海綿城市關鍵區黑臭水綜合治理措施
——以海口市沙坡水庫工程為例

李運紅

(中交基礎設施養護集團工程有限公司，北京 100004)

1 引言

黑臭水的存在直接破壞了城市整體品質，加強此方面的治理對于海綿城市建設具有推動作用。黑臭水治理所涵蓋的環節較多，應兼顧水環境、水生態等內容，從根本上清理劣Ⅴ類黑臭水，以維持城市內河流生態的均衡性。

2 工程概況

沙坡水庫位于海口市美舍河上游，是該流域的重要源頭，水域面積923918 m2。根據工程建設資料該水庫形狀不規則，以彎曲多折為主，比降8.40‰，庫容量676.5萬m3，平均深16 m。水庫正常狀況下平均洪水位維持在26.00 m左右，設計洪水位30.20 m，采取的是百年一遇洪水位標準。

3 黑臭水綜合治理原則

(1)自然保護原則。各項工作的開展都以自然為本，盡可能恢復至自然生態水平。

(2)可持續性原則。以自然演替為發展主基調，輔以人工建設調控手段，優化水域內的種群結構，逐步朝著生物多樣化的方向邁進，提高水系發展的可持續性[1]。

(3)針對性原則。黑臭水治理應充分兼顧區域內的自然狀況，如水土、氣候等，確定切實可行的治理目標，選擇與實際情況相適應的技術。

(4)安全性原則。此方面主要指的是生物安全，應盡可能實現對本地物種的保護。

(5)經濟性原則。針對水域情況選擇相適應的技術，在確保技術可行的前提下，還要注重技術應用過程中成本的投入，盡可能減少綜合治理成本。

(6)協調性原則。應深入到實際污染問題之中，將具體生態問題解決到位，做到全面治理，使各項生態組成要素相協調。

(7)科學性原則。嚴格以海綿城市理念為基本引導，如生態優先、均衡發展等。

(8)3R原則。具體指的是減量化、再利用和再循環，其核心目標在于提高資源利用率，并針對各類無使用價值的廢物采取科學的處置措施，實現對環境的有效保護[2]。

4 黑臭水綜合治理措施

4.1 沙坡水庫綜合治理措施

作為一項綜合性治理工作，其涵蓋了截污工程、生態修復工程等多方面內容，采用了挺水植物構建技術、人工濕地等一系列治理技術。針對重點治理工程具體作如下分析。

4.1.1 截污工程

明確水庫污染的基本來源，實地考察后得知其與蒼西水河、海馬汽車制造廢水等有關。在此基礎上采取截污措施，主要處理區域為入庫河流末端，根據該處的水域特點建設溢流壩從而發揮出截污的作用；建設污水處理廠將其與溢流壩對接，主要作用在于清理攔截的雨水。根據區域內的污水攔截情況建設合適規模的污水處理廠，具體要求其工作能力可達到4萬m3/d。水庫周邊建設人工濕地，主要作用在于實現對污水的深度凈化，經此環節后獲得地表V類水，滿足此標準后再向水庫中排入。人工濕地構成主要分為兩部分：高效潛流濕地以及生態塘，各自建設規模相一致，均為10萬m2。

4.1.2 內源污染治理及水生態修復工程

根據對沙坡水庫的考察結果，得知其底部含豐富的污染物且已經形成較大的堆積規模，針對此問題選擇的是底質改良技術實現對該處的優化，塑造完整的微生物系統，由于深水區含氧量偏低，因此重點加大厭氧菌規模，依托于該條件深度清理底質污染物。水庫區生長大量紫根水葫蘆，其繁殖速度快，通過大規模打撈的方式進行處理。輔以生物操縱技術、挺水植被構建技術等，多方式協同作用下改善水生態系統，增強其均衡性，有效消納污染物，全方位改善水域環境。

4.1.3 保護帶及景觀提升工程

確定沙坡水庫岸線，以此為基準向外輻射1000 m，在該區域內加強保護帶的建設工作，針對天然坑塘采取整治措施使其恢復為生態塘。若保護帶的農田需要給予保留，應當嚴格控制其總體規模，并杜絕日常種植工作中施加農藥化肥。保護帶內形成富有層次性的布設方案，臨近濱水帶區域可采取設綠化帶的方式，由綠籬隔離帶、灌草復合帶等多部分構成，具體布設方案應當協調于水庫周邊植被分布狀況，以修復為核心手段，兼顧周邊道路系統等相關要素，提高水庫區域內景觀工程的合理性[3]。

4.2 美舍河上游段總體治理工藝

上游段存在較明顯的黑臭水污染現象，主要指的是水庫壩下至中山南路下游提升閘2#這一區段，該段總長度約8 km，是重點治理對象。區間內建設SMART城鎮一體化處理站，實行的是機械清淤的方式，綜合引入底質改良以及生態系統構建雙重技術，并配置橡膠壩與保護帶，在上述基礎上形成較完整的景觀設計方案。

4.2.1 截污工程

上游段存在明顯的污水排放現象，絕大部分生產、生活污水在缺乏處理措施時直接排入美舍河。針對此部分的治理工作采取的是先收集、后凈化的綜合方式。

(1)生態處理具有較強能力，部分污水經此環節后可有效改善水體品質，滿足基本水體標準，此部分污水則采取生態處理措施，主要集中在椰海大道下游的處理。

(2)部分污水污染程度深，基于生態處理的方式缺乏可行性，此時引入Smart污水處理設備，工藝見圖1。

圖1 Smart污水處理工藝

(3)部分區段總體狀況良好，可在該處設置合適規模的雨水調蓄池，作用在于存儲污水以及區域內的自然降雨，再將其轉移至市政管網中。

4.2.2 清淤工程

根據美舍河上游的總體生態情況，采取機械清淤的方式，同時輔以水下地形優化措施。以鳳翔橋為基本劃分依據，該橋以上河段的機械清淤主要使用到挖掘機設備，以此為基礎輔以人工清淤；該橋至下游提水閘2#區間，考慮到此部分河段水深的特點，選擇絞吸船吸的方式并配套適量岸上干化設備，協同配合下完成機械清淤工作。

4.2.3 水生態治理工程

美舍河創建完整的水生態系統，主要可分為4個子系統，除沉水植被、挺水浮葉植被以及水生動物外，還依據深水區含氧量偏低的特點設置有益微生物系統。在此基礎上充分尊重自然演替規律，并輔以適當的人工調控手段，多途徑共同作用下恢復河段生態，逐步發展為完整的水生態系統，使其趨于健康與均衡的狀態[4]。依托于水生態系統的自凈功能可實現對水域內污染物的分解，從而解決了富營養化的問題。

4.2.4 保護帶及景觀提升工程

河流上游依然設置保護帶，具體方式是以河岸線為基準輻射100 m，所采取的綠化帶配置方式與上述所提的沙坡水庫相類似，即設置綠籬隔離帶以及灌草復合帶等，遵循的是以修復為主的理念，協調好各景觀與區域內道路系統的關系，從而打造高品質景觀工程。

4.3 美舍河下游段總體治理工藝

河段下游治理工作中，將提升閘2#處作為起始點，自此逐步延展至長堤路橋，本段總長度約8km，以截污和機械清淤為基本手段，兼并采用底質改良技術、微生物調控技術等，并在下游段增設保護帶，實現綜合治理。

4.3.1 截污工程

根據下游段的基本情況，其兩岸在早期已建設了污水截留管，但長期發展過程中并未得到合理的維護，部分主干管出現不同程度的損壞現象。沿線污水的排出途徑簡單，大部分都直接排入河道，由此加劇了美舍河水體污染。對此，于本段建設截污工程，目的在于將美舍河沿線污水截流，同時加強對既有管道的優化，分別配置限流閥，在其作用下調控截留污水量；此外改進合流管出口，于該處增設拍門，日常管理中加強管道清淤。

4.3.2 清淤工程

下游段水深較大，以絞吸船吸泥為主要方式，為之配套岸上干化設備，協同完成機械清淤工作。

4.3.3 水生態治理工程

結束本段清淤后，均勻撒底質改良劑。依托于生物接觸氧化原理，項目區建設有益微生物系統，在此基礎上充分發揮出微生物的作用，通過持續性的分解處理污染物[5]。兩岸分別配置生物濾床(遵循的是均衡布設的原則)，通過此方式為有益微生物創造更優良的工作空間，擴大其附著面積，使其能夠高效分解污染物。合理配置生物濾床，選擇的是生態水草，將其作為區域內的生物填料，在其作用下擴展生物膜范圍，從而改善凈化效率，尤其是實現對高濃度污染物的凈化。

5 結語

黑臭水治理所含環節較多，是一項系統性工程。基于海綿城市建設理念，在日常工作中需加強對黑臭水的防治，根據河流各段的特點采取科學的治理措施，積極引進先進技術，從根本上解決水域污染問題，從而改善城市環境面貌。