苏南地区河道水体综合整治技术方案研究

张瑞斌

（1.江苏龙腾工程设计股份有限公司，南京 210000；2.南京市雨污水资源化利用工程技术研究中心，南京 210000）

苏南地区河道水体综合整治技术方案研究

张瑞斌1、2

（1.江苏龙腾工程设计股份有限公司，南京 210000；2.南京市雨污水资源化利用工程技术研究中心，南京 210000）

以南京市十字河为例，开展黑臭河道水体整治技术方案研究，研究出适用于苏南河网地区的河道综合治理技术，包括控源截污、生态清淤、引水活化、景观绿化等。综合整治效果表明：该技术方案可有效拦截进入河道水体的污染物质，改善河道水质并具有良好的生态景观效果。通过进一步优化，可形成适合于太湖流域河网地区的黑臭河道整治技术。

黑臭河道；污水；生态清淤；综合整治；方案；十字河

城市黑臭水体不仅会给群众带来极差的感官体验，也是直接影响群众生产生活的突出水环境问题。该研究利用黑臭河道构建近自然型河道，集成生态处理技术，将河道污水转化为可重新利用的水资源，实现低污染水再利用和资源化[1、2]。本文以南京市十字河为例，对十字河的水质现状及其区域状况进行了分析，采用“控源截污+生态清淤+引水活化+景观绿化”的总体整治方案，综合运用物理、化学、生物-生态、水利动力学等优势技术，组合优化形成黑臭水体治理与水质改善高效集成技术，工程将建立生态拦截的屏障，减少河道底泥氮磷的释放，减少排入长江的污染物总量，进而改善长江流域水质和生态环境。

1 研究区域概况

十字河位于秦淮区东部，西起秦淮河，东入运粮河，河道功能为防洪排涝、景观，其地理位置见下图。整治区域全长约2.7公里，水域面积约5公顷，平均河宽12m，平均水深1.5m。根据《南京市主城河道蓝线规划》，规划上口宽15～25m，岸边蓝线宽度为5m，绿化保护带宽为10m。

十字河地理位置图

十字河为运粮河的支系，系断头河，汇水面积约72公顷，西端为肖家盘泵站，东段为红旗泵站，两端泵站均为关闭，汛期开始时分别向秦淮河、运粮河排水，河道途径鱼塘、生活小区、洗车场、农田、机械厂等。十字河水体不同河段呈现不同程度的黑臭，宁杭高速至梅家廊路以西为轻度黑臭；梅家廊路至泵站达到重度黑臭。

红旗泵站隶属当地社区管辖，用于防洪排涝，仅有向外排水功能，红旗泵站配置4台泵，泵的流量为1040m3/h，扬程10m，功率45kW。沿岸发现的排污口为河道两岸建设的公共用房及小企业的生活污水排放。河道沿岸共有3个较大的排污口，分别为卓越灯箱厂、大别山土菜馆和朗顺汽修厂的排污口。

2 整治技术措施

2.1 截污纳管工程

灯箱厂排污口接入河对岸路边预留的污水管网，拟建DN300钢筋混凝土管道50m；土菜馆排污口接入银龙路市政污水管网，拟建DN300钢筋混凝土管道40m；公共用房排污口接入东侧现状污水管网，拟建DN300钢筋混凝土管道260m。

管材采用承插口钢筋混凝土排水管（Ⅱ级管），采用180°砂石基础。采用180°天然级配砂石垫层基础，接口处承口下应保证有设计要求值的砂石垫层；接口采用承插口接口。埋地管道的沟底应平整，不得有突出坚硬物体。土壤颗粒粒径不宜大于12mm，必要时可铺设厚的砂垫层于沟底。回填时，应先用砂垫层填至管顶上侧300mm处，经压实后方可回填原土。管道在检查井内的连接采用管顶平接方式，污水管道在街道上除考虑防冻及衔接要求外，还要考虑地面动荷载对管道的损坏，因此最小覆土厚度为0.7m。

按规范设置检查井，直线管段中D300管道检查井间距30～40m。采用开槽施工方法。管道穿越河道敷设从河底穿过，管道采取素混凝土防护，进水井前的检查井设沉泥槽及粗格栅。管道回填土，两侧密实度为95%，管顶以上50cm内密实度为85%。

2.2 生态清淤工程

根据河道本身不通航、水位浅及河道岸边有住房的情况，并根据建设单位的相关意见，该工程采用干河施工，水力冲挖进行，把河道内淤泥抽至设置的淤泥沉淀池内，沉淀后采用渣土车外运弃置。在清淤前，人工将河面的水草全部清除，清除的水草和淤泥一样外运弃置。清淤主要包含河道生活垃圾清运及底泥清除。根据十字河地形勘测图，分析十字河淤泥淤积现状，清淤总长度约1400m。

水力冲挖法先将清淤区域采用围堰隔水，再通过高压水枪冲洗泥浆表面，使其形成水潭，放下泥浆泵抽吸泥浆送到储泥池，最后通过泥浆车清运淤泥。该方法的特点是施工周期短，投资少，施工方便，对河道本身的排水影响较小。在清淤过程中需要对岸坡进行保护，不能使水枪直接冲向岸边，导致边坡被水枪冲塌。

该工程的施工范围在宁杭高速西侧有土坝分割，因此不需要新建围堰，可直接将河水排干后进行清淤。设计采用原有河道平面，不对河道平面进行调整。对河底进行清淤，对岸坡上的垃圾、杂草进行清理。工程范围内河道的河底高程为4.3～5.0m，根据现场勘查，平均淤泥深度为0.5～1.0m，淤泥量约1.5万方。在清淤后，对拟整治河段进行换水3次（抽排水3次），对河水进行置换，以保证整治后河道内的水质质量。

2.3 引水活化工程

治理河道黑臭，除采用各种处理技术直接去除水体污染物外，重要的一点是连通水体，使水体活化流通起来，实现“流水不腐”。

为改善十字河的水质，在红旗泵房内安装引水水泵，从运粮河引水到十字河进行补水活化，十字河宁杭高速以东段的总水量约为18,000m3，每次更新水量不超过十字河总水量的20%，以避免对河道的生态系统造成冲击。红旗泵站仅有向外排水的功能，原配置为4台泵，泵的流量为1040m3/h，扬程10m，功率45kW，汛期时4台泵同时向运粮河排水。

设计在原泵房西侧空旷处新增2台与原有排水泵平行的卧式离心泵，泵流量为500m3/h，扬程12.5m，功率22kW，采用变频控制。其中1台投入运行，1台冷备。在非汛期时，设计定期开启现有1台泵运行3个小时，向运粮河排放约3120m3污水，然后开启新建的泵6～7个小时，由运粮河向十字河内引入河水3000～3500m3，保持河道的总水量基本平衡。

水泵进水端处设置软接头和手动球阀，出水端设置软接头、手动球阀和止回阀。水泵的进水管管径为600mm，沿现有排水渠的一侧固定安装，长度33m，出水管管径为DN400，沿河岸敷设在离岸坡2.0m处，地面埋深0.7m，长度1141m，出水口为门字型出水口。合计布置引水管道1174m。管材使用球磨铸铁管，内外均采用防腐处理，内防腐采用水泥砂浆内衬，厚度5mm。外防腐采用喷锌并涂覆沥青防腐漆。金属锌喷涂的厚度应不小于130g/m2，金属锌的含锌量至少为99.95%，沥青漆的厚度不低于70μm。管道采用T型承插式，接口采用橡胶密封圈接口。

2.4 景观绿化工程

2.4.1 总体布局设计

该工程主要围绕河道轴线进行空间布局，高桥门立交东侧及周边区域以河道作为项目的景观轴线，将整个空间一分为二。河道一侧充分利用原有的道路，加铺面层，新建部分步行道，使林间步道贯穿，将各个区域的动线串联，区域内同时配置停车场、广场等，另一侧则以软质种植为主。

2.4.2 种植设计

（1）种植设计原则

1）充分利用现有树木，在保留原有树种的基础上，形成富有各具特色，同时又有一定连续性的湿地植物景观。2）适地适树与搭配方式相结合，植物品种应以乡土植物为主，采用有效的植物搭配和组合方式，强化乡土植物的景观效果。3）完善植物生态系统，建立免维护生态景观，在以乡土植物为主的同时，减少建设投资和养护成本，尽量形成免维护的生态景观。

（2）植物品种配置

高桥门立交东侧区域以种植乡土树种为基调树种，辅以其他树种种植。根据原有植物的实际分布，河道两侧种植云南黄馨，使河道两侧绿化有机地串联，充分考虑绿化的生态性，做到有层次、有厚度、有色彩，构成一个长期共存的立体植物群落。高桥门立交西侧区域以水生植物荷花为主，辅以其他树种水生植物种植。形成“万亩荷塘”的植物种植湿地景观。

2.4.3 驳岸设计

十字河的河道多为水渠形式河道，高桥门立交东侧区域为硬质驳岸，设计中以整治坡岸绿地为主，高桥门立交西侧区域为自然驳岸，设计时恢复河道自由摆动的曲线，同时设计生态的驳岸，在局部区域打造浅水区，恢复河道的生态群落。

2.4.4 配套设施设计

配套设施主要为公用设施，公用设施主要包括座椅、垃圾桶等，在河道人流停驻的地方相应设置。配套设施选材主要以石材为主，其特点是对环境无污染、不怕雨水腐蚀、造价低廉、可重复使用。配套设施均采用成品，提高建设速度，降低施工对周边居民的影响。

3 主要问题及应对措施

3.1 主要问题

排污口分散，增加管网投资；河道具有防洪排涝功能，清淤工程对岸坡影响较大；清淤过程会破坏现有的绿化带；汛期会破坏生态修复设施，因此生态修复措施不适用，河道流速较慢，需采取引水措施，使水体活化；引水水量对河道生态影响大，引水管道应经防腐处理。

3.2 应对措施

（1）根据河道的排污口现状以及污水管网的分布情况，制定合理的截污方案。

（2）清淤方案应结合河道的防洪要求，河道清淤时需对河道护坡进行保护，并对河道进行分段清疏。结合该区水系规划，河底纵坡采用缓坡，清淤至基底，实际施工时需对现状河底进行复测，如有矛盾，需及时反馈。

河道清疏时需做好两侧边坡稳定性观测，必要时，需回填部分土方进行边坡加固，如遇特殊情况需及时反馈。疏浚施工过程中，泥浆泵位置应及时调整，避免泵位置处超挖而导致河坡坍塌，特别是驳岸挡墙前趾处不得超挖。河道清淤时，如发现雨水出水口中有污水流出，应标记位置并通知相关单位进行截污整治。

（3）调查上、下游水体水质情况，合理确定引水方案，引水水量不超过河道水体总量的20%，同时不影响河道防洪功能，引水管道内外均采取防腐处理。

（4）摸清河道的蓝线与保护线，设计方案满足规划要求，设计方案应符合安全、耐久、环保、经济、美观、节约资源的原则。

（5）绿化方案应合理利用原有自然条件，结合周边小区的特点，遵循人水和谐。对清淤过程中被破坏的岸坡绿化带及岸坡护砌等，要按照相关标准恢复原貌。

4 结论

通过截污纳管、生态清淤、引水活化及景观绿化，十字河工程区域内的黑臭现象可消除，生态环境将极大改善，提高了治理段河道的水质，生态环境趋向良性循环。同时工程的建设将有效控制内源污染和外源隐患，达到削减内源污染、拦截外源污染的目的。工程建成后，每年可削减COD约53.5吨、TN13.6吨、TP1.8吨。

苏南地区类似十字河的黑臭河道较多，河道污水综合整治技术方案应用空间较大。该研究成果对太湖流域及其它类似黑臭水体的污染治理具有重要的指导意义。

[1] 王亚艳，张剑刚，倪鹏平，等.原位生态净化技术在城市河道中的应用[J].环境工程，2015，33（3）：11-16.

[2] 陆桂华，张建华.太湖水环境综合治理的现状问题及对策[J].水资源保护，2014，30（2）：67-70.

[3] 田猛，张永春.用于控制太湖流域农村面源污染的透水坝技术试验研究[J].环境科学学报，2006，26（10）：1665-1670.

[4] 包建平，朱伟，闵佳华.中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术[J].水资源保护，2015，31（1）56-62.

[5] 李涛，周律.湿地植物对污水中氮、磷去除效果的试验研究[J].环境工程，2009，27（4）：25-28.

Study on Technical Scheme for Comprehensive Realignment of River-way Water Body in Sunan Area

ZHANG Rui-bin
(1.Jiangsu Longteng Engineering Design Co., Ltd, Nanjing 210001;
2.Nanjing Research Center of Rain Water Resource Recycling Engineering Technology, Nanjing 210001, China)

By taking the Shizi River of Nanjing City as an example, the paper carries out the study on technical scheme for comprehensive realignment of black odor river-way water body. The research is suitable to the comprehensive control technology of river-way in Sunan river network areas. The comprehensive technology includes the pollution source control and pollution cut-off, ecological dredging, water activation, landscaping et al. The result of comprehensive realignment shows that through the further optimization, the technical scheme can be suitable to the key technology of the realignment of black odor river-way in Taihu Lake basin network areas.

black odor rive-way; polluted water; ecological dredging; comprehensive realignment; scheme; Shizi River

X703

A 文章编号：1006-5377（2017）07-0055-04

南京市科技计划项目（201608023）；江苏省自然科学青年基金项目（BK20140603）；“六大人才高峰”高层次人才项目（JNHB-099）。