李藝:城市水環境綜合治理思路及案例分析
本文分政策法規、問題對策、案例及分析、結論及建議等4個部分對水環境治理進行介紹。首先簡要介紹了近年國家和各地發布的政策法規、城市水體中的問題與難點、治理技術和解決思路。接著結合北京市市政工程設計研究總院做的一些水環境相關的項目,包括中心城區水環境提升改造--福州鼓臺片區PPP項目、廣東順德桂畔海水系綜合整治工程、深圳前海鐵石片區水環境綜合整治項目、長春市伊通河流域水環境綜合治理工程、那考河流域水環境綜合治理PPP項目等,分享其中工程技術亮點。
1 政策與法規
首先是政策法規。
2 問題與對策
城市水體治理中第一個難點是參與部門多,環保、住建、水利、農業、發改和財政都有參與,包括發改和財政分別出了很多關于PPP的政策文件。第二個難點是考核時間多,2017年、2020年到2030年,給工程建設帶來很多問題,短期的工程建設和長期的設施也存在問題。第三個難點是考核標準多,有的項目用地表水指標,有的項目用黑臭水體指標,還有項目用雨水消納指標。第四個難點是現狀管線不明,沿河的違章建筑多,拆遷推進不力,工程沒有實施的空間。第五個難點是總體規劃缺位,很多項目是碎片化項目,一個城市要解決黑臭水體總體的問題應該是總體的規劃和思路。福州做得比較好,但有的城市是碎片化的。最關鍵的問題是回避核心問題,我們都知道黑臭在河里,根源在岸上,關鍵在排口,核心在管網。許多的項目工作重點放在黑臭水體本身的治理,河口的治理,回避了比較困難的核心管網問題。
從住建部發布的四大類技術來看,一是控源截污技術,二是內源控制技術,三是生態修復技術,還有其他技術,比如活水循環、清水補給等等。這是日常維護的指南,最關鍵的技術上應該截污納管,在風險源產生的時候要把控住。解決黑臭問題,要進行總體的區域規劃,做全程式的系統設計。同時合流系統是很重要的現成系統,要合理設計截流布點。同時要多種分流,現在說得雨污分流制,很多是清污合流和雨污合流的混合。一些山區城市不下雨時河流管網里面也存在著大量的清水、山水和地下水,所以分流要做多種形式,包括雨污分流和清污分流。建設、改造、修復,多措并舉,把下游進行增容、擴建和改造,同時對于現有的短板進行修復。如果只把重點放在截流和河口上,原來存在的問題依舊會對生態產生影響。發展、保護和生態這幾方面要共存,現在有的城市建設已經很成熟了。我們現在要推城鎮化,很多城鎮化在生態保護區和水源地,在做旅游、發展的同時要注重保護,不能再走發展-污染-治理這條路,而要發展、保護、生態共存。
下面結合我們院在不同的城市做的水環境的一些項目,把不同城市的特點,工程技術亮點和大家分享一下。
3 案例及分析
福州鼓臺片區PPP項目
福州水多,一共107條內河,七大水系。鼓臺區是福州市政治、經濟、文化中心區域,有28條河道。
在開始項目之前要進行綜合分析,歸納出五大問題。根據測試把這里28條河分成了重度黑臭河道8條,輕度黑臭河道15條,5條輕度污染河道。入河管非常多,河道總排口2524處,其中雨水口2054處,污水口120處,合流口350處。再一個方面,區域地勢較為平坦,河道水動力不足,水體流動性差,缺乏水流分配控制構筑物,河網水量分配不均,存在多條斷頭河。
治理目標分兩個階段,第一個階段到2017年底要按照無黑臭的指標進行治理。第二個是運營期內要達到《地表水環境質量標準(GB3838-2002)》標準的V類標準,總體思路是“控源截污、內源削減、清水補給、活水循環、水質凈化、生態修復、分步實施、階段見效”。
通過梳理,技術路線分為五大處理系統,根據這五大系統一共分了十五項工程的治理技術路線。
在工程實施之前,進行河道水質模擬,通過構建水環境模型,依據治理前后污染源情況、河道受到閩江潮位的影響、活水設施運行情況等不同條件,分析不同情景下鼓臺片區水系水質情況現狀不引水,由于存在點源、面源、內源等污染源,同時,項目范圍內河道受到閩江潮位的影響,污染物難以排出,目前只有小部分河道水質較好(COD<40mg/L),大部分河道水質一般(COD 50-80mg/L)。同時用現狀+引水,仍有一部分河道是屬于重度污染。同時,截污70%的能力再加上活水的引水系統,中間大部分的河段比例達到70%-80%,黑臭消除完成。根據模擬的情況,我們再分配到15個工程項目里面進行分步實施。
重點想給大家介紹一下鼓臺片區的主要工程量在三類調控系統,一類是出水口底高于河道常水位,中間這個是出水內底低于常水位0.8m以內,右邊是出水內底高于常水位0.8m。
同時,選擇不同的調控方式,控制河水倒灌系統。由于福州是處于典型南方的水利治理存在河水倒灌的風險。這是晴天的時候的運行情況和晴天防倒灌的情況,和小雨、大雨時候的運行情況。
這是在4條水體里面建了泵閘一體,主要的功能是增加平緩河道的水動力系統,當內河水位高于外部水位的時候啟動泵閘系統,增加水流供應,在雨天的時候把所有泵閘開放。
最后要達到整體水的提升,要靠智慧水務。福州做了一個控水中心,建設智慧水務。
廣東順德桂畔海水系綜合整治工程
首先要確定清淤的后果,在之前要根據成分做不同的分析,最后確定清除0.5-0.8m的河道底泥。參照《疏浚與吹填工程施工技術規范》及當地行業主管部門的意見制定標準,即不允許欠挖,超挖不得超過20cm。
這個總結了幾種清淤方式,包括干式清淤、半干式清淤和濕式清淤。
在項目開始之前把整個的流域確定了四個污泥脫水處理廠。
這是清淤的現場圖。
同時,處理后的污泥進行檢測滿足《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準》,所以采用了填埋,這些是以后城市規劃的用地。
深圳前海鐵石片區水環境綜合整治項目
這個項目是政府投資的EPC項目。
在深圳寶安區設置了治水八策。
結合這個我們確定了五項治水措施。
主要是正本清源和建管納污比較有特點。在這個區域我們基本上做得都是分流的設施,把污染區域進行了改造,使之完全雨污分流。將原有建筑合流系統改為污水系統,直接入市政污水。新建建筑雨水立管及小區內部雨水系統,接入市政雨水系統。
實行雨污分流以后,一定要做初雨棄流及初雨集蓄池系統。建了分流制系統,不可避免有錯接和偷排、臨排,同時啟動雨水分流系統里面的雨水管和棄流井。
黑臭水體治理措施,再生水補水、水庫補水、清潔基流補水,結合海綿城市建設,最終達到這個區域的黑臭水體綜合整治。
長春市伊通河流域水環境綜合治理工程
那考河流域水環境綜合治理PPP項目
最后簡單結語,黑臭水體治理是階段不是目標,一河一策的治理到一城一策的管理,城市生態水環境的改善需要全社會參與,愿我們的生活環境宜居美好。
本文根據李藝大師在“2019城市黑臭水體整治與流域水環境治理技術研究會暨現場觀摩會”上發言速記整理而成,未經本人審閱。
原標題:給水排水 |李藝:城市水環境綜合治理思路及案例分析