武漢市巡司河流域水環(huán)境綜合治理規(guī)劃方案

胡 晗，高 艷，萬 帆

（武漢市規(guī)劃設(shè)計有限公司，湖北 武漢 430014）

0 引言

隨著城市化的快速發(fā)展，人民對水環(huán)境的要求逐步提高，水體承擔(dān)的功能也日益增多，水環(huán)境治理逐步向流域綜合治理轉(zhuǎn)變。以武漢市巡司河為例，綜合考慮水安全、水環(huán)境、水生態(tài)、水景觀、水管理等多要素，提出了武漢市巡司河流域水環(huán)境綜合治理規(guī)劃方案。

1 巡司河流域概況

1.1 基本情況

巡司河因明代其北岸置鲇魚口巡檢司而得名。其南接青菱河，北至長江，全長10.6 km（包含明渠段9 km，暗涵段1.6 km）。巡司河匯流面積32 km2，常住人口52 萬人，以居住和教育科研用地為主，行政管轄分屬武昌區(qū)和洪山區(qū)。巡司河屬于湯遜湖水系，是南湖、野芷湖、湯遜湖的出江河道，主要承擔(dān)行洪排澇、江湖連通、生態(tài)調(diào)節(jié)、景觀廊道等功能，非汛期由江南閘自排出長江，汛期由江南泵站和湯遜湖泵站抽排出江（見圖1）。巡司河現(xiàn)狀水質(zhì)為劣V類，污染程度北重南輕，污染重點集中在北段區(qū)域。

圖1 巡司河流域水系分布圖

1.2 整治歷程

20 世紀50 年代，巡司河水質(zhì)良好，清潔透明，可見魚蝦。20 世紀70 年代以后，巡司河沿岸居住人口增多，大量生活污水直排港渠，水質(zhì)開始惡化，并逐漸變成武漢城區(qū)最大的排污明渠。由于沿岸居民不斷投訴反映，巡司河的治理開始提上議事日程。之后，巡司河整治主要經(jīng)歷了兩個階段。

20 世紀90 年代末，為改善巡司河臨江段水環(huán)境和周邊交通出行條件，將巡司河武泰閘至解放閘段1.6 km 明渠改為暗涵（稱“鲇魚套箱涵”），暫時緩解了老城區(qū)的環(huán)境問題。

隨著城市化進程的加快，巡司河流域排澇問題日益突出。2010 年起，武漢市陸續(xù)實施了巡司河一期和二期工程，巡司河斷面由30 m 拓寬至50 m，并配套新建了江南泵站、江南閘和巡司河二通道，極大提高了巡司河的排澇能力。

2017 年起，巡司河進行“黑臭”應(yīng)急治理，對巡司河沿線排口進行了截污，并配套建設(shè)了臨時分散處理設(shè)施。2019 年，巡司河黑臭水體基本消除。

1.3 存在問題

巡司河經(jīng)過前期整治后，明渠段排澇能力得到較大提升。旱季污水基本得到截流處理，沿線景觀也有較大改善，但仍存在著雨天合流區(qū)溢流和分流區(qū)混流帶來的污染壓力、水體流動性差帶來的污染治理盲區(qū)（如鲇魚套箱涵段）等水環(huán)境問題，也有因人口密集、硬質(zhì)化率高、調(diào)蓄空間受限的舊城存在局部易漬水區(qū)、排澇標準偏低的水安全問題。另外，還有因水動力不足、水質(zhì)差帶來的水生態(tài)問題。

2 流域綜合治理目標和策略

2.1 巡司河功能定位

巡司河是流域內(nèi)以行洪排澇為主的城市生態(tài)景觀河流，主要承擔(dān)城市排水通道、生態(tài)廊道、景觀廊道和休閑空間等功能。

2.2 流域綜合治理目標

以巡司河水環(huán)境改善為基礎(chǔ)和核心，全面提升巡司河水體水質(zhì)，進一步提高系統(tǒng)排澇能力，恢復(fù)河道自然生態(tài)肌理，打造水清、水安、水活、水美的水環(huán)境。同時，以水環(huán)境治理助推舊城更新，通過水城同治共同打造城水相融、綠色宜居的濱水生態(tài)示范區(qū)。

水質(zhì)指標基本達到地表水Ⅴ類標準（TN 除外）。防澇能力提高到有效應(yīng)對50 a 一遇暴雨。城市景觀方面打造最具活力與靈氣的“十里黃金水岸”的濱水廊道。

2.3 流域綜合治理策略

（1）秉承生態(tài)文明發(fā)展理念，堅持“水安全、水環(huán)境、水生態(tài)、水景觀、水管理”五位一體的治理思路。

（2）大幅提升排澇能力，保障水安全。

（3）全面落實控源截污，改善水環(huán)境。

（4）重新連通江湖水系，修復(fù)水生態(tài)。

（5）嚴格劃定河岸濱水空間，提升水景觀。

（6）改革創(chuàng)新流域運維管理，加強水管理。

3 流域水環(huán)境綜合治理方案

3.1 能力提升

巡司河經(jīng)過一期和二期工程的治理，河道排水能力已基本滿足行洪排澇的需求。目前主要存在出江泵站抽排能力略有不足的問題。規(guī)劃新建巡司河閘站一體化排澇泵站（40 m3/s），將出江泵站總抽排能力提升至365 m3/s，構(gòu)建湯遜湖水系“4 站4 閘”的系統(tǒng)排澇格局，從而將整個湯遜湖水系的骨干系統(tǒng)防澇能力提高到50 a 一遇標準。同時，為提高排水管網(wǎng)的排澇標準，規(guī)劃在北部老城區(qū)和南部新建區(qū)新增主干排水通道，完善次支管網(wǎng)，合計新建管網(wǎng)36 km。結(jié)合城市建設(shè)，優(yōu)化新建及改造區(qū)域的豎向高程，盡量避免出現(xiàn)地勢低洼區(qū)，對建成區(qū)的低洼地區(qū)制定“一點一策”方案。

3.2 控源截污

規(guī)劃結(jié)合舊城改造盡量縮小武昌古城和曬湖片合流區(qū)，將合流區(qū)面積由14 km2縮減至9 km2，合流區(qū)面積減少30.8%，其他23 km2規(guī)劃為分流區(qū)。

針對北部合流區(qū)，旱季時污水依靠排口末端截污，雨季時加大末端排口截流量，提高溢流污水調(diào)蓄和處理能力，盡量減少雨季溢流污染。考慮到合流區(qū)雨季溢流污水截流量大、轉(zhuǎn)輸進黃家湖污水廠距離遠、新增進廠通道難度大且穿越京廣鐵路難等因素，規(guī)劃將合流片污水就地處理。新建武泰閘地下污水處理廠（旱季15×104m3/d，雨季20×104m3/d），同步配建2 座調(diào)蓄池，總調(diào)蓄量20×104m3，從而實現(xiàn)合流區(qū)年均溢流次數(shù)不超過10 次，年溢流總量削減率達80%以上。

對于中部和南部分流區(qū)，重點優(yōu)化和完善污水收集系統(tǒng)，推進雨污分流改造，實現(xiàn)污水管網(wǎng)提質(zhì)增效。規(guī)劃擴建南湖花園泵站至1.3 m3/s，并新增污水通道直接進黃家湖污水廠處理，同時解決了原通道下游板橋污水泵站規(guī)模不足的問題。近期對現(xiàn)狀摸查的298 處市政管網(wǎng)混錯接點和11 km2混流地塊進行改造，并全面推進雨污水管網(wǎng)清淤、缺陷修復(fù)，中遠期隨土地開發(fā)和道路建設(shè)新建污水管網(wǎng)44 km。

針對分流區(qū)面源污染問題，結(jié)合區(qū)域內(nèi)城市建設(shè)情況，優(yōu)先開展源頭海綿城市建設(shè)；無法達到海綿城市控制指標的區(qū)域需提高末端截流能力，配套初雨調(diào)蓄池。針對不同區(qū)域污染負荷、不同硬化程度，因地制宜采取不同的綜合治理措施，做到“一區(qū)一策”。中部南湖花園片區(qū)現(xiàn)狀基本為建成區(qū)，海綿化程度較低，面源污染相對較重，規(guī)劃在其末端配建1 座12×104m3調(diào)蓄池，截流初期15 mm 雨水，雨后送至黃家湖污水處理廠進行處理，從而實現(xiàn)面源污染物削減率達到50%以上的目標。南部郵科院片區(qū)現(xiàn)狀大部分為待開發(fā)區(qū)，規(guī)劃結(jié)合新城開發(fā)同步開展源頭海綿城市建設(shè)，末端輔以生態(tài)排口。結(jié)合區(qū)域未來污水和初雨處理需求，黃家湖污水廠旱季規(guī)劃規(guī)模為50×104m3/d，雨季規(guī)劃規(guī)模為70×104m3/d。巡司河流域溢流和面源污染治理，具體內(nèi)容見圖2。

圖2 巡司河流域溢流和面源污染治理圖

3.3 水系連通

結(jié)合巡司河流域行洪排澇的需求，加強湖泊、港渠和長江的水系連通，構(gòu)建流域生態(tài)水網(wǎng)。規(guī)劃新建巡司河暗涵段明渠，明渠走廊寬50 m，長1.6 km，從而恢復(fù)巡司河歷史河道和自然通江功能，現(xiàn)有暗涵作為合流區(qū)雨天溢流轉(zhuǎn)輸通道。新建野芷湖連通通道，改造東港和青菱河，配建水位調(diào)控閘門，加強與野芷湖、湯遜湖和南湖的連通和涵閘控制，既滿足汛期防洪排澇的需求，也實現(xiàn)非汛期的生態(tài)補水，促進水體流動，提高河流自凈能力。同時利用武泰閘污水廠（20×104m3/d）和龍王嘴污水廠（40×104m3/d）的尾水資源（主要指標達到地表水IV 類，TN 除外），對南湖連通渠和巡司河進行常態(tài)補水（見圖3）。

圖3 巡司河流域補水示意圖

3.4 生態(tài)修復(fù)

針對沉積物污染和底泥淤積問題，需對巡司河和南湖連通渠部分河段進行清淤，清淤總量約為22.8 萬m3。通過清淤和原位修復(fù)，既保障巡司河行洪安全，又改善底泥的環(huán)境要素，重新建立并恢復(fù)底泥中的有益微生物系統(tǒng)，穩(wěn)定底泥環(huán)境，減少內(nèi)源污染的釋放，促進底泥中底棲生物系統(tǒng)的自我恢復(fù)。

為了達到河流生態(tài)群落保護、豐富景觀多樣性的生態(tài)目標，同時塑造水空間人文景觀、濱水公共空間，規(guī)劃劃定巡司河濱水空間基本管控寬度（不含水面）為25～70 m，總面積約為159.46 hm2。根據(jù)濱河生態(tài)空間管控區(qū)域?qū)傩?、功能重要性和生態(tài)環(huán)境敏感性，建立巡司河濱水空間兩級管控體系。一級管控體系以河流岸線為界，劃為河道管控線，實施一級管控，嚴禁開發(fā)，以保護巡司河生態(tài)系統(tǒng)健康和維持河岸生態(tài)空間完整性為目的，管控空間內(nèi)以河流自然生態(tài)過程為主，禁止一切人為干擾和破壞活動。二級管控體系以岸線和相鄰的綠色空間為邊界，劃為濱水空間管控線，實施二級管控，以提升河岸景觀質(zhì)量為主，在管控空間內(nèi)，重點建設(shè)河岸林和岸帶生態(tài)系統(tǒng)，為草本植物和鳥類多樣性提供空間，滿足生物多樣性保護的需求。

在巡司河濱水空間內(nèi)，運用生態(tài)修復(fù)手段，如河岸帶植被修復(fù)、水生植物重建等來綜合修復(fù)巡司河生態(tài)環(huán)境，達到調(diào)節(jié)城市旱澇、凈化水體、補給地下水、營造生物棲息地等目標。在巡司河一期、二期綠化景觀工程的基礎(chǔ)上，補充開展河岸帶修復(fù)和河道水生態(tài)修復(fù)工程。河岸帶修復(fù)和河道水生態(tài)建設(shè)總面積約18.7 hm2，其中濱水綠地建設(shè)面積約4 hm2，河岸邊坡恢復(fù)面積約9.60 hm2，水面距岸2 m內(nèi)進行沉水植物和挺水植被恢復(fù)，面積分別約為4.6 hm2、0.5 hm2。

3.5 流域治理運維與考核

一個高效的具有一定決策與協(xié)調(diào)手段的流域管理機構(gòu)是提高流域水污染治理效率與效果的基本要求，有利于對區(qū)域內(nèi)水污染治理作出統(tǒng)一的科學(xué)規(guī)劃與管理[1]，因此必須建立流域管理機構(gòu)。必須堅持“流域統(tǒng)籌、系統(tǒng)治理”的運營管理總體思路，對巡司河流域內(nèi)所有的污水處理廠、雨污水管網(wǎng)、河道和閘站配套設(shè)施進行統(tǒng)一管理調(diào)度，真正實現(xiàn)廠、站、網(wǎng)、河一體化治理。改變流域長期以來運營管理主體不一、流域治理碎片化的問題，實現(xiàn)水環(huán)境、水安全、水資源、水生態(tài)的有機統(tǒng)一。充分利用互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)，搭建流域信息化智慧運營平臺，提升運營管理能力，通過該平臺的運行管理，實現(xiàn)對巡司河流域的智能管理[2]。

通過制定明確的維護管理和績效考核方案，設(shè)置風(fēng)險收益匹配的績效付費機制，通過市場化手段和績效考核手段提高流域治理效果，確保巡司河流域治理達到規(guī)劃目標。

4 目標可達性分析

武泰閘處新建集中式污水廠可顯著減少巡司河北段的入河污染負荷。在此基礎(chǔ)上，上游各污水廠尾水提標進行生態(tài)補水，提升上游來水水質(zhì)，可使巡司河與南湖連通渠主要水質(zhì)指標實現(xiàn)非汛期時全段達到地表水V 類水質(zhì)標準。

汛期通過新建武泰閘污水處理廠，配套初期雨水調(diào)蓄池，結(jié)合管道淤積清理，完善雨污分流與海綿城市建設(shè)等措施，削減入河污染負荷，可基本保障巡司河汛期水質(zhì)達標。

5 結(jié)語

流域綜合治理應(yīng)以問題和目標為雙導(dǎo)向，統(tǒng)籌水安全、水環(huán)境、水生態(tài)和水景觀等問題。巡司河流域綜合治理以保障城市行洪排澇安全為前提，全面開展水環(huán)境治理，實現(xiàn)巡司河水質(zhì)達標。同時，連通流域相關(guān)水系，基本恢復(fù)河流生態(tài)流量，構(gòu)建河流生態(tài)景觀，提升河流生態(tài)服務(wù)功能，強化流域智慧管理，多措并舉，協(xié)調(diào)聯(lián)動，打造人水相依、河湖共濟、水網(wǎng)相連的巡司河綠色流域。