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基于河道水体修复和生态净化的河道综合整治案例分享

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发表时间:2023-03-15 13:09来源:云南省城乡规划设计研究院网址:http://www.ynghy.cn


1项目背景

随着2015年国家“水十条”出台, 2016年云南省人民政府印发《关于云南省水污染防治工作方案的通知》(云政发【2016】3 号),保山市城区内红花河、大小桥河、西大沟被列为住建部黑臭河道限期整改的黑臭河道。保山市城区内红花河等河道水环境污染问题成为市民及媒体关注的焦点,引起了市委、市政府高度重视,将黑臭河道水环境综合整治工程作为保山市城市建设的重点工程, 保山市中心城区黑臭河道综合整治工程势在必行。


作者:陶淑

2设计思路

本次整治方案的设计思路是通过重建受损或退化的河道生态系统,赋予河道一定的自净能力,达到长期保障河道水质的目标;通过河道治理与景观建设相结合,实行立体绿化,整治堤防滩地改善整体环境,体现“以人为本,回归自然”的建设理念。

方案包含河道局部防洪薄弱段改造、河道底泥疏浚、河道水生生态系统修复、河道渠道闸门改造、沿岸景观绿化带建设等河道附属工程,以及沿河排水分区管网改造等相关的市政基础设施配套工程。

3设计原则

(1)控源为本:河道水质修复以污染源控制为基础,通过制定合理的截污工程技术方案,将实现水体收纳污染负荷的总量和浓度控制。

(2)优水为先:将河道的截留污水经过污水厂深度及生态处理,满足河道水质保持及生态建设需求的水质后,作为城市水体的补水水源,改善各河道的水动力流态,实现水体的良性循环。

(3)生态修复与保育:实施河道底泥清淤、河道疏浚,通过综合技术措施与管理手段,实现底泥长期稳定的控制与管理。

(4)景观协调:结合保山地域和景观特色及原有生物和生态结构,实现黑臭河道治理技术与景观效应的协调一致,形成人水和谐的生态水系。

4整治工程方案——“截污+清淤+赋氧+生态修复+水质净化”

4.1红花河黑臭水体治理及生态修复工程

(1)项目概述

红花河起源于太保山,暗埋横穿老城区后,穿过大保高速沿保岫东路敞开布置,最终排入东河。其中红花河 I 段(太保公园~兰蕙路),共3.48km,全线为暗埋段;红花河 II 段(兰蕙路~东河段),共 1.59km,全线为敞开段,沿线村落雨水、污水、餐饮废水等均向河道倾倒。


红花河区域位置及周边环境


红花河河道沿地势而下,纵坡较大,水流具有较好的流动性。红花河同时承担了上游仁寿门河的排洪水,汛期过流流量大,洪峰流量可达55.4m3/s,流速可达 2.71m/s。红花河沿线各节点水体质量、流动性及周边环境如下表所示。


红花河沿线节点水环境特征


位置
断面尺寸
水深
流速
透明度/垃圾
护坡形式
起点
矩形/6m
~0.5m
~0.5m/s
水体黑臭、透明度几乎为 0m,沿线大排档、餐饮肆意倾倒污水
浆砌块石
中段
矩形/10~13m
~0.5m
~0.5m/s
水体黑臭、透明度几乎为 0m,沿线大排档、餐饮肆意倾倒污水,小型的污水、雨水排出口众多。
浆砌块石
末端
矩形/13m
~0.6m
~0.3m/s
水体异常黑臭、 透明度几乎为 0m,垃圾丛生,黑色漂浮物多
浆砌块石



红花河河道污染物主要来自 1)I 段暗埋段合流污水的排入;2)小桥河的污染物转输;3)敞开段沿线污水、雨水、餐饮行业排污等外源污染物的输入,据不完全统计,沿线散排排出口有 40~50 处。加之部分区段水流较缓,河底淤泥堆积,河道底泥泛复引起水体丧失自净能力,黑臭现象异常明显,并不停有气泡逸散,底部厌氧发酵使引起恶臭气体释放的主要来源。

(2)整治工程方案——“截污+清淤+补水+赋氧+生态修复”


红花河黑臭河道修复与生态建设技术路线图根据现场调研分析,并参照国内发达地区的成功经验,通过暗埋段截污工程和敞开段农村污水的截流,辅助底泥清淤和沿线机械复氧,提高水体自净功能。结合红花河污水处理厂扩建和提标改造工程,利用污水处理厂出水,补给河道,活水净水。沿河设置生态驳岸,结合景观设计,打造老城区与青华湖之间的生态景观廊道。


4.2大小桥河黑臭水体治理及生态修复工程

(1)项目概述
大小桥河发源于黄龙山,全长3.45km,属于城区南片区主要排洪河,为原城市护城河,合流污水雨水全部排入该河,历史上就是一条排污排洪兼顾的河道。通过前几年的治理,大桥河和小桥河I段(永昌路以西)用盖板掩盖,大桥河在九龙路与小桥河汇合,小桥河II段(永昌路以东)穿过大保高速之后,向北转折,沿大保高速公路于兰蕙路汇入红花河。河道治理后的断面能够满足20年一遇的洪水标准。

大小桥河区域位置及周边环境大小桥河 I 段大保高速以西段,沿岱官路暗埋接入大保高速以西变为敞开段 II段,河道沿地势而下,纵坡较大,水流具有较好的流动性。转入 II 段敞开段之后由于纵坡减小,水体流动缓慢,水深较深。小桥河现承接上游排洪水,汛期过流流量大,洪峰流量可达 11.8m 3 /s,流速可达 3.54m/s。大小桥河各节点水体质量、流动性及周边环境如下表所示。

大小桥河沿线节点水环境特征


位置

断面尺寸

水深

流速

透明度/垃圾

护坡形式

永昌路
——

——

——

暗埋段过路
——

大保高速以东

矩形/4m

~0.6m

~0.8m/s

水体发黑、透明度几乎为 0m

浆砌块石



大小桥河河道污染物主要来自 1)I 段暗埋段合流污水的排入;2)敞开段沿线无组织污染源排放;3)高速公路边沟排水等外源污染物的输入,以及河底淤泥堆积引起的内源污染,从而导致水体丧失自净能力,黑臭现象明显。

(2)整治工程方案


大小桥河敞开段黑臭河道修复与生态建设技术路线图


根据现场调研分析,并参照国内发达地区的成功经验,通过暗埋段截污工程和敞开段农村污水的截流,辅助底泥清淤和沿线机械复氧,借助在线和离线的黑臭河道处理设施和人工湿地等技术净化河水之后,再排入下游河段,提高水体自净功能。

4.3   西大沟黑臭水体治理及生态修复工程

(1)项目概述

西大沟原为北庙水库西干渠,西大沟(北八路~大沙河)全长11.74km,其中西大沟I段(北八路-金山路)、西大沟Ⅲ段(永昌路~大沙河)为散开段,分别长4.13km、2.35km。中心城区段西大沟Ⅱ段(金山路永昌路)均采用盖板掩盖(除龙泉路~隆阳路段),全长5.26km。河道断面为矩形断面,河底宽2.5~4.5米,河道深2.0米。


西大沟区域位置和周边环境


a.西大沟I段位于老城区北部,从北八路进入城区规划区,纵贯马家庄、白塔村、易畴村、王家湾、山脚村,穿入保山学院至金山路。该河段为敞开段,沿线村落众多,全长4.13km。

西大沟I段河道沿地势而下,纵坡约为 1~2‰,水流流动性较好。西大沟 I 段各节点水体质量、流动性及周边环境如下表所示。

西大沟I段沿线节点水环境特征


位置
断面尺寸
水深
流速
透明度/垃圾
护坡形式
马家庄
矩形/2.5m
~0.3m
~0.5m/s
清可见底
浆砌块石
白塔村
矩形/3m
~0.5m
~0.5m/s
清可见底,部分农村垃圾排入
浆砌块石
海棠路
矩形/4.5m
~0.6m
~0.3m/s
较为清澈,粘度较高,沿线垃圾较多
浆砌块石
保山学院
矩形/4m
~0.8m

水体有点偏黄、水中有漂浮垃圾,河底略有淤泥出现
浆砌块石


根据西大沟 I 段沿线城镇的分布和开发情况, 以及沿线的水环境质量的演替趋势, 西大沟 I 段的河道污染物主要为外源的地表径流污染、居民生活污水的无组织排放、农田菜地的面源污染汇入。

沿线尚无市政污水、雨水管道排入,水环境质量较好。

b.西大沟II段位于老城区,从金山路进入老城区,随城市开发建设河道被盖板掩盖,纵贯老城区至永昌路。该河段全线主体为暗埋段,仅在龙泉路~隆阳路之间,为敞开式敷设,沿线为建成的居住小区和商业店铺,全长5.26km。

西大沟 II 段在城区采用盖板掩埋的方式,大部分区段位于现状道路下部,河道沿地势而下,纵坡约为 1‰,水流具有一定的流动性。西大沟 II 段各节点水体质量、流动性及周边环境如下表所示。

西大沟II段沿线节点水环境特征


位置

断面尺寸

水深

流速

透明度/垃圾

护坡形式

建设路

矩形/3.5m

~0.5m

~0.3m/s

水体粘稠偏黄、透明度约 0.4m,河底垃圾堆积严重

浆砌块石

人民路

矩形/3.5m

~0.8m

~0.5m/s

水体发黑、透明度几乎为 0m,沿线有排水管道排出口

浆砌块石


根据西大沟 II 段沿线城市开发规模,以及沿线的水环境质量的演替趋势,西大沟 II 段的河道污染物主要为西侧合流制排水系统溢流和错接,即高负荷的市政污水和雨水排入西大沟,由于外源污染导致河道迅速黑臭。

根据保山市地下管线普查资料,对西大沟沿线的排水管网梳理,如下图所示。西大沟 II 段以西的合流管网均与西大沟连通,以西合流污水的排入以及雨季管网冲刷后的污染物,全部排入西大沟,严重超过水体的水环境容量,造成河道水质急剧恶化,引起黑臭。

c.西大沟III段位于老城区以南,穿过永昌路之后,变为敞开明渠,穿过龚家庄、张家屯、大保高速后,架空穿过城南防洪渠后,流入下游农田。西大沟作为历史上保山西部的主要灌溉干渠,现在南部仍旧承担着农田灌溉的重要功能,该段全长2.35km。

西大沟 III 段穿过永昌路后变为敞开段,河道沿地势而下,纵坡约为1~2‰,水流具有较好的流动性。西大沟在永昌路西侧现承接了沙滩河、柳家凹河、王官河排洪水,汛期过流流量大,洪峰流量可达 20m 3 /s,设计流速可达 3.31m/s。西大沟 III 段各节点水体质量、流动性及周边环境如下表所示。

西大沟III段沿线节点水环境特征


位置

断面尺寸

水深

流速

透明度/垃圾

护坡形式

永昌路

矩形/2m

~0.8m

~0.5m/s

水体发黑、透明度几乎为 0m,沿线有临时排放管排出口

自然护坡

城南防洪渠

矩形/4m

~0.6m

~0.5m/s

水体发黑、透明度几乎为 0m 违章倾倒污水以及餐厨垃圾渗滤液

自然护坡


西大沟 III 段河道污染物主要为外源的农业面源污染,及偶发的人为污染物倾倒事件等,沿线尚无市政污水、雨水管道排入。受上游水体污染严重影响,该段呈现明显的黑臭问题。

(2)整治工程方案

a.西大沟 I 整治方案 ——“ 生态修复”

针对西大沟 I 段水环境现状和污染源、水生态的分析结果,应对西大沟沿线农村无组织排放问题,恢复水体环境功能,西大沟沿线拟通过构建河道沿线生态缓冲区、恢复水体生态环境,提升水体环境容量,形成有效的外源污染物控制措施和沿线村镇垃圾不入河的管控机制。

西大沟I段河道水体修复和生态净化建设总体思路


b.西大沟 II 段整治方案 ——“截污+赋氧+生态修复”

针对西大沟 II 段致黑致臭的原因为沿线合流制排水管网的点源污染物输入,通过西大沟沿线建设截污管道,及老城区雨污分流改造,截断西大沟的污染源,保山市中心城区黑臭河道整治工程分别进行有针对性的排污口改造,实现截污最大化的目标。

同时通过水体机械复氧和沿线水系统生态重构,提升水体环境容量,持续维护水体水质。

c.西大沟 III
段——“清淤+赋氧+生态修复+水质净化”

西大沟III 段黑臭主要受上游转输污染物的影响,通过清淤、赋氧、生态驳岸建设等措施强化敞开段的河道自净能力,借助在线和离线的黑臭河道处理设施和人工湿地等技术净化河水之后,再排入下游河段,提升水环境质量,保障下游灌溉用水的水质水量安全。

5整治成果

通过保山市持续推进红花河、大小桥河、西大沟3条河道的综合治理工作,截止2020年底,三条黑臭水体已完成清淤24.52千米,6.49万立方米。通过实施控源截污工程,敷设沿河干管21.69千米,对21处雨污混错接点进行了改造,沿河已实现了雨污分流。

在大小桥河青华街道段及红花河南侧河畔,分别建设了防护绿化带和景观绿化带。西大沟白衣寺附近段沿河配植了特色乔木、铺设了彩色透水砖、安装了青石栏杆,把原先人人掩鼻而过的河畔变成了居民休闲散步的好去处。对于红花河大保高速以西段河道水环境品质与生态效益不佳等情况,通过增设拦水坝进行蓄水,并增设生态浮床以及曝气设备,强化生态修复功能。

通过活水保质的思路,调度北庙水库的水和转输易畴河河水对西大沟进行补水。同时,通过建设1000立方米/日、100立方米/日一体化污水处理设备各一座,600立方米/日一体化污泥脱水压榨设备一座,提高污水厂出水水质,维持景观水体所必需的水动力条件和水质条件,使河道具备长期保持景观水体的必要环境条件。

红花河治理前       红花河治理后


西大沟治理前     西大沟治理后


大小桥河治理前       大小桥河治理后


如今,3条河道水质持续改善,雨污分流率显著提高,部分河段逐步实现了水清岸绿。并且通过调查,三条河道的综合公众满意度均达到了100%。

编辑制作:云南省城乡规划设计研究院 信息中心