以一統河流域治理為例探究河道生態修復機制

胡寶旭

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 102600）

一統河是遼河水系一級支流，經谷家排水站匯入遼河，排水面積69.39 km2，流經盤山縣陳家鎮（郎家村、園林村）、雙臺子區統一鎮（統一村、后腰村、前腰村）、勝利街道（濱河社區、慶華社區）、紅旗街道（禿尾村）、遼河街道（新建社區、盛河社區、遼河社區）、雙盛街道（曙光社區、宋家村、上稍子村），一統河雙臺子區境內東起西繞引水總干，南至谷家排水站，河道均寬90 m，河槽均寬41 m。河道長13.1 km。

1 工程現狀

1.1 一統河水質現狀

一統河雙臺子區省控考核監控斷面為中華路橋斷面，上游斷面為盤山縣的百草橋斷面，據2019—2020年上下游斷面水質變化情況，一統河在2019 年1 月至5 月和2019 年10 月至2020 年2 月水質較差，主要是COD 超標，氨氮和總磷僅有個別一兩個月超標。

1.2 河流污染源現狀

雙臺子區一統河上游河段處于統一村，河流流經村莊農田區，河岸均為自然堤岸，河岸兩側以農田和養殖塘為主。村居民聚集區主要集中在百草河橋至305國道橋段左岸，生活廢水直排入河，對河流造成污染。下游河段進入城區，一統河橋至谷家閘段左右岸各修建直立式擋土墻3.71 km。兩岸有幾個大的泵站：蓮花寺泵站、魏家泵站、城北街泵站、谷家泵站和花園小區泵站。雨季時會有部分生活污水通過雨水溢流至一統河內，對一統河水質造成影響。

2 河道問題分析

2.1 水環境問題

一統河水質有機物含量高，水體渾濁，懸浮物及色度較高，水體微生物含量小，水體自凈能力差。河道上游農業、生活污水直排，水質承載壓力大，導致枯水期雙臺子區段水質監測不達標；河道內有散布垃圾，水生植物長期無清理，腐爛嚴重。

一統河周邊的農田、村莊、企業污水隨雨污河流管道入河，污染河道水質現狀，對周邊居民生活環境造成影響。

2.2 水安全問題

一統河河道內淤堵嚴重，沿線生產生活垃圾傾倒，建筑物和農田侵占河道；已有堤防被農田侵占或被取土造成缺失；部分河岸被沖刷導致塌岸，以致河道行洪能力嚴重不足，威脅兩岸居民安全。

2.3 水生態問題

河道淤泥嚴重，淤泥深度大約1 m，城區兩岸有較大的市政泵站，因河道常年未清淤，嚴重影響河道的生態環境和自凈能力；部分河段由于內源污染導致的水質變差，河道水質狀況不容樂觀，生態修復和生態水系建設任重道遠。

2.4 水資源問題

水資源不足，水體流動性差。河道水環境質量較差，無穩定補水來源，河道長期處于斷流或干涸狀況。

3 工程總體方案

3.1 工程總體目標

根據對雙臺子區河流水環境質量及污染源情況的全面分析，制定針對性的水污染治理及生態保護措施，全面確保一統河河流水質COD、氨氮、總磷指標達到GB 3838—2002《地表水環境質量標準》中Ⅳ類標準，大幅削減入河污染物總量，有效提升一統河河道環境承載力和一統河河流生態環境。

3.2 工程總體思路

堅持“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”，牢固樹立底線思維、問題導向，以深化改革為動力，加大力度推進水利基礎設施的建設以及水生態文明的建設，加大力度推進科技創新和信息化建設，加大力度推進依法治理水資源，加大力度推進行業能力建設，加快對現代水利的建設步伐，進一步提高水安全保障能力，為建設富庶、文明、幸福的現代化港口城市奠定堅實基礎。

為了改善雙臺子區遼河流域生態環境、提高河道防洪能力，本次工程結合盤錦市城市發展理念，對河道進行綜合整治，通過將景觀工程和河道治理工程相結合，將自然科學與人文科學相融合，打造現代化河道景觀體系。改善一統河流域的生態環境，美化周邊景觀，給沿線群眾提供一個休閑的場所。

3.3 工程總體技術方案

一統河河道治理基本技術路線：通過河道內源治理工程，修復河道原有泄洪斷面，保證排水暢通；通過外源污染防治工程，攔截外源污染物進入河道，減小對河道水質的污染；通過原位生態修復工程及措施，增強水體自凈能力，進一步改善河道水質。采用以上技術方法，綜合提高河道的防洪能力，保障區域防洪安全，增強河道凈水能力，改善河道水質，兼顧改善河流生態環境。

4 工程建設方案

4.1 控源截污工程

4.1.1 沿河排口情況

一統河沿河共有排放口31 個，其中企事業單位排污口2 個、企事業單位雨排口2 個、市政雨洪單一排口10 個、市政雨洪混合排口4 個、污水集中處理設施排污口2 個、農田退水口7 個及其他排口4 個。

4.1.2 沿河排口截流

遼河雙臺子區支流河系水環境綜合治理項目（一期）擬對一統河與雙繞河交匯口至六里河橋段、一統河中華路橋上游100 m至谷家閘段沿線排口進行截流，沿河敷設截污管道收集排污口污水及初期雨水，分段就近接入市政污水管網。

一統河沿河排口中位于中華路橋斷面上游存在2個污水處理設施排口，現場不具備截流條件。為了保證一統河水環境整治效果，要求排口權屬單位華錦集團對所屬污水處理設施進行提標改造，出水水質要達到地表IV 類水排放標準。

4.1.3 農村雨污分流

經現場踏勘了解，一統河存在2 處典型的點源污染，即前腰村、后腰村居民產生的生活污水，其未經處理通過溝渠直排進入一統河，造成一統河河流水質污染。針對前腰村、后腰村污水直排入河的問題，需對其進行統一收集處理后達到入河標準后進行排放。

前腰村、后腰村沒有建設完善的污水排放管網，居民居住相對集中，地勢平坦，具備管網施工條件，但距離市政污水管網較遠（2 km 范圍以外），從經濟性和技術性考慮，前腰村和后腰村均不適合接入市政管網，可選擇采用集中式治理方式。本工程擬在前腰村、后腰村新建污水管道，污水收集后通過一體化污水處理設施處理后達到一級B 排放標準后排放入河。

4.1.4 小型污水處理站

根據前腰村、后腰村居民產生的污水量及村莊各自然屯的分布情況、每個屯住戶居住特點，新建一體化A2O 污水處理站13 座，處理總規模為180 m3/d，出水標準為GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級B 標準。

4.2 內源清淤工程

依據推求的現狀水面線與現狀堤頂的相對關系，在確保采取局部加高堤防的前提下，通過試算確定河道典型斷面，再與相應現狀河道斷面疊合，從而確定該斷面的清淤面積及范圍。

一統河清淤范圍為一統河與雙繞河交匯口至六里河橋段、一統河中華路橋上游100 m 至谷家閘段，總長度2 km。首先依據河道內建筑物現狀的阻水或壅水程度，綜合考慮建筑物自身的功能、質量及安全狀況，結合清淤及局部加高堤防等工程措施綜合運用，通過3種工程措施組合運用比選，確定經濟、合理、實用的清障工程范圍。根據現場實地踏勘，一統河底泥平均深度約為0.5 m，水面寬度約為40 m，按此計算，清淤量為40 000 m3。河道清淤的污泥一般含水率較高，且鑒于本工程淤泥量較多，考慮長距離運輸會產生二次污染，且大大增加投資，因此本次清淤污泥暫定進行脫水處理后，送至盤錦市垃圾填埋場進行衛生填埋。

4.3 堤岸防護工程

4.3.1 堤防標準

依據水利部門規劃，一統河段防洪標準為10 年一遇。

4.3.2 堤防加固工程方案比選

依據確定的河道防洪及排澇標準，經水利部門判斷現狀河道過水斷面不能滿足防洪及排澇要求?？刹扇∫韵鹿こ檀胧孩偌痈吖痰碳鞍镀抡?；②清淤、清障、恢復或擴大河道斷面，降低水面線，岸坡整治；③清淤、清障，局部加高固堤及岸坡整治。綜合考慮該河道現狀斷面、加高復堤征地難度及工程投資，確定以清淤、清障為主要整治措施。

4.3.3 河岸整治工程

河道岸線的整治一般包括河岸梳理、河岸修整、河岸新建、植物護坡等。一般可分為以結構加固為主類型、以生態修復為主類型、以營造景觀為主類型、綜合類型等。

護岸設計的原則為安全性、生態化和自然化。應根據地形及河流的生態需求和自然特點要求，一定程度上保持河道的自然流態，減少對河道的破壞。河岸整治工程的方式應按照因地制宜、就地取材的原則，根據地形地貌的不同分布情況，通常就地取材并通過分析工程造價、對環境的影響等因素綜合比較確定。結合一統河水流流速較慢、水量較小的特點，本著滿足安全防護功能要求為主，生態功能為輔確定一統河以自然堤岸防護為主。

4.4 原位修復工程

水體流動性及溶解氧水平是確保水質凈化措施切實可行的基礎，通過原位處理技術，實現水體流動、提高溶解氧水平，以快速達到水質目標并維持長期穩定。主要措施包含生態浮島、人工曝氣等。

生物基處理帶一般應用于水源預處理，能夠形成生物膜，從而有效攔截外域污染物進入水體，達到凈化水質的目的。且設施設置于水下，不影響河道景觀。

一統河中華路橋上游100 m 至谷家閘段采用生態浮島和人工曝氣2 種處理技術實現水體流動，提高溶解氧水平，以快速達到水質目標并維持長期穩定。

考慮到中華路橋的景觀效果，在中華路橋斷面上下游各100 m范圍內布置生態浮島及潛水型曝氣噴泉。其余水面設置普通增氧曝氣設備以確保達到水質凈化目標的前提下減小工程投資。

4.5 生態緩沖帶工程

4.5.1 生態緩沖帶建設

生態緩沖帶為地勢較為平緩的植被區，通過土壤的下滲作用以及植物適當減緩地表徑流流速，并在此過程中去除污染物。通常情況下很窄的生態緩沖帶就能去除數量相當可觀的污染物。

4.5.2 生態環境營造

結合盤錦市谷家濕地優勢物種群篩選動、植物群落，通過陸生植物、挺水植物、沉水植物的豐富，形成完整食物鏈，構建健康的生態系統。

4.6 智慧管理工程

4.6.1 水質自動檢測站

水質自動監測站作為河道智慧管理的重中之重。根據工藝流程，水質自動檢測站的設置應滿足SL 219—2013《水環境監測規范》中的采樣點布設要求。

水質自動檢測指標一般包括水溫、河流pH 值、河流溶解氧、六合電導率、河流濁度、河流化學需氧量、河流總氮、河流氨氮、河流總磷等。相關監測單元的分析方法應符合國家或行業技術標準所規定的有效方法。監測儀器具有基本參數儲存、自動清洗與標定、狀態值查詢、故障報警及故障診斷、斷電保護和自動恢復、自動連續或間歇監測、密封防護和抗電磁干擾等功能。

4.6.2 沿岸視頻全覆蓋

為提高現場檢查的針對性和時效性，節約執法人力資源和成本，便于掌握濕地全域動態，設置沿岸視頻全覆蓋系統。

將室外型高清球型網絡攝像機作為視頻監控終端，配置高性能多媒體處理器、存儲卡，支持多種視頻、音頻編碼協議，攝像機集視頻采集、圖像處理、視頻傳輸、視頻存儲、視頻管理功能于一體。

4.6.3 移動數據采集終端

移動數據采集終端設備接入水質自動檢測站及戶外攝像機實時數據，通過4G（5G）移動網絡、物聯網或有線網絡傳輸至谷家濕地水質監測中心軟件平臺。數據采集終端設備采集精度需符合相關標準要求，并具有斷電自動保護歷史數據和參數設置的功能。采集控制單元應具備數據存儲能力，并具有一定數量的備用控制點和可擴展性。輸出傳輸單元應支持通過有線、無線等多種方式與局域網或廣域網連接，具備對子站通信鏈路的自動診斷功能；需采用具有校驗功能的通信協議和必要的加密手段，保證數據傳輸的安全。

監測中心軟件平臺基于水環境功能區劃、水質、污染源、水文、污染通量等數據，匯總水環境現狀、水環境管控目標、水環境容量、入河排污口、水污染排放清單、水污染溯源及貢獻率，建立動態可視化綜合管理統一門戶，滿足不同用戶的不同查詢需求和分析需求。

5 結論

為恢復一統河原生態河道風貌，保障一統河水安全，提升水環境質量，采用外源污染治理、內源污染治理、原位生態修復等工程措施十分必要。研究認為，實施這一系列工程措施對于提升防洪排澇功能、改善河道水環境質量、改善景觀品質非常有用，也是可行的。另外，對一統河河道日常管理十分重要，需要建立相應的運行維護管理制度、定期監測制度、水量管理制度及生態管理制度，保證工程投入的運行效果[1]。