蘇南地區河道水體綜合整治技術方案研究

張瑞斌

（1.江蘇龍騰工程設計股份有限公司，南京 210000；2.南京市雨污水資源化利用工程技術研究中心，南京 210000）

蘇南地區河道水體綜合整治技術方案研究

張瑞斌1、2

（1.江蘇龍騰工程設計股份有限公司，南京 210000；2.南京市雨污水資源化利用工程技術研究中心，南京 210000）

以南京市十字河為例，開展黑臭河道水體整治技術方案研究，研究出適用于蘇南河網地區的河道綜合治理技術，包括控源截污、生態清淤、引水活化、景觀綠化等。綜合整治效果表明：該技術方案可有效攔截進入河道水體的污染物質，改善河道水質并具有良好的生態景觀效果。通過進一步優化，可形成適合于太湖流域河網地區的黑臭河道整治技術。

黑臭河道；污水；生態清淤；綜合整治；方案；十字河

城市黑臭水體不僅會給群眾帶來極差的感官體驗，也是直接影響群眾生產生活的突出水環境問題。該研究利用黑臭河道構建近自然型河道，集成生態處理技術，將河道污水轉化為可重新利用的水資源，實現低污染水再利用和資源化[1、2]。本文以南京市十字河為例，對十字河的水質現狀及其區域狀況進行了分析，采用“控源截污+生態清淤+引水活化+景觀綠化”的總體整治方案，綜合運用物理、化學、生物-生態、水利動力學等優勢技術，組合優化形成黑臭水體治理與水質改善高效集成技術，工程將建立生態攔截的屏障，減少河道底泥氮磷的釋放，減少排入長江的污染物總量，進而改善長江流域水質和生態環境。

1 研究區域概況

十字河位于秦淮區東部，西起秦淮河，東入運糧河，河道功能為防洪排澇、景觀，其地理位置見下圖。整治區域全長約2.7公里，水域面積約5公頃，平均河寬12m，平均水深1.5m。根據《南京市主城河道藍線規劃》，規劃上口寬15～25m，岸邊藍線寬度為5m，綠化保護帶寬為10m。

十字河地理位置圖

十字河為運糧河的支系，系斷頭河，匯水面積約72公頃，西端為肖家盤泵站，東段為紅旗泵站，兩端泵站均為關閉，汛期開始時分別向秦淮河、運糧河排水，河道途徑魚塘、生活小區、洗車場、農田、機械廠等。十字河水體不同河段呈現不同程度的黑臭，寧杭高速至梅家廊路以西為輕度黑臭；梅家廊路至泵站達到重度黑臭。

紅旗泵站隸屬當地社區管轄，用于防洪排澇，僅有向外排水功能，紅旗泵站配置4臺泵，泵的流量為1040m3/h，揚程10m，功率45kW。沿岸發現的排污口為河道兩岸建設的公共用房及小企業的生活污水排放。河道沿岸共有3個較大的排污口，分別為卓越燈箱廠、大別山土菜館和朗順汽修廠的排污口。

2 整治技術措施

2.1 截污納管工程

燈箱廠排污口接入河對岸路邊預留的污水管網，擬建DN300鋼筋混凝土管道50m；土菜館排污口接入銀龍路市政污水管網，擬建DN300鋼筋混凝土管道40m；公共用房排污口接入東側現狀污水管網，擬建DN300鋼筋混凝土管道260m。

管材采用承插口鋼筋混凝土排水管（Ⅱ級管），采用180°砂石基礎。采用180°天然級配砂石墊層基礎，接口處承口下應保證有設計要求值的砂石墊層；接口采用承插口接口。埋地管道的溝底應平整，不得有突出堅硬物體。土壤顆粒粒徑不宜大于12mm，必要時可鋪設厚的砂墊層于溝底?；靥顣r，應先用砂墊層填至管頂上側300mm處，經壓實后方可回填原土。管道在檢查井內的連接采用管頂平接方式，污水管道在街道上除考慮防凍及銜接要求外，還要考慮地面動荷載對管道的損壞，因此最小覆土厚度為0.7m。

按規范設置檢查井，直線管段中D300管道檢查井間距30～40m。采用開槽施工方法。管道穿越河道敷設從河底穿過，管道采取素混凝土防護，進水井前的檢查井設沉泥槽及粗格柵。管道回填土，兩側密實度為95%，管頂以上50cm內密實度為85%。

2.2 生態清淤工程

根據河道本身不通航、水位淺及河道岸邊有住房的情況，并根據建設單位的相關意見，該工程采用干河施工，水力沖挖進行，把河道內淤泥抽至設置的淤泥沉淀池內，沉淀后采用渣土車外運棄置。在清淤前，人工將河面的水草全部清除，清除的水草和淤泥一樣外運棄置。清淤主要包含河道生活垃圾清運及底泥清除。根據十字河地形勘測圖，分析十字河淤泥淤積現狀，清淤總長度約1400m。

水力沖挖法先將清淤區域采用圍堰隔水，再通過高壓水槍沖洗泥漿表面，使其形成水潭，放下泥漿泵抽吸泥漿送到儲泥池，最后通過泥漿車清運淤泥。該方法的特點是施工周期短，投資少，施工方便，對河道本身的排水影響較小。在清淤過程中需要對岸坡進行保護，不能使水槍直接沖向岸邊，導致邊坡被水槍沖塌。

該工程的施工范圍在寧杭高速西側有土壩分割，因此不需要新建圍堰，可直接將河水排干后進行清淤。設計采用原有河道平面，不對河道平面進行調整。對河底進行清淤，對岸坡上的垃圾、雜草進行清理。工程范圍內河道的河底高程為4.3～5.0m，根據現場勘查，平均淤泥深度為0.5～1.0m，淤泥量約1.5萬方。在清淤后，對擬整治河段進行換水3次（抽排水3次），對河水進行置換，以保證整治后河道內的水質質量。

2.3 引水活化工程

治理河道黑臭，除采用各種處理技術直接去除水體污染物外，重要的一點是連通水體，使水體活化流通起來，實現“流水不腐”。

為改善十字河的水質，在紅旗泵房內安裝引水水泵，從運糧河引水到十字河進行補水活化，十字河寧杭高速以東段的總水量約為18,000m3，每次更新水量不超過十字河總水量的20%，以避免對河道的生態系統造成沖擊。紅旗泵站僅有向外排水的功能，原配置為4臺泵，泵的流量為1040m3/h，揚程10m，功率45kW，汛期時4臺泵同時向運糧河排水。

設計在原泵房西側空曠處新增2臺與原有排水泵平行的臥式離心泵，泵流量為500m3/h，揚程12.5m，功率22kW，采用變頻控制。其中1臺投入運行，1臺冷備。在非汛期時，設計定期開啟現有1臺泵運行3個小時，向運糧河排放約3120m3污水，然后開啟新建的泵6～7個小時，由運糧河向十字河內引入河水3000～3500m3，保持河道的總水量基本平衡。

水泵進水端處設置軟接頭和手動球閥，出水端設置軟接頭、手動球閥和止回閥。水泵的進水管管徑為600mm，沿現有排水渠的一側固定安裝，長度33m，出水管管徑為DN400，沿河岸敷設在離岸坡2.0m處，地面埋深0.7m，長度1141m，出水口為門字型出水口。合計布置引水管道1174m。管材使用球磨鑄鐵管，內外均采用防腐處理，內防腐采用水泥砂漿內襯，厚度5mm。外防腐采用噴鋅并涂覆瀝青防腐漆。金屬鋅噴涂的厚度應不小于130g/m2，金屬鋅的含鋅量至少為99.95%，瀝青漆的厚度不低于70μm。管道采用T型承插式，接口采用橡膠密封圈接口。

2.4 景觀綠化工程

2.4.1 總體布局設計

該工程主要圍繞河道軸線進行空間布局，高橋門立交東側及周邊區域以河道作為項目的景觀軸線，將整個空間一分為二。河道一側充分利用原有的道路，加鋪面層，新建部分步行道，使林間步道貫穿，將各個區域的動線串聯，區域內同時配置停車場、廣場等，另一側則以軟質種植為主。

2.4.2 種植設計

（1）種植設計原則

1）充分利用現有樹木，在保留原有樹種的基礎上，形成富有各具特色，同時又有一定連續性的濕地植物景觀。2）適地適樹與搭配方式相結合，植物品種應以鄉土植物為主，采用有效的植物搭配和組合方式，強化鄉土植物的景觀效果。3）完善植物生態系統，建立免維護生態景觀，在以鄉土植物為主的同時，減少建設投資和養護成本，盡量形成免維護的生態景觀。

（2）植物品種配置

高橋門立交東側區域以種植鄉土樹種為基調樹種，輔以其他樹種種植。根據原有植物的實際分布，河道兩側種植云南黃馨，使河道兩側綠化有機地串聯，充分考慮綠化的生態性，做到有層次、有厚度、有色彩，構成一個長期共存的立體植物群落。高橋門立交西側區域以水生植物荷花為主，輔以其他樹種水生植物種植。形成“萬畝荷塘”的植物種植濕地景觀。

2.4.3 駁岸設計

十字河的河道多為水渠形式河道，高橋門立交東側區域為硬質駁岸，設計中以整治坡岸綠地為主，高橋門立交西側區域為自然駁岸，設計時恢復河道自由擺動的曲線，同時設計生態的駁岸，在局部區域打造淺水區，恢復河道的生態群落。

2.4.4 配套設施設計

配套設施主要為公用設施，公用設施主要包括座椅、垃圾桶等，在河道人流停駐的地方相應設置。配套設施選材主要以石材為主，其特點是對環境無污染、不怕雨水腐蝕、造價低廉、可重復使用。配套設施均采用成品，提高建設速度，降低施工對周邊居民的影響。

3 主要問題及應對措施

3.1 主要問題

排污口分散，增加管網投資；河道具有防洪排澇功能，清淤工程對岸坡影響較大；清淤過程會破壞現有的綠化帶；汛期會破壞生態修復設施，因此生態修復措施不適用，河道流速較慢，需采取引水措施，使水體活化；引水水量對河道生態影響大，引水管道應經防腐處理。

3.2 應對措施

（1）根據河道的排污口現狀以及污水管網的分布情況，制定合理的截污方案。

（2）清淤方案應結合河道的防洪要求，河道清淤時需對河道護坡進行保護，并對河道進行分段清疏。結合該區水系規劃，河底縱坡采用緩坡，清淤至基底，實際施工時需對現狀河底進行復測，如有矛盾，需及時反饋。

河道清疏時需做好兩側邊坡穩定性觀測，必要時，需回填部分土方進行邊坡加固，如遇特殊情況需及時反饋。疏浚施工過程中，泥漿泵位置應及時調整，避免泵位置處超挖而導致河坡坍塌，特別是駁岸擋墻前趾處不得超挖。河道清淤時，如發現雨水出水口中有污水流出，應標記位置并通知相關單位進行截污整治。

（3）調查上、下游水體水質情況，合理確定引水方案，引水水量不超過河道水體總量的20%，同時不影響河道防洪功能，引水管道內外均采取防腐處理。

（4）摸清河道的藍線與保護線，設計方案滿足規劃要求，設計方案應符合安全、耐久、環保、經濟、美觀、節約資源的原則。

（5）綠化方案應合理利用原有自然條件，結合周邊小區的特點，遵循人水和諧。對清淤過程中被破壞的岸坡綠化帶及岸坡護砌等，要按照相關標準恢復原貌。

4 結論

通過截污納管、生態清淤、引水活化及景觀綠化，十字河工程區域內的黑臭現象可消除，生態環境將極大改善，提高了治理段河道的水質，生態環境趨向良性循環。同時工程的建設將有效控制內源污染和外源隱患，達到削減內源污染、攔截外源污染的目的。工程建成后，每年可削減COD約53.5噸、TN13.6噸、TP1.8噸。

蘇南地區類似十字河的黑臭河道較多，河道污水綜合整治技術方案應用空間較大。該研究成果對太湖流域及其它類似黑臭水體的污染治理具有重要的指導意義。

[1] 王亞艷，張劍剛，倪鵬平，等.原位生態凈化技術在城市河道中的應用[J].環境工程，2015，33（3）：11-16.

[2] 陸桂華，張建華.太湖水環境綜合治理的現狀問題及對策[J].水資源保護，2014，30（2）：67-70.

[3] 田猛，張永春.用于控制太湖流域農村面源污染的透水壩技術試驗研究[J].環境科學學報，2006，26（10）：1665-1670.

[4] 包建平，朱偉，閔佳華.中小河道治理中的清淤及淤泥處理技術[J].水資源保護，2015，31（1）56-62.

[5] 李濤，周律.濕地植物對污水中氮、磷去除效果的試驗研究[J].環境工程，2009，27（4）：25-28.

Study on Technical Scheme for Comprehensive Realignment of River-way Water Body in Sunan Area

ZHANG Rui-bin
(1.Jiangsu Longteng Engineering Design Co., Ltd, Nanjing 210001;
2.Nanjing Research Center of Rain Water Resource Recycling Engineering Technology, Nanjing 210001, China)

By taking the Shizi River of Nanjing City as an example, the paper carries out the study on technical scheme for comprehensive realignment of black odor river-way water body. The research is suitable to the comprehensive control technology of river-way in Sunan river network areas. The comprehensive technology includes the pollution source control and pollution cut-off, ecological dredging, water activation, landscaping et al. The result of comprehensive realignment shows that through the further optimization, the technical scheme can be suitable to the key technology of the realignment of black odor river-way in Taihu Lake basin network areas.

black odor rive-way; polluted water; ecological dredging; comprehensive realignment; scheme; Shizi River

X703

A 文章編號：1006-5377（2017）07-0055-04

南京市科技計劃項目（201608023）；江蘇省自然科學青年基金項目（BK20140603）；“六大人才高峰”高層次人才項目（JNHB-099）。