的蓄積和釋放風(fēng)險(xiǎn)。為了減緩內(nèi)源污染，本項(xiàng)目采取機(jī)械清淤和人工清淤相結(jié)合的方式進(jìn)行底泥疏浚，增加河道蓄水量。機(jī)械清淤主要采用帶水底泥清挖技術(shù)，淤泥脫水采用土工管袋脫水工藝[2]。護(hù)城河河道兩側(cè)無工業(yè)企業(yè)，河道污染物主要來自生活污水，對富含有機(jī)物的淤泥，經(jīng)脫水后填埋處置，污染濃度低的淤泥作為道路鋪墊或綠化用土進(jìn)行資源化利用。

2 污染水體治理工程

采用水生動(dòng)植物構(gòu)建技術(shù)，對水體進(jìn)行原位生態(tài)修復(fù)[3]?；謴?fù)水體沉水植物、挺水植物、浮葉植物植被，同時(shí)建立水生動(dòng)物群，構(gòu)建天然生態(tài)鏈，使河道水生態(tài)系統(tǒng)得到恢復(fù)，水質(zhì)得到有效凈化，景觀質(zhì)量明顯提升。

2.1 沉水植物群落的構(gòu)建

沉水植物是水體生物多樣性賴以維持的基礎(chǔ)，其所產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和水環(huán)境質(zhì)量改善的重要依據(jù)[4]。沉水植物種類的選擇以凈水能力強(qiáng)，維護(hù)簡單為前提，通常以群落形式栽種。常見的沉水植物有苦草、金魚藻、狐尾藻、黑藻、眼子菜等。

苦草和狐尾藻是我國長江中下游淺水湖泊常見的沉水植物種類，在吸收營養(yǎng)物質(zhì)、抑制浮游植物生長和去除懸浮物等方面具有重要作用。張之浩等[5]對6種沉水植物的耐污與去污抑藻能力進(jìn)行了研究，結(jié)果表明苦草、黑藻、狐尾藻和金魚藻在污水中生長狀態(tài)良好，耐污與去污能力較強(qiáng)，抑制水體中浮游藻類效應(yīng)最為明顯且穩(wěn)定?？紤]到水體習(xí)性和鄉(xiāng)土原則，同時(shí)減少后期維護(hù)工作，本項(xiàng)目采取在護(hù)城河上游段種植狐尾藻和苦草，作為提高水體透明度，恢復(fù)水體自凈功能的主要措施。

2.2 濱水景觀植物的構(gòu)建

鑒于睡蓮具有不易擴(kuò)散、花期長、固著底泥、景觀效果好等優(yōu)點(diǎn)，浮葉植物選用睡蓮點(diǎn)綴的方式，主要布設(shè)在觀景平臺(tái)和人流聚集區(qū)等水域。

濕生及挺水植物是構(gòu)建濱水景觀的重要組成部分，同時(shí)能削減地表徑流的入河污染負(fù)荷。濱水景觀帶的構(gòu)建以小群落點(diǎn)綴布設(shè)為主，與陸域景觀形成互動(dòng)。挺水植物設(shè)計(jì)考慮魚蝦類的棲息環(huán)境等因素，本項(xiàng)目選用黃菖蒲、水生美人蕉等品種，其同時(shí)也具有良好的觀賞價(jià)值。

2.3 水生動(dòng)物凈化系統(tǒng)的調(diào)控

護(hù)城河水域面積較大，交換量小，在合適氣溫及水文條件下，容易出現(xiàn)藻類大量繁殖的情況。水生動(dòng)物作為健康水生態(tài)系統(tǒng)的重要組成，其作用也將較大地影響水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

本項(xiàng)目采取控制藻類密度的魚類放養(yǎng)和消除殘?jiān)墓?jié)肢及底棲動(dòng)物放養(yǎng)相結(jié)合的措施，通過水生動(dòng)植物以及微生物建立平衡的生態(tài)系統(tǒng)，降低水中氮磷營養(yǎng)元素和有機(jī)污染物，抑制藻類滋生。在治理中合理放養(yǎng)鰱、鳙等濾食性魚類，投放當(dāng)?shù)睾荨龅鹊讞珓?dòng)物，促進(jìn)水體的微循環(huán)，達(dá)到水生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)恢復(fù)的目的[6]。

3 濱水景觀設(shè)計(jì)

3.1 植物景觀設(shè)計(jì)

為兼顧植物對水質(zhì)凈化的功能性需求和觀賞性需求，水生植物品種的選擇和種植比例均按照水質(zhì)凈化的要求進(jìn)行選擇，岸上植物也以自然組團(tuán)式種植為主，營造濱水復(fù)層植物景觀。

上下游段濱河植物帶利用灌木的樹種變化分段設(shè)計(jì)，選用小葉梔子、翠蘆莉、春鵑、迎春等提升景觀的觀賞性，同時(shí)減少雨水對駁岸的直接沖刷。下游休閑廣場段設(shè)置藝術(shù)造型花壇，種植瓜子黃楊、海桐、紅花繼木等灌木，在空地處種植意楊、香樟、垂絲海棠、四季桂等景觀樹，構(gòu)成錯(cuò)落有致、綠樹成蔭、花團(tuán)錦簇的優(yōu)美環(huán)境。

3.2 生態(tài)駁岸設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目治理河段為護(hù)城河上游段，原始河堤岸線凌亂，部分岸坡較陡，周邊地表初期雨水、枯枝落葉直接進(jìn)入河道。為增強(qiáng)水體自凈能力，抵御水流對駁岸的沖刷，本項(xiàng)目采用“植草溝+灌砌石駁岸”對岸線進(jìn)行整治。在植草溝內(nèi)種植草皮及耐旱美人蕉，凈化初期雨水，攔截枯枝落葉，暴雨時(shí)雨水可以通過灌砌石駁岸設(shè)置的排水孔匯入護(hù)城河。

3.3 其它景觀設(shè)計(jì)

老城墻是應(yīng)城市歷史文化的象征，本項(xiàng)目對老城墻以修復(fù)為主，對缺失的城墻部分進(jìn)行新建，營造獨(dú)有的城市人文景觀。下游休閑廣場融合海綿城市建設(shè)理念，在景墻及小品設(shè)計(jì)中融入水生態(tài)環(huán)境保護(hù)主題科普元素。園路鋪裝采用芝麻灰花崗巖燒面碎拼，種植土草籽填縫，兩側(cè)黑色礫石散鋪，園路旁設(shè)植被淺溝。水上棧橋與觀景平臺(tái)相連，滿足人們親水的要求。通過濱水景觀的重建，為居民創(chuàng)建一個(gè)休閑康體的良好去處。

4 結(jié)語

應(yīng)城市護(hù)城河生態(tài)治理工程以生態(tài)理念為指導(dǎo)，將生態(tài)修復(fù)與濱水景觀設(shè)計(jì)有機(jī)融合，工程實(shí)施后基本消除了污染水體，達(dá)到景觀水質(zhì)要求，極大地改善了周邊人居環(huán)境，構(gòu)建了水岸融合的城市游憩空間。