城市河湖清淤工程的生态价值——以厦门市九天湖为例

谢 伟

（厦门市政城市开发建设有限公司，福建 厦门 361000）

0 引言

在我国城市发展过程中，对生态环境重视程度不足导致污水直接进入城市周边的河湖系统，造成水体污染严重。从当前河湖的现状来看，由于受到各种外部因素的影响，水域水质污染严重，部分湖泊出现水体颜色发黑、水浮莲密布甚至出现死鱼情况，散发腥臭味道，严重影响周围的人居环境。针对这些情况，开展湖泊综合整治工程迫在眉睫，其中较为重要的工作内容就是河湖清淤工程。在加强生态环境保护的背景下，我国对于湖泊清淤也提出了更高的要求，以推动整体生态系统的发展和进步。基于此，本文对河湖清淤工程的技术进行分析，并以厦门九天湖清淤工程为例，从供给服务、调节服务、文化服务和支持服务分析河湖清淤工程的生态价值。

1 河湖清淤工程概述

纵观我国各区域内的河湖发展情况，为了保证经济社会的稳定发展，提升城市经济水平，前期存在较多以污染为代价进行发展和建设的情况，因此各地区的河湖都受到了不同程度的污染，城市周边污水直接进入河湖系统，严重影响周围的人居环境，造成水体水质污染严重，降低了水体性能，甚至将其演变为黑臭水体，导致底泥沉积物污染。为改善区域水环境，保护区域内人民群众的身体健康，需要加强河湖清淤工程的建设，而河湖清淤是水环境综合治理中的重要内容，具有重要的现实意义。如果不进行淤泥的清除，则淤泥会污染上部水体，成为内源性污染源，因此，需要将这些受污染的淤泥进行清除[1]。

河湖清淤是一个系统工程，需要考虑经济、技术和生态环境等各方面因素，运用科学的实施策略，选择适合的技术方法。受污染的河湖淤泥中含有大量的污染物，可能包括十几种重金属、有机污染物等，在夏季高温、人为搅动等情况下，这些污染物会被释放出来进入水体中，极大影响了水质和水生态环境。清淤主要通过清除水底沉积的污染底泥，从而避免底泥中污染物质的释放，增强底泥对水体的净化能力，进一步实现河湖治理的目的。在实际开展河湖清淤工程前，需要对清淤河湖的自然条件进行勘测和勘察，详细了解其地理位置、地形地貌以及抗震情况，同时也需要了解该地区的气候气温，等到明确河湖的具体情况及待清淤区域时，针对不同区域情况制订清淤计划，选择合适的清淤技术，进而保证工程的整体质量以及清淤的效率。

2 河湖清淤工程的技术研究

现阶段，无论是国内还是国外，河道、湖泊、水库底泥疏浚技术已趋成熟。常用的清淤施工方法有以下两种。

2.1 干塘清淤技术

此项技术主要是将水域内水放干，新建围堰等临时措施，利用太阳光晾晒，当淤泥初步板结干化后，利用机械设备将已干化的淤泥挖开，随后通过汽车转运至干化场进行下一步干化，最后将干化结束的淤泥外运清除。该技术经过初步板结固化后，清淤工程量少，清淤效果更明显，同时也更容易掌控[2]，适合于小流域面积的河湖和需要彻底清淤的水域。

2.2 绞吸式清淤船清淤技术

环保型绞吸式清淤船配备有专用的环保绞头，不仅可以疏浚较薄的底泥，而且扰动小，具备防止污泥泄露、扩散和逃淤的功能。同时，环保型绞吸式清淤船具有GPS定位系统和现场监控系统，可以通过模拟动画，直观地观察挖掘轨迹，准确定位绞刀深度，提高挖掘精度。

环保型绞吸式清淤船清淤技术，一般适用于海域清淤，而内河和水库类的清淤项目需要二次转运，因此不适用于内河水库清淤[3]。

3 河湖清淤工程的生态价值

联合国千年生态系统评估工作组将生态系统中不同类型的服务归纳为4大类，即供给、调节、文化和支持服务，分别对应人类对生态系统的4个基本用途[4]。

供给服务功能指从生态系统中收获产品或物质，为城市河湖生态系统提供生活用水、农业灌溉用水、工业生产用水等功能，同时还具有水产养殖功能，以及提供用于人类造纸、化工、加工等生产活动的各类原料的服务。调节功能是指人类从生态系统的调节过程中获得的服务功能和效益，主要包括气候调节、废弃物处理、干扰调节等功能。文化功能是指人们从生态系统中获得的精神、知识、消遣娱乐和美学体验等非物质利益，包括休闲娱乐、文化价值和科研价值等功能。支持功能对人类的影响区别于前三项功能，是间接或者通过较长时间才能发生的。支持功能是保证其他所有生态系统服务功能提供所必需的基础功能，包括营养物质循环、物种多样性维持等功能。

4 厦门市九天湖清淤工程概述

厦门市九天湖位于厦门市集美新城核心区，上游流域面积约9.4 km2，流域范围内坐落有董任村、锦园社区、三社社区、西亭社区等村庄，这些村庄都采用合流制排放体制，村内污水通过锦园溪和排水沟渠，最终排入九天湖。这些污水进入九天湖，导致该区域的水质仅能达到劣Ⅴ类的水质标准，且富营养化程度严重，全湖湖面都被水浮莲覆盖，水体生态功能彻底丧失。厦门九天湖综合整治工程实施前实景如图1所示。

图1 厦门九天湖综合整治工程实施前实景

由于锦源溪和董任村排污口的大量排污，造成了底泥污染加重，该区域尚未进行清淤，淤泥为多年沉积物。由于污染物质已在上游沉积，且下游大部分区域前期已进行清淤并达到设计底高程，因此底泥污染物质指标处于较低水平。为彻底清除内源污染物质，必须对这些受污染区域的受污染淤泥进行全部清除。

九天湖区位于杏林湾尾部，鉴于以上的前期分析工作，明确了九天湖的待清淤区域及清淤工程存在的一些实际情况，分析如下。

（1）九天湖区域位于杏林湾尾部，下游受园博园区域桥梁影响，施工船舶进退场需要车辆运输，目前周边市政道路没有大型通道可以直接进入湖边，船舶进出场难度较大。

（2）九天湖湖水目前均为黑臭污水，这些污水不能直接排向杏林湾其他水域，而是必须提升处理站的污水处理能力，即目前所有的湖水都需要抽干治理。

（3）湖区内靠近马戏城侧有一条施工便道，如果其他区域采用绞吸船清淤，该便道仍需要采用其他施工机械挖除。

（4）现阶段，湖区及湖边需要完善马戏城段护岸的施工，靠近诚毅南路段需要建立污水截流和初雨的调蓄池，靠近大民广场段需要修建水域内的自行车道，靠近杏林湾路南侧需要在滨水西岸段建立污水截流和初雨调蓄池，为了保证这些工程的顺利施工，需要在湖区内进行围堰。

（5）截至目前，九天湖区周边开发建设已基本完成，没有多余的场地进行绞吸淤泥脱水和晾晒。

根据该区域的实际特点，由于绞吸式清淤船施工期进出场难度大，且缺乏绞吸淤泥的脱水和晾晒场地，加上其他项目的开展也需要在湖区进行围堰施工，与清淤工程的围堰结合施工，具有协同建设节省工程投资的优点，因此，该清淤工程采用干塘清淤技术对湖区进行彻底治理，共清淤约40万m3，清淤的污染淤泥则运往海沧采石场废弃场堆放。

5 厦门市九天湖清淤工程的生态服务价值

河湖清淤工程可以在很大程度上清除河湖区域现状受污染的底泥，改善水动力条件，加强水体循环和交换，增强水体自净能力，改善水域的水环境，更好地建设现代化生态城市。清淤工程具有生态价值，可以改善区域水质和生态环境，有助于促进周边区域经济社会的发展，提高居民居住舒适度。厦门市九天湖清淤工程的实施对集美新城核心区提供的生态系统服务价值，参照联合国千年生态系统评估工作组归纳了4 大类，分析如下。

（1）供给服务。厦门市九天湖位于集美新城核心区，属于杏林湾片区。杏林湾片区南面临海，内拥杏林湾水体（包括杏林湾水库和九天湖）及中洲岛，东北部北靠天马山，自然资源极为丰富。杏林湾原是厦门西海域的一个小海湾，水域南北走向，略偏西，呈北向南倾斜地势。后溪、坂头水库的淡水流入海湾，形成北部淡水，南部海水，表层淡水，深层咸水的盐度差，这种独特的水环境使咸、淡水鱼都能生存。清淤工程实施后，在很大程度上清除了河湖区域现状受污染的底泥，改善水动力条件，加强水体循环和交换，增强水体自净能力，改善水域的水环境，丰富了九天湖内的生物多样性。

（2）调节服务。九天湖区域重点分析调节服务功能主要包括气候条件、废弃物处理。九天湖周边分布有厦门市集美区政府、灵玲国际马戏城、中航城小区等多个公共建筑及居住小区，居民、交通高度集中，生产生活排放大量的热量，加上城市下垫面的低热容性，形成了一定的城市“热岛效应”。九天湖清淤工程实施后，蓄水量增加了，水面面积扩大。水面蒸发是耗热过程，蒸发量越多，湖区周边的气温越低，另外湖边湿度增加，也降低了周围地区的气温，从而减缓了周边区域的城市热岛效应。因此，厦门市九天湖能够对集美新城核心区进行区域气候调节。

（3）文化服务。九天湖清淤工程的建设，不仅保障了水环境以及区域内河湖的水质，同时在完成清淤工作之后对河湖周围的护岸、步道及自行车道进行建设，与现状周边绿道进行顺利衔接，形成闭环，成为一个完整的系统，极大地改善了周边的生态环境，也保证了区域的城市化发展和周边环境的美观性，提升了区域的整体形象，使城市的整体环境发挥出自身的价值和作用，周边的人流量也随之大大增加。这也在无形之中吸引投资商的注意，并在一定程度上改善了该地区当前的投资环境，吸引大量投资文化旅游的资产汇集至片区域内，进而推动旅游等经济项目的发展，为城市化发展中经济社会的稳定进步和可持续性奠定了坚实的基础[5]。九天湖清淤工程后实景如图2 所示。

图2 九天湖清淤工程后实景

（4）支持服务。支持功能指对于其他生态系统服务的产生所必需的基础服务，具体包括营养物质循环、物种多样性维持等。九天湖区域可重点考虑物种多样性的支持服务功能。生物多样性分为基因多样性、种群多样性和生态系统多样性。生物多样性维持价值包括生态系统在传粉、生物控制、庇护和遗传资源4 个方面的价值。城市河湖系统在生物庇护方面表现出极高的生态经济价值。九天湖由于处于水陆的交错带，具有边缘效应和独特的城市生态环境。实施清淤后的九天湖是许多生物的重要栖息地和繁衍场所，该区域的鸟类和水生生物的生物多样性价值显著提高，来此越冬的鸟类数量也在逐年增加。