淮安市淮安区水系生态治理探索

郑 菲 程寒飞 杨 运

一、淮安区概况

淮安市淮安区地处京杭大运河与苏北灌溉总渠交汇处，位于淮河下游苏北腹地，具有地势平坦、河湖密布的特征。境内地势西北高，缓坡向东南倾斜，高程在9.5～4.0m之间，为黄泛冲积平原和冲湖积平原。

淮安区属北亚热带向暖温带过渡地带，兼有南北方、大陆性和海洋性气候特征，年平均气温14.1℃，春夏季以东南风为主，多年平均风速在2.9～4.3m/s之间，秋季多东风和东南风，冬季多东北风；降雨量年内年际分布不均，多集中在6～9月份，占年降水量的65%以上，洪涝灾害多发生在汛期。年平均降水量921.5mm，年平均蒸发量1500mm。

淮安区河道纵横交错，流域性防洪河道有4条，其中淮河入海水道和苏北灌溉总渠平行于城区南部，京杭大运河流经城区西部边界，里运河（平行于清安河）纵贯城区腹部，且与苏北灌溉总渠、淮河入海水道垂直交汇于城区西南。清安河、新泗河、老泗河、文渠、老涧河、新涧河等为主要排涝河道，涝水最终向南经穿堤涵洞排入淮河入海水道。淮河入海水道行洪期间沿线闸门关闭，涝水由城区楚州泵站抽排淮河入海水道和废黄河。

二、河道水环境存在问题

淮安区水系主要存在以下问题：（1）河道底泥淤积严重，水体黑臭。沿岸居民将生活垃圾直接倾倒在岸边，岸边枯萎植被、落叶进入河道，通过物理、化学和生物作用沉降至河底累积，底泥污染严重，影响水体感观。（2）水资源不足，水体环境容量小。由于城市工业用水及生活用水量较大，河道生态补水量受到限制，水体自净能力、环境容量和水环境承载力下降。（3）水生态系统被破坏，河岸景观效果差。水体中水生植物物种单一，基本没有水生动物，水体流动性差，呈厌氧状态，黑臭问题严重，水生态系统遭到严重破坏；沿河已建景观带缺乏维护管理，杂草丛生，景观效果不佳。

三、水系生态治理原则

城市水系生态治理原则：（1）尊重自然。城市建设和环境治理均应做到尊重自然，人与自然和谐共处，让城市水系恢复生态功能。（2）全面系统。城市河道本身具有防洪、排涝、景观等功能，应在保持原始功能的前提下，全面、系统、合理地进行规划治理，将防洪排涝、景观、生态、沿线整体风貌等各方面统筹考虑，有机衔接，以此带动当地旅游资源的开发，以环境效益带动经济效益。（3）整体规划。河道生态治理应充分考虑河道上下游、左右岸堤、岸坡和河底整体生态系统，确保河道功能完整，工程质量较佳。（4）科学运营管理。河道水环境的生态治理并非是一次性工程，进行治理后应妥善运营维护，避免河道水环境遭受再次污染，让水生态系统自行恢复。河道生态治理工作对城市生态文明建设具有重要意义。

四、水系生态治理工程

1.河道整理工程

按照《淮安市城市防洪排涝规划》，城区河道排涝标准采用20年一遇24小时暴雨36小时排出。通过水文分析计算，分析各种规划条件下河道控制断面的水位、流量过程，进行防洪排涝校核，并针对存在问题，提出合理的工程措施。（1）新开河道，增强文渠与周边湖泊的连通性，提高河湖调蓄作用，消纳城区涝水；（2）拓宽疏浚老涧河，增加排水能力，将涝水引入耳洞干渠排出；（3）连通疏浚新一支大沟，增强城区北部排水能力；（4）扩建楚州泵站，排涝流量由15m3/s增加至44m3/s，另外在新涧河与入海水道交汇处新建新涧河泵站，规模为110m3/s；（5）在满足防洪排涝的基础上，合理设计河道断面，使其满足生态系统需求，形成自然特色的河道景观。文渠、新泗河、老涧河、清安河城区段已做成直立式浆砌石护岸，其余河道保持自然缓坡的断面形态，给行人提供宽阔、美观的亲水空间。

2.清淤工程

清淤工程设计原则：清淤方向尽可能与河道主线保持一致；清淤河道尽量保持原河道比降；淤泥不能堆积在洪水泄洪区域，影响行洪；淤泥尽量资源化利用，实现经济效益。

淮安区清淤工程结合水系的实际情况，对项目区34条河道及7个湖泊水塘采取绞吸工艺和泥浆泵清淤工艺，对污染底泥进行脱水固化，经发酵腐熟后作为营养土，与原土混合处理后做绿化种植土使用，消除污泥直接填埋对垃圾填埋场的不利影响，实现污泥资源化利用和经济循环。河道清淤总长度91.9km，湖泊清淤总面积54.6hm2，清淤深度根据工程范围内污染底泥的测量厚度确定，通过上述工程全面控制内源污染。

3.水质净化工程

（1）MABR原位净化技术

MABR（膜曝气生物反应器）技术是有机融合气体分离膜技术和生物膜水处理技术的新型污水处理技术。通过中空纤维膜为附着生长在其表面的微生物膜供氧，污水在透氧膜周围流动时，水体中的污染物在浓差驱动和微生物吸附等作用下进入生物膜内被微生物利用，使污染物同化为微生物菌体固定在生物膜上或分解成无机代谢产物，从而实现对水体的净化。此外，MABR技术可以抑制水体中藻类的生长，从而提高水体的透明度，改善水体景观质量。

该工程中，MABR主要安装在文渠、老泗河、新涧河等水体黑臭、流动性较差河段，用于降解污染物，提升水质，改善水体流动性，增强水体自净能力。该技术将膜组件直接安装于河道内，无需土建池体施工；膜组件有水草式、帘式、浮岛式等多种形式，可以满足流动水体、微流动水体、静止水体、大面积水体等多种河道湖库水体工况的需求；氧气利用率高（60%以上），不会搅动底泥；微生物高度富集，不随水体流失。

（2）生态浮岛

生态浮岛是基于人工浮岛技术结合生物接触氧化技术的新型浮岛技术，利用生态学原理，通过增加有益微生物的附着面积，提高对有机污染物的分解，并利用浮岛上的植物吸收降解水体中COD、氮磷营养元素，从而高效、全方位地净化水体，同时为鸟类提供栖息地。

该工程根据不同的景观要求及河道水力条件，选择HDPE高分子材料拼盘式浮床；浮床植物选择美人蕉、芦苇、菖蒲、再力花、水芹菜、空心菜、千屈菜、旱伞草等；整个浮床由多个浮床单体组装而成，浮床单体边长1～5m，以四方形、六边蜂巢型为主；浮床采用水下锚固定、驳岸牵拉等形式固定。生态浮床布置在文渠、老涧河、新泗河、新一支渠等河道两侧，利用浮岛种植植物吸收降解污染物，净化水质，消除水体黑臭问题。

4.水生态修复工程

通过对水生生态链的调控，完善沉水、浮叶及挺水为主的水生植物（生产者）、水生动物（消费者）、有益微生物（分解者）系统，实现水生态系统中生产者、消费者、分解者三者有机统一，物质循环流动，提高水体自净能力。并进行生态护岸建设，合理种植乔灌藤草等陆生植物与沉浮挺等水生植物，建设具有健康结构和生态功能的河道护岸，与河道水体进行水分交换，改善并提升水体水质，同时增加河道生态景观效果。

（1）构建水生植物群落

利用沉水、浮叶和挺水植物构建水生生态系统，水生植物通过直接吸收转化水体营养盐，并通过光合作用释放氧，抑制内源污染物释放，形成丰富的生物群落，净化水质。挺水植物主要种植在沿岸水深≤0.6m的水域，有水生美人蕉、再力花和香蒲等；浮叶植物主要种植在沿岸水深0.8～1.5m的水域，有睡莲和荇菜等；沉水植物主要在水深≤1.2m的水域，有轮叶黑藻、矮型苦草、龙须眼子菜、菹草、狐尾藻等。断头浜河道水体流速慢，可采用苦草、眼子菜、黑藻等多种沉水植物构建“水下森林”，为水生动物提供生存场所，使水生态系统维持平衡状态，促进水体净化。

（2）构建水生动物群落

水生动物群落主要包括底栖动物、鱼类等。底栖生物如螺类、青虾等，可以捕食底质中的有机质及腐败的水生植物残体，大幅度降低有机质含量及营养物质的释放。同时，大型螺类等释放的某些物质成为水体中天然的絮凝剂，可以降低悬浮物颗粒并吸附大量的氮磷营养盐。水生动物以底栖的螺类、贝类、杂食性虾类和小型杂食性蟹类为主，投放当地土著种鱼类，完善生物链，提升景观效果。

（3）建设生态护岸

护岸是陆地与水域植物群落间的过渡带，具有涵养水源、净化入河湖水质、为动植物提供栖息和生存环境、维持生态平衡等作用。对于排涝任务较重的河道，如新泗河、老泗河、耳洞干渠，常水位以下部分建设石笼护岸，汛期水位以上至坡顶建设植草护岸；对于调蓄型河湖，常水位以下建设石笼护岸，常水位以上建设植被型生态混凝土护岸。空隙可寄生水蚯蚓、蚌等水生动物，也可生长水生植物。植物需耐寒、根系发达，如风车草、菖蒲等。通过水生和陆生植物作用，实现对坡面绿化和防护的目标，充分发挥护岸的生态景观功能。

五、结语

河道生态治理是保证河道生态系统健康稳定、生态功能正常发挥的重要手段。本文对淮安区水系生态治理进行探索，主要从河道水环境水生态现状、生态治理原则、生态治理工程等部分进行叙述，基于生态学原理，采用MABR、生态浮岛、水系森林、生态护岸等多种河道生态治理技术，提升河道水体自净能力，改善城镇建设期间的生态环境问题，促进河道生态的可持续发展