河道暗渠黑臭治理实践分析
2022-10-13张健
张 健
(深圳市龙华区水务局,广东 深圳 518109)
在城市超常规发展过程中,随着城市土地供给与建设用地需求的矛盾越来越突出,穿越城市的许多河道空间不断被侵占、挤压或覆盖,由明渠变为暗渠,基本丧失了生态、人文、景观等功能,甚至影响河道行洪安全。此外,由于污水乱排、空间密闭、底泥淤积等,河道暗渠已沦为城市的下水道,严重影响城市安全及河道水环境。本文结合深圳市龙华区暗渠黑臭治理实践,介绍该区暗渠黑臭治理的技术路线及主要措施,对治理过程进行复盘与反思,总结经验,提出建议,为其他城市暗渠黑臭治理提供借鉴。
1 暗渠特点与问题
深圳市龙华区共有25 条河道,总长为111.69 km,干流河道全段为明渠(桥涵除外),辖区24 条支流河道暗渠呈现三大特点,表现为3 个典型问题。
1.1 主要特点
一是数量多,分布广。龙华区24 条支流河道中,仅4 条河道无暗渠(不包括桥涵),其余河道均不同程度地存在暗渠,共有194 段,覆盖辖区6 个街道。二是暗渠化程度高。龙华区暗渠总长为23.762 km(含桥涵),约占支流河道总长度的23.96%,暗渠化率超过50%的有5 条,1 条河道甚至为全暗渠。三是分布不均匀。龙华区北边2 个街道处于高密度建成区,暗渠量多且长,共计9 条,暗渠总长为11.9 km,占全区暗渠总长的近50%。
1.2 主要问题
一是水质黑臭问题。暗涵内外环境复杂,部分暗渠甚至直接上盖建(构)筑物,加之整治前上游管网不完善,暗渠内直排口、混排口众多,污水直排混排进入暗渠,导致暗渠内水体黑臭,水质长期不达标,部分河道暗渠出口存在总口截污,雨季溢流严重影响明渠段河道水质,此外,暗渠内臭气外溢,影响周边居民日常生活。邓佑锋等研究认为,城市暗渠段是造成河道黑臭水体的重要原因。牟东阳等研究了深圳市3 条具有代表性的暗渠河道,发现进入暗渠后水质恶化现象明显,总氮(TN)、氨氮(NH-N)及总磷(TP)均严重超标,其为劣Ⅴ类水体。二是淤积问题。暗渠内源污染不断累积,泥沙等外源物质持续输入,受空间限制,其无法得到及时清理,部分暗渠存在总口截污,持续输入的污染物无法顺利排至下游,暗渠内部存在比较严重的淤积,导致河道过流能力不足,影响河道行洪。三是结构隐患。部分暗渠建设年代早、标准低,尤其是早期建设的浆砌石结构挡墙,因长期水力冲刷,缺乏维护管理,出现局部破损,存在发生垮塌的安全隐患。
2 暗渠黑臭治理实践
2.1 暗渠黑臭治理技术路线
对于暗渠黑臭治理来说,问题在水里,根源在岸上,关键在排口,核心在管网。暗渠黑臭治理表面上只是暗渠排口及黑臭底泥的问题,实际是一个系统性工作,与岸上排水户及管网系统的雨污分流情况息息相关。针对龙华区暗渠现状,按照立足现状、安全为本、水质优先、点面结合的总体原则,将暗渠黑臭治理目标确定为消除黑臭,保障水质,将暗渠黑臭治理技术路线归纳为“查、治、浚、敞、评、管”6字要点,如图1所示。
图1 暗渠黑臭治理技术路线
2.2 暗渠黑臭治理主要措施
2.2.1 查——排查溯源
排查溯源是黑臭水体治理最基础的工作,是暗渠整治的第一步,也是最重要的一步,准确全面的排查成果是后续方案设计的关键。借助先进设备,从水里到岸上对暗渠进行全面溯源排查。排查溯源的主要方法分为两类。一是具备有限空间作业条件的暗渠,采用蛙人、三维激光扫描、全球定位系统(GPS)、全站仪等设备和方法。二是空间狭小、暗渠水深、有毒有害气体超标的暗渠,采用潜望镜(QV)、闭路电视系统(CCTV)、智能管涵系统等设备和方法。排查溯源的主要内容为暗渠内排口及其性质、排口污水来源及水质情况、上游管网基本情况及正本清源整治情况、暗渠淤积情况、暗渠内水质等。在溯源调查的基础上,将排查数据系统整理、分析,形成河道暗渠排口数据“一张表”,全面反映暗渠内每个排口的基本情况。
2.2.2 治——排口整治
结合溯源排查资料,全面调查分析排口性质、上游市政管网情况、小区及城中村雨污分流工程实施情况及效果,制定每个排口的整治方案,形成“一口一策”,完成从源头到排口的全流程雨污分流。排口整治方案主要为正本清源、市政管网完善及截污纳管。
(1)正本清源工程。正本清源工程即是对污水源头进行整治,按照雨污分流的原则,对排口最上游小区、城中村、工(商)业建筑等无雨污两套管网的排水户进行彻底改造,将污水接入市政污水管网,杜绝排入暗渠,雨水进入雨水管网,减轻污水管网运行负荷,从源头实现雨污分流。
(2)市政管网完善工程。市政管网完善工程是对中间管网进行修复改造,对雨污水管网进行提质增效,整改雨、污混接和错接乱排,补齐管网缺失部分,排查修复存量管网,特别是整改修复存在三级及以上功能性和结构性缺陷的现状污水管网,打造雨污两套独立的市政管网系统,实现市政管网系统路径完整、接驳顺畅、运转高效。
(3)截污纳管工程。截污纳管工程是对末端排口进行整改,由于暗渠周边环境复杂,且正本清源工程存在一定的返潮率,市政管网系统错混接整改难度大,短时间内往往无法做到彻底雨污分流,沿河截污系统是保障河道水质的必要补充措施。根据暗渠现场实施条件,采取岸上沿河截污、边渠截污、渠边挂管截污、渠底埋管包封截污等不同方式将暗渠内污水和混流排口接入沿河截污系统。同时,针对暗渠内排口,对于上游已完成雨污分流的纯污水排口或长期无水流的废弃排口,直接进行封堵,对于纯雨水排口,将雨水释放入河,对于混流排口,设置溢流堰、连通管及限流装置,旱季时,污水通过连通管或限流装置排入沿河截污管,雨季时,合流污水溢流进入暗渠。
通过源头到排口的全流程整治,并联建设雨污分流管网和沿河截污系统两套系统,雨污分流管网用于源头收污,沿河截污系统用于收集漏排污水和初期雨水,两套系统互为补充,相对独立运行。彻底实现雨污分流后,沿河截污系统主要用作初期雨水转输通道,为后续实现“三水分离”打好基础。
2.2.3 浚——清淤疏浚
暗渠内长期淤积的黑臭底泥是造成暗渠内水质黑臭的重要原因之一,清淤是消除河道内源污染,恢复河道水动力,改善水质环境的重要工程手段。由于暗渠内往往含有大量有毒有害气体,且空间狭小,作业空间有限,要结合现场实际确定合理的清淤方式,清淤方式主要有人工清淤、机器人清淤、移动式吸泥泵清淤、装载机清淤、水力冲洗,清淤底泥运输至底泥厂固化处理。根据实际实施情况,龙华区暗渠黑臭治理清淤方式以机械清淤、人工清淤为主,水力冲洗及移动式吸泥泵清淤为辅。
2.2.4 敞——暗渠复明
结合城市更新、河道综合整治等项目,将有条件的河道暗渠揭盖复明,暗渠复明是解决暗渠黑臭问题的最直接方式,既可有效提升河道行洪能力,又可方便后续维护管养,保障河道水质,避免再次返黑返臭。揭盖复明后的暗渠再进行适当的景观提升,能有效改善人居环境,发挥应有的生态环境效益。
2.2.5 评——效果评估
暗渠完成整治后,及时进行整治效果评估,建立相应的评估体系,由建设单位、监理单位、施工单位和运营维护单位等组建评估组,通过现场实地踏勘的方式对暗渠整治效果进行评估,一般评估时间为暗渠整治完成后一周内。评估的主要指标有5 项。一是水体感官。水体颜色是否正常,是否有难闻气味。二是垃圾清理。水面是否有漂浮物、油污。三是清淤情况。暗渠内黑臭淤泥、泥沙是否清理干净。四是控源截污。是否存在污水直排,截污管是否存在溢流、破损,暗渠挡墙是否存在渗流污水。五是水质情况。暗渠内水质是否达到不黑不臭或更高的水质要求。
2.2.6 管——移交管养
移交管养是暗渠整治的最后一步,暗渠整治完成后,及时进行效果评估,评估通过的暗渠及时移交专业单位进行管养。在日常管护过程中,管养单位要及时制止暗渠上盖建筑物、排水户错接乱排,修复破损截污管道,强化清淤。
2.3 整治效果
经过岸上加水里的系统整治,龙华区暗渠黑臭治理共完成截污管建设约9.8 km,清淤45 859 m,打开暗渠1 309 m,绝大部分源头污水得到有效治理,辖区基本实现分流制排水,4 座污水处理厂平均进水生化需氧量(BOD)浓度达到118 mg/L,污水集中收集率超过89%,辖区所有河道水质均达到地表水Ⅴ类或以上标准,达到预期治理目标。
3 暗渠黑臭治理建议
3.1 高度重视施工安全
施工安全是暗渠整治的先决条件,河道暗渠施工均为有限空间作业,要严格执行作业审批制度,按照有限空间作业“七不准”(未经风险辨识不准作业、未经通风和检测合格不准作业、不佩戴劳动防护用品不准作业、没有监护不准作业、电气设备不符合规定不准作业、未经审批不准作业、未经培训演练不准作业)要求,针对长距离连续暗渠,要按规范要求设置逃生孔、通风孔,落实必要的监护、防护措施,要建立降雨预警机制,一旦收到预警信号,即刻通知暗渠内作业人员立即停工、撤离,保障人员安全。
3.2 强化排口溯源
排口溯源是暗渠黑臭整治的第一步,其准确性直接关系治理效果,项目前期应充分重视排口溯源工作,同时在实施过程中不断纠偏,持续完善排查成果,提高排查准确性,实施完成后要及时进行评估复查,巩固整治效果。
3.3 先截污后清淤
截污是开展实际施工的首要工作,先截污后清淤,先消除外源污染然后才可进行内源污染整治,避免反复清淤而影响整治效果。
3.4 因地制宜地整治暗渠排口
长距离连续暗渠及上盖物业设施的暗渠是高密度建成区暗渠黑臭治理的最大难点,不仅施工危险系数高、整治难度大,而且易返黑返臭。应充分分析溯源排查结果,提高岸上雨污分流成效,因地制宜采取点截污、沿河截污及暗渠复明等方式对暗渠内排口进行整治。
3.5 及时有效地开展管养
“三分建、七分管”,及时有效的管养是保障暗渠长治久清的必要条件。一方面,管养单位要全过程介入暗渠整治,从管养角度提出治理建议,另一方面,整治完成的正本清源小区及暗渠应立即组织效果评估并及时移交管养单位,防止整治完成的小区返潮、整治完成的暗渠返黑返臭。
4 结论
经综合整治,深圳市龙华区河道暗渠黑臭治理目标得以实现。在暗渠黑臭治理中,要明确技术路线和主要措施,高度重视施工安全,强化排口溯源,先截污后清淤,因地制宜地整治暗渠排口,及时有效地开展管养,保障暗渠长治久清。