中国市政工程西北设计研究院有限公司深圳分公司 广东深圳 518027
摘要：根据《深圳市城市黑臭水体治理攻坚实施方案》公示》（深圳市水污染治理指挥部办公室2018.12.30发文）所列深圳市城市黑臭水体治理清单中，深圳市共有重度黑臭水体159条，其中石围涌黑臭水体面积约0.01km²，黑臭长度约为1公里。本文结合石围涌实测水质情况及石围涌流域内排水管网等资料，对石围涌的消黑除臭提出整治方案。
关键词：石围涌 截污纳管 内源治理 面源管控 生态修复 清水补给 整治效果预测
0.前言
大空港国际自贸区是国家重点开发的前海辐射中心，是深圳未来经济和城市发展的重要区域，重点发展商务会展、创意服务产业，是一市两中心的经济核心崛起地。为全面贯彻国务院《水污染防治行动计划》，落实住建部、生态环境部紧接着发布《城市黑臭水体治理攻坚战实施方案》和《广东省打好污染防治攻坚战三年行动计划（2018年-2020年）》要求，为满足深圳市城市总体规划、大空港片区功能定位及治水提质需要，宝安区环境保护和水务局启动石围涌综合整治工程，确保2019年底前全面消除黑臭水体，打好黑臭水体整治这一污染防治攻坚战标志性重大战役。
1 概述
石围涌位于深圳市宝安区西北部沙井街道，始于德民路与丰民路交叉口，自北向南沿丰民路依次流经民主新村、民主大道，在皇冠钓鱼场处河道转为东西走向，后经海上田园北侧，穿过西海堤挡潮闸汇入珠江口，属珠江口水系，主河涌长3.15km，区间流域面积1.45km²，河道平均坡降0.92‰。现状河道走向如下图所示。
图1-1 石围涌区域位置
1.1石围涌黑臭水体情况
石围涌明渠起始于民主大道以南，暗涵出口水质较差，水体黑臭明显，河道内有少量垃圾等漂浮物。两岸尽管有些绿化，但绿化程度不高，且植被种类单一。河道两岸及河底均已硬化。河涌左岸为农田，右岸为道路，道路外侧为鱼塘。
图1-2 石围涌民主路暗涵段出口
石围涌中下游为天然河道，水质较上游有所恶化，黑臭现象更加严重，河涌内可见大量漂浮物。两岸河道蓝线内垃圾随处堆放，违章建筑的餐饮等生活污水等直接排入河道。河涌两岸植被较茂盛，但品种单一。至民主大道下暗涵段，淤积和垃圾堆放严重，河涌水流几近静止，导致水环境极度恶化。
石围涌为要求在2020达标的黑臭水体之一，实测数据显示其氨氮、溶解氧、透明度、氧化还原电位分别为19.50 mg/L、0.20 mg/L、29cm、-362.00 mV，根据城市黑臭水体污染程度分级标准，石围涌为重度黑臭水体，黑臭段长度约为0.91 km。
2污染来源
水体的黑臭是多种形式的污染共同作用下形成的。以下从点源污染、面源污染、内源污染及其他污染等方面分析石围涌水体黑臭的成因。
2.1点源污染
点源污染属于外源污染，是指以点源形式进入城市水体的各种污染源，主要包括排放口直排污废水、合流制管道雨季溢流、分流制雨水管道初期雨水或旱流水、非常规水源补水等。
根据污染源调查成果，无工业企业污水进入石围涌。排入石围涌的点源污染主要是生活污水和餐饮污水。
根据本次调查的结果，石围涌干流左岸分布有44个排放口，右岸分布有15个排放口，共计59个。
2.2面源污染
石围涌面源污染主要包括违章占地开垦的农业污染、垃圾露天堆放和鱼塘及路面雨水径流携带的污染物等。石围涌周边污染源分布见图2-2。
图2-2石围涌周边面源污染源分布图
石围涌周边农业种植面积相对较小，根据现场调查，两岸农田面积约126.6亩，农田源强系数考虑深圳市的修正，污染排放系数为COD12kg/亩•a，氨氮2.4kg/亩•a，则石围涌流域内农业种植造成的年污染物排放量COD为1519.2kg，氨氮为303.8kg。该片区农业种植主要是草莓种植园，部分退水直接汇入石围涌，对河道水质有一定的影响。
石围涌两岸鱼塘共154.5亩。根据《第一次全国污染源普查水产养殖业污染源产排污系数手册》，通过计算修正渔业养殖排污系数为COD排放量1.8kg/亩•a；氨氮排放量为0.3g/亩•a。经计算石围涌两岸渔业养殖COD排放量278.1kg/a，氨氮排放量46.4kg/a。
石围涌两岸大部分道路为硬质路面，由于路面的沉积物、行人的垃圾、路面的老化、车辆排放的废气和轮胎的磨损等，使得道路雨水径流的污染程度高于其他下垫面（如屋顶、绿地）的雨水径流。降雨初期，由于雨滴在淋洗大气，冲、悬浮固体等刷路面、建筑物、废弃物等之后，携带大量的有机物、病原体、重金属、油脂污染物质，直接进入河道。
2.3内源污染
内源污染的形成与外源污染过量输入、降水等有关。内源污染物释放受水温、pH，扰动、污染物形态及理化性质、底泥结构、相对较为困难。河道内生物代谢及遗体、大气沉降、溶解氧浓度、氧化还原电位、水体微生物活动等多因素影响，对其控制。
石围涌内源主要包括水体底泥中所含有的污染物以及水体中各种漂浮物、岸边垃圾等。
通过对河道底泥进行调查和监测，主要是对河道底泥进行物理、化学指标的调查分析，监测结果表明工程区内底质土层性质、营养盐、重金属及有机类等污染物质超标严重，总磷最高含量达4612.4mg/kg，总氮最高含量达2889.7mg/kg。底泥整体发黑发臭，厌氧反应严重的部位有气泡冒出
根据现场调查，河涌水体周边居民将生活垃圾、建筑垃圾沿河堆放或直接排入河道，垃圾的腐败造成河涌的二次污染。见图2-4和图2-5。
3石围涌黑臭水体整治技术选择
3.1整治思路
根据前述污染源调查情况，结合《城市黑臭水体整治工作指南》的相关要求，本河道拟采用控源截污、內源治理、生态修复、清水补给的总体黑臭水体治理思路。
3.2控源截污
（1）截污纳管
截污纳管是黑臭水体整治最直接有效的工程措施，也是采取其他技术措施的前提。通过沿河铺设污水截流管线，将污水截流并纳入城市污水收集和处理系统。对老旧城区的雨污合流制管网，应沿河岸布置溢流控制装置。
1）截流标准
按照2016版《室外排水设计规范》（GB50014-2006）规定，截流倍数no应根据旱流污水的水质、水量、排放水体的卫生要求、水文、气候、经济和排水区域大小等因素经计算确定，宜采用1～5；2017局部修订版《深圳市城市规划标准与准则》则指出截流管截流倍数宜采用2~5倍。本截污工程截流倍数n0取2。
2）截流规模
根据排污口调查数据，石围涌左岸分布有44个排放口，右岸分布有15个排放口，共计59个。总流量约2060m³/d。现状河道无沿河截污管，无法解决沿岸的漏排问题，沿河两侧居民楼污水直排入河。
3）截流布置
截流管道系统布置：本次设计石围涌上游段排放口污水经管网收集，沿石围涌河道整治蓝线由南到北埋地敷设，重力流接至北侧的民主大道市政污水管网，两岸截流管道管径为DN600，坡度为3‰，总长度467m；中下游段排放口污水经管网收集后沿石围涌河道整治蓝线埋地敷设，由东向西重力流接至截流河箱涵，两岸截流管道管径为DN600~1000，坡度为2‰，总长度1044m。
截流管收集沿河漏失污水及初期雨水进入截流河新建截污箱涵，最终进入沙井污水处理厂处理，现状临河建筑直排河道污水全部接入新建截流管道。
图3-1 石围涌综合整治工程截流管平面布置图
4）面源管控
面源控制主要是对初期雨水径流污染的控制和治理。初期雨水治理以渗透过滤和截流方式为主。
石围涌两侧大部分为建成区，排水系统较完整，雨水散排的情况较少，基本上是通过雨水管渠或合流管渠排入石围涌的。根据排水规划，远期片区将采用完全的雨污分流制。由此可见，目前实施的截污管网工程近期主要解决点源污染，远期主要解决初期雨水的面源污染。
但目前沙井污水处理厂的进水浓度总体不高，若将全部初期雨水截流至污水处理厂，将使污水处理厂进水浓度进一步降低，造成污水处理厂运营困难；同时已建的截污干管也没有考虑所有的初期雨水量，若将全部初期雨水截流将造成已建截污管过流能力不足；因此，不可能将初期雨水全部截流到截污管网中。但是，截污管仍可截流一部分初期雨水，仍是面源控制的有效措施之一。
3.3內源治理
内源治理包括清淤，岸线垃圾清运，河涌内漂浮垃圾打捞，底泥处理等措施。
（1）清淤
石围涌河道清淤范围包括东西向民主大道至西海堤处明渠段及民主大道以北暗涵段，其中明渠清淤长度为808.45m，暗涵段清淤长度为109.4m。清淤设计断面结合现状暗涵出口、河道底板、截流河处水闸底板高程确定。
根据石围涌河道测量成果，暗涵出口底板高程为0.40m，现状河底高程为-0.40m～0.40m，截流河水闸处底板高程为-1.0m，本次河底高程设计高程为-0.10m～-1.0m，河底开挖高程为-0.70m～-1.90m，根据以上分析，确定石围涌河底平均清淤深度为1.0m，清淤总工程量为3.84万m3。
（2）两岸垃圾清运
现阶段河道两岸的垃圾堆放点多为拾荒人员垃圾堆放和废品回收站，还有一些建筑垃圾。主要清理方式为：一、对有所属权的生活垃圾堆放点，政府监管部门督导所属者尽快清理、处理、处置已有垃圾；二、对无所属权的生活垃圾堆放点，政府部门负责清理，并妥善处理处置；三、对建筑垃圾堆放点，政府监管部门可追根溯源，对于可查证建筑垃圾倾倒的企事业单位，可责令其对该部分垃圾妥善处理，其余垃圾则由政府监管部门负责妥善清运和处理处置。
（3）漂浮垃圾打捞
深圳地区，河道漂浮垃圾一般是人工打捞和清洁工人驾船打捞的结合。石围涌漂浮垃圾的清理，以人工沿河直接打捞、清理为主。
（4）淤泥处理设计
淤泥暂按照下坪和老虎坑固体废弃物填埋方案处理。
3.4生态修复
依据《深圳市防洪潮规划修编及河道整治规划-河道整治规划（2014～2020）》，石围涌为大空港-截流河水系，定义为生活岸线。
石围涌现状河道分南北走向与东西走向两段。南北走向段现状为“两面光”的混凝土直墙，为非生态型结构。石围涌两岸挡墙部分破损，护岸挡墙北有大量乔木，若要维持挡墙的护岸功能，需要对墙背乔木进行迁移。同时，现状河道与右岸规划丰民路相邻，部分河段侵占规划市政道路，需向左岸偏移。
本工程结合石围涌沿河两岸的用地、空间、建筑物型式等综合考虑护坡造型，
考虑在南北走向段，设计洪水位以下采用雷诺护垫，设计洪水位以上护坡采用生态连锁块护坡；在东西走向段，亲水平台以下采用重力式挡土墙，亲水平台以上护坡采用土工网垫草皮护坡。
3.5清水补给
在完成截污、清淤等控源截污措施后，城市黑臭水体问题仍然得不到根本解决，主要原因在于城市河道多为排涝（洪）河道，缺少长期稳定的清洁水补给，流速缓慢或静止，降雨汛期和干涸期（或涨落潮期）水位落差大，普遍存在自净能力极端低下的问题。在截流污水后，河道在旱季水源将大幅减少，无论从景观还是从水环境质量上，都应该外加进行生态补水，提高水流速度，使水流动起来，增强自净功能，改善水质。
石围涌综合整治工程完成后，旱季漏排污水量已通过分散截污工程接入市政管网进入沙井污水处理厂，石围涌内引调截流河景观水体，石围涌常水位为0.5m（截流河常水位为1.5m）即截流河景观水体是石围涌补水水源；补水通过截流河旱季工况下的调度运行实现。
如前所述，黑臭水体整治必须遵循“控源截污”→“内源治理”→“清水补给”→“生态修复”的工程顺序进行整治，如上一工程措施未实施或未能达到较好的整治效果，提前实施后续的工程措施将无法发挥各项工程措施的整治效果。因此，清水补给必须在控源截污（包括工业废水及生活污水）、内源治理工程实施且取得一定成效后，才能考虑上马。
4 整治效果预测
（1）工程实施后，可改善区域水体黑臭现状，提升沿河周边居民生活质量和居住环境。
（2）工程有效地削减了污染物，改善了河流水质，对下游城区的经济发展、社会进步也有促进作用，其社会效益显著。
5 结论
综上所述，石围涌综合整治工程建设场地在原有河道范围内，与城市建设、雨水、水务发展规划、防洪规划、中部综合组团规划、法定图则相协调，无矛盾，无大量的征地拆迁，亦无特别拆迁难点，无移民，建设区交通便利，施工条件良好，建设的条件成熟，项目建设对环境影响可控，工程完工后可改善河内水质，消除黑臭。
论文作者:高中媚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：水体论文; 河道论文; 污水论文; 雨水论文; 垃圾论文; 两岸论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第19期论文;