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本文作者：王燕作者單位：深圳市水務(wù)規(guī)劃設(shè)計(jì)院

1深圳市河流水環(huán)境現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

深圳市水環(huán)境面臨的問(wèn)題較為突出，河道水環(huán)境距離生態(tài)文明城市及居民對(duì)人居環(huán)境的要求有相當(dāng)差距。（1）自然條件決定了河流的自然特性。深圳市河流普遍流域面積較小，徑流短小，其雨源性河流的特點(diǎn)造成河道缺乏清潔水源的補(bǔ)給，水環(huán)境容量和承載能力先天不足，但受納污水量大，污徑比年平均達(dá)到3∶1，枯水期更甚，加之上游水庫(kù)的截流和河流流域內(nèi)地面的硬質(zhì)化使河流基流不斷減少，河流納污和自凈能力基本喪失。同時(shí)，感潮河段受潮水頂托，污水滯留河口產(chǎn)生厭氧反應(yīng)。部分河道河床、河岸的硬質(zhì)化，破壞了河岸植被和水生物賴以生存的基礎(chǔ)，造成對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的脅迫，導(dǎo)致河流生態(tài)系統(tǒng)不同程度的退化。（2）城市污水管網(wǎng)及污水處理設(shè)施建設(shè)滯后，污水收集率低。全市污水收集處理系統(tǒng)的骨架已基本形成，但污水收集率不高。原特區(qū)外污水管網(wǎng)覆蓋率普遍偏低，污水收集系統(tǒng)極不完善，雨污混流現(xiàn)象嚴(yán)重。大量污水仍混接入雨水管網(wǎng)或直接排入河道內(nèi)，污染河道水質(zhì)。（3）排水設(shè)施維護(hù)建設(shè)、管理不到位。由于原特區(qū)外是從農(nóng)村快速向城市化轉(zhuǎn)變的地區(qū)，舊有排水系統(tǒng)簡(jiǎn)陋。同時(shí)，早期河流治理中，沿河兩岸沒(méi)有預(yù)留、控制出足夠的河流綜合治理用地，河道兩岸建筑物侵占河道用地現(xiàn)象普遍，河流綜合治理工程用地難以落實(shí)。河流作為污水受納體功能被過(guò)度利用，導(dǎo)致其供水、生態(tài)、景觀、氣候調(diào)節(jié)等功能的喪失。（4）面源污染對(duì)河道水質(zhì)影響較大且難以控制。隨著點(diǎn)源污染逐步得到控制減少，面源污染成為水體污染的主要原因。由于環(huán)衛(wèi)設(shè)施不足及居民環(huán)保意識(shí)不強(qiáng)，大量垃圾隨意堆放，經(jīng)降雨沖刷匯入河流，垃圾堆滲出的廢液也流入河道，造成污染。河道兩岸菜地、果林、家畜、家禽等產(chǎn)生的污染物也會(huì)隨雨水或灌溉水進(jìn)入河道，對(duì)河道產(chǎn)生污染。根據(jù)《廣東省跨地級(jí)以上市河流交接斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)管理方案》和相關(guān)文件要求，2012年深圳市境內(nèi)龍崗河、觀瀾河、坪山河交接斷面水質(zhì)除NH3－N外，其余指標(biāo)達(dá)V類；2015年NH3－N達(dá)Ⅴ類，其余指標(biāo)達(dá)Ⅳ類；2020年水質(zhì)目標(biāo)為Ⅲ類。而依據(jù)目前三條河流交界斷面水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，水質(zhì)情況不容樂(lè)觀，與交接斷面水質(zhì)要求相比仍有較大差距。

2觀瀾河干流污染治理工程簡(jiǎn)介

觀瀾河是東江水源一級(jí)支流石馬河的上游段，在開(kāi)展水環(huán)境綜合整治之前，干支流經(jīng)過(guò)城區(qū)的河段普遍受到污染，河道水質(zhì)惡化，嚴(yán)重影響居民的生產(chǎn)生活。雖然流域內(nèi)也相繼建成一些污水管網(wǎng)，但由于征地拆遷、資金和實(shí)施主體等原因，治理效果有限。觀瀾河干流污染治理工程通過(guò)“截流治污、調(diào)蓄處理、引水補(bǔ)源、環(huán)保疏浚”等措施，確保近期觀瀾河干流深圳段和交接斷面的水質(zhì)得到明顯改善，旱季基本滿足交接斷面的水質(zhì)要求，同時(shí)削減雨季污染負(fù)荷，為遠(yuǎn)期進(jìn)一步提高河道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)奠定基礎(chǔ)。工程治理范圍為觀瀾河干流自起點(diǎn)～深圳、東莞交接企坪斷面，總長(zhǎng)14．18km；以及支流崗頭河華為污水處理廠以下河道1．62km，總投資24．0億元。工程于2008年9月開(kāi)工建設(shè)，2010年12月截污工程部分通過(guò)完工驗(yàn)收。工程對(duì)河道污染治理思路上，針對(duì)旱季和初（小）雨河流污染特點(diǎn)，采取“截－蓄－補(bǔ)”的技術(shù)路線。沿觀瀾河干流兩岸（局部一岸）埋設(shè)截污箱涵（管），對(duì)旱季沿河漏排污水和支流總口截污后的混流污水進(jìn)行全面截流，接入龍華和觀瀾兩個(gè)污水處理廠處理達(dá)標(biāo)排放。分散建設(shè)雨水調(diào)蓄（處理）池，對(duì)沿線截流的干、支流污染嚴(yán)重的初雨和小雨徑流，經(jīng)調(diào)蓄并一級(jí)處理后排放。同時(shí)，把經(jīng)污水處理廠深度處理的尾水經(jīng)泵站和管道輸送至河道上游，對(duì)河道進(jìn)行補(bǔ)水。工程建設(shè)內(nèi)容包括四部分：一是截污工程，沿干流河道兩側(cè)（局部一側(cè)）和崗頭河華為污水處理廠以下段埋設(shè)截污箱涵（管）對(duì)旱季污水和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下的初（小）雨進(jìn)行截流輸送，支流河口設(shè)橡膠壩或堰實(shí)施總口截污；二是調(diào)蓄工程，分別在干流起點(diǎn)、龍華河口、觀瀾河應(yīng)急工程、深莞交界河口處設(shè)四座分散調(diào)蓄池，總調(diào)蓄容積48．0萬(wàn)m3；三是處理工程，擴(kuò)建龍華、觀瀾污水處理廠，擴(kuò)建規(guī)模45萬(wàn)m3／d，河口調(diào)蓄池增設(shè)初期雨水處理設(shè)施；四是補(bǔ)水及岸坡恢復(fù)工程，把龍華污水處理廠的尾水提升到上游對(duì)河道補(bǔ)水，補(bǔ)水規(guī)模13萬(wàn)m3／d。沿河生態(tài)修復(fù)面積38．8萬(wàn)m2。

3工程借鑒

3．1治理思路的借鑒

截污治污是一個(gè)系統(tǒng)工程，耗時(shí)長(zhǎng)、難度大、花錢多、見(jiàn)效慢，影響的因素很多，必須堅(jiān)持流域治理的思路，科學(xué)決策，制定合理可行的目標(biāo)。面對(duì)目前分流制管網(wǎng)建設(shè)和改造中面臨的征地、拆遷、資金、體制、管理等方面的困難和制約，應(yīng)重新審視原特區(qū)外分流制改造的適用性和時(shí)效性。本工程在施工和建成運(yùn)行中新增排放口的不斷出現(xiàn)，再次驗(yàn)證了實(shí)現(xiàn)雨污分流的難度。目前深圳市在河道水質(zhì)改善思路上，是采取“末端先治理，再逐步源頭推進(jìn)”，還是“源頭治理入手，推進(jìn)雨污分流”，在工程界和學(xué)術(shù)界仍有爭(zhēng)論意見(jiàn)。其歸根結(jié)底源自實(shí)現(xiàn)雨污分流的時(shí)間矛盾，即根據(jù)原特區(qū)外河道及其污染狀況進(jìn)行分流制改造，與市民和相關(guān)部門對(duì)人居環(huán)境改善的要求，存在一個(gè)期望值和時(shí)效性的矛盾。本工程設(shè)計(jì)貫徹流域綜合治理的理念，在觀瀾河流域綜合整治方案的總體框架下，將干流污染治理作為首要任務(wù)，集防洪、水質(zhì)改善、生態(tài)修復(fù)于一體，實(shí)現(xiàn)河流的多功能用途。在雨污分流尚需時(shí)日和面源污染未得到有效控制前，工程借鑒國(guó)內(nèi)外成功經(jīng)驗(yàn)，在深圳市首次嘗試在河道內(nèi)設(shè)置大型截污箱涵實(shí)現(xiàn)旱季污水全面截流和初期雨水的截排。在治理思路上，其創(chuàng)新之處在于堅(jiān)持了“兩個(gè)結(jié)合”，即“近遠(yuǎn)期結(jié)合，分散與集中結(jié)合”。近遠(yuǎn)期結(jié)合，即以規(guī)劃“雨污分流”的城市排水體制為前提，在正本清源、雨污分流近期難以見(jiàn)效的現(xiàn)狀情況下，遵循科學(xué)發(fā)展觀的原則，認(rèn)識(shí)到合流制改造的長(zhǎng)期性、復(fù)雜性和艱巨性，實(shí)事求是，承認(rèn)雨污混流的現(xiàn)狀，采取近期截流雨污水進(jìn)行調(diào)蓄處理的措施，達(dá)到“近期見(jiàn)效、遠(yuǎn)期有用”的目的。分散與集中結(jié)合，即一方面繼續(xù)推進(jìn)市政污水處理廠和配套管網(wǎng)的建設(shè)，以集中式污水處理廠處理污水管網(wǎng)收集的污水，另一方面以分散式雨水調(diào)蓄處理設(shè)施處理污染的初期雨水，以確保河流水質(zhì)的有效改善，提高水質(zhì)保證率。已建截污箱涵的運(yùn)行，極大地改善了觀瀾河干流的水質(zhì)，表明截流雨污混流水進(jìn)行調(diào)蓄處理的措施是可行有效的。

3．2治理手段的借鑒

本工程采用河道內(nèi)設(shè)截污箱涵，對(duì)沿河旱季漏排污水和初（小）雨進(jìn)行截流。治理方案的制訂，是基于對(duì)觀瀾河水體污染成因的分析、污染特點(diǎn)及工程方案的可實(shí)施性等分析結(jié)論。從工程前期論證、設(shè)計(jì)到施工中，工程所遇到的問(wèn)題再次驗(yàn)證了治理手段的合理性。如在前期論證中部分專家提出完善截污方案，即利用現(xiàn)有沿河的截污干管，采取點(diǎn)截污方式解決排污口問(wèn)題。本工程提出，由于原特區(qū)外城市管理水平的有待提高，面源污染短期內(nèi)難以有效控制，新增排污口短期內(nèi)難以遏制，因此采取強(qiáng)化截污方案。工程在施工過(guò)程中，沿線陸續(xù)出現(xiàn)新增排污口，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，新增排污口約8～10個(gè)；還有沿河新建洗車場(chǎng)的坡面污水進(jìn)入河道；也出現(xiàn)原來(lái)不排污水的雨水管在無(wú)雨期也排污水的現(xiàn)象，若采取完善截污方式，無(wú)法做到徹底截污。又如采取完善截污方式埋設(shè)的截污管，采用堰式截流井，超半數(shù)出現(xiàn)截流井淤堵、污水溢流的情況，失去工程效果。同時(shí)，大量原特區(qū)外河道如茅洲河、龍崗河、坪山河，所處的城市環(huán)境狀況與觀瀾河類似，河道污染成因、污染特點(diǎn)和在水污染治理中存在的問(wèn)題等與觀瀾河類似，又都屬跨界河流，對(duì)交接斷面的水質(zhì)要求高，相關(guān)部門的關(guān)注度高，市民的期望值和時(shí)間迫切程度高，因此治理的分析方法和治理手段上可以觀瀾河為借鑒。

3．3規(guī)模確定的借鑒

當(dāng)前深圳市正大力開(kāi)展河道綜合治理。經(jīng)過(guò)大量的研究和探索，在爭(zhēng)論中逐漸形成共識(shí)，近期要解決河道水環(huán)境問(wèn)題，提高水質(zhì)保證率，必須進(jìn)行初期雨水截流。布吉河、福田河、新洲河、大沙河等河流根據(jù)流域集雨面積、地面下墊面情況及污染狀況不同，普遍采用一定降雨深度的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行初期雨水的截流設(shè)計(jì)。在截流標(biāo)準(zhǔn)選取上，本工程思路是根據(jù)實(shí)測(cè)水量和水質(zhì)數(shù)據(jù)確定，即分析小強(qiáng)度降雨徑流主要污染物隨降雨變化的過(guò)程，分析雨水水質(zhì)隨降雨歷時(shí)、降雨強(qiáng)度和降雨量變化的規(guī)律，以徑流污染物濃度達(dá)到峰值時(shí)所對(duì)應(yīng)的徑流量作為設(shè)計(jì)截流標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，分析統(tǒng)計(jì)降雨代表站的長(zhǎng)系列和典型年情況下，降雨量與降雨歷時(shí)、降雨場(chǎng)次、降雨天數(shù)的關(guān)系，尋找規(guī)律，分析選取不同截流標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)保證天數(shù)和截流工程投資，以確定經(jīng)濟(jì)合理的截流標(biāo)準(zhǔn)。截污箱涵投入運(yùn)行后，從旱季運(yùn)行情況看，解決旱季污染問(wèn)題是有保障的。根據(jù)2009年7月10日對(duì)箱涵內(nèi)和河道內(nèi)流量的實(shí)際測(cè)量結(jié)果，與原設(shè)計(jì)時(shí)測(cè)量值基本接近，且無(wú)雨期箱涵內(nèi)流速大于1m／s，除下游因閘門關(guān)閉回水段淤積外，其他部位基本無(wú)淤積。雨季，受降雨不均勻性的影響，在測(cè)流過(guò)程中難以捕捉到對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)雨強(qiáng)的降雨。觀測(cè)的幾次降雨過(guò)程，其降雨強(qiáng)度都超過(guò)了箱涵設(shè)計(jì)截流標(biāo)準(zhǔn)。截污箱涵規(guī)模的復(fù)核工作將繼續(xù)跟進(jìn)。從降雨期箱涵運(yùn)行情況初步判斷，在小雨（不超過(guò)10mm）情況下，箱涵不會(huì)出現(xiàn)溢流現(xiàn)象。由于其他河流在截流標(biāo)準(zhǔn)的選取上，采用的方法各有不同，尚未形成統(tǒng)一方法。本工程截流箱涵已建成，其標(biāo)準(zhǔn)的選取合理與否，通過(guò)工程運(yùn)行效果的檢驗(yàn)，可為其他河流在截流標(biāo)準(zhǔn)制定上提供借鑒。

3．4設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的借鑒

（1）末端收集，可控性強(qiáng)。無(wú)征地拆遷，易實(shí)施。截污工程一改以往沿道路敷設(shè)截污管的形式，采用在河道內(nèi)設(shè)箱涵的形式，末端收集，與在道路下沿截污管相比，可控性強(qiáng)，不存在與排水口高程的銜接問(wèn)題，各支流污水也可方便接入，確保水質(zhì)。對(duì)于新增的排放口，也方便及時(shí)接入。同時(shí)，在河道內(nèi)設(shè)箱涵，與沿河岸截污管相比，避免了征地拆遷，易實(shí)施，見(jiàn)效快。（2）右大左小的箱涵布置形式符合流域水量分布特點(diǎn)，確保了施工工期。設(shè)計(jì)采用右大左小的箱涵布置形式，從實(shí)際運(yùn)行情況看，符合左右岸的水量分布規(guī)律和特點(diǎn)，右側(cè)主箱涵高程較低，便于排水口和支流接入；左側(cè)分段設(shè)置的箱涵（管）高程較高，施工便捷。這種布置形式也便于進(jìn)行單側(cè)導(dǎo)流，減少工程量，確保工程在一個(gè)枯水期完成。（3）各支流口和排水口截流方式設(shè)計(jì)截流效果良好。在支流口截流方式的設(shè)計(jì)上，通過(guò)對(duì)翻板閘、充水式橡膠壩、充氣式橡膠壩和實(shí)體堰等形式的綜合比較，對(duì)于截流高度大于1．5m的支流采用了自動(dòng)控制充氣式橡膠壩形式對(duì)支流進(jìn)行總口截流，避免了采用實(shí)體堰的河口淤積和對(duì)行洪的影響，避免了翻板閘存在的易堵塞問(wèn)題，避免了充水橡膠壩充壩、坍壩時(shí)間長(zhǎng)和水源問(wèn)題，解決了旱季截流污水、雨季行洪兩者之間的矛盾，液位控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)控制的便捷管理。沿河300多個(gè)排水口截流方式結(jié)合觀瀾河現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)及地形特點(diǎn)，未采取傳統(tǒng)截流井的設(shè)計(jì)方式，而是根據(jù)排水口的孔口出流特點(diǎn)，在旱季或小雨時(shí)水流拋物線距離較小，通過(guò)調(diào)節(jié)豎向截流管的高度和寬度對(duì)排水口污水進(jìn)行截流。截流方式簡(jiǎn)單，工程投資少，對(duì)已建擋墻結(jié)構(gòu)影響小，截流效果較好。（4）利用箱涵斷面，便于河道管理，豐富河道斷面和岸線。利用箱涵上形成的二級(jí)平臺(tái)，便于檢修車輛下河道維護(hù)。沿線檢查井識(shí)別性強(qiáng)，與岸上眾多地下管線的檢查井相比，便于管理和疏通。原河道為矩形或梯形斷面。設(shè)計(jì)通過(guò)箱涵設(shè)置，形成復(fù)式斷面，結(jié)合岸坡恢復(fù)工程，豐富河道斷面和岸線。