胡興華,曹倩男,蘇祥,鄭瑩,倪思江
[悉地(蘇州)勘察設計顧問有限公司,江蘇 蘇州215123]
蘇州市于2019 年12 月發布《蘇州生態涵養實驗發展區規劃》,《蘇州生態涵養發展實驗區規劃》意在保護和傳承太湖文化,實現太湖流域水環境共治共保。統籌環湖基礎設施體系。推動綠色發展,將環太湖區域建設成中國生態文明太湖示范區,長三角地區對外交往中心和中國外交會議重要基地[2],未來中國新經濟集聚的“國家灣區”與世界級湖區。
吳中區將以生態涵養發展實驗區建設為抓手,貫徹執行長三角一體化發展戰略,全面提升吳中區水生態文明建設水平。充分做好長三角可持續發展的“生命線”頂層設計,踐行兩山理論、改善太湖流域水環境、實現生態環境的高質量發展。東山鎮為蘇州市吳中區生態涵養區重要組成部分,鄉鎮的內河絕大部分溝通太湖,內河水質對太湖水質有一定的影響。
本次研究報告就吳中區東山鎮入湖河道的水環境綜合整治工程展開具體的探討。據吳中生態環境局每月對水質的監測結果,本次研究的河道范圍為:斜港、直涇港等45 條河道,分布在渡口村、渡橋村、吳巷村等9 個行政村。
本次河道水環境主要調查各入湖河道水文特征以及斷面和岸線特征等水文情況,并設點采樣(見圖1)調查各河道水質參數和沉積物參數,結合河道水質檢測的結果,綜合評估通湖河道水環境質量。

圖1 入湖河道水質和沉積物采樣點位總圖
東山鎮東、南、西三側緊靠太湖,鎮域河網縱橫,現狀以貫穿鎮域的渡水港為界,分為港西片和港東片。港西片為東山山丘地區,地勢較高;港東片由西向東,由南至北可以劃分為西大圩、中圩、東大圩、漁區圩、定向河~直涇港之間低丘山崗地、北部直涇港~大缺港之間低洼地、新塘圩七個部分,其中現狀有西大圩、中圩、東大圩、漁區圩、北部低洼地圩、新塘圩六個圩區。
東山鎮經多年治理鎮域現狀共134 條河道,總長239.31 km,水域總面積634.19 萬m2,基本形成由區域性(二級)河道1 條、鎮級(四級)河道6 條、村級(五級)圩外河道46 條、村級(五級)圩內河道45 條、山區河道36 條組成的河網水系格局(具體分布見圖2)在汛期排澇、引水灌溉、生態環境建設等方面起到很大的作用。

圖2 吳中區東山鎮河網水系總平面圖
通過確定的采樣點進行河道水質取樣和相應水質指標的檢測。本項目河道水質檢測點設在水面下0.5 m,河床底以上0.3 m。
根據中科院地湖所水質采樣分析結果,東山45 條通湖河道中有26 條河道為V 類和劣V 類水,約占檢測總水體的56.52%。河道主要的水質參數為化學需氧量、總氮和總磷,見表1。調查中大部分河道的DO 在2~5 mg/L 之間,各河道點位的TDS 均在200~400 mg/L之間,為正常水平,平均TDS 濃度為264.11 mg/L。

表1 東山鎮入湖河道采樣超標個數表
在采樣點水系沉積物測量采樣必須是在取樣斷面的主流線上,應選擇河床底部或河道邊坡與水面相交處取樣[3]。在采樣點采樣時現場需判斷底泥性質,隨后用抓泥斗采集一定量的底泥送回檢測。
東山河道沉積物總氮平均值為6 261 mg/kg,總磷平均值為1 112 mg/kg,中國東部河湖水庫中黑臭水體的沉積物營養鹽含量總氮濃度約為5 600 mg/kg,總磷濃度約為1 000 mg/kg。大部分河道中沉積物營養鹽含量高于中國東部河湖沉積物參考值,可見東山通湖河道有重度的內源污染問題。
東山入湖河道的主要點源污染為河道周邊排河口。排河口主要為生活污水直排點和非雨出流點。
本次河道排河口的結果見圖3:共排查出529 個排河口,其中43 個屬于非雨出流,56 個屬于污水直排口,220 個屬于農田、養殖污染。非雨出流占比8.12%,污水直排口占比10.6%,農田、養殖污染占比41.58%。

圖3 東山鎮入湖河道排河口調查成果圖
針對東山鎮鎮區范圍內河道的特點,圍繞水環境全面改善、水生態修復,按照“目標引領-問題導向-精準施策-科學管護”,提出“水環境改善體系、水生態修復與生態廊道構建體系、運營維護保障體系”體系建設。
3.1.1 直排口整治
河道周邊有市政污水管網的,直排口可通過就近接管實施整治,距離較遠無法重力自流入市政污水管網的,可綜合布設提升泵井通過提升接管整治直排口[4]。
對于現場空間緊張、沒有條件實施管道的,可結合駁岸景觀整治設置懸吊管(托架或者打樁)收納直排口污水。
3.1.2 雨水口非雨出流整治
雨水口非雨出流整治具有隱蔽性、不穩定、整改難度大等特點,做好該整治工作,需要有系統性的思路,岸上岸下同步整治,雨水口的非雨出流調查可結合河道清淤同步進行,事半功倍;而岸上調查可結合雨水管網的檢測徹底摸查岸上的管網混接、滲漏等問題;作為系統的整治工作,雨水口非雨出流的整治除上述的控源截污,還可同步結合雨污水管網的滲漏修復整治徹底。
根據河道斷面測量的結果,生態清淤包括以下三種清淤方案。
(1)方案一:河道兩端筑壩,抽排河水,人工配合機械清理淤泥[5],裝車外運。
(2)方案二:河道兩端筑壩,抽排河水,高壓水槍沖擊淤泥,泥漿泵抽吸泥水[6]。
(3)方案三:抓斗式清淤
綜合考慮施工條件,工程進度,工程對環境的影響、施工占地及施工成本,
擬采用方案一和方案二,即根據河段的具體情況,分別采用人工+機械清淤及水力沖挖式清淤兩種方式。
結合富營養化水體底質改良與地形重塑方法,河道淤泥最終處置主要用作河道地形重塑,多余淤泥外運,采用堆場淤泥處置,檢測處理后再確定用途。
工程范圍內有45 條河道,通過控源截污和河道清淤可較快提升河道水質,但由于岸上情況復雜,尤其是雨水口的非雨出流是動態變化的,在上述措施的之外還需依托水系網絡規劃布局,修復受損水生態系統結構,提升水生態系統品質和相關的生態系統服務功能[7]。
目前生態修復的技術如下:水生動植物修復技術、生態攔截調蓄技術、人工濕地修復技術、生態攔截溝渠技術[8]。
本工程結合每條河的特點提出以下生態修復策略:
(1)水生動植物修復技術
對于水體水質較好,且污染源單一易被消除的河道,可直接采取水生動植物修復技術,結合生態清淤、生態駁岸及景觀的打造,通過種植挺水、浮葉和沉水植物,打造“水上公園、水下森林”的生態美景,促進生態多樣性,實現水質的穩定提升和維持。
(2)生態攔截調蓄+人工濕地+水生動植物修復技術
對于水體水質較差,面源污染嚴重的河道,可采取生態攔截調蓄+人工濕地+水生動植物修復的技術鏈,通過生態溝渠收集農業、雨水等面源污染,匯至生態調蓄池調蓄削減,最后進入人工濕地對生態攔截調蓄池的出水凈化處理。河道內部結合駁岸及景觀采用水生動植物修復,進一步提升水體水質。
(3)河岸線生態攔截溝渠+水生動植物修復技術
對于存在面源污染且周邊用地空間有限的河道,在河岸線內設置生態攔截溝渠,作為河道的最后一道凈化防護線削減面源污染,并疊加水生動植物修復進一步提升河道的環境容量。
根據各種護岸型式比選及結合本工程特點,本次河道整治工程的護岸有仿木樁駁岸和水生植物生態駁岸。
仿木樁生態護岸:仿木樁型生態護岸采用種植植被保護河岸[9]。護岸以放坡的形式處理,在河岸坡度水位線2 m 以外設置景觀碎石岸帶過濾溝,營造景觀效果的同時防止護岸雨水沖刷帶來的徑流污染,河岸常水位沿線以內設置仿木樁駁岸進行水生植物的種植,同步凈化水質,另外沿岸草坪滿鋪及喬木和花灌木的組團形式,營造自然生態的景觀效果。
水生植物生態駁岸:自然駁岸采用河道原生自然駁岸,原生自然駁岸多設在鄉村,不對河道駁岸形式進行改造,但對河道駁岸進行修整。對河道兩側垃圾進行清理,對地形高差大的地方進行整修,淤泥進行清運,沖溝進行回填。在河道兩側進行景觀綠化,采用撒草籽或種植喬木、灌木等進行整治,對不合符種植要求的土壤進行移除,回填種植土,恢復生態景觀。
本工程結合每條河的特點提出以下生態基流保障技術集成:
(1)噴泉曝氣技術
對于長度較長、非斷頭浜的河道,根據河道的溶氧數據、氨氮數據分析,結合景觀采用噴泉曝氣,增加溶氧的同時打造景觀效果。
(2)推流曝氣+拓撲導流墻技術
對于長度較短、且流速緩慢的斷頭浜河道采用推流曝氣加拓撲導流墻的技術集成,曝氣充氧的同時,提升河道的水動力,促進良好的生態循環體系。
(1)成立領導機構,確保水體整治方案的組織和協調。
(2)健全考核機制,明確責任主體 科學設定考核斷面,將責任主體分解落實到各河段,實行河長制、段長制。
(3)推動公眾參與,加強環保宣傳,建立環境信息共享與公開制度,及時解決河道日常運行維護中的突發問題[10]。
吳中區東山鎮入湖河道的水環境綜合整治工程,根據對河道水質的監測結果,針對水質較差、斷頭浜等河道,采取控源截污、生態疏浚、生態修復等多種整治手段,確保河道水質穩定達標[11]。后期結合農田面源污染控制、非雨出流溯源調查等多種手段,最終達到太湖東部湖區Ⅲ類水質的目標。