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      城市建成區(qū)雨源型河流生態(tài)修復(fù)研究
      ——以深圳市寶安區(qū)南昌涌為例

      2021-04-24 11:06:02楊業(yè)鵬賴家業(yè)
      關(guān)鍵詞:駁岸沉水植物底泥

      楊業(yè)鵬 賴家業(yè)*

      (廣西大學(xué)林學(xué)院,廣西 南寧530004)

      城市河流作為生態(tài)景觀、休閑游玩的重要環(huán)境承載空間,其生態(tài)環(huán)境建設(shè)對城市發(fā)展至關(guān)重要。推進(jìn)河道生態(tài)環(huán)境綜合整治、提升河道自然生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及承載能力、促進(jìn)人水和諧相處,是新時期治水思路的重要體現(xiàn)[1]。南昌涌位于城市高度建成區(qū),生態(tài)環(huán)境與人民生活、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會發(fā)展等方面聯(lián)系非常緊密,由于受現(xiàn)狀條件、人文歷史環(huán)境等制約,南昌涌存在河道駁岸硬化、生態(tài)功能退化等問題。在此背景下,對南昌涌生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了整治提升,優(yōu)化生態(tài)本底,塑造優(yōu)美環(huán)境,鞏固治水成效,實(shí)現(xiàn)南昌涌的標(biāo)本兼治、長治久清。在此,筆者對南昌涌綜合整治工程生態(tài)修復(fù)進(jìn)行分析總結(jié),以期為其他項(xiàng)目的建設(shè)提供參考。

      1 項(xiàng)目概況

      南昌涌位于深圳市寶安區(qū)西鄉(xiāng)街道南昌社區(qū)境內(nèi),屬珠江三角洲水系,直接入海,流域總面積3.06km2,河道總長3.65km。其中,干流全長1.77km,有兩條支流匯入,支汊流總長1.88km,南側(cè)一支流長1.48km,南側(cè)二支流長0.40km,如圖1。

      2 生態(tài)修復(fù)

      2.1 生態(tài)駁岸建設(shè)

      河道駁岸可根據(jù)駁岸的橫斷面分為直立式駁岸、斜式駁岸和階梯式駁岸等,這些形式的駁岸具有模仿自然駁岸的可滲透性特點(diǎn)[2]。南昌涌駁岸主要分為兩種:一是梯形斷面,二是直立式斷面,一支流及二支流駁岸形式和干流類似。因此,論文主要以南昌涌干流駁岸為研究對象。

      2.1.1 中游駁岸改造

      南昌涌干流中游改造前為直立式的擋墻駁岸,形式單一、硬化嚴(yán)重、親水性差。本工程以景觀效果和親水體驗(yàn)為導(dǎo)向,將現(xiàn)狀駁岸進(jìn)行生態(tài)化改造,對于中游直立式駁岸進(jìn)行退臺處理,形成連續(xù)的臺階狀駁岸,主要在河道內(nèi)的護(hù)坡上采用三維土工網(wǎng)固土和種植草皮來美化駁岸,既能夠滿足游人觀景,又能近距離的親近水體,如圖2。

      2.1.2 上游和下游駁岸改造

      圖1 南昌涌總平圖(自繪)

      圖2 生態(tài)駁岸斷面圖(項(xiàng)目組提供)

      干流上游和下游為梯形斷面,駁岸生態(tài)功能退化,對于上下游生態(tài)功能退化、景觀空間缺失的駁岸,對岸線進(jìn)行優(yōu)化及局部拓寬,增加植物組團(tuán)、景觀置石等優(yōu)化其生態(tài)環(huán)境、豐富景觀空間,在入水的緩坡綠地上,種植濕生植物,水中種植沉水、挺水植物,此外,保留現(xiàn)狀樹形優(yōu)美,觀賞價值高的植物,對原有駁岸進(jìn)行地形整合,局部做改坡處理,營造生態(tài)、休閑、觀景為一體的戶外休閑空間,形成蜿蜒自然的生態(tài)型駁岸,如圖3。

      2.2 河道底泥處置

      2.2.1 底泥污染的概念

      底泥是污染物的重要儲蓄積庫,也是水生態(tài)系統(tǒng)中分解消化、物質(zhì)循環(huán)、能量流動交換的場所[3]。由于之前生態(tài)環(huán)境破環(huán)嚴(yán)重,人們環(huán)保意識薄弱,生活污水、工業(yè)污水、面源污染直排入河,加之內(nèi)源污染,導(dǎo)致大量外源污染及內(nèi)源污染物沉淀在底泥中。受污染的底泥由于受光照、水、溫度等條件,發(fā)生一系列生物、化學(xué)反應(yīng),釋放出有害的物質(zhì),加劇了河流水體的黑臭。

      2.2.2 底泥處置方法比選

      圖3 生態(tài)駁岸斷面圖(項(xiàng)目組提供)

      底泥處置技術(shù)一般分為原位處理和異位處理,原位處理主要針對河道生態(tài)系統(tǒng)的的平衡,原位處理技術(shù)存在較多的不確定性,水流、天氣、光照、溫度等外部因素均有可能會影響其治理效果。異位處理為對河道底泥進(jìn)行清淤后運(yùn)輸至底泥廠進(jìn)行環(huán)保處理,異位處理各關(guān)鍵工序有可能造成對環(huán)境的影響以及污染物的流失、遷移,但在按環(huán)保等相關(guān)要求,文明施工、處理的前提下,總體異位處理穩(wěn)定可靠、徹底,效果有保證,同時,從投藥、加藥環(huán)節(jié)環(huán)保角度的不確定性以及確保實(shí)施效果角度、且兼顧與河道駁岸改造一并實(shí)施的便利性角度出發(fā),因此,本工程采用異位處理方式。

      2.2.3 南昌涌底泥處置

      現(xiàn)狀南昌涌水河寬較窄、河道基流較小,水深較淺,依據(jù)對河床淤積深度的調(diào)查,淤積深度較淺,清淤總量小,本工程底泥清淤長度3.89km,總量約為2.04 萬m3,污染底泥已基本清除,底泥均運(yùn)輸至寶安區(qū)前海底泥處理廠進(jìn)行環(huán)保處理。此外,為有效減少河道底層淤泥的上浮,在河道河床設(shè)計(jì)了拋石及砂石過濾層,可使底泥處理效果更加有效、長久。

      2.3 生態(tài)補(bǔ)水

      河流生態(tài)補(bǔ)水是河道水生態(tài)環(huán)境提升的重要措施,河流動植物生境構(gòu)建需要良好的水源。生態(tài)補(bǔ)水在國內(nèi)外的河流污染治理中應(yīng)用廣泛[4]。南昌涌為雨源型河流,無生態(tài)基流,且處于城市高度建成區(qū),對河道生態(tài)環(huán)境及景觀要求相對較高,須打造親水空間,提升城市人居環(huán)境,為居民提供良好的生活體驗(yàn)。

      由于南昌涌沒有可直接利用的市政補(bǔ)水及其他水源,因此,本工程采用固戍再生水廠處理尾水補(bǔ)水,固戍再生水廠出水標(biāo)準(zhǔn)為一級A,提升標(biāo)準(zhǔn)后,根據(jù)固戍再生水廠2020 年8-12 月份平均出水?dāng)?shù)據(jù)顯示(見表1),其出水PH、氨氮、BOD、COD、濁度、等絕大數(shù)指標(biāo)為地表Ⅴ類水以上,滿足城市河流補(bǔ)水要求。

      本工程共設(shè)置三處補(bǔ)水點(diǎn),分別為南昌涌干流上游暗渠出口處,南昌涌一支流上游暗涵口、以及南昌涌二級支流上游暗渠出口處,補(bǔ)水總量20000 方/天,補(bǔ)水流量可通過閥門控制調(diào)節(jié),補(bǔ)水量詳見表2。

      表1 固戍再生水廠2020 年8-12 月份平均出水?dāng)?shù)據(jù)(收集整理所得)

      2.4 水下森林

      “水下森林”是指以沉水植物為核心,建立起一個平衡的生態(tài)系統(tǒng)[5]。南昌涌河道水源為固戍再生水廠補(bǔ)水,沉水植物可有效吸收尾水中的氮磷等元素,有助于平衡河道水質(zhì)富營養(yǎng)化,輔助水域凈化。根據(jù)南昌涌各河段流速和水深的不同情況,在流速大的河段,使用蜂巢約束系統(tǒng)對沉水植物根部進(jìn)行加強(qiáng)固定,可抵御行洪沖刷,用適應(yīng)深水位和淺水位不同種類的沉水植物搭配進(jìn)行種植,形成植物組團(tuán),既可提升觀賞價值,也豐富了生態(tài)系統(tǒng),為微生物的生長提供環(huán)境條件[6]。本工程主要搭配的沉水植物及主要作用見表3。

      表2 補(bǔ)水?dāng)?shù)據(jù)(收集整理所得)

      表3 沉水植物統(tǒng)計(jì)表(收集整理所得)

      2.5 實(shí)施效果

      經(jīng)過對南昌涌的生態(tài)修復(fù),昔日生態(tài)環(huán)境差、景觀空間缺失已變?yōu)闅v史,如今,南昌涌清澈見底、魚兒暢游,水質(zhì)(轉(zhuǎn)下頁)已達(dá)到地表Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn),生態(tài)駁岸、生態(tài)補(bǔ)水的建設(shè)為河道增添了生機(jī),加上水下森林、景觀綠化的點(diǎn)綴,變得更加靚麗,成為居民休閑游玩的好去處,也提升了城市的生態(tài)環(huán)境面貌。

      3 結(jié)論

      城市河流是城市生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,高品質(zhì)的河流生態(tài)空間的打造是城市發(fā)展的重要內(nèi)容,加快河流生態(tài)環(huán)境整治是城市發(fā)展、保障現(xiàn)代化社會建設(shè)的需要。所以,對雨源型河流進(jìn)行生態(tài)堤岸、底泥處理、生態(tài)補(bǔ)水、水下森林等植物組團(tuán)的建設(shè)是非常有效的修復(fù)手段,人工修復(fù)河道生態(tài)系統(tǒng)既改善河道水景觀,又增加河道的自凈能力,逐步恢復(fù)水系環(huán)境生態(tài)功能。此外,建議在項(xiàng)目建設(shè)時要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,充分考慮日后的管養(yǎng)機(jī)制,在滿足生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益的前提下進(jìn)行建設(shè),實(shí)現(xiàn)長效、科學(xué)管理,以實(shí)現(xiàn)城市生態(tài)系統(tǒng)平衡,達(dá)到人和自然和諧相處。

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