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【专栏】浅谈基于海绵城市理念的城市河道综合整治模式


【信息时间:2018/5/4  阅读次数:【我要打印】【关闭】

 在海绵城市和黑臭水体整治同步推进的大背景下,一些城市开展了基于海绵城市理念的河道综合整治探索,在实施建设后已取得了良好效果。海绵理念融入河道治理的探索性实践,为城市管理者和建设者在解决城市水环境问题方面提供了新的思路与方法。

河道整治的新趋势

随着生态文明建设理念的深入人心,各地经过多年的探索与实践,已逐渐摒弃了河道护岸硬质化、河流断面规则化和河道形态直线化的传统河道治理模式,对河道开展生态修复、恢复近自然状态已在全社会形成广泛共识。在全国推进海绵城市建设和黑臭水体整治的大背景下,各地开始关注于初雨径流的污染削减和岸上污染的控制,涌现出许多基于海绵城市建设理念治理城市河道的工程项目。这种海绵型治理模式在杜绝污染进入河道的同时,发挥了海绵设施的污染削减能力和景观效益,也全面提升了周边居民的滨水环境。纵观各城市河道治理情况,比对各类整治模式,这种海绵型河道治理模式虽成本高昂、技术复杂,但截污最为彻底、水质提升显著、环境明显改善、市民满意度高,已然成为了河道综合治理的新趋势。

海绵型河道治理模式

一般来说,河道治理主要从提升水环境容量和污染控制两个方面入手。水环境容量的提升主要是河道本身的治理,各地主要采用清淤、水系沟通、活水引流、生态修复等技术措施。而海绵型河道治理模式在河道本身治理的基础上,更多强调地块、管网、岸线和上游的污染控制,从“源头-过程-末端”三阶段实现入河污染的全面控制,更好的发挥河道的自净功能,实现河道长治久清的目标。

2.1 源头海绵建设

在分流制区域进行初雨污染控制,一般采用源头污染削减措施。源头污染削减措施是指在地表径流产生源头采用一些工程性和非工程性的措施削减径流量,减少进入雨水管网的污染物总量。而常见的工程源头控制措施有俗称的最佳管理措施BMPs,也有一些LID措施。从各地海绵城市建设试点城市的建设探索情况看,城市管理者基于地块的内涝问题和初雨径流污染问题,大多选择在建设地块层面布置LID设施,并将净化后的雨水导入雨水管网,达到径流量控制和污染削减的目的。

2.2 过程传输调蓄

过程污染控制用于老城区面源污染控制,指的是雨水进入管网后,采用截流管道、调蓄池和水处理设施等进一步削减污染。海绵型河道整治模式中常见组合为合流制排水系统溢流技术(CSO)、调蓄池初期雨水收集系统和雨水初步处理工艺联用。这种联用模式采用旱流污水处理、初雨收集处理、应急行洪排放三级截流方案:晴天时,污水直接排入污水处理厂;降雨初期,在保障污水处理厂最大处理量情况下,部分混合污水进入污水处理厂,剩余混合污水进入调蓄池中积蓄,经初步处理后溢流到湿地或河道中;暴雨时,调蓄池达到最大水位高度,超标雨水进入应急行洪管道直接排入河道。从各地的建设情况看,采用的技术原理较为一致,大部分采用河道两侧布置截流管、调蓄池并与污水处理厂相连的建设方式,也均取得了良好的截污效果(图1

2.3 末端灰绿蓝处理

末端处理措施既是防止面源污染的技术措施,也是提升入河雨水水质的有效手段,主要采取“灰色”预处理、“绿色”生态净化、“蓝色”原位处理等技术措施。“灰色”预处理为在上游建设水源厂,通过格栅、絮凝、物理过滤沉淀等方式提升水质,“绿色”生态净化主要是人工湿地和生态修复建设,“蓝色”原位处理主要为内源治理和河道生态修复。采用灰绿蓝方式进行末端处理能够有效截留上游来水污染和提升河道自净能力,可最大程度降低河道黑臭风险。

建设案例概述

3.1 镇江市虹桥港

镇江虹桥港是海绵城市试点区域内列入黑臭水体整治的河道。在内源整治、水系沟通、泵站活水的基础上,实施了河道周边20多个既有小区的海绵化改造、合流管道CSO改造、16600m3调蓄能力的大口径管道建设及上游9000t/d的来水预处理水厂建设等4大工程,出水引入岸线周边的人工湿地,配合造流曝气、水体循环等技术措施提升水质至地表IV类水,而截流的污水进入征润州京口厂(图2

3.2宿迁市马陵河

马陵河是老城区重要的排涝河道,1974年人工开挖而成,全长5.2公里。该河道前后经历多轮河道整治,但整治效果均不理想。此轮整治以韩国清溪川为设计模板,融入海绵城市建设理念,开展了水源、截污、生态修复方面的综合整治工程。水源方面,引入中运河水经水源厂絮凝沉淀处理后进入先导人工湿地段,利用生态岛、湿地等措施提升水质至地表III类水,实现引水20000m3/d;截污方面,岸线两侧开展了9个直排污水口截污、72个合流管道CSO改造和涉及149个雨水口的地块海绵改造,并在两侧绿地下方建设3座初雨调蓄池连接污水厂,容量总计1.45万吨/天;生态修复方面,开展了两侧拓宽河面和岸线生态化改造,共扩展水面4万平方米。马陵河整治完成后由原先的地表劣V类水,提升至地表III类水,现已成为市民游憩的滨水场所(图3

结语

 

新时代背景下,海绵型河道整治模式为当前根治河道黑臭问题提供了新的建设范本,既能够提升河道水质和滨水环境,也能够以此为契机提升周边居民对政府的认同感,是海绵城市建设和黑臭水体综合整治的成功结合,也是“共谋、共建、共享”的现实体现,这种基于海绵建设理念的河道治理模式必将在未来城市建设中发挥长远作用。

图1 CSO截流技术、调蓄池和水处理设施组合模式示意图

2镇江市虹桥港末端灰绿蓝处理工艺示意图

  图3 马陵河先导段引水和海绵设施布局示意图