南京市外秦淮河七里街段水环境提升研究

管桂玲，李 萍，王志国

(1.南京市水利规划设计院股份有限公司，江苏 南京 210022；2.响水县水利建筑工程处，江苏 盐城 224600)

南京市外秦淮河七里街段位于南京市秦淮区夫子庙附近，北起九孔闸，南至武定门泵站闸，河道总长约1.1km，河道上口宽40～60m，水域面积42540m2，其上游水系主要包括外秦淮河副支、内秦淮河东段、南段。武定门泵站现状规模50m3/s，当泵站不开启时，河道处于缓流或滞流状态；当泵站开启时，外秦淮河副支、内秦淮河东段、南段水通过该段河道排往外秦淮河，平均瞬时流速可达到0.2～0.4m/s。外秦淮河七里街段属于典型的城市河道，功能为排涝、景观[1- 2]，如图1所示。

1 河道水环境主要问题

1.1 污染源调查

根据相关测量及管线资料，结合实地踏勘，河道汇水面积0.345km2。2016年河道为劣Ⅴ类，轻度黑臭水体。河道沿岸排口共33个，其中左岸27个，右岸6个；雨水排口17个，盖板截污沟溢流口16个。污染源调查结果显示，汇水范围内污染源主要包括点源、面源、内源3类。点源主要为城镇生活污水，即河道西岸小区3个雨水排口(R- 02、R- 03、R- 04)，旱天有污水入河。面源主要为汇水范围内城镇地表径流。内源主要为底泥释放。经估算，外秦淮河七里街段总污染物入河量COD19.84t/a，氨氮1.49t/a，COD污染物入河量按照大小依次为城镇生活污染、城镇地表径流、底泥污染。

1.2 存在问题

1.2.1河道污染来源多

(1)河道汇水范围内存在雨污混接现象

河道右岸小区小部分污水混接进入雨水直排排口R- 02、R- 03、R- 04，旱天污水直排入河。

(2)河道底泥淤积严重

根据测量资料显示，外秦淮河七里街段淤泥深度为150～200cm，淤泥释放的污染物不仅对水体造成二次污染，而且影响河道排涝能力[3]。

(3)雨天河道存在溢流污染

河道左岸现有盖板截污沟，共有16个溢流口，现状有雨水排入。河道右岸R- 06排口为合流制截流溢流排水口，当雨量达到一定程度，大量雨水包含污水溢流入河，产生面源污染[4]。

1.2.2上游来水水质差

河道上游与内秦淮河东段、南段及外秦淮河副支河道连通，暴雨期间泵站开启后，河道水质变差，上游蓝藻流入河段。上游水质较差，对本段河道水质产生一定影响。

1.2.3河道自净功能弱

现状河道水质差，河道岸坡硬化。武定门泵站不开启时，河道处于缓流或滞流状态，水体流动性差，水体复氧率低。河道中未发现明显的沉水植物，水生态系统失衡，缺乏自净能力，难以降解外来污染负荷。

图1 河道区位及周边水系示意图

1.2.4滨水空间环境不佳

河道左岸绿化较好，护坡为浆砌石砌筑，坡顶为盖板截污沟贯穿整个左岸，盖板兼具滨河步道功能，但多处破损。河道右岸沿河绿化多数较为杂乱，浆砌石护坡、挡墙多处破损，滨河步道不贯通。河道滨水区域现状与其功能定位之一的景观河道不相匹配。排口分布图如图2所示。

图2 排口分布图

2 水环境提升思路及目标

河道水环境提升是一项系统工程，基于外秦淮河七里街段存在的水环境问题，以河道汇水范围为研究区域。为实现河道水质消除劣V类的目标，拟从污染源治理、上游来水预处理、水生态系统构建、滨河景观提升四个方面进行工程措施设计[5- 8]，恢复河道健康的水下生态系统，同时加强科学管护与长效管理[9]，实现水体水质改善、水景观提升。

3 水环境提升措施

3.1 污染源治理

3.1.1控源截污

对河道汇水范围内小区进行雨污分流建设，从源头上解决污染问题[10]。若短期雨污不能分流，则对R- 02、R- 03、R- 04三个排口污水做截流处理。

3.1.2清淤疏浚

结合现场的实地环境及施工条件，采用水力冲挖施工法对1.1km河段全线进行清淤，清淤量约为5.3万m3。采用物理脱水工艺，即淤泥资源化利用一体化处理设备，使清淤实现边清淤、边处理、边利用，处理后淤泥含水率可降至50%～70%，对于不能现场利用的淤泥集中运送至南京市指定的处置场所(弃土场)。

3.1.3溢流整治

对河道右岸合流制截流溢流排口R- 06，建议在排口汇水范围内雨、污进行分流。对盖板截污沟汇水范围内的小区等15个溢流口，进行雨污分流建设[11]，在雨污分流全部完成后，将进入盖板沟的雨水直接释放入河，盖板截污沟变为污水通道，封堵15个溢流口。根据雨水排口的雨水量，在较大的雨水排口处设置砾石预处理系统，通过砾石、挺水植物等对入河污水进行初步过滤净化，去除其中大部分的悬浮物，降低其浊度，并削减一部分污染物。

3.2 上游来水预处理

由于上游来水水质较差，建议对上游河道进行水环境整治，提升河道水质。在上游河道水质未能达标的情况下，采取上游来水预处理措施。可通过设置软围隔，在软围隔中种植水生植物进行初步净化，削减来水氮磷等污染物，而且软围隔对水生植物具有阻拦作用，可防止其过度生长。也可通过设置人工水草挂膜，该挂膜表面形成生物膜用以污水净化。两项措施的选取应结合河道护岸型式，充分考虑其固定方式，以保证设施的设置不影响河道排涝安全。

3.3 水生态系统构建

健康水生态系统各成分是一个完整的有机体，除了必要的非生命类物质基础(阳光、水、空气和土壤等)外，还需有处于生态平衡状态下的生产者、消费者和分解者。外秦淮河七里街段水生态系统的构建需在河道基本完成污染源治理的基础上开展，通过底质改良等前期工作提升河道透明度，种植苦草等沉水植物，投放加环棱螺、青虾、黑鱼水生动物，逐步建立微生物群落，经一段周期形成一个稳态的生态系统。所选用的动植物品种要能够适应当地生态环境，避免出现因为部分品种死亡造成系统崩溃[12- 14]。同时，考虑河段属缓流水体，水动力明显不足，自然复氧效率低等，配套设置线性曝气增氧设施增强水体复氧能力。

3.4 滨河景观提升

3.4.1贯通两岸滨河步道，改造景观节点

将河道右岸下游段改造成滨河步道，并利用绿地打造景观节点，达到与现有景观节点的组团呼应，为游人提供更加舒适的水岸空间。对中游小区段连接上、下通道进行改造，加强景观可达性，同时优化该段植被绿化。对上游段靠近工程起点处亲水平台进行改造，提供更加舒适的观景点位，同时达到完善游园道路系统的目的。河道左岸鉴于现有景观系统较为完整，该段景观工程的重点为优化滨河步道，修缮现有盖板箱涵，与滨河步道结合，增强滨水可达性[15]。

3.4.2优化景观设施

现有两岸滨水栏杆设施陈旧，并有多处破损，存在较大的安全隐患，同时与当前景观不够协调，需对问题设施进行修复。

3.4.3调配植被绿化

河道迎水坡面现有成材大乔木，但缺乏林下植物层次，绿化设计在保留原有成材树木的基础上进行补植。中层选用观花植物日本晚樱、垂丝海棠、紫叶碧桃、紫薇、腊梅等，花期各异，形成丰富多彩的四季景象。下层种植黄杨球、茶梅球、红花檵木球等灌木球，观花、观叶植物组团种植。地被选用开花植物黄菖蒲、粉花绣线菊、八仙花、果岭草等，以期达到四季常青的景观效果。

3.5 长效管护

制定并实施外秦淮河七里街段一河一策行动计划，创新管理模式，全面推行河长制度。制定应急预案，在极端天气、突发污染、藻类爆发等情况下，启动应急预案，确保水环境安全。本着应急补水的原则设置河道引流补水措施，以保证河道的生态流量。建立河道智慧水务系统，包括河道水质监测系统、河道监控系统、河道电子公示牌等。加强河道管护与保洁，建议引进专业的运行管理公司，对河道后期进行运行管理。

4 结语

为了改善河道水体水质和提升城市水环境质量，促进社会经济的可持续发展，进行河道水环境提升符合当前环境保护发展趋势，是十分必要的[16]。文章以南京市外秦淮河七里街段为例，指明在水环境提升工作中，要以污染源调查与现状问题分析为基础，理清水环境提升的思路；以水质提升为根本，进一步拓展水环境提升的路径，制定符合河道特征的整治措施。水环境提升后将改善河道整体水质，恢复河道生态功能，提高河道周边整体环境品质，有力推进城市水生态文明建设。