荔城区南洋水系水环境提升整治措施分析

2022-11-29范超凡

陕西水利 2022年9期

范超凡

（荔城区水利工程质量技术站,福建莆田 351100）

河道环境治理主要是利用物理、化学、生物和生态的方法减少水环境中有害物质的浓度,或者使其完全无害化,从而尽量使其恢复到原始天然状态[1]。城市河道承载着防洪排涝、城市供水、水土保持、生物栖息和景观娱乐等多重功能,其水生态修复越来越引起人们的关注[2]。为长期有效保障荔城区流域的水质和水生态环境,以水环境质量改善为核心目标,以多目标水质管理为保障,采用点、线、面的水环境综合系统治理模式,开展物理、生物相结合的河道生态治理方案,以恢复河道的生态功能。

1 工程概况

荔城区位于福建省东南沿海中部,是莆田市的中心城区和政治、经济、文化中心。南洋水系地处木兰溪南岸,河网密布,水系纵横,江南水乡特色明显。莆田市南北洋平原内河网纵横交错,内河总长达400 km,为河网感潮区。北洋片主要内河有北渠、下磨溪、延寿溪、企溪、后卓溪、钟潭溪、溪口河、梧梓河、塘头河等；南洋片主要内河有渠桥河、东郊河等。项目区目前的水环境不容乐观,河道周边地区污水收集系统建设滞后,水生态脆弱,管理手段落后,港利水闸、东风桥等内河监测断面水质长期为劣V类,新度村河道、东井河等区域内河道长期为黑臭水体。因此,南洋水系的水环境整治是消除荔城区南洋片区黑臭水体,恢复河流生态环境的迫切需要和必然要求。

2 水环境治理工程

充分调查渠桥河、洋埕河和东郊河等流域范围内水环境的现状,提出水环境存在的问题,明确修复和治理河道的目标,对河道进行生态治理。采用河道原位处理及河道异位处理相结合的方法,净化河道水质,并通过水系连通工程和水动力提升工程,提高水体的流动性。水生态治理技术路线见图1。

图1 水生态治理技术路线图

2.1 河道内源治理技术

项目区市政设施不完善,市政雨污水管道不健全,生活污水及初期雨水直接排入临近河道,对周边水体造成较大污染,河床淤积严重,污染的底泥发黑发臭,严重影响环境。因此,必须对项目区的部分河道进行清淤,清除內源污染,同时疏通水系,起到活水的作用。

2.2 河道植被缓冲带修复技术

河道植被缓冲带是指河道陆域两侧岸坡边线向外由树木（乔、灌木）及其他植被构成的陆地生态系统与水生生态系统的过渡带,具有一定宽度,为河道周边生态系统中各陆生物种提供栖息场所,也是河道中物质和能量的重要来源,且能够阻止地表径流、废水排放、地下径流等所带来的污染物进入河道,直接影响整个河道的水质以及流域的生态景观价值。河道缓冲带的宽度应结合净化污水的效果、受纳水体水质的要求,并考虑经济等相关因素,最终确定不同河段的宽度。缓冲带种植的植物应考虑地面径流,并依据项目区的实际情况合理搭配。

2.3 河道岸坡修复技术

2.3.1 自然植被护岸

自然植被的护岸种植芦苇、菖蒲等,以恢复河道生态、修复群落结构为主,水生植物群路可为水鸟、鱼虾和其他生物提供食物来源和栖居场所。

2.3.2 近自然护岸方式

近自然护岸主要以结实的木桩、圆木为原材料,固定河岸坡脚,防止水土流失的同时,对河岸起临时保护作用。2.3.3 石笼护岸

生态石笼网是一种环保型结构,采用高强度的镀锌低碳钢丝（外涂PE树脂层）,经机械编织而成,呈六角形笼状,填充石块后即可覆土绿化。生态石笼驳岸具有整体性好、适应变形能力强、施工方便、建设周期短、价格经济、生态性好、景观效果突出等优点。为了满足石笼驳岸的安全要求,确保驳岸结构的稳定性和抗冲击性,生态石笼网驳岸施工工序主要包括边坡整理、铺设土工布、铺设石笼网、石块装笼、覆土、播种、上覆盖土、浇水养护等。

2.3.4 生态袋护岸

随着生态环保理念的深入,河岸生态护岸形式越来越多,生态护岸具有透水性、透气性,增强边坡的稳定性。在岸边堆放生态袋,能够起到净化水质、消除波浪的效果。生态袋驳岸是自然的、有生命的、永久生态工程,是一种高级的边坡结构形式,生态袋多层堆叠,交叉压实,袋之间用木刺钩连,结构稳定,水土保持和植被生长能同步实现。

2.4 生态渗滤岛技术

生态渗滤岛技术是在工程底部回填多余土方,常水位平面铺设水平渗滤层,在此之上再铺设坡面渗滤层。湿地植物能够吸收和转换渗滤层吸收的氨氮和磷酸盐,同时,煤渣和砂砾石层构成的水平渗滤层和坡面渗滤层位于常水位,其处于厌氧和富氧的交替动态过程,能够增强去污能力。

2.5 河道净化器技术

河道净化器主要用于水质较差的河道,包含碳纤维生态草、生态浮床和水生植被相结合的组合型水质净化系统。针对水质较差或者水深较深无法正常生长的水生植被,采用碳素纤维生态草技术,铺设碳素纤维生态草,对河水进行净化。碳素纤维生态草是一种碳含量超过90%的无机高分子纤维生态草,其亲和力强、吸附性强,对微生物具有激活和富集作用,且能够净化、改善水生态环境。在流速较小、水流较深的河道布置生态浮床,可增大水生植被的面积,对该段河流的水质进行一定程度的生物处理,可改善该段河流的水质。

2.6 水动力提升技术

水动力提升技术,顾名思义就是利用自然水体的净化原理,当河流流动性差、污染严重时,对水体进行曝气推流,增加水体中的溶解氧,使其循环流动,破坏厌氧藻类的生存环境,抑制藻类生长繁殖,激活水体的净化功能。通过水体曝气净化能够减少水中氨氮、硝态氮和总磷的含量,提高水体的透明度,净化水体水质,改善水环境。项目区河流曝气主要采用太阳能曝气、叶轮式曝气机和提水式曝气机。

2.7 活水链技术

活水链包括沉淀区、水生动物塘、藻类塘、挺水植物区、沉水植物区和鱼类产卵区等六个部分,根据不同去除目标和生物多样性目标,可增加或减少几个处理单元。活水链技术中的沉淀区是对地表径流中的颗粒物、泥沙等进行拦截、沉淀。同时,还需要放养水生动物,对水体中的微生物进行净化。浮叶植物区主要种植睡莲等浮叶植物,浮叶植物能有效去除雨水中的氮、磷污染物质。芦苇床区主要种植高大挺水植被芦苇,通过植物根系周边的微生物作用,降解水体中的污染物。沉水植物区利用沉水植物的光合作用,有效净化水质,提高水体透明度。水体经活水链中物理、化学、生物的综合作用,水质大大提升。活水链技术示意图见图2。