韓建設(shè)
(開封市城區(qū)黑崗口引黃管理處,河南 開封 475002)
惠濟(jì)河是淮河流域渦河水系的一條支流,從開封市區(qū)發(fā)源,河道全長174 km,最終在安徽省亳州市譙城區(qū)賈莊匯流入渦河,涉及河南省共6 個縣區(qū),540 多萬人,耕地31 萬hm2。100 km2以上支流共有14 條。開封市內(nèi)全長約67 km,其中市區(qū)段長約11 km,杞縣全長約31 km,祥符區(qū)全長約25 km,流域面積1 370 km2,最大過水能力除澇363 m3/s,防洪554 m3/s,是開封市和豫東平原地區(qū)一條骨干除澇排洪河道。
在惠濟(jì)河干流進(jìn)行水質(zhì)采樣檢測。根據(jù)檢測水質(zhì)的采樣數(shù)據(jù),對惠濟(jì)河開封段主干流水體污染情況進(jìn)行了初步分析。
采樣檢測指標(biāo)包括常規(guī)水文指標(biāo)如水深、流量、流速,水質(zhì)指標(biāo)包括ph、COD、總氮等,具體數(shù)據(jù)如表1。
表1 惠濟(jì)河水質(zhì)采樣檢測數(shù)據(jù)表
采用水質(zhì)綜合污染指數(shù)法對采樣點位進(jìn)行核算,綜合評價惠濟(jì)河開封段水質(zhì)現(xiàn)狀。評價項目為DO、COD、氨氮和總磷四項,對標(biāo)地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)。計算結(jié)果見表2。
表2 惠濟(jì)河水質(zhì)綜合污染指數(shù)表
根據(jù)結(jié)果,重度污染和嚴(yán)重污染水質(zhì)狀況級別在惠濟(jì)河開封段12 個采樣檢測點位中占了絕大多數(shù),只有柏滋溝-惠濟(jì)河匯流處由于引黃水的注入,為較好的水質(zhì)狀況級別,惠濟(jì)河開封段主干流水質(zhì)整體現(xiàn)狀較差,亟須污染治理與水質(zhì)提升。
氨氮為惠濟(jì)河開封段主要超標(biāo)污染物,水樣分析氨氮濃度顯示12 個監(jiān)測點位均超過了地表水V 類限值。僅有馬家河-惠濟(jì)河匯流處和柏滋溝-惠濟(jì)河匯流處兩個采樣點位氨氮濃度達(dá)到了地表水IV類的限值要求?;轁?jì)河開封全段水體中氨氮濃度的空間分布類似于水質(zhì)綜合污染指數(shù)分布,明顯地存在上游比下游高的現(xiàn)象。同時,注入柏滋溝黃河水沖刷惠濟(jì)河開封段,十分明顯的作用是下游的氨氮濃度下降了。
惠濟(jì)河開封段排污口共有90 多個,主要集中分布在開封市區(qū)段,均為生活污水排放口,惠濟(jì)河排污口主要有連續(xù)性排放和間歇性排放兩種排放方式,其中連續(xù)性排放排污口共16個,均分布在開封市區(qū)。
開封市工業(yè)廢水、生活污水及地面徑流主要受納河流是惠濟(jì)河。根據(jù)開封市統(tǒng)計年鑒,每年排放約9 600 萬t 的生活廢水和6 200 萬t 的工業(yè)污水。按照一般城鎮(zhèn)污水水質(zhì),即COD濃度180 mg/L,氨氮濃度20 mg/L,總氮30 mg/L,TP濃度5 mg/L。估算點源污染負(fù)荷排放量:氨氮3 157 t/a,總氮4 737,COD 28 420,TP 794 t/a。
3.2.1 城鎮(zhèn)徑流
參照《飲用水源區(qū)劃》及《全國水環(huán)境容量核定技術(shù)指南》,年暴雨徑流污染物流失量標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)為:氨氮12,COD50 t/a,根據(jù)全市降水量、管網(wǎng)覆蓋率、地形和人口條件,雨水修正系數(shù)、管網(wǎng)修正系數(shù)、地形修正系數(shù)和入口系數(shù)分別取1.01,1.20,1.00 和0.30,進(jìn)而估算暴雨徑流污染物:COD 和氨氮的流失量分別為18.01 t/a和4.33 t/a。
3.2.2 農(nóng)田徑流
化肥和農(nóng)藥的施用是農(nóng)田退水的主要污染物來源,排放量按照農(nóng)業(yè)用地現(xiàn)狀情況以及農(nóng)業(yè)用地產(chǎn)污系數(shù),估算目前農(nóng)田徑流COD 的排放量約9 700 t/a、入河量970.0 t/a;氨氮的排放量2,900 t/a和入河量290.0 t/a。入河系數(shù)取10%。
由上述估算結(jié)果可知,入河污染物的主要貢獻(xiàn)者仍是工業(yè)廢水和城市生活污水,其次是農(nóng)田徑流污染,占比例最小的是城鎮(zhèn)暴雨徑流污染。
根據(jù)計算水環(huán)境容量結(jié)果可知,馬家河和上惠河也已出現(xiàn)負(fù)值,且其他斷面已接近飽和狀態(tài);總氮水環(huán)境容量已達(dá)負(fù)值是惠濟(jì)河流域各斷面的普遍現(xiàn)象,且總磷污染嚴(yán)重,說明水體自我凈化能力已喪失,任何廢水已不能再接納,水環(huán)境治理工作亟須開展,恢復(fù)正常的水體水環(huán)境功能。具體惠濟(jì)河各斷面水環(huán)境容量值見表3。
表3 惠濟(jì)河各斷面水環(huán)境容量表(單位:t/a)
5.1.1 排水系統(tǒng)改造
排水系統(tǒng)改造針對雨污混接嚴(yán)重區(qū)域進(jìn)行,智能分流井建造在主要排口,旱流污水和部分雨天溢流污水分流至調(diào)蓄設(shè)施和污水處理廠處理后排放,暴雨時雨水溢流至河道,不妨礙行洪。
5.1.2 截污納管
排查區(qū)域內(nèi)水系沿岸排放口,并處理污水排放口及有混接的雨水排放口,截流、封堵及在排口設(shè)置生態(tài)處理設(shè)施等是處理手段。區(qū)域內(nèi)管網(wǎng)收集系統(tǒng)進(jìn)一步完善。
5.1.3 分散式點源處理設(shè)施
若區(qū)域內(nèi)部分點源污染排放量大,對水體污染較為嚴(yán)重,截污難度大,管網(wǎng)改造存在條件限制,可設(shè)置分散式處理設(shè)施在點源污染處,經(jīng)過設(shè)施處理后的生活污水排放水體,水中的污染物可高效去除。
5.2.1 修復(fù)岸帶
生態(tài)修復(fù)已經(jīng)硬化的河岸,主要方法有生態(tài)混凝土護(hù)岸、原位修復(fù)等。
5.2.2 曝氣復(fù)氧技術(shù)
水體中溶解氧含量的增加宜采用水車式、葉輪式、微孔式等增氧曝氣技術(shù),增強(qiáng)水體自凈功能、恢復(fù)水體的生態(tài)系統(tǒng)、有效治理河道污染的措施。
5.2.3 多樣性水生態(tài)修復(fù)
摸清水體水生貧化度、在改善明顯生境條件上,構(gòu)建,水生植物的人工種植,投放微生物及水生動物的人工放養(yǎng),構(gòu)建穩(wěn)定、功能完整多樣性水生態(tài)修復(fù)的群落手段。
惠濟(jì)河流域生態(tài)治理的核心信息化是智慧水利支撐系統(tǒng),系統(tǒng)建設(shè)包含水工建筑物自動化監(jiān)控、水生態(tài)動態(tài)監(jiān)管、流域水環(huán)境在線實時監(jiān)測、涉水大數(shù)據(jù)分析研判、智慧化流域治理項目運(yùn)營等多個方面的功能需求。
通過水利工程建設(shè)實施,提高開封市現(xiàn)狀的城市防洪能力,減輕城區(qū)洪澇水的壓力,并充分利用有效水資源,解決惠濟(jì)河生態(tài)基流問題,改善生產(chǎn)條件,實現(xiàn)糧食和經(jīng)濟(jì)作物的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),促進(jìn)該流域內(nèi)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展,振興開封經(jīng)濟(jì),特別對流域內(nèi)防洪除澇灌溉起著舉足輕重的作用。
實施原則:優(yōu)先治理城鎮(zhèn)防洪河段及無堤河段,解決中小洪水即漫灘行洪的問題;兼顧上下游、左右岸的利益,優(yōu)先治理涉及市、縣邊界的河段,緩解跨市(縣)水事矛盾;提高惠濟(jì)河干流的整體防洪標(biāo)準(zhǔn)。
依托開封市古城風(fēng)貌,建設(shè)水美景美城市更美的生態(tài)環(huán)境。應(yīng)考慮規(guī)劃范圍內(nèi)居民的要求,做好景觀規(guī)劃設(shè)計,創(chuàng)造郁郁蔥蔥、湖畔垂柳、水天一色的宜居生態(tài)環(huán)境。根據(jù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)自然種植植物,人與自然和諧相處,人與景融為一體。
富有開封特色休閑生態(tài)空間個性化塑造應(yīng)富有創(chuàng)意。因勢利導(dǎo)利用地勢、水系、地貌及當(dāng)?shù)刈匀痪坝^,創(chuàng)造環(huán)境空間的地方特色。
近年來,惠濟(jì)河水質(zhì)污染日趨嚴(yán)重,目前已基本喪失供水功能,水污染治理力度薄弱,水質(zhì)污染日趨加重,多年處于劣Ⅴ類水質(zhì)狀況?;轁?jì)河流域水污染治理一無經(jīng)驗可借鑒、二無案例可參考,需要我們拿出巨大的勇氣和智慧摸著石頭過河,以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,科學(xué)決策、科學(xué)規(guī)劃設(shè)計,走出惠濟(jì)河流域水污染治理的全新模式。