荊州市城區水環境綜合整治研究

靳方倩，杜國鋒

(長江大學城市建設學院，湖北 荊州 434023)

2018年4月，習總書記在湖北考察調研長江生態環境修復工作，強調強化生態環境保護，牢固樹立綠水青山就是金山銀山的理念，統籌山水林田湖草系統治理，強化大氣、水、土壤污染防治，讓湖北天更藍、地更綠、水更清。隨著長江大保護行動，湖北長江經濟帶生態保護和綠色發展規劃的開展實施，荊州迎來了前所未有的發展機遇。

然而，隨著荊州經濟社會的快速發展，城市水污染問題日益突出，生活污水亂排混接、初期雨水原狀自流、污水處理廠負荷過重等，對荊州市城區部分河流與湖淵造成了水體污染，甚至演變為黑臭水體，加劇了荊州市水生態環境的惡化。為了消除荊州城區黑臭水體，恢復河湖生態環境，促進城市水系系統循環，創建生態文明城市，充分發揮城市水系綜合服務功能，把荊州建設成為宜居宜業宜游的城市，以水環境質量改善為目標，加大水污染防治力度。通過確立控源截污、生態清淤、高速脫色、生態修復、景觀營造等全方位治理的模式，采取外源減排、內源控制、水質凈化、補水活水和生態修復等治理技術，建設智慧水務一體化信息平臺，實現對荊州市水環境的綜合治理，切實改善水環境質量，保障水環境安全，為荊州打造“區域增長極”奠定綠色基礎。

1 荊州市主城區水系統現狀——水系分布格局

荊州市位于長江中下游，湖北省的中南部，南臨長江、北接長湖，所在的四湖(長湖、三湖、白鷺湖、洪湖)流域地處江漢平原腹地，江河縱橫，湖泊密布。全流域總面積11547.5km2，其中內垸面積10375km2，州灘民垸面積1172.5km2。四湖內垸(不含洲灘民垸)分為上、中、下3個區，其中上區3240km2，中區5980km2，下區1155km2。四湖流域重要的湖泊目前僅有洪湖、長湖、借糧湖、彭塚湖等。

內河水系主要有護城河、西干渠、豉湖渠、太湖港渠、荊襄河、荊沙河等河流和范家淵、太師淵、江津湖、文湖、張李家淵等湖淵水體，內河水系分布如圖1所示。水源地污水處理廠現狀為：郢都水廠10×104t/d，南湖水廠15×104t/d，柳林水廠30×104t/d。

圖1 荊州市內河水系分布圖

2 荊州水環境污染現狀及主要原因

2.1 荊州城區水環境污染現狀

為解決城區水體污水直排問題，逐步開展黑臭水體整治工作，荊州市住建委對城區部分水環境治理項目進行梳理，對城區護城河、荊沙河、荊襄內河及西干渠沿線污水管網現狀進行了調查，基本情況如下:部分區域存在排水管網尚未完全建成問題，如荊州區護城河以南片區；已建成分流制片區存在雨污水混接問題，如西干渠以北，沙北新區沿線；沿河已建截污設施截污不徹底問題，包括現有截污閘門閘板與閘槽間存在較大的縫隙，污水滲漏嚴重；部分截污閘門封閉后造成周邊居民區漬水，一直未完全關閉,如護城河南岸屈原南路、工民路、四機路；部分污水排放口尚未完全截污，主要是一些小區、居民自建排口。

荊州市城區河水水質較差，根據水體實測水質數據，選取的41個斷面共22個滿足Ⅴ類水水質要求，其余斷面均存在部分指標超標；其中劣Ⅴ類水體以TP(總磷含量)超標為主，部分水體存在BOD5(生化需氧量)、COD(化學需氧量)及TN(總氮含量)等指標超標；部分水體為輕度黑臭，如太師淵，其溶解氧為0.89mg/L,氨氮含量9.24mg/L，少數河段為重度黑臭水體，如護城河(四機廠—九龍淵公園)，其溶解氧僅為0.57mg/L,而氨氮含量高達20.9mg/L；大部分湖淵富營養化嚴重，缺乏水系連通，生活污水、雨水等排污口較多，漏排混接現象嚴重。

2.2 荊州城區水環境污染的原因

河湖富營養化和河道黑臭是我國城市水環境普遍現象，城市污染源是因城市人口集中，城市生活污水、垃圾和廢氣引起水體污染造成的。污染外源主要為有機物和氨氮消耗水中氧氣，污染內源主要為底泥中釋放污染，水體不流動導致[1]。

荊州市中心城區有荊州古城區(約4.5km2)和沙市老城區(約6.3km2)2個雨污水合流制區域，其余建成區存在錯接混接現象。由于生活污水、工業污水排放不規范，河渠以及湖淵沿線均存在不同程度的污水直排現象，其中荊沙河、護城河南段與西段、西干渠、豉湖渠排污口較多；城市輻射區污水收集管網系統覆蓋率低，管網建設滯后，遠期需要完善；現有城區污水廠無論是處理規模還是尾水出水標準均無法滿足荊州市發展的需求，急需提標擴容改造；各主要水系存在河道水環境惡化，已整治河段采用直立擋墻、漿砌護坡等形式對水生態修復不利，河岸防護林植被結構單一，現有生態濕地難以起到水質凈化和生態修復的作用。

表1 荊州城區水環境治理目標

3 荊州城區水環境治理目標

為全面治理荊州的水環境污染問題，在全面調研的基礎上，相關部門明確提出了荊州城區水環境治理目標，主要從重要的水體治理開始。荊州城區水環境治理目標如表1所示。

4 荊州城區水環境治理的主要措施

4.1 擬采取的主要措施

由于荊州城區建設年代久遠，查閱本地城市建設檔案館相關資料，尚無可以參考的完整的管網現狀資料，只能先以重點區域的管網及河流直排口調查入手，通過現場實地踏勘，擬定出治理方案關鍵路徑上的點和線，再查閱本地新建管網管位圖，通過分析計算，補充完善研究資料繼而形成計劃治理面。通過對已建成的分流區域進行雨污分流改造，對尚未完全分流或合流區域進行徹底截流，對沿線自建排口進行封堵，中止污水直排問題。對符合條件的水體進行清淤疏浚，清除已經含有重度有機污染成分的底泥，防止水體富養化，破壞水體健康生態，接下來再對城區內湖淵進行活水治理，通過曝氣、動力泵等方式，使暫未實現內外水體連通的湖淵實現內水循環[2,3]。在研究中發現，截污、活水等措施，可短期內緩解內河湖泊的黑臭水體現象，一定程度上解決近期的水質改善問題。

總的來說，要確立控源截污、生態清淤、高速脫色、生態修復、景觀營造等全方位治理模式，采取外源減排技術、內源控制技術、水質凈化技術、補水活水技術和生態修復等技術，從源頭控制污水向城市水體排放是首要措施。要沿河道兩岸鋪設截污管線，改造節制閘，杜絕排污口；其次，結合城市水環境實際情況，選擇合理的微生物、生物、化學、生態甚至物理修復等綜合手段進行治理，恢復河道的連續性、重現水體流動多樣性。以生態和文化相結合對水環境進行修復和提升的理念，根據各水系特色,對河床、駁岸、濱河綠化、沿岸歷史遺存等進行修復與提升。同時建設智慧水務一體化信息平臺，提高綜合水環境治理水平[4～6]。

荊州市中心城區水環境綜合治理項目是一項十分復雜的綜合性、系統性工作，也是一項長期的、分年度實施的工作。因列入荊州市城市城區年度建設計劃的水環境綜合整治項目投資額大、實施周期長，為盡快啟動城區水環境治理項目，為確保短期內水質有較大的改觀，應先期實施城區水環境治理應急工程，解決護城河、荊沙河、荊襄內河、西干渠污水直排問題，近期目標為荊州市中心城區范圍內水體全面消除黑臭，總體水環境質量有明顯提升。同時推動開展2018年年度建設計劃內的荊州市城區水環境綜合整治項目的前期相關工作，以實現到2020年時水安全達標，消除荊州市認定的黑臭水體，逐步恢復荊州市城區水環境。

4.2 擬開展實施的水環境綜合整治工程

4.2.1河湖治理及水利工程

主要包括：①堤防建設；②水閘、泵站建設；③河湖疏浚整治；④底泥處置。

4.2.2水質改善工程

為實現區域水質改善與提升，結合水環境綜合整治的需要，應主要開展：①雨污分流改造工程；②管網檢測與修復；③沿河截污工程；④污水處理廠改擴建與提標工程；⑥初期雨水面源治理工程。

4.2.3封閉湖淵活水循環工程

活水循壞工程包括龍王潭(3個湖淵)1.1×104t/d生態補水及范家淵1.5×104t/d，共計2.6×104t/d引水規模的湖淵生態活水工程。

4.2.4水生態修復工程

水生態修復工程計劃如表2所示。

4.2.5水景觀工程

主要包括：①慢性系統設計;②橋梁改建與效果提升;③濱水夜景燈光規劃;④濱河綠帶綠地設計;⑤城市家具小品布置。

4.2.6智慧水務體系建設

通過智慧水務一體化平臺建設，構建一個集設備運行管理調度,水質在線監測及分析預警，水雨情在線監測、視頻監控，三維BIM及數字化設計施工管理，數字化巡查與養護，信息集中管理與監控等功能于一體的跨專業、跨行業的智慧水務一體化平臺，荊州城區智慧水務一體化平臺如圖2所示。

圖2 荊州城區智慧水務一體化平臺

5 結論

1)通過沿河截污、疏浚清淤、生態修復、河湖連通、加大污水收集及處理能力等手段，解決荊州市亂接亂排、雨污合排，截污閘口老化滲漏，排污管網覆蓋不足，水體缺乏連通，河湖底泥疏浚不及時等水環境處理難題，在一定程度上改善了近期的水質污染問題。

2)通過建設智慧水務一體化信息平臺，水雨情在線監測、視頻監控，三維BIM及數字化設計施工管理，數字化巡查與養護，信息集中管理，實現了對荊州市水環境的綜合治理，為達到近期、遠期水質及水環境目標要求，創建良好的水質生態環境提供了有力的保障，具有較好的推廣應用價值。