1 技术方案背景
白衣庵溪位于津市市白衣镇, 流域全长8.9 km, 溪水窄小段仅0.5~1.0m, 在宽敞处约30~70 m, 溪水流速约为0.5m/s~1.0m/s。流经范围内主要污染源为集镇生活污染和农业面源污染。经调查, 白衣庵溪流域总耕地面积40621亩, 镇区人口约5000人, 镇区生活污水通过管网汇集后排入白衣镇污水处理站, 出水达到一级B标准后排入白衣庵溪, 污水流量约600m3/天。
经核算, 白衣庵溪年受纳污染因子质量如下:
生活源:COD 13140 kg/年, TN 4380kg/年, TP 219 kg/年;
农业源:COD 406210 kg/年, TN 121863kg/年, TP 20310 kg/年;
(生活源按照污水流量600 m3/天, 水质按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标;农田排污系数按照经验系数计算:COD 10 kg/亩·年, TN3kg/亩·年NH3-N2 kg/亩·年, TP 0.5kg亩·年)
基于河流水质调查结果, 按照《地表水环境质量标准》 (GB3838-2002) , 治理前水体评价为劣于Ⅴ类, 平水期和枯水期存在黑臭现象。
为削减白衣庵溪入湖污染因子流量, 拟在入湖河口蔡家桥往上游1600m河道进行生态拦截工程建设, 通过打造水质与水景皆俱的“水下森林水边园林”, 增强河道生态自净能力, 有效的削减入湖富营养物质流量.
建设区域水面面积约为103261㎡, 同时也包括11个鱼塘, 鱼塘总面积为55119㎡。建设前白衣庵溪入湖河口航拍如下图:
2 技术措施
2.1 建水坝
白衣庵溪入湖河口河面较宽, 水流较缓, 多年底泥和植物残体等淤积较严重, 水体复氧能力低下。而在水体生态修复过程中, 源头管控是前提, 水质净化是阶段性手段, 水动力改善则是根本的长效保障措施。为了改善白衣庵溪入湖段水动力, 本次方案采用梯级拦截坝形式, 以形成入湖河口的水力梯度, 对上游来水按照水处理工艺要求进行分流、导流, 使枯平水期来自上游劣于五类的河水经过人工控制的生态处理后, 再于入湖口处汇合, 最终通过滚水坝进入毛里湖。
梯级水坝设计及分布如下:
1#坝, 蔡家桥前, 弧形混凝土水坝, 高程控制30.6m;2#坝, 高负荷湿地上游侧, 拱形混凝土水坝, 高程控制31.5m;3#坝, 蔡家桥上游400处河道, 平顶混凝土水坝, 高程控制32.1m;4#坝, 原有坝址, 平顶混凝土水坝, 高程控制33.2m。
2.2 清淤泥
通过对工程范围内河道断面的勘探, 了解到白衣庵溪入湖河段淤积厚度为0.6~1.1m, 通过淤泥清理, 目的一是疏浚河道, 增大纵比降和河流的承载能力, 减轻河道的淤积速率, 确保防洪安全;二是对河底污染层进行清除, 减少富营养物质重新进入水体的风险, 有效促进河道水生生态系统恢复。
2.3 造湿地
白衣镇生活污水处理站位于入湖河口2#水坝附近, 污水处理规模为600T/D, 排水标准为一级B。和上游河水相比, 污水处理站的排水污染物质浓度更高, 需要进行深度处理。本方案采用高负荷构筑型人工湿地+多级表面流湿地相结合的方式处理污水站出水。高负荷人工湿地工艺流程如下:
砂滤池——一级生物塘——一级潜流湿地——二级潜流湿地——二级生物塘——三级潜流湿地——砂滤池。
高负荷构筑型人工湿地出水标准达到《地表水环境质量标准》中的IV类水质标准。
同时, 湖河口存在大量鱼塘和河汊, 可以利用打造成大面积的花海表流生物塘, 在枯水期和平水期对河道上游来水进行旁路处理, 进一步去除缓流河水中的营养物质。根据对水体环境、治理目的及植物本身的特性进行综合考虑, 其生物塘的植物主要选用荷花 (莲藕) 、茭白、菱、芡实等具有一定经济价值的品种, 以期水质净化的同时, 实现一定的经济价值。
2.4 创园林
秉持着“建一处环保工程, 造福一方百姓居民”的理念, 在对河道进行适当修复设计的同时, 本案以原有河道形状为主, 适当添加自然式生态河滩、河湾、生态绿岛以及植物湿地, 辅以各类水生植物的种植, 同时在主河道两侧多以水生植物种植的生态恢复区、河滩、以及绿化为主的生态绿岛, 力图还原河道的自然生态结构。
按白衣庵溪入湖河口区域资源特点和空间, 以及功能结构分区布局, 将该区景点、功能点设计结合在生态修复主题之中, 兼顾白衣镇村民日常休闲、观赏、游憩功能。设计涵括入口广场、休闲广场、栈桥栈道、廊架、亭阁、行道游道、停车场等, 着力打造有利于当地居民的水边园林。
2.5 修边坡
本方案对白衣庵溪入湖河段河道边坡进行防护和修复, 避免水土流失, 同时通过边坡修复构筑驳岸生态景观。部分区域创新性采用生态植生产品, 稳固边坡的同时打造生态景观。
2.6 构生态
上游河道来水经过生物塘处理后, 与白衣污水站出水经过高负荷人工湿地处理后的排水在入湖河口1#水坝前汇聚, 形成了一个约2万平米的静水区。本方案利用沉水植物恢复水域生态群落, 通过投配、接种微生物实现水域的自净, 通过牧食鱼类来控制水域沉水植物种群, 通过恢复水域的自净功能, 迅速提高水体透明度, 促进沉水植物和生态系统的恢复。通过植物、动物、微生物的合理搭配, 重构白衣庵溪入湖河口的水生态系统, 使从入湖河口经过1#滚水坝进入西毛里湖湖体的水质更加优良, 同时通过滚水跌水, 形成清澈的可视化效果。
3 结论
河道的黑臭治理, 一般遵循“外源减排、内源清淤、水质净化、清水补给、生态恢复”的技术路线, 其中外源减排和内源清淤是基础与前提, 水质净化是阶段性手段, 水动力改善和生态恢复是长效保障措施。本案采取“建水坝、清淤泥、造湿地、创园林、修边坡、构生态”六大措施, 打造水质与水景皆俱的“水下森林水边园林”, 即取得了削减污染物、减少对湖排放的效果, 又为当地老百姓打造了一个可供休憩娱乐的绿地广场, 获得了良好环境效益和社会效益。
摘要：《水污染防治行动计划》 (简称“水十条”) 发布后, 黑臭水体一度成为首要环保话题, 全国掀起了保水治水新高潮。“流畅水清岸绿景美”成为了广大人民群众对生活周边水体的迫切需求。河道的黑臭治理, 一般遵循“外源减排、内源清淤、水质净化、清水补给、生态恢复”的技术路线, 其中外源减排和内源清淤是基础与前提, 水质净化是阶段性手段, 水动力改善和生态恢复是长效保障措施。白衣庵溪入湖河口生态修复工程是西毛里湖生态环境综合保护项目中具体工程之一, 旨在通过治理入湖河口的黑臭水体, 恢复入湖河段的生态自净能力, 大大减轻黑臭水体入湖带入的富营养物质流量, 以达到有效保护西毛里湖水质目标。结合现场实际情况, 该工程采取了“建水坝、清淤泥、造湿地、创园林、修边坡、构生态”六大“武器”, 以打造水质与水景皆俱的“水下森林水边园林”。
关键词：黑臭水体,水质,水景,水下森林,水边园林
参考文献
[1] 刘晨峰《中国实施种养结合减排效益研究》环境污染与防治总第282期