沈阳市南小河黑臭水体治理案例分析
2023-12-22吴波许丹宇马涛吴雨杭张磊
吴波,许丹宇,马涛,吴雨杭,张磊
(1.沈阳市城乡建设事务服务中心,沈阳 110013;2.天津市生态环境科学研究院,天津 300191;3.天津市生态环境保护综合行政执法总队,天津 300191;4.天津友美环保科技有限公司,天津 300383;5.沈阳环境科学研究院,沈阳 110167)
1 流域(河流)概况
南小河位于沈阳市北部,是蒲河左岸支流,河流全长21km。南小河发源于沈北新区辉山街道赵家沟,最终在于洪区郭大桥村汇入蒲河,主要承载农业灌溉、景观水系和城市排水等功能。南小河沈北新区段长度为17.4km,上、中游流经装备制造和食品加工产业园区,下游沿岸主要为住宅小区和高等院校。
南小河干流起点位于沈阳市绕城高速以北、长大铁路东侧,终点位于学园街以西约200m 处。在虎石台街道小桥子社区东侧有两条支流汇入,一条支流长度约为0.6km,主要受纳虎石台南污水处理厂的尾水;另一条支流长度约为2.2km,主要受纳虎石台街道南部地区的雨水。
2 现状分析
2.1 排查识别
按照《城市黑臭水体整治工作指南》要求,南小河共设置了26 个检测点,其中支流设置检测点位5 个(1-5#点位,辽宁省交通高等专科学校至虎石台南污水处理厂),干流设置检测点位21 个(6-26#点位,小桥子社区至学园街)。检测结果显示,南小河整体为轻度黑臭,水体透明度、溶解氧、氧化还原电位和氨氮4 项指标均有超标情况(见下表)。
2.2 污染源调查
(1)点源污染。经过现场实际勘察,本项目范围的污水直排点总共有13 个。其中,合流制管网溢流造成的直排点位有3 处,雨污混接造成的直排点位有5 处,管网或检查井破损造成的直排点位有3 处,其余2 处为私接污水管道直接入河。
(2)面源污染。根据现场调查情况,流域范围内的面源污染主要集中在虎石台街道小桥子社区。该地区处于城乡接合部,社区内多处旱厕临河而建,同时由于生活垃圾收运处置体系不完善,大量生活垃圾随意堆放在河岸。
(3)内源污染。南小河上游生态补水少,河道坡度缓,部分河段采用橡胶坝蓄水营造景观,因此河水流动性差。水体中的污染物、漂浮物和未及时清理的水生植物等逐渐腐败、沉积形成淤泥。学子街至道义南大街部分河段底泥已经发黑发臭,同时有黑苔上浮。
3 工程方案
3.1 截污纳管
截污纳管是黑臭水体整治的根本措施,其通过完善城市排水管网,并合理设置提升泵站,将污水截流纳入城市管网收集系统,最终进入城镇污水处理厂[1]。
工程设计在沈北路上新建一条污水管线(d=1.2—1.6m),起点为盛京大街,终点为道义五街,全长为4092m。管材选用钢筋混凝土管,钢承口混凝土管顶进施工,水流方向由东向西,污水最终截流进入道义污水处理厂。同时,在学子街、京沈东一街、京沈西三街新建支线(d=0.5m),全长为1579m。管材选用钢塑复合管,拉管施工,水流方向由北向南,最终接入沈北路截污干管。
存在破损、渗漏和雨污混接的管网节点由养护单位进行修复,私接排水管线则由执法部门进行截断封堵。
3.2 雨污分流
沈北新区虎石台街道、道义街道等地区的部分区域采用雨污合流制排水系统,管网截流倍数为1—2,雨季污水溢流问题突出[2]。因此,需要对排水管网的重要节点进行分流改造。
虎石台街道进行雨污分流改造的地区主要有站前街、兴盛街、建设南一路、建设南二路以及建设北二路,新建雨水管网9620m(d=0.6—2.4m),管材选用承插式钢筋混凝土管。原有合流制管道改造后作为污水管网。
道义街道进行雨污分流改造的地区主要有学园街、正良四路、正良二路和鸭绿江北街,新建雨水管网3293.3m(d=0.6—1.0m)、污水管网973.35m(d=0.5—0.8m),管材全部选用钢筋混凝土管。
3.3 清淤疏浚
河道底泥存在污染物释放风险,清淤疏浚能够消除污染水体的内源污染物,并为水生生态系统的恢复创造条件[3]。
本工程针对学子街至道义南大街河段进行清淤,清淤河段长度约为1395m,平均清淤深度为0.4m,清淤总量为10 730m3。清淤施工前,人工清除边坡和河道内的杂草、水草,并对河道内的树木进行移植。杂草和水草置于河岸两侧晾晒后清运至生活垃圾填埋场。
清淤施工主要采用挖掘机进行挖掘,按照从上游至下游、先中央后两侧的顺序施工。清除的淤泥就近堆放在河岸设施的淤泥堆场进行晾晒。晾晒后的淤泥经过专业检测单位评估检测合格后用作河岸边坡的绿化用土。淤泥堆场末端设置集水坑,污水收集后使用吸污车或潜水泵就近排放至附近的污水管网。
清淤完成后,沿河道原有的走向线位,对河道的整体断面进行修葺。其中,河道纵向设计最大坡度为1.17%,最小坡度为0.08%;设计横断面底宽为9—30m,边坡比为1∶0.9—1∶3.7。护坡采用植草护坡,河底及边坡回填土压实度不小于93%。
3.4 景观提升
为提升城市的水域景观质量,工程设计在河道两岸进行绿化栽植,栽植位置为道义南大街、盛京桥、沈北路、蒲城路、蒲昌路、陵园街、蒲盛路、鸭绿江北街与南小河交汇处。共种植乔木8600 棵、灌木3943 株、草坪1.9×106m2。
下游河段新建慢行系统约8.3 公里。慢行系统起点为沈阳航空航天大学校园东侧,终点为孝信街。慢行系统采用沥青结构,设计宽度为4m,两侧土路肩各为0.5m。为了保证慢行系统连续,新建跨河桥1座,全长为42m;新建木栈桥2 座,结构形式一致,标准跨径为4m。
3.5 垃圾清理
针对垃圾乱堆乱放情况,区域内各相关单位对沿岸堆放及河面漂浮垃圾进行清理,打捞清运各类垃圾共计约1.5 万t。为保持河道环境长期整洁,沈阳市进一步规范完善了河岸垃圾清理体系,取缔了临时垃圾堆放点,建立配备清扫人员定期对河道进行清理维护并对沿线垃圾堆放点进行检查。
4 治理成效
南小河综合整治工程完成后,水质监测报告显示,水体透明度为27—78cm,溶解氧浓度为5.21—8.03mg/L,氧化还原电位为93.8—137.9mV,氨氮浓度为0.399—1.13mg/L,实现了水体不黑不臭的治理目标,同时还提升了南小河的景观和生态功能(见下图)。为了了解公众对南小河治理成效的满意程度,本研究团队进行了公众满意度调查(发放问卷100 份,有效问卷100 份)。调查结果显示,对水体整治效果非常满意的占78%,对水体整治效果满意的占22%,总体满意率为100%。
工程实景
5 结语
南小河(沈北新区段)通过综合治理,采用了截污纳管、雨污分流、清淤疏浚、岸带修复和垃圾清理等治理措施,水环境和水生态得到了明显改善,实现了消除黑臭的治理目标,为市民提供了高品质的滨水休闲空间。但是生态基流不足,汛期溢流污染等问题仍未彻底解决,后续应进一步研究解决方案,并加强水质监测和日常监管,确保河流“长治久清”。