城市河道綜合治理生態(tài)理念探索與實(shí)踐
——以南京外秦淮河為例

黃 偉，諸 青

（長(zhǎng)江河湖建設(shè)有限公司，湖北 武漢 430010）

1 河道基本情況

1.1 外秦淮河

秦淮河位于長(zhǎng)江下游南岸，源于上游句容、淉水二河，在南京江寧區(qū)西北村匯合，自西向東流經(jīng)南京城區(qū)。秦淮河是南京市最大的地區(qū)性河流，孕育了南京古文明，被稱為南京的母親河。秦淮河下游七橋甕以下稱外秦淮河，貫穿南京主城，是南京城區(qū)重要的行洪河道，也承擔(dān)著文化、旅游、休閑等城市功能。該河道水面開闊，河口寬約100 m，最窄處約75 m，最寬處約180 m。

1.2 河道淤積特征

根據(jù)放水期影像、上一輪整治斷面、近期測(cè)量斷面等資料，工程段河道淤積嚴(yán)重，近岸處尤為厲害。河道全段普遍淤積嚴(yán)重，主要淤積部位在河床兩側(cè)的坡腳。河道淤深逐年增加以致過(guò)水?dāng)嗝鏈p少，近年來(lái)有加速趨勢(shì)，遇大洪水時(shí)造成主泓沖刷。淤泥普遍含塊石、預(yù)制塊、樁頭、木樁等塊狀物。根據(jù)水下測(cè)量，沿河河底基本上有塊石分布、不均勻，局部河段石塊較多。

根據(jù)勘察結(jié)果，河道淤泥主要成分為沉積土，主要分布于河床的淺部，呈灰黑色、青灰色，含磚瓦碎塊，層厚0.30～2.50 m，有機(jī)質(zhì)含量約4.87%。根據(jù)顆粒成分分析，河道淤泥大于0.075 mm 粒徑的土粒含量少于25%，塑性指數(shù)Ip=13.5＞10，液限WL=43.3＞40，由此判斷為高液限黏土。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)掃測(cè)，水下障礙物共有47處，分為圓形和長(zhǎng)條形2種。淤泥量較大，不僅占用河道行洪斷面，阻礙洪水下泄，而且造成水位壅高，影響河道行洪。

外秦淮河表層沉積物中總氮含量介于1 579.1～1 958.2 mg/kg，平均值為1 741.3 mg/kg；總磷含量介于519.9～617.2 mg/kg，平均值為565.1 mg/kg。由此可見，外秦淮河表層底泥長(zhǎng)期積累了大量的氮磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)其水體及下游秦淮河水質(zhì)具有較大的潛在威脅，特別是夏季高溫時(shí)大量的營(yíng)養(yǎng)鹽將會(huì)釋放進(jìn)入水體引起二次污染[1]。

1.3 水環(huán)境特征

1.3.1 水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果

根據(jù)外秦淮河清淤工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則要求以及南京市水功能區(qū)劃分情況，布設(shè)11個(gè)地表水監(jiān)測(cè)斷面，具體情況詳見表1。

表1 地表水監(jiān)測(cè)斷面情況

經(jīng)監(jiān)測(cè)，結(jié)果如下：①七橋甕、武定門閘、飲馬橋、水西門大橋、清涼門大橋、草場(chǎng)門大橋、三汊河口、淤泥尾水排放口下游500 m 斷面總氮超標(biāo)，其他各項(xiàng)監(jiān)測(cè)因子均可達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2022）Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)倍數(shù)分別為1.17、1.31、1.37、0.07、1.62、1.51、1.64、1.49 倍；②中和橋和鳳臺(tái)橋斷面總氮、總磷均超標(biāo)，其他各項(xiàng)監(jiān)測(cè)因子均可達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2022）Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，總氮超標(biāo)倍數(shù)分別為1.31、1.71 倍，總磷超標(biāo)倍數(shù)分別為0.07、0.13 倍；③漢中門大橋斷面所有因子均可達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2022）Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。

1.3.2 水污染現(xiàn)狀分析

基于南京市主城區(qū)雨污分流工程的實(shí)施，外秦淮河水質(zhì)已得到明顯改善，但部分?jǐn)嗝嫠w總氮、總磷仍存在超標(biāo)現(xiàn)象，超標(biāo)主要原因?yàn)閮?nèi)源污染。外秦淮河主城段淤積較為嚴(yán)重，淤積污染物長(zhǎng)期積累使得底泥中的污染物向水體中釋放，對(duì)外秦淮河水質(zhì)造成二次污染。外秦淮河經(jīng)歷年多次整治，已完成外源控污、岸坡整治、引補(bǔ)水及河岸綠化提升等工作。經(jīng)調(diào)查，目前外秦淮河基本無(wú)污水排放口，河道水質(zhì)除部分?jǐn)嗝婵偟⒖偭壮瑯?biāo)外，其他各項(xiàng)監(jiān)測(cè)因子均可達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2022）Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。河坡大部分硬化，岸帶生態(tài)緩沖工程較弱，水生態(tài)功能尚需加強(qiáng)。

2 存在問(wèn)題

2.1 淤泥沉積，污染水質(zhì)

近年來(lái)，外秦淮河水質(zhì)已得到明顯改善，但部分?jǐn)嗝嫠w總氮、總磷存在超標(biāo)現(xiàn)象，超標(biāo)主要原因?yàn)椋孩賰?nèi)源污染：外秦淮河主城段淤積較為嚴(yán)重，淤積污染物長(zhǎng)期積累使得底泥中的污染物向水體中釋放，對(duì)秦淮河水質(zhì)造成二次污染；②外源污染：秦淮河上游部分河段雨污分流不徹底，使得部分城市污水進(jìn)入河道。外秦淮河底泥污染以總氮、總磷污染為主，有機(jī)質(zhì)污染相對(duì)較輕。其中，表層底泥總氮、總磷釋放量超過(guò)地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，其污染物釋放導(dǎo)致水體中溶解氧濃度降低，嚴(yán)重影響水質(zhì)。

2.2 河道淤塞，影響行洪

根據(jù)河道水下地形及斷面測(cè)量情況可知，河道淤積現(xiàn)狀主要有以下幾個(gè)特征：①河道全段普遍淤積嚴(yán)重，主要淤積部位在主河床兩側(cè)的坡腳（主泓淤積不明顯，局部存在沖刷），尤其近岸碼頭附近淤積更加嚴(yán)重；②河道淤深逐年增加，近年來(lái)有加速趨勢(shì)，遇大洪水時(shí)造成主泓沖刷，洪水過(guò)后泥砂多沉積于河坡；③河道淤泥普遍含塊石、預(yù)制塊、樁頭、木樁等塊狀物，上游含量較少，下游含量較大，塊石粒徑約0.1～0.5 m，橋下塊石、混凝土塊較聚集；④河道淤泥量大，據(jù)最新測(cè)量成果計(jì)算河道規(guī)劃斷面淤積量約99.38 萬(wàn)m3，不僅占用河道行洪斷面，阻礙洪水下泄，而且造成水位壅高，影響河道行洪[2，3]。

2.3 淤積抬高河床，威脅游船安全

外秦淮河作為南京城內(nèi)主要景觀河道，游船使用頻繁，但游船碼頭近年來(lái)淤積越來(lái)越多，近碼頭處因長(zhǎng)年淤積，河床標(biāo)高超過(guò)5.5 m，常水位時(shí)水深僅1.0 m，不能滿足游船吃水深度要求，嚴(yán)重影響船舶停靠。

3 生態(tài)治理必要性

3.1 減少內(nèi)源污染、改善河道水環(huán)境的需要

外秦淮河全段淤積嚴(yán)重。根據(jù)泥質(zhì)分析報(bào)告，外秦淮河底泥污染以總氮、總磷污染為主。淤積污染物長(zhǎng)期積累，使得底泥中的污染物向水體中釋放，對(duì)秦淮河造成二次污染，影響河道水質(zhì)，也對(duì)兩岸景觀產(chǎn)生不利影響。為改善水環(huán)境需進(jìn)一步減少內(nèi)源污染，亟需將河道底泥清除。

3.2 恢復(fù)河道行洪能力的需要

外秦淮河是南京主城區(qū)重要的行洪河道。經(jīng)過(guò)2006 年的綜合整治，外秦淮河行洪、防洪能力大大提升，但日常清淤體制不完善，河道逐年淤積、河床抬高，河道過(guò)流斷面不斷縮小，大洪水時(shí)洪水下泄困難，壅高河道水位，加大了流域防汛壓力。2015、2016 年秦淮河流域持續(xù)強(qiáng)降水，加上下游長(zhǎng)江高潮位頂托，河道洪水位不斷刷新歷史記錄，流域防洪壓力巨大。因此，以水環(huán)境治理為契機(jī)疏浚河道以恢復(fù)行洪能力是適當(dāng)?shù)暮捅匾摹?/p>

3.3 保障水上游船安全的需要

根據(jù)2020 年測(cè)量成果和近年來(lái)游船管理單位反饋，游船碼頭河段淤泥頂標(biāo)高已超過(guò)5.5 m，非汛期局部最淺處水深不足1.0 m，游船靠岸困難，部分河段已不能滿足航行要求，存在航行安全隱患。河道石頭城公園段每年開展龍舟競(jìng)賽活動(dòng)，淤泥隨岸坡堆積，影響龍舟靠岸；水深較淺，行船時(shí)因水體擾動(dòng)造成水中懸浮物指標(biāo)升高，影響水質(zhì)。因此，亟需對(duì)該段河道及碼頭段進(jìn)行清淤，保證船運(yùn)安全，恢復(fù)河道正常旅游功能。

4 生態(tài)治理工程內(nèi)容

4.1 治理目標(biāo)

此次生態(tài)治理工程目標(biāo)為進(jìn)—步減少內(nèi)源污染、改善水環(huán)境，同時(shí)結(jié)合流域防洪規(guī)劃要求，拓浚河道斷面，提高防洪排水能力，從而使工程段外秦淮河能更好地服務(wù)南京經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，滿足人民群眾生活需要。

4.2 工程任務(wù)與規(guī)模

4.2.1 工程任務(wù)

根據(jù)外秦淮河清淤工程的要求，對(duì)外秦淮河中和橋至三汊河口閘段河道實(shí)施清淤，以減少內(nèi)源污染，同時(shí)結(jié)合流域防洪規(guī)劃要求，恢復(fù)河道斷面，提高行洪能力。

（1）清除污染底泥。污染物長(zhǎng)期淤積聚集，氮磷、重金屬等有害物在條件適合時(shí)會(huì)釋放至達(dá)標(biāo)水體中，影響河道水質(zhì)，破壞水生態(tài)。為鞏固前期水環(huán)境治理成效，亟需清除污染底泥，減少內(nèi)源污染。

（2）改善水環(huán)境。水環(huán)境治理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。結(jié)合本次底泥的清除和無(wú)害化處置，在前期濱水環(huán)境提升工程的基礎(chǔ)上，因地制宜對(duì)具備條件的河岸進(jìn)行生態(tài)改造、生態(tài)修復(fù)，恢復(fù)水生動(dòng)植物水生態(tài)環(huán)境，改善濱水環(huán)境。

（3）確保行洪安全。外秦淮河是南京主城的重要排水通道，也是秦淮河流域重要的行洪通道，自2006 年環(huán)境綜合治理以來(lái)，已多年未進(jìn)行系統(tǒng)清淤，河道淤泥淤積抬高了河床，縮小了過(guò)流斷面，大洪水時(shí)河道水面顯著壅高，防汛壓力增大。本次以水環(huán)境治理為契機(jī)，拓浚河道以恢復(fù)河道行洪能力。

（4）保障水上活動(dòng)。生態(tài)治理段外秦淮河位于南京老城、主城，水面開闊，濱水區(qū)域人口眾多，已成為市民休閑重地和展示南京風(fēng)貌的窗口，沿岸特別是水木秦淮一線常年舉辦水上活動(dòng)——賽龍舟、賽艇、游覽。日趨嚴(yán)重的航道淤積，再加上近岸的老駁岸遺留結(jié)構(gòu)，給水上活動(dòng)帶來(lái)安全隱患。以水環(huán)境治理為契機(jī)，浚深航道能保證行船安全，促進(jìn)文旅事業(yè)發(fā)展。

4.2.2 工程規(guī)模

外秦淮河河道淤積量大，河道底泥中總氮、總磷含量部分檢測(cè)斷面介于安全級(jí)和最低級(jí)之間，底泥中污染物釋放影響河道水體總氮、總磷指標(biāo)，對(duì)河道水環(huán)境造成不利影響；河道淤積嚴(yán)重后占用河道行洪斷面，影響河道整體行洪安全，對(duì)河道內(nèi)游船運(yùn)行產(chǎn)生不利影響，亟需對(duì)河道進(jìn)行清淤，減少內(nèi)源污染、擴(kuò)大行洪斷面并為游船運(yùn)行提供安全保障。結(jié)合前期治理成果、流域規(guī)劃要求，對(duì)外秦淮河中和橋至三汊河口閘長(zhǎng)約13.35 km 河段進(jìn)行清淤，清淤量約99.38萬(wàn)m3，工程主要建設(shè)內(nèi)容如下。

（1）河道清淤。①清淤斷面：以原外秦淮河設(shè)計(jì)斷面坡比及秦淮河流域規(guī)劃為基準(zhǔn)，結(jié)合邊坡穩(wěn)定及現(xiàn)狀確定河道清淤斷面：河底高程1.0 m，近三汊河口閘漸變至0；河底寬一般不小于40 m，局部最窄處寬23 m，最寬約70 m；河坡按原設(shè)計(jì)斷面不陡于1∶3。②清淤方案：主體河道考慮河道引排水管理、水上運(yùn)動(dòng)、水上游線及周邊市民生產(chǎn)生活需求，采用2 種施工工藝，其中主河段采用環(huán)保絞吸式挖泥船挖泥（輔以鏟斗挖泥船清障）→管道輸泥→淤泥固化（機(jī)械一體化脫水）→陸運(yùn)棄土；局部采用橋梁及碼頭下部挖泥船清淤，較為困難淤積段采用水下清淤機(jī)器人清淤→淤泥固化（機(jī)械一體化脫水）→陸運(yùn)棄土。

（2）河坡防護(hù)。對(duì)樁號(hào)K12+850—K13+220 左岸長(zhǎng)約380 m 范圍邊坡進(jìn)行拋石防護(hù)。

（3）河岸生態(tài)修復(fù)。①常水位以下：結(jié)合河道條件及水環(huán)境提升需求，在水面開闊河段，利用結(jié)構(gòu)改造后的淤泥，對(duì)水下近岸淺水區(qū)域硬質(zhì)化護(hù)岸進(jìn)行“軟化”改造，培植適宜的水生植物群落，可以提升環(huán)境質(zhì)量并起到改善水質(zhì)作用，也可消納少量淤泥[4]。布置9 處長(zhǎng)約1.67 km 生態(tài)植被段落進(jìn)行生態(tài)修復(fù)改造，考慮挺水植物在洪水期淹沒(méi)時(shí)不易存活的特性，因此選取沉水植物，以挺水植物適當(dāng)補(bǔ)充。由于岸坡主要是硬質(zhì)化護(hù)岸，所以對(duì)淤泥進(jìn)行改良作為種植土，種植水生植物[5]。本次生態(tài)修復(fù)共種植挺水植物約1.06 萬(wàn)m2。外秦淮河自身魚類豐富并與其他河道連通，因此不補(bǔ)充魚類，底棲生物只保留刮食性軟體動(dòng)物和蝦類，并按照平常的50%適當(dāng)補(bǔ)投。②常水位以上：對(duì)武定門樞紐段迎水側(cè)現(xiàn)有的長(zhǎng)1.30 km 花池進(jìn)行改造，清除現(xiàn)有綠化、覆土及下部硬質(zhì)護(hù)坡后，回填種植土，種植常綠灌木等。

5 結(jié)論及建議

（1）外秦淮河河道淤積量大，河道底泥中總氮、總磷含量部分檢測(cè)斷面超標(biāo)，對(duì)河道水環(huán)境不利，且河道淤積占用行洪斷面，影響行洪安全，對(duì)游船運(yùn)行產(chǎn)生威脅，亟需清除河道底泥99.38 萬(wàn)m3，減少河道內(nèi)源污染，促進(jìn)河道水環(huán)境改善。

（2）應(yīng)以此次河道生態(tài)治理為契機(jī)，完善智能管理體系，提升管護(hù)能力。施工期采用智慧工地系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)差別化管理、安全監(jiān)控、施工設(shè)備智能終端控制；運(yùn)行期利用智慧水務(wù)系統(tǒng)，智能監(jiān)測(cè)水質(zhì)、水情、沖淤狀況，建立常態(tài)化清淤機(jī)制，保障河道水環(huán)境安全穩(wěn)定。