南京市外秦淮河七里街段水環(huán)境提升研究

管桂玲，李 萍，王志國

(1.南京市水利規(guī)劃設計院股份有限公司，江蘇 南京 210022；2.響水縣水利建筑工程處，江蘇 鹽城 224600)

南京市外秦淮河七里街段位于南京市秦淮區(qū)夫子廟附近，北起九孔閘，南至武定門泵站閘，河道總長約1.1km，河道上口寬40～60m，水域面積42540m2，其上游水系主要包括外秦淮河副支、內(nèi)秦淮河東段、南段。武定門泵站現(xiàn)狀規(guī)模50m3/s，當泵站不開啟時，河道處于緩流或滯流狀態(tài)；當泵站開啟時，外秦淮河副支、內(nèi)秦淮河東段、南段水通過該段河道排往外秦淮河，平均瞬時流速可達到0.2～0.4m/s。外秦淮河七里街段屬于典型的城市河道，功能為排澇、景觀[1- 2]，如圖1所示。

1 河道水環(huán)境主要問題

1.1 污染源調(diào)查

根據(jù)相關測量及管線資料，結合實地踏勘，河道匯水面積0.345km2。2016年河道為劣Ⅴ類，輕度黑臭水體。河道沿岸排口共33個，其中左岸27個，右岸6個；雨水排口17個，蓋板截污溝溢流口16個。污染源調(diào)查結果顯示，匯水范圍內(nèi)污染源主要包括點源、面源、內(nèi)源3類。點源主要為城鎮(zhèn)生活污水，即河道西岸小區(qū)3個雨水排口(R- 02、R- 03、R- 04)，旱天有污水入河。面源主要為匯水范圍內(nèi)城鎮(zhèn)地表徑流。內(nèi)源主要為底泥釋放。經(jīng)估算，外秦淮河七里街段總污染物入河量COD19.84t/a，氨氮1.49t/a，COD污染物入河量按照大小依次為城鎮(zhèn)生活污染、城鎮(zhèn)地表徑流、底泥污染。

1.2 存在問題

1.2.1河道污染來源多

(1)河道匯水范圍內(nèi)存在雨污混接現(xiàn)象

河道右岸小區(qū)小部分污水混接進入雨水直排排口R- 02、R- 03、R- 04，旱天污水直排入河。

(2)河道底泥淤積嚴重

根據(jù)測量資料顯示，外秦淮河七里街段淤泥深度為150～200cm，淤泥釋放的污染物不僅對水體造成二次污染，而且影響河道排澇能力[3]。

(3)雨天河道存在溢流污染

河道左岸現(xiàn)有蓋板截污溝，共有16個溢流口，現(xiàn)狀有雨水排入。河道右岸R- 06排口為合流制截流溢流排水口，當雨量達到一定程度，大量雨水包含污水溢流入河，產(chǎn)生面源污染[4]。

1.2.2上游來水水質差

河道上游與內(nèi)秦淮河東段、南段及外秦淮河副支河道連通，暴雨期間泵站開啟后，河道水質變差，上游藍藻流入河段。上游水質較差，對本段河道水質產(chǎn)生一定影響。

1.2.3河道自凈功能弱

現(xiàn)狀河道水質差，河道岸坡硬化。武定門泵站不開啟時，河道處于緩流或滯流狀態(tài)，水體流動性差，水體復氧率低。河道中未發(fā)現(xiàn)明顯的沉水植物，水生態(tài)系統(tǒng)失衡，缺乏自凈能力，難以降解外來污染負荷。

圖1 河道區(qū)位及周邊水系示意圖

1.2.4濱水空間環(huán)境不佳

河道左岸綠化較好，護坡為漿砌石砌筑，坡頂為蓋板截污溝貫穿整個左岸，蓋板兼具濱河步道功能，但多處破損。河道右岸沿河綠化多數(shù)較為雜亂，漿砌石護坡、擋墻多處破損，濱河步道不貫通。河道濱水區(qū)域現(xiàn)狀與其功能定位之一的景觀河道不相匹配。排口分布圖如圖2所示。

圖2 排口分布圖

2 水環(huán)境提升思路及目標

河道水環(huán)境提升是一項系統(tǒng)工程，基于外秦淮河七里街段存在的水環(huán)境問題，以河道匯水范圍為研究區(qū)域。為實現(xiàn)河道水質消除劣V類的目標，擬從污染源治理、上游來水預處理、水生態(tài)系統(tǒng)構建、濱河景觀提升四個方面進行工程措施設計[5- 8]，恢復河道健康的水下生態(tài)系統(tǒng)，同時加強科學管護與長效管理[9]，實現(xiàn)水體水質改善、水景觀提升。

3 水環(huán)境提升措施

3.1 污染源治理

3.1.1控源截污

對河道匯水范圍內(nèi)小區(qū)進行雨污分流建設，從源頭上解決污染問題[10]。若短期雨污不能分流，則對R- 02、R- 03、R- 04三個排口污水做截流處理。

3.1.2清淤疏浚

結合現(xiàn)場的實地環(huán)境及施工條件，采用水力沖挖施工法對1.1km河段全線進行清淤，清淤量約為5.3萬m3。采用物理脫水工藝，即淤泥資源化利用一體化處理設備，使清淤實現(xiàn)邊清淤、邊處理、邊利用，處理后淤泥含水率可降至50%～70%，對于不能現(xiàn)場利用的淤泥集中運送至南京市指定的處置場所(棄土場)。

3.1.3溢流整治

對河道右岸合流制截流溢流排口R- 06，建議在排口匯水范圍內(nèi)雨、污進行分流。對蓋板截污溝匯水范圍內(nèi)的小區(qū)等15個溢流口，進行雨污分流建設[11]，在雨污分流全部完成后，將進入蓋板溝的雨水直接釋放入河，蓋板截污溝變?yōu)槲鬯ǖ溃舛?5個溢流口。根據(jù)雨水排口的雨水量，在較大的雨水排口處設置礫石預處理系統(tǒng)，通過礫石、挺水植物等對入河污水進行初步過濾凈化，去除其中大部分的懸浮物，降低其濁度，并削減一部分污染物。

3.2 上游來水預處理

由于上游來水水質較差，建議對上游河道進行水環(huán)境整治，提升河道水質。在上游河道水質未能達標的情況下，采取上游來水預處理措施。可通過設置軟圍隔，在軟圍隔中種植水生植物進行初步凈化，削減來水氮磷等污染物，而且軟圍隔對水生植物具有阻攔作用，可防止其過度生長。也可通過設置人工水草掛膜，該掛膜表面形成生物膜用以污水凈化。兩項措施的選取應結合河道護岸型式，充分考慮其固定方式，以保證設施的設置不影響河道排澇安全。

3.3 水生態(tài)系統(tǒng)構建

健康水生態(tài)系統(tǒng)各成分是一個完整的有機體，除了必要的非生命類物質基礎(陽光、水、空氣和土壤等)外，還需有處于生態(tài)平衡狀態(tài)下的生產(chǎn)者、消費者和分解者。外秦淮河七里街段水生態(tài)系統(tǒng)的構建需在河道基本完成污染源治理的基礎上開展，通過底質改良等前期工作提升河道透明度，種植苦草等沉水植物，投放加環(huán)棱螺、青蝦、黑魚水生動物，逐步建立微生物群落，經(jīng)一段周期形成一個穩(wěn)態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)。所選用的動植物品種要能夠適應當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，避免出現(xiàn)因為部分品種死亡造成系統(tǒng)崩潰[12- 14]。同時，考慮河段屬緩流水體，水動力明顯不足，自然復氧效率低等，配套設置線性曝氣增氧設施增強水體復氧能力。

3.4 濱河景觀提升

3.4.1貫通兩岸濱河步道，改造景觀節(jié)點

將河道右岸下游段改造成濱河步道，并利用綠地打造景觀節(jié)點，達到與現(xiàn)有景觀節(jié)點的組團呼應，為游人提供更加舒適的水岸空間。對中游小區(qū)段連接上、下通道進行改造，加強景觀可達性，同時優(yōu)化該段植被綠化。對上游段靠近工程起點處親水平臺進行改造，提供更加舒適的觀景點位，同時達到完善游園道路系統(tǒng)的目的。河道左岸鑒于現(xiàn)有景觀系統(tǒng)較為完整，該段景觀工程的重點為優(yōu)化濱河步道，修繕現(xiàn)有蓋板箱涵，與濱河步道結合，增強濱水可達性[15]。

3.4.2優(yōu)化景觀設施

現(xiàn)有兩岸濱水欄桿設施陳舊，并有多處破損，存在較大的安全隱患，同時與當前景觀不夠協(xié)調(diào)，需對問題設施進行修復。

3.4.3調(diào)配植被綠化

河道迎水坡面現(xiàn)有成材大喬木，但缺乏林下植物層次，綠化設計在保留原有成材樹木的基礎上進行補植。中層選用觀花植物日本晚櫻、垂絲海棠、紫葉碧桃、紫薇、臘梅等，花期各異，形成豐富多彩的四季景象。下層種植黃楊球、茶梅球、紅花檵木球等灌木球，觀花、觀葉植物組團種植。地被選用開花植物黃菖蒲、粉花繡線菊、八仙花、果嶺草等，以期達到四季常青的景觀效果。

3.5 長效管護

制定并實施外秦淮河七里街段一河一策行動計劃，創(chuàng)新管理模式，全面推行河長制度。制定應急預案，在極端天氣、突發(fā)污染、藻類爆發(fā)等情況下，啟動應急預案，確保水環(huán)境安全。本著應急補水的原則設置河道引流補水措施，以保證河道的生態(tài)流量。建立河道智慧水務系統(tǒng)，包括河道水質監(jiān)測系統(tǒng)、河道監(jiān)控系統(tǒng)、河道電子公示牌等。加強河道管護與保潔，建議引進專業(yè)的運行管理公司，對河道后期進行運行管理。

4 結語

為了改善河道水體水質和提升城市水環(huán)境質量，促進社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，進行河道水環(huán)境提升符合當前環(huán)境保護發(fā)展趨勢，是十分必要的[16]。文章以南京市外秦淮河七里街段為例，指明在水環(huán)境提升工作中，要以污染源調(diào)查與現(xiàn)狀問題分析為基礎，理清水環(huán)境提升的思路；以水質提升為根本，進一步拓展水環(huán)境提升的路徑，制定符合河道特征的整治措施。水環(huán)境提升后將改善河道整體水質，恢復河道生態(tài)功能，提高河道周邊整體環(huán)境品質，有力推進城市水生態(tài)文明建設。