南京市江北新区两条河道水环境整治工程几个问题探讨
2022-09-25夏加华南京江北新区公用控股集团有限公司
夏加华 南京江北新区公用控股集团有限公司
马旺 江苏南京生态科技岛经开区管委会
王森 韩群 中国市政工程华北设计研究总院有限公司
尚庆宇 东南大学
南京市江北新区是国家级新区,位于南京市长江以北,包括浦口区、六合区和栖霞区八卦洲街道,规划面积788平方公里。江北新区前临长江,后有滁河,老山山脉横亘中部,西部丘陵起伏。区域主要划分为以下水系:朱家山河、石头河、朝阳河、引水河、马汊河、滁河、马汊河、城南河、高旺河。本文讨论的两条河流均位于朱家山河水系。
1.河道水环境现状
五一河位于江北新区泰山街道范围内,北起于规划望江路(现状为棚户区),流经华美路以及柳州南路,通过涵管与安业河相连,南端通过临江泵站汇入朱家山河,全长0.8 5k m,是区域内重要的泄洪通道。现状河道上口宽约15-20m,河底标高约1.58m,河道常水位3.58m,设计最高水位4.08m。河道现状护坡以浆砌块石加自然护坡为主。五一河现状汇水面积较广,北至南京长江大桥引桥,南至朱家山河,西至浦珠北路,东至滨江大道,汇水范围总面积1.6km。沿线用地类型主要有居住小区、棚户区以及工业企业。经前期调研,五一河现状共计15个排口,其中雨水排水口6个,分流制雨污混接雨水直排排水口9个。五一河为国考河道,整治前水环境质量极差,2018年1月至2019年3月水质为劣Ⅴ类,超标项主要为氨氮。
图1 江北新区水系总图
图2 五一河与石砌沟区位
2.存在问题
2.1 水污染问题
根据水质分析结果,五一河与石砌沟现状水质普遍为劣V类甚至黑臭水质,主要原因如下:
(1)生活污水入河。河道两侧均为生活区,雨污混流现状严重,污水管网存在淤堵、缺失,造成周边片区生活污水入河。
(2)周边水系水质较差。石砌沟与创业河相连,水质受其影响。与五一河相联通的安业河水质较差,也对五一河水质产生一定影响。
(3)周边面源污染。两条河流的汇水范围内面源污染未能有效管控,五一河周边为道路,棚户区、小区等,多为硬质化地表,蓄水量小,产流量大。大量的地表污染物垃圾落叶等随地表径流入河。同时,河边堆积有生活垃圾,垃圾渗滤液流入河中影响水质。
(4)底泥污染。河道已多年未进行清疏,且该河道流速小,底泥易淤积。河道中的底泥汇集水体中的污染物,是影响河道水质的重要污染物来源。
2.2 水系统问题
(1)水体的流动性较差。五一河为内河,上游无水源补入,水体流动性差,河道水质易恶化。石砌沟上游为断头河,无水源补入,河水同样缺少流动性。
(2)河道生态系统不健康。两条河道水体均呈绿色,呈深度富营养化状态,且河道生态系统不完善,水体中水生动植物数量和种类均较少。
根据表1记录,王院村在1月初菌棒接种,菌丝满袋历时105~120天,满袋后25~30天转色,转色用时10~14日,采收第一潮菇为5月16日。纳黑村2月初接种,90~100天菌丝满袋,满袋后约20天转色,转色用时10~14天,6月4日采第一潮菇。万家店村5月中旬接种,55~65天菌丝满袋,菌丝满袋后15天开始转色,转色用时7~10天,8月5日采收第一潮菇。
3.水环境提升目标及思路
城市河道治理的一个重要目标就是保持河流景观与周边环境的和谐与统一,满足人民亲近自然的要求。根据南京市人民政府关于《南京市水环境提升行动计划(2018—2020 年)》(宁政发〔2017〕236 号)的要求,本文两条研究河道的整治目标为消除劣Ⅴ类水体。
水环境提升是一项系统工程。结合河道周边现状与特点,采用标本兼治,排口、调蓄、点源处理和集中处理相结合的治理模式,同时注重水环境与水文化、水景观并重,融入人与自然和谐相处的理念,实现水体水质改善和水环境提升。
4.水环境提升措施
4.1 污染源治理
4.1.1 排口及管网整治
图3 五一河与石砌沟整治前河道现状
图4 五一河与石砌沟排口整治方案示意
污染源治理首先应考虑控源截污。对两条河道沿线排口进行分析,发现共有以下三类排污口,分述如下:
一是雨水排水口,共22个。因河道所在片区为雨污分流,雨水排水口无旱流现象。该类排口进行初期雨水弃流收集处理,同时结合片区规划,对部分零散排口进行归并处理。
二是分流制雨污混接雨水直排排水口,共15个。采用弃流井和调蓄池将一、二类排口的初期雨水和二类排口的旱流统一收集至一体化处理设备进行集中处理。共布设8个智能化分流井,5座调蓄池。结合结构、景观与维护需求,对调蓄池与弃流井进行精细化设计,弃流井设计为观景平台形式,调蓄池采用全地下结构和独特的L型结构。
三是污水排口,共1个。直接采取上游接市政污水管+废弃封堵的措施,彻底杜绝污水入河。
除排口整治外,还改建/新建污水管道共计1200m,提升了河道沿岸污水收集能力,减少污水入河量。
4.1.2 清淤疏浚
清淤疏浚主要是通过对黑臭水体,尤其是重度黑臭水体底泥污染物的清理,快速降低黑臭水体的内源污染负荷。根据相关工程经验,结合现状河岸及河底硬质情况,确定五一河清淤深度0.8m,石砌沟清淤深度以0.7m计,连通管涵清淤以1.2m计,总清淤量约为12400m³。同时,为适应工期短、工作量大等特点,采用围堰干塘清淤法,先将清淤区域端采用围堰隔水,再通过高压泵水枪冲洗泥浆表面,使其形成水潭,采用泥浆泵抽吸泥浆至排泥区,适当沉淀后,采用封闭罐车运送至某指定弃土场进行填埋处理。
4.1.3 环境清理
对河道两岸的垃圾临时堆放点、水体内的水生植物、岸带植物的季节性收割与季节性落叶、水面漂浮物等易对水质产生影响的污染物进行清理。
图5 五一河与安业河水系连通水工程示意
图6 五一河与石砌沟岸坡改造后实景
4.2 水动力提升——水动力提升
现状五一河与安业河有一根DN1500-DN1800连通管道,但该处管道存在水单向流动、有居民区污水混入、河道规划调整等问题。为连通河道水系,提高片区排涝能力,构建了五一河与安业河单独的连通通道,将原管道南北两段重新施工调整,确保沿线无雨水排口接入,畅通五一河与安业河,提高河道整体水动力从而提升水体自净能力。
4.3 水生态修复
4.3.1 岸坡改造
岸坡生态化改造有利于提升河道生态功能和景观娱乐性,助力河道生态系统的建设。该工程中,将河底1m以上浆砌块石护坡废除更换为生态护坡,坡脚采用松木桩进行加固。现有二级平台由砌石挡墙更换为仿木桩进行加固,整体坡比仍保持1:2。通过生态河道、岸线恢复、景观步道,提升河道空间景观,打造市民休闲活动的空间。
4.3.2 景观提升
河道景观以生态恢复为目标,按照“生态宜居、自然野趣、河道景观”的理念进行总体设计。以植物造景为主,硬质铺装为辅,充分考虑生态性,减少硬质铺地,增加绿地景观;以满足城市泄洪功能为前提,营造河道两侧的滨水空间环境,保持和促进水体的自洁与循环;充分考虑植物的多样性和景观的丰富性,以达到生态、景观效益的最优化。在河道整体空间关系上,一条步道贯穿,满足检修车通行,从而把景观空间营造和市政检修功能很好结合起来。人行景观步道结合市政管线布置,既方便沿线管道检修,又能给居民提供休闲活动场所。同时在周边空地设置室外生态停车场,解决停车需求,缓解交通压力。
4.3.3 水生态构建
稳定健康的水系统应包含非生命物质(阳光、空气、水、土壤等)和相互平衡的生产者、消费者和分解者等元素。水生植物可以吸收转化污染物及氮、磷等营养元素,从而抑制水体富营养化,增强河道自净能力与生态修复功能。通过合理筛选植物和水生动物,逐步构建起一套层次分明、物种丰富、稳定平衡的水生态系统,以达到恢复生物多样性与改善水质的目的。
4.4 长效管理
要想达到“长治久清”的效果,不仅需要注重水环境提升技术,更要注重后期运行过程中的监督与管护。严格落实“河长制”,各部门之间要加强协调与合作,加强宣传,鼓励群众参与,引导居民树立环保意识。制定应急预案,在各类突发或极端情况下,启动应急预案,确保水环境安全。建立河道智慧水务系统,包括河道水质监测系统、河道监控系统等。引进专业的运行管理公司,加强河道的日常管护与保洁。
5.结语
近年来,不断加快的城镇化进程和城区工商业的发展,导致城区内越来越多的河流出现不同程度的污染问题,这不仅影响经济社会发展,也对周边居民生活带来困扰。为提升城市河道水环境质量,促进经济社会的长期可持续发展,采取一定的工程措施是十分及时且必要的。文章以南京市江北新区的五一河与石砌沟为例,明确了城区河道水环境提升的思路,即在充分的前期调研基础上找出影响水环境质量的问题,并因地制宜提出符合河道特征与实际的整治措施,同时融入人与自然和谐相处的建设理念,极大改善了周边生态与人居环境。