鄒 民
(深圳市廣匯源環(huán)境水務(wù)有限公司,廣東 深圳 518021)
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市管網(wǎng)存在錯接、混接、污水偷排、漏排現(xiàn)象,城市小流域河道普遍暗渠化,缺乏有效管理,城市管網(wǎng)無法完全理清等,形成污水直排入河、雨污水混流直排入河、城市小流域河道水環(huán)境極差、河道水質(zhì)黑臭嚴(yán)重、河道底泥淤積嚴(yán)重、河道運維管理困難、污水溯源排查困難、河道施工困難等問題。
城市小流域河道水質(zhì)的好壞將影響到大河水環(huán)境的好壞,城市小流域河道水環(huán)境綜合治理的成效也將影響大河水環(huán)境綜合治理的成效。城市小流域河道水環(huán)境綜合治理工作是一件系統(tǒng)、復(fù)雜、需要細(xì)心與耐心的工作。城市小流域河道水環(huán)境綜合治理思路可從水安全治理、水質(zhì)改善、水生態(tài)修復(fù)、水景觀四個方面進(jìn)行考慮,文章將對具體思路及措施進(jìn)行詳述。
文中城市小流域河道是指河道主體大部分暗渠化,河道主體全部位于建成區(qū)內(nèi)的河道。文章將以深圳市南山區(qū)雙界河安樂支渠為例,綜合論述該類河道水環(huán)境綜合治理的思路、存在問題、解決方法。
安樂渠屬于雙界河一級支流,河道起點位于南海立交下方北環(huán)大道右側(cè)處,于雙界河寶安大道上游匯入雙界河。安樂渠主河道全長1432m,中下部存在長395m的明渠,河道上游由兩條市政雨水箱涵連通河道,市政雨水箱涵分布于北環(huán)大道兩側(cè)機(jī)動車道下部,分別長約1879m和962m,雨水箱涵最終接市政雨水管,管徑為0.6~1.2m。
安樂渠流域地處低緯南亞熱帶地區(qū),流域面積為1.69km2,氣象特征是高濕多雨,日照長。雨量年內(nèi)分配不均,汛期4—9月份的降雨量約占年雨量的85%,年際變化大。臨近流域的鐵崗雨量站資料表明:多年平均年降雨量為1578.0mm,年最大降雨量為2382.4mm,年最小降雨量為777.0mm,年最大降雨量是年最小降雨量的3.1倍。多年平均氣溫為22.4℃,極端最高氣溫為38.7℃,極端最低氣溫為0.2℃,多年平均濕度為73%,多年平均年蒸發(fā)量1322.0mm。常年主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng),冬季多為東北風(fēng),多年平均風(fēng)速為3.2m/s。
安樂渠存在如下幾個主要問題,該類問題也是目前城市小流域河道存在的普遍性問題。
(1)河道暗渠化嚴(yán)重:安樂渠主河道全長1432m,明渠段長395m,暗渠化達(dá)72.4%,其支流已100%暗渠化。
(2)生態(tài)系統(tǒng)脆弱:安樂渠河岸硬質(zhì)化達(dá)100%,河床硬質(zhì)化達(dá)73%,其支流河床、河岸硬質(zhì)化達(dá)100%,河道內(nèi)魚蝦基本滅絕,河道水質(zhì)均不達(dá)地表Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn),明渠段岸坡植被種類單一,位于高架橋下,長期無陽光照射。
(3)河道水質(zhì)污染嚴(yán)重:安樂渠河道內(nèi)水體黑臭明顯,底泥淤積嚴(yán)重,水質(zhì)檢測BOD、COD、氨氮、總磷、溶解氧均遠(yuǎn)超地表Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)。
(4)河道直接承接城市雨水管:安樂渠河道兩岸有大量雨水管直接接入。
(5)運維管理難度大:河道暗渠化嚴(yán)重,基本位于市政道路下方,管理人員無法定期進(jìn)行有效巡視;河道流域面積小,容易被長期忽視,無專人進(jìn)行管理,也未進(jìn)行系統(tǒng)化、專業(yè)化管理及研究。
(6)施工難度大:施工區(qū)域均處于主要市政道路范圍內(nèi),涉及臨時交通管制,電力、電信、給水、燃?xì)獾裙芫€遷改保護(hù)等問題,涉及多個行政管理部門;施工機(jī)械進(jìn)出場困難或無法進(jìn)場,暗涵內(nèi)材料運輸、施工操作、施工員逃生等空間有限;施工屬于有限空間作業(yè),該類施工危險系數(shù)大、施工及管理難度大。
(7)整體打造施展空間有限:河道位于建城區(qū),兩岸用地均已有詳細(xì)規(guī)劃,并兩岸房屋林立,明渠段長度有限,可施展空間有限。
針對安樂渠現(xiàn)狀情況,從水安全治理、水質(zhì)改善、水生態(tài)修復(fù)、水景觀四個方面進(jìn)行考慮,提出了“三清源、一保質(zhì)、一修復(fù)、一達(dá)標(biāo)”的總體治理思路,三清源即控制外源、削減內(nèi)源、污染源溯源;一保質(zhì)為保障暗渠水質(zhì);一修復(fù)為有限生態(tài)修復(fù);一達(dá)標(biāo)為河道防洪達(dá)標(biāo)。
3.2.1控制外源
控制外源的主要手段為小區(qū)的正本清源、河道沿河截污??刂仆庠词呛拥浪|(zhì)改善最直接有效的工程措施,也是采取其他技術(shù)措施的前提。通過正本清源的實施,可以有效控制末端污染源入河,達(dá)到源頭雨污分流的目的??紤]到少許偷排、漏排情況,地下雨水管線無法100%保證全部雨污分流成功等情況,通過在箱涵設(shè)置截流槽、截流管將沒有納入雨污分流系統(tǒng)的污水進(jìn)行截流,最大限度實現(xiàn)雨污分流,進(jìn)行現(xiàn)狀雨污混流整改,消除現(xiàn)有點源,杜絕新增污染源的產(chǎn)生。
3.2.2削減內(nèi)源
河道底泥污水是河道水質(zhì)污染的主要原因之一,底泥中含有工業(yè)污染混合物、生活污染混合物等,對河道進(jìn)行清淤疏浚是削減內(nèi)源污染的必備手段。它可快速降低黑臭水體的內(nèi)源污染負(fù)荷,避免其他治理措施實施后,污泥污染物向水體釋放,河道水質(zhì)出現(xiàn)反潮現(xiàn)象。
3.2.3污染源溯源
對河道兩岸沿線混流、污水排放口進(jìn)行溯源排查,查出污染源。一般污染源的主要原因是雨污水管接駁錯誤、污水管破損、小區(qū)為雨污混流管等,因此,須對市政雨污水管進(jìn)行錯接整改、雨污分流、破損替換或修復(fù)。
3.2.4水質(zhì)保質(zhì)
水質(zhì)保質(zhì)措施主要為在河道內(nèi)設(shè)置水質(zhì)凈化處理設(shè)施。它主要采用接觸氧化工藝,通過生物氧化法削減雨季污染物入河對河道水質(zhì)的污染,可在河床或有條件的地方分段設(shè)置凈化設(shè)施。凈化設(shè)施主要原理是通過生物處理方式有效降低水NH3-N,提高水體溶解氧、氧化還原電位,減少雨季污染物。有條件的可對河道進(jìn)行補水。
3.2.5有限生態(tài)修復(fù)
在安樂渠生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)如此薄弱的地方,也應(yīng)考慮在有條件位置即河道明渠段進(jìn)行有限的生態(tài)景觀修復(fù)。有限的修復(fù)手段包括對硬質(zhì)駁岸拆除重建成生態(tài)性駁岸或進(jìn)行景觀植物軟性化遮擋,對硬質(zhì)河床軟處理后可分層次種植一些沉水植物、浮水植物和挺水植物,對岸上進(jìn)行生態(tài)景觀設(shè)計,對河道進(jìn)行生態(tài)景觀補水等手段。
3.2.6水安全達(dá)標(biāo)治理
水安全問題永遠(yuǎn)是河道治理不變的主題曲。經(jīng)過多年發(fā)展,深圳市主要河流基本完成河道綜合整理,其防洪能力已達(dá)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn),但依舊存在一些小支流的局部河段行洪斷面無法滿足相應(yīng)的防洪標(biāo)準(zhǔn)要求,在河道進(jìn)行水環(huán)境綜合治理時,需同步考慮河道行洪安全的復(fù)核,對不滿足行洪安全的河段須結(jié)合景觀布置進(jìn)行河床拓寬或河岸加高等處理措施。特別是為保障河道水質(zhì),在箱涵內(nèi)鋪設(shè)沿河截流管等設(shè)施將縮小箱涵的行洪斷面,對河道行洪安全影響比較大,因此更需要對河道行洪安全進(jìn)行復(fù)核。水環(huán)境綜合治理最終的方案確定需結(jié)合生態(tài)景觀、行洪安全、水質(zhì)保障等多種需求進(jìn)行選取。
有限空間是指封閉或者部分封閉,與外界相對隔離,出入口較為狹窄,自然通風(fēng)狀況不良,易發(fā)生中毒和窒息、淹溺、觸電、塌方、火災(zāi)、爆炸等故事的空間(如暗渠、暗涵化河道)。城市小流域河道的暗渠、暗涵屬于有限空間,在暗渠、暗涵進(jìn)行施工作業(yè)即為有限空間作業(yè)。
勘察設(shè)計單位前期需對現(xiàn)場進(jìn)行精細(xì)化查勘,查勘內(nèi)容包括道路結(jié)構(gòu)、箱涵邊線20m范圍內(nèi)的綜合管線、暗涵結(jié)構(gòu)、暗涵尺寸、上下游出水口尺寸、上游排水戶等內(nèi)容。
施工組織設(shè)計方案中須考慮防毒、通風(fēng)、檢測、防護(hù)、照明、安全帶、通訊設(shè)備、應(yīng)急救援設(shè)備等措施;須考慮機(jī)械、材料等進(jìn)出場位置選點方案,條件較好處可利用箱涵上下游進(jìn)、出口,較差處建議對箱涵進(jìn)行破口,建議破口間距為100m/處;須考慮工作人員逃生方案,建議40m設(shè)置一處逃生口或另外設(shè)置一條避水逃生通道;須考慮上游排水個體戶進(jìn)行摸查,理清排水戶排水規(guī)律,做好上游來水導(dǎo)流及工作人員撤離工作;須復(fù)核旱季水量,結(jié)合現(xiàn)場實際情況進(jìn)行圍堰導(dǎo)流措施。同時,勘察設(shè)計單位須密切與施工單位進(jìn)行溝通交流,及時發(fā)現(xiàn)與處理施工中存在的問題。
通過“三清源、一保質(zhì)、一修復(fù)、一達(dá)標(biāo)”的總體治理思路及“控制外源、消減內(nèi)源、污染源溯源、水質(zhì)保質(zhì)、生態(tài)修復(fù)、水安全達(dá)標(biāo)治理”具體治理措施,安樂渠的河道水質(zhì)及脆弱的生態(tài)景觀環(huán)境得到極大改善。文章僅對城市小流域河道存在的具體問題、治理思路及措施、有限空間作業(yè)總體思路進(jìn)行了淺析,還存在許多不足之處,如安全施工保障措施、后期運維管理、河道生物物種多樣性修復(fù)、有限空間作業(yè)實操性等方面未進(jìn)行深入分析,考慮到各項項目均有各自特點,最終還是須從項目本身實際情況出發(fā)進(jìn)行設(shè)計施工,以期為水利行業(yè)人員遭遇類似城市小流域河道綜合治理項目時提供參考與借鑒。