荔城區(qū)南洋水系水環(huán)境提升整治措施分析

范超凡

（荔城區(qū)水利工程質(zhì)量技術(shù)站,福建 莆田 351100）

河道環(huán)境治理主要是利用物理、化學、生物和生態(tài)的方法減少水環(huán)境中有害物質(zhì)的濃度,或者使其完全無害化,從而盡量使其恢復到原始天然狀態(tài)[1]。城市河道承載著防洪排澇、城市供水、水土保持、生物棲息和景觀娛樂等多重功能,其水生態(tài)修復越來越引起人們的關(guān)注[2]。為長期有效保障荔城區(qū)流域的水質(zhì)和水生態(tài)環(huán)境,以水環(huán)境質(zhì)量改善為核心目標,以多目標水質(zhì)管理為保障,采用點、線、面的水環(huán)境綜合系統(tǒng)治理模式,開展物理、生物相結(jié)合的河道生態(tài)治理方案,以恢復河道的生態(tài)功能。

1 工程概況

荔城區(qū)位于福建省東南沿海中部,是莆田市的中心城區(qū)和政治、經(jīng)濟、文化中心。南洋水系地處木蘭溪南岸,河網(wǎng)密布,水系縱橫,江南水鄉(xiāng)特色明顯。莆田市南北洋平原內(nèi)河網(wǎng)縱橫交錯,內(nèi)河總長達400 km,為河網(wǎng)感潮區(qū)。北洋片主要內(nèi)河有北渠、下磨溪、延壽溪、企溪、后卓溪、鐘潭溪、溪口河、梧梓河、塘頭河等；南洋片主要內(nèi)河有渠橋河、東郊河等。項目區(qū)目前的水環(huán)境不容樂觀,河道周邊地區(qū)污水收集系統(tǒng)建設滯后,水生態(tài)脆弱,管理手段落后,港利水閘、東風橋等內(nèi)河監(jiān)測斷面水質(zhì)長期為劣V類,新度村河道、東井河等區(qū)域內(nèi)河道長期為黑臭水體。因此,南洋水系的水環(huán)境整治是消除荔城區(qū)南洋片區(qū)黑臭水體,恢復河流生態(tài)環(huán)境的迫切需要和必然要求。

2 水環(huán)境治理工程

充分調(diào)查渠橋河、洋埕河和東郊河等流域范圍內(nèi)水環(huán)境的現(xiàn)狀,提出水環(huán)境存在的問題,明確修復和治理河道的目標,對河道進行生態(tài)治理。采用河道原位處理及河道異位處理相結(jié)合的方法,凈化河道水質(zhì),并通過水系連通工程和水動力提升工程,提高水體的流動性。水生態(tài)治理技術(shù)路線見圖1。

圖1 水生態(tài)治理技術(shù)路線圖

2.1 河道內(nèi)源治理技術(shù)

項目區(qū)市政設施不完善,市政雨污水管道不健全,生活污水及初期雨水直接排入臨近河道,對周邊水體造成較大污染,河床淤積嚴重,污染的底泥發(fā)黑發(fā)臭,嚴重影響環(huán)境。因此,必須對項目區(qū)的部分河道進行清淤,清除內(nèi)源污染,同時疏通水系,起到活水的作用。

2.2 河道植被緩沖帶修復技術(shù)

河道植被緩沖帶是指河道陸域兩側(cè)岸坡邊線向外由樹木（喬、灌木）及其他植被構(gòu)成的陸地生態(tài)系統(tǒng)與水生生態(tài)系統(tǒng)的過渡帶,具有一定寬度,為河道周邊生態(tài)系統(tǒng)中各陸生物種提供棲息場所,也是河道中物質(zhì)和能量的重要來源,且能夠阻止地表徑流、廢水排放、地下徑流等所帶來的污染物進入河道,直接影響整個河道的水質(zhì)以及流域的生態(tài)景觀價值。河道緩沖帶的寬度應結(jié)合凈化污水的效果、受納水體水質(zhì)的要求,并考慮經(jīng)濟等相關(guān)因素,最終確定不同河段的寬度。緩沖帶種植的植物應考慮地面徑流,并依據(jù)項目區(qū)的實際情況合理搭配。

2.3 河道岸坡修復技術(shù)

2.3.1 自然植被護岸

自然植被的護岸種植蘆葦、菖蒲等,以恢復河道生態(tài)、修復群落結(jié)構(gòu)為主,水生植物群路可為水鳥、魚蝦和其他生物提供食物來源和棲居場所。

2.3.2 近自然護岸方式

近自然護岸主要以結(jié)實的木樁、圓木為原材料,固定河岸坡腳,防止水土流失的同時,對河岸起臨時保護作用。2.3.3 石籠護岸

生態(tài)石籠網(wǎng)是一種環(huán)保型結(jié)構(gòu),采用高強度的鍍鋅低碳鋼絲（外涂PE樹脂層）,經(jīng)機械編織而成,呈六角形籠狀,填充石塊后即可覆土綠化。生態(tài)石籠駁岸具有整體性好、適應變形能力強、施工方便、建設周期短、價格經(jīng)濟、生態(tài)性好、景觀效果突出等優(yōu)點。為了滿足石籠駁岸的安全要求,確保駁岸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗沖擊性,生態(tài)石籠網(wǎng)駁岸施工工序主要包括邊坡整理、鋪設土工布、鋪設石籠網(wǎng)、石塊裝籠、覆土、播種、上覆蓋土、澆水養(yǎng)護等。

2.3.4 生態(tài)袋護岸

隨著生態(tài)環(huán)保理念的深入,河岸生態(tài)護岸形式越來越多,生態(tài)護岸具有透水性、透氣性,增強邊坡的穩(wěn)定性。在岸邊堆放生態(tài)袋,能夠起到凈化水質(zhì)、消除波浪的效果。生態(tài)袋駁岸是自然的、有生命的、永久生態(tài)工程,是一種高級的邊坡結(jié)構(gòu)形式,生態(tài)袋多層堆疊,交叉壓實,袋之間用木刺鉤連,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,水土保持和植被生長能同步實現(xiàn)。

2.4 生態(tài)滲濾島技術(shù)

生態(tài)滲濾島技術(shù)是在工程底部回填多余土方,常水位平面鋪設水平滲濾層,在此之上再鋪設坡面滲濾層。濕地植物能夠吸收和轉(zhuǎn)換滲濾層吸收的氨氮和磷酸鹽,同時,煤渣和砂礫石層構(gòu)成的水平滲濾層和坡面滲濾層位于常水位,其處于厭氧和富氧的交替動態(tài)過程,能夠增強去污能力。

2.5 河道凈化器技術(shù)

河道凈化器主要用于水質(zhì)較差的河道,包含碳纖維生態(tài)草、生態(tài)浮床和水生植被相結(jié)合的組合型水質(zhì)凈化系統(tǒng)。針對水質(zhì)較差或者水深較深無法正常生長的水生植被,采用碳素纖維生態(tài)草技術(shù),鋪設碳素纖維生態(tài)草,對河水進行凈化。碳素纖維生態(tài)草是一種碳含量超過90%的無機高分子纖維生態(tài)草,其親和力強、吸附性強,對微生物具有激活和富集作用,且能夠凈化、改善水生態(tài)環(huán)境。在流速較小、水流較深的河道布置生態(tài)浮床,可增大水生植被的面積,對該段河流的水質(zhì)進行一定程度的生物處理,可改善該段河流的水質(zhì)。

2.6 水動力提升技術(shù)

水動力提升技術(shù),顧名思義就是利用自然水體的凈化原理,當河流流動性差、污染嚴重時,對水體進行曝氣推流,增加水體中的溶解氧,使其循環(huán)流動,破壞厭氧藻類的生存環(huán)境,抑制藻類生長繁殖,激活水體的凈化功能。通過水體曝氣凈化能夠減少水中氨氮、硝態(tài)氮和總磷的含量,提高水體的透明度,凈化水體水質(zhì),改善水環(huán)境。項目區(qū)河流曝氣主要采用太陽能曝氣、葉輪式曝氣機和提水式曝氣機。

2.7 活水鏈技術(shù)

活水鏈包括沉淀區(qū)、水生動物塘、藻類塘、挺水植物區(qū)、沉水植物區(qū)和魚類產(chǎn)卵區(qū)等六個部分,根據(jù)不同去除目標和生物多樣性目標,可增加或減少幾個處理單元?；钏溂夹g(shù)中的沉淀區(qū)是對地表徑流中的顆粒物、泥沙等進行攔截、沉淀。同時,還需要放養(yǎng)水生動物,對水體中的微生物進行凈化。浮葉植物區(qū)主要種植睡蓮等浮葉植物,浮葉植物能有效去除雨水中的氮、磷污染物質(zhì)。蘆葦床區(qū)主要種植高大挺水植被蘆葦,通過植物根系周邊的微生物作用,降解水體中的污染物。沉水植物區(qū)利用沉水植物的光合作用,有效凈化水質(zhì),提高水體透明度。水體經(jīng)活水鏈中物理、化學、生物的綜合作用,水質(zhì)大大提升。活水鏈技術(shù)示意圖見圖2。

圖2 活水鏈技術(shù)示意圖

2.8 治理布局

南洋水系治理結(jié)合各河段現(xiàn)狀和治理技術(shù)的適宜性,共分為5大區(qū)域布設治理方案。

（1）渠橋河及其支流：內(nèi)源治理工程17.1萬m3,水系連通工程6.8 ha,河道健康水生態(tài)系統(tǒng) 20.08 hm2,河道凈化器 0.99 hm2,水動力提升設備17 套,人工濕地5.8 hm2,活水鏈3.26 hm2,岸坡修復工程26.45 km 植被緩沖帶工程 5.8 km。

（2）洋埕河及其支流：水系連通工程DN500 管道220 m和泵站一座,內(nèi)源治理工程 7.37萬m3,河道健康水生態(tài)系統(tǒng)11.68 hm2,河道凈化器0.1 hm2,水動力提升設備19 套,生態(tài)滲濾島0.95 hm2,活水鏈3.64 hm2,岸坡修復工程9.06 km,植被緩沖帶工程6.6km。

（3）東郊河及其支流：內(nèi)源治理工程6.5萬m3,河道健康水生態(tài)系統(tǒng)8.22 hm2,植被緩沖帶工程3 km。

（4）東井河：內(nèi)源治理工程5.17 萬m3,水系連通工程 DN500 管道140 m和橡膠壩一座,河道健康水生態(tài)系統(tǒng)5.3 hm2,河道凈化器1.6 hm2,水動力提升設備4 套。

（5）環(huán)保整治河道：內(nèi)源治理工程1.5萬m3,河道凈化器2.9 ha,水動力提升設備6套,人工濕地0.5 hm2。

3 結(jié)語

荔城區(qū)南洋水系充分調(diào)查了流域范圍各河段的水環(huán)境現(xiàn)狀,提出水環(huán)境存在的問題,明確修復和治理河道的目標,對河道采取了針對性措施進行生態(tài)治理,逐步實現(xiàn)荔城區(qū)流域范圍水環(huán)境改善,提升河道水體自凈能力,恢復其水生態(tài)功能。