南北廳水系生態(tài)清潔小流域治理對(duì)策

張琳琳

[上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092]

0 引言

黨的二十大指出必須牢固樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，站在人與自然和諧共生的高度謀劃發(fā)展。堅(jiān)持山水林田湖草沙一體化保護(hù)和系統(tǒng)治理，推進(jìn)生態(tài)優(yōu)先、節(jié)約集約、綠色低碳發(fā)展。

2020 年以來，上海市大力推進(jìn)“河湖通暢、生態(tài)健康、清潔美麗、人水和諧”的生態(tài)清潔小流域建設(shè)，普陀區(qū)批復(fù)了《上海市普陀區(qū)生態(tài)清潔小流域建設(shè)規(guī)劃（2021-2035）》[1]，規(guī)劃將普陀區(qū)生態(tài)清潔小流域總體布局為“1+2+10”，即1 個(gè)生態(tài)清潔小流域，2個(gè)治理單元，10 個(gè)治理分片，本文研究的南北廳水系為其中一個(gè)治理分片，地處普陀區(qū)桃浦鎮(zhèn)西南，東至新槎浦，南至滬嘉高速，西側(cè)、北側(cè)至普陀區(qū)區(qū)界，見圖1。

圖1 南北廳水系區(qū)位圖

1 南北廳水系現(xiàn)狀

本次治理范圍為南北廳水系位區(qū)管及以上河道，主要河道包括三面浜、月灣浜、南北廳、橫塘河、西走馬塘，河道規(guī)劃要素見表1。

表1 南北廳水系河道規(guī)劃規(guī)模要素表[2]

1.1 河道現(xiàn)狀

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘和測(cè)量資料，南北廳水系河道普遍存在河道護(hù)岸硬質(zhì)化、生態(tài)性較差的問題，同時(shí)河床淤泥平均厚度在0.5～1.7 m 范圍內(nèi)，結(jié)合河道實(shí)際需要進(jìn)行清淤，見圖2。

圖2 南北廳水系護(hù)岸結(jié)構(gòu)

1.2 水質(zhì)現(xiàn)狀

根據(jù)水質(zhì)調(diào)查資料[3]及2020 年12 月～2022 年1 月的實(shí)測(cè)資料，南北廳水系的現(xiàn)狀氨氮、總磷、溶解氧等指標(biāo)為Ⅳ到Ⅴ類，無法滿足穩(wěn)定達(dá)標(biāo)地表Ⅲ類的要求，見圖3。

圖3 南北廳水系水質(zhì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

圖3 生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)圖（單位：mm）

1.3 水生態(tài)現(xiàn)狀

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，南北廳水系兩岸生態(tài)空間本底整體良好，但濱水步道破敗、貫通性差，直立駁岸缺乏吸引，斑塊林帶、植物零散、空間不整體。

2 治理目標(biāo)

根據(jù)普陀區(qū)生態(tài)清潔小流域評(píng)價(jià)指標(biāo)要求，南北廳水系目前主要在水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)、河湖面積達(dá)標(biāo)率指標(biāo)、林草面積占比指標(biāo)需要進(jìn)一步提升，結(jié)合最新上海市河道水質(zhì)考核要求為地表Ⅲ類水，現(xiàn)狀河道與目標(biāo)河道水質(zhì)有一定差距，見表2。

表2 南北廳水系生態(tài)清潔小流域現(xiàn)狀不達(dá)標(biāo)情況

3 污染源分析

經(jīng)過分析，南北廳水系主要面臨溶解氧、總磷、氨氮超標(biāo)地表Ⅲ類水，水體透明度低，水生態(tài)系統(tǒng)單一等問題，分析其水質(zhì)超標(biāo)主要原因?yàn)橥馑畢R入、初雨地表徑流、內(nèi)源污染釋放，結(jié)果導(dǎo)致水體水質(zhì)氨氮、總磷、溶解氧超標(biāo)、水體透明度低、水生態(tài)系統(tǒng)受損。

（1）外部來水

南北廳水系屬于開放水體，外區(qū)河道污染物排放情況、河道治理情況直接影響本區(qū)域河道水質(zhì)。經(jīng)調(diào)查，隨著外區(qū)生態(tài)清潔小流域的建設(shè)，外部來水水質(zhì)逐年提升，有利于南北廳水系的水環(huán)境改善。

（2）初雨地表徑流

南北廳水系周邊地塊雨水排水體制采用緩沖式自流模式，初期雨水可以直接通過雨水管網(wǎng)、河道兩側(cè)坡面自流入河，面源污染直接入河。

（3）內(nèi)源污染釋放

南北廳水系流動(dòng)性較差，實(shí)測(cè)表明底泥淤積明顯，底泥中的污染釋放不可忽視。

4 治理思路

通過南北廳清潔小流域整治，提升流域水系水質(zhì)，恢復(fù)部分河道水生態(tài)，重點(diǎn)解南北廳水系水質(zhì)問題，實(shí)現(xiàn)南北廳清潔小流域水質(zhì)從支流到主干河逐步提升，打造出水清、河暢、景美的生態(tài)河道。通過減少雨污混流、初雨地表徑流污染實(shí)現(xiàn)外源污染控制；通過底泥清淤減少內(nèi)源污染改善基底；通過河道水質(zhì)強(qiáng)化凈化和降濁活水，提升河道水質(zhì)，改善水體透明度；最終，恢復(fù)整個(gè)河網(wǎng)和生態(tài)系統(tǒng)自凈能力。

5 治理措施

遵循上述治理思路，具體實(shí)施三大措施，包括河道工程措施、水環(huán)境生態(tài)工程措施和綠化提升工程措施。

5.1 河道工程措施

為了有效消除內(nèi)源污染釋放，依據(jù)水利規(guī)劃，結(jié)合現(xiàn)狀兩岸地形及測(cè)量斷面，按規(guī)劃斷面要求對(duì)南北廳水系內(nèi)5 條河道進(jìn)行疏浚，清理底泥擴(kuò)大河道生態(tài)庫容，疏浚河道長度4.76 km，疏浚方量41 041 m3。

同時(shí)，針對(duì)生態(tài)防護(hù)功能較差的岸段，以及未經(jīng)整治的河道岸坡雖具有一定的生態(tài)性，但缺乏有效的防護(hù)的岸段，在兼顧安全的前提下，對(duì)已建護(hù)岸采取生態(tài)防護(hù)功能提升措施，對(duì)未經(jīng)整治的岸段新建生態(tài)型護(hù)岸，改造護(hù)岸長度2.01 km，見圖3。

5.2 水環(huán)境生態(tài)工程

（1）初雨地表徑流污染控制

為了解決初期雨水入河對(duì)河道水質(zhì)的沖擊，在河道沿岸雨水排口處設(shè)置填料凈化床，控制自排區(qū)初雨地表徑流污染。填料凈化床表面種植水生植物，可調(diào)蓄初期雨水功能，且通過吸附性填料的過濾、吸附和植物根系的吸收可以大大降低雨水中的重金屬、油污、TSS、氮、細(xì)菌等的含量，凈化雨水中多種污染物。

（2）河道水質(zhì)凈化一體化設(shè)備

目前南北廳水系水質(zhì)超標(biāo)的主要問題是水質(zhì)系氨氮、總磷、溶解氧超標(biāo)、水體透明度低、外部來水水質(zhì)差、水體流動(dòng)性差、污染累計(jì)在河道中難以排出。為解決水質(zhì)超標(biāo)、水體透明度低、沉水植物難以恢復(fù)的問題，在南北廳沿河綠地設(shè)置氣浮工藝一體化凈化設(shè)備處理，通過一體化泵站引河道水體進(jìn)入設(shè)備，設(shè)備凈化后出水排入水體。

（3）河道原位強(qiáng)化凈化措施

針對(duì)南北廳水系氨氮、總磷、溶解氧超標(biāo)、透明度低的問題，采取曝氣增氧、仿生水草等河道原位處理措施，強(qiáng)效去除水體氨氮、總磷等污染物質(zhì)，輔助河道除磷材料、改善水環(huán)境容量，提高水體凈化能力。

研究表明，沉水植物只有在實(shí)際水深小于或等于光補(bǔ)償深度的水域，才有可能生長，在淺水區(qū)域，水體透明度達(dá)到水深的1/3 左右，沉水植物才能生長[4]。但是，南北廳水系主河槽水深較深、河道水體濁度大，水體透明度低，不適宜大規(guī)模的沉水植物生長。通過采用仿生水草作為生物接觸氧化池填料，在微氣泡曝氣環(huán)境下處理仿生水草具有較強(qiáng)的生物富集能力，生物活性、硝化細(xì)菌數(shù)量和硝化菌群的平均相對(duì)豐度均明顯增加[5]。在水體前期修復(fù)，透明度較低的階段，仿生水草結(jié)合合理的曝氣結(jié)構(gòu)，馴化并增強(qiáng)河道原位微生物群落，從而強(qiáng)化微生物對(duì)水體的凈化。

考慮到單純依靠仿生水草、曝氣增氧對(duì)總磷去除效果有限，本次在河道水體流動(dòng)性不大，能形成相對(duì)封閉區(qū)域的河道采用除磷材料進(jìn)行河道總磷強(qiáng)化去除。

（4）河道水生植物恢復(fù)措施

針對(duì)南北廳水系水體部分河道水體透明度低、水生態(tài)系統(tǒng)缺失問題，在外源污染控制和水質(zhì)提升的基礎(chǔ)上，進(jìn)行水生態(tài)修復(fù)。根據(jù)整個(gè)水系的河道特點(diǎn)，將本工程項(xiàng)目區(qū)內(nèi)水體類型分為中小河流、斷頭浜和相對(duì)封閉水體兩大類。

首先，對(duì)河道底底泥采用消毒、活化改良等措施；其次，為了減少沉水植物恢復(fù)的外部影響，保證沉水植物初期成活率，采用生態(tài)軟圍隔作為水生植物恢復(fù)的臨時(shí)輔助措施；再次，通過投放浮游動(dòng)物濾藻蟲以及以微生物為主的生物制劑，進(jìn)行水質(zhì)調(diào)控，提高水體透明度以保障沉水植物生存條件；最后，在上述基礎(chǔ)上進(jìn)行沉水植物為主的水生植物恢復(fù)。

5.3 綠化提升工程

為了提升南北廳水系林草面積占比，在不改變現(xiàn)狀河道岸線的前提下，實(shí)施綠化提升工程，分別包括：

（1）三面浜綠化工程：對(duì)現(xiàn)狀直立擋墻增加垂直駁岸覆綠花箱，長度692 m。結(jié)合水工生態(tài)駁岸改造，對(duì)松木樁挺水平臺(tái)進(jìn)行綠化種植，面積約543 m2。

（2）月灣浜綠化工程：對(duì)現(xiàn)狀直立擋墻增加垂直駁岸覆綠花箱，長度548 m。

（3）南北廳綠化工程：結(jié)合水工生態(tài)駁岸改造，對(duì)松木樁挺水平臺(tái)進(jìn)行綠化種植，面積約210 m2，對(duì)護(hù)坡斜坡綠化進(jìn)行恢復(fù)，面積約350 m2。

（4）橫塘河綠化工程：中槎浦至真陳路，結(jié)合水工生態(tài)駁岸改造，對(duì)松木樁挺水平臺(tái)進(jìn)行綠化種植，面積約1 028 m2。真陳路至西走馬塘，對(duì)現(xiàn)狀擋墻前種植平臺(tái)挺水綠化進(jìn)行翻新，面積約2 367 m2。

4 結(jié)論

通過實(shí)施南北廳水系生態(tài)清潔小流域建設(shè)，可以保障區(qū)域水質(zhì)提升和達(dá)標(biāo)，構(gòu)建完善水生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水清、岸綠、景美的自然生態(tài)河道景象。同時(shí)，生態(tài)清潔小流域建設(shè)可以促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，使人民群眾的獲得感、幸福感、安全感更加充實(shí)、更有保障、更可持續(xù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益雙贏。