广州市建成区河涌黑臭水体治理策略浅析

1、    广州市建成区河涌黑臭水体治理策略浅析    李诗睿摘 要：广州市作为我国黑臭水体较为严重的城市之一，尽管已投入大量人力物力财力开展生态治水工作并初见成效，但水环境问题依然严峻，因此，如何快速识别水污染特性，高效治水是當下城市水生态系统综合治理的关键和重点，有鉴于此，本研究以广州市某河涌（下文简称“a河涌”）治理为切入点，在水环境关键问题分析的基础上，剖析城市黑臭水体治理思路与策略，以期为我国城市黑臭水体治理工作提供新的技术思路和技术策略。关键词：河涌黑臭水体;治理策略浅析城市河湖等自然或人工水系是城市生态结构与功能的重要组成部分，具有防

2、洪、排涝、区域气候微调、提供景观、娱乐生态功能的重要作用，是城市经济和文化发展的重要依托。1作为城市雨水、污水处理厂出水的重要受纳水体，受城市基础设施建设滞后、雨水管理模式不健全、城市人口增加等多因素干扰，城市水体环境问题频发。22015年国务院印发水污染防治防治计划，明确提出城市建成区黑臭水体控制性指标。32015年9月住建部发布城市黑臭水体综合整治指南，从“嗅和味”、“色度”感官性指标对黑臭水体做了定义，5截止2016年12月16日全国黑臭水体认定数量达2014条。4广州市35条河涌被纳入国家黑臭水体整治平台，成为黑臭水体较为严重的城市之一，尽管广州市已投入大量人力物力财力开展黑臭水体治理

3、工作并初见成效，但水环境问题依然迫切，治水工作仍需提速提质，因此，如何快速识别水污染特性，高效治水是当下城市水生态系统综合治理的关键和重点，有鉴于此，本研究以广州市某河涌（下文简称“a河涌”）治理为切入点，在水环境关键问题分析的基础上，剖析城市黑臭水体治理思路与策略，以期为我国城市黑臭水体治理工作提供新的技术思路。1 研究区概况a河涌流域横跨白云区、越秀区、荔湾区，城市城中村密布，常驻人口规模，流域面积约为10.1km2，上游白云区为1.44km2，中游越秀区为4.1km2，下游荔湾区为4.56km2。a河涌呈东北转西南走向，全长约7.7km。a河涌起点为白云区城市学院处，沿政民路、紫荆道向南

4、至桂花路进入越秀区，横跨白云区段皆为暗渠，长约1.9km。进入越秀区后沿途穿越广深铁路流经兰圃、越秀北路、流花路、流花湖公园，在与荔湾路北口进入荔湾区，横跨越秀区段皆为暗渠，长约3.4km，下游沿途经过荔湾区的彩虹街、逢源街，最终向南流入珠江西航道，与珠江相连处有站闸设置，荔湾区段整体为明涌，澳口泵站和西关幼儿园处局部覆盖，明涌段长约2.4km。2 水环境问题与发生机制2.1 城中村与小工业区交织分布、人口密度大，城市点源与面源污染负荷大除流花湖公园及东部山丘外，研究区几乎被硬质化建筑地面覆盖，城中村与小工业区交织分布、人口密集（约44万人），城市水文及其生态响应过程和生态后果均与其未开发前的

5、自然用地发生极大变化，且城区排水体制为合流制、排水设施老旧破损、接驳错乱等问题突出，城市点源与面源污染负荷大，a河涌水环境问题严峻。2.2 污涝矛盾尖锐，雨季a涌明渠段水质反复污染涌渠箱及管道雨污合流，山水、雨水、污水共用通道，缺清水生态补给。旱季污水通过渠箱收集，末端设闸截流进入沿河截污管道，明涌水质相对良好，但末端设闸限制渠箱过流能力，降雨时大量雨水进入渠箱与积存污水混合，为避免水浸必须开闸排涝，涝水排出同时积存污水也进入明涌造成污染，明涌周边居民生活造成极大影响，开闸排涝与溢流污染矛盾尖锐。2.3 区域排涝系统能力不足，流域内涝频发a河涌涌现状暗渠断面尺寸偏小局部淤积，为截流污水不入明涌

6、而设置闸门，截流污水同时也造成雨季排涝时渠箱污水高水位运行侵占排涝断面，对上游排水造成顶托，广深铁路以南渠箱排水不畅雍水严重。水浸黑点火车站广场排水系统不完善，下游转输系统断面偏小，大北立交虽有强排系统但是进水泵站管径偏小，且河涌下游水位顶托，导致排泵站等排涝设施未能发挥作用，区域排涝系统能力不足。此外，因区域城市建设较早，尚有大量排水官网系统不能满足排水标准造成暴雨时地面水浸。2.4 中心湖调蓄功能难发挥、水质难保证中心湖依靠a河涌上游山水下泄补充湖体换水，渠箱积存污水污染山水使得现状湖体无清水水源补充，中心湖进出水闸平时关闭隔绝渠箱污水，强降雨上游内涝严重时将开启水闸调蓄分洪，同时渠箱污水

7、亦进入中心湖;外部无清水补给且不定期进入污水污染，仅依靠湖体内部撒药及净化植物措施难以改善水质，水体自净能力差，且不便于运维管理。为保证中心湖水质，渠箱积存污水使得流花湖雨前无法预降水位、雨中无法分流洪水，内涝严重才进行调蓄，湖体水质与调蓄内涝存在矛盾。2.5 区域提水泵站及污水厂负担过重，运行成本高及运行效果一般现状流域为合流制排放系统，山水、雨水、污水共用一个通道，末端均需要污水提水泵站提升转输至污水厂处理，泵站及污水厂均处于不良运行状态。一方面低浓度污水对污水厂处理亦带来困难，难以充分发挥效益，提水泵站转输的清水导致其应有的水生态效益无法发挥。2.6 区域内部分排水管道管渠老旧破损、淤积

8、严重区域内部分排水管道破损严重、存在结构性缺陷，部分渠箱结构塌陷，被建筑桩基破坏严重;部分渠箱被建筑物覆盖，较长段无检查井，渠箱淤积严重，清疏维护工作难度大。3 系统治理思路在统筹分析流域环境现状的基础上，精准识别水环境问题及其发生机制的基础上，以问题与目标为导向，细化工程分项目标，明确工程核心任务，配套相关技术手段，在流域尺度上，由点及面实现流域系统综合治理。治理过程中要配套相关评价指标体系，以快速准确识别工程实施效果是否达到工程阶段性目标，实现从问题识别、目标分项化、效果评估、结果反馈的良性系统循环，以实现治污过程的快速化、精准化以及系统化。本研究在识别a河涌的关键水环境问题及其发生过程基

9、础上，分期构建城市雨污调控措施体系，强化建管并重的生态治水意识。近期：统筹处理研究区生活垃圾等陸地污染源规范处理，最大限度减少陆域污染负荷，分区分步构建雨污分流系统，实现清污分流，并利用海绵技术手段实现开挖地面的海绵化恢复，系统解决雨季明涌水质反复污染、提升系统排涝能力、确保中心湖水质质量稳步提升，并将摸查、建设资料与数据耦合与智能水务管理系统平台上，构建摸查-治理-管理-评价完整过程的系统治理与管理体系，以实现a河涌健康良好的城市水生态系统。远期：结合城市更新，在流域尺度-排水分区-排水小区多个尺度上，结合雨水，分析研究生态用地（绿地）分布格局，分期分步有序开展海绵城区建设，从源头上研究区雨

10、水径流污染的生态调控，并与城市发展共建智慧数字城市系统，实现生态治水与生态城市协同推进。4 技术策略4.1 海绵城市顶层设计策略海绵城市建设是针对水生态健康循环顶层设计的系统工程，这是我国近年兴起的针对水系统调控的重要措施，并在2015年和2016年我国先后开展30个海绵城市建设试点建设工作，开始摸索适合我国城市环境特点的海绵城市建设模式。同期，广州市也开展海绵城市相关工作，2017年7月发布的广州市海绵城市专项规划（2016-2030）提出：提升城市排水防涝能力、集中净化建成区的黑臭河涌水体等一系列任务，并提出不同区域的城市环境生态特点逐步开展相关工作，在研究区及其周边地区人口密度大、建设密

11、度大、新旧建筑镶嵌分布，海绵城市的细化和系统实施应结合城市密集区水的产汇流关系，在考察借鉴学习国内外已有成功经验基础上（尤其是深圳、珠海、广西等南方城市的经验），深度融合城市更新规划及当期水污染治理管理工作，做好近远期海绵控水顶层设计规划，并侧重对雨水径流污染及洪涝的生态调控，有效推进海绵城市源头-过程-末端系统控水体系。4.2 截污控源系统设计策略利用三维激光扫描、光学摄像技术等先进技术结合人工摸查形式，分区分单元开展原有排水管网详细摸查工作，快速准确识别原有灌渠排水口数量、渠箱结构缺陷、淤积程度、尺寸轮廓等信息，立三维基础数据库，深刻研究区水环境关键问题及其发生机制。从根源上看，人口密集污

12、染负荷大、清污未分流、雨源型河流非雨日缺生态基流、管网破损错接及排水能力不足等问题，这是研究区水环境质量提升迫在眉睫的问题，因此，研究区近期应量化核算产污产水规模，系统开展清污分流、补给生态基流、修复管网及提升管网排水能力等工作： 中心湖片区，打通东北侧山塘清水至中心湖清水通路及中心湖湖至a涌明涌的污水主通道，在流域渠箱截污之前快速实现流花湖的降水补水，提升流花湖水质，缓解污水厂处理合流污水的压力。实施其余污水主通道及主干管截流渠箱排口，保证箱涵内无积存及常流污水，取消渠箱末端彩虹闸、广雅闸、陈家祠闸、白马闸等水闸，恢复明涌为流域可靠排涝通道。在整个研究区分排水小区开展市政污水次干管及单元雨污

13、分流达标创建，实现雨季渠箱基本无溢流污水，恢复流花湖正常调蓄功能，提高流域防洪排涝能力。4.3 智能管理系统调控策略结合利用三维激光扫描、光学摄像技术等先进技术、人工摸查成果、气象数据、水文数据及相关治水工程等数据，开展研究区水环境可视化管理及预警系统建设，逐步实现水环境问题在线智能管理，对管网健康情况、运行状态及水环境问题突发情况等信息及时掌控，以实现排水单元达标创建，严格实行雨污分流，防治内涝和洪水危害。5 结语本研究以a河涌为案例，在快速、准确识别a河涌流域环境现状及问题的基础上，提出城市建设密集的老城区水环境的关键问题及主要发生机制，在合适估算区域污水水量负荷等基础上，提出解决水环境问题的系统思路和主要技术策略，论述了其近远期治理构想，为广州生态治水乃至我国城市密集老城区水环境治理提供新思路。下一步治水工作中，应充分利用三维智能手段、先进技术等手段，结合城市更新及海绵城市建设等，开展系统的生态治水工作，构建人水和谐的生态城市。参考文献：1杜河万.城市河流水污染防治技术应用研究j.水能经济，2018（1）：197.2衣慧丽.城市水污染的现状及治