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          山恒生態典型工程( 之四) 杭州蕭山東莊直河水生態修復重建工程

          項目背景

          1.1建設背景

          工程名稱:蕭山區臨江街道水環境治理二標項(東莊直河)項目

          工程內容:水環境治理設計、施工(包括清障、不含清淤)、維護采購

          建設單位: 杭州市蕭山區人民政府臨江街道辦事處

          建設地址:杭州市蕭山區人民政府臨江街道

          1.2項目范圍

          本工程位于杭州市蕭山區臨江街道,屬村級河道。東莊直河屬村級河道,呈南北走向,北起四工段橫河,南至東莊村,全長1.8公里,河面最大寬度20米,最小寬度4米,為斷頭河,北端與與四工段橫河交匯,總修復面積約為23400平方米(圖1-1)。

           

          1-1 工程范圍圖

          1.3工程目標

          對東莊直河進行水環境治理,除必要的場地土方開挖和場地平整外,不改變現有河道線型及水面面積,實施后水體水質達到如下要求:

          1)水質主要指標:總磷≤0.4mg/L、高錳酸鉀指數≤15mg/L、氨氮≤2.0mg/L。(20179月通過全面治理后東莊直河水質穩定達到或優于《地表水環境質量標準》(GB3838-2002類標準);

          2)水體清澈,水體透明度≥0.6m;

          3)水體無異味、無藻類聚集,無垃圾漂浮物;

          4水體生態系統基本恢復,初步實現水清魚戲、岸綠景美、功能健全、人水和諧的水環境質量目標。


          問題與方案

          2.1存在的問題及分析

          2.1.1生態現狀及分析

          1.駁岸現狀及分析

          根據現場探勘情況可知,整個河段均為土質岸堤,兩岸幾乎沒有護岸結構,部分岸段出現坍塌,且兩岸岸坡無有效綠化植被可以阻滯雨水初期污染物以及農藥、化肥殘留物進入水體,加劇水體自凈負擔,導致水體發黑發臭,藍綠藻爆發,如圖3-5所示


          2-1東莊直河駁岸現狀

          2.底質現狀

          由于河道年久失修,污泥量較厚,且污泥發黑發臭,有必要對河道進行清淤疏浚。

          3.水生動植物現狀

          通過現場踏勘情況判斷,水體中有少量水生植物,水生植物主要有黑藻和菹草,無挺水植物;有少量底棲動物和野雜魚以及浮游植物。

          2.1.2水質現狀及分析

          為監測東莊直河整體的污染情況,從2016年一月開始在東莊直河設置1個監測斷面,每月進行日常監測,河道水質類別及主要污染物監測數據見表2-1。

          1東莊直河監測斷面水質情況

          時間

          水質類別

          污染物濃度(mg/L

          高錳酸鹽指數

          氨氮

          總磷

           

          ≤15

          ≤2

          ≤0.4

          20161

          8.69

          5.13

          0.817

          20162

          10.4

          0.868

          0.270

          20163

          6.95

          1.65

          0.823

          20164

          8.49

          0.702

          0.194

          20165

          12.8

          1.79

          0.453

          20166

          10.3

          5.00

          0.558

          20167

          8.86

          0.117

          0.529

          20168

          8.56

          0.338

          0.302

          20169

          7.43

          1.10

          0.320

          201610

          11.6

          0.420

          0.214

          201611

          9.09

          1.86

          0.409

          201612

          IV

          5.02

          0.546

          0.203

           

          根據地表水環境質量標準(GB3838-2002),從監測數據可以看出,東莊直河水質波動較大,20164月和12月達到類水質,2月和9月為類水質,其余均為劣類水質,對表3.2-1東莊直河的水質指標進行綜合評價分析,整個工程段的水質指標為地表水劣五類。根據水質綜合污染指數法評定東莊直河的水質為污染級別。根據以上數據可以判斷水體主要污染指標為氨氮濃度,可通過構建水下森林和建立完整的生態食物鏈有效解決氨氮濃度超標問題。

          2.1.3污染源調查與分析

          通常河湖潛在的污染源包括:直接納湖雨水污染、地表徑流污染、上流來水污染、生活污水排放污染、養殖污水排放、生活及建筑垃圾傾倒、河底污泥中內源污染的釋放等多個方面。

          據現場踏勘,東莊直河污染來源主要包括工業企業廢水及生活污水、初期雨水污染、農業面源污染、河道底泥污染、上游來水污染和垃圾污染。

          1.工業企業廢水及生活污水

          東莊直河兩岸各有工業園區,園區內工業污水雖均已截污納管,但管網可能存在滲漏現象,通過管網排入河道;也可能存在雨污混接,企業生活污水通過雨水口進入河道影響水質。

          2.初期雨水污染:

          城市初期雨水攜帶大量有機物、無機物以及油類等污染物,通過地表徑流進入河道,這些污染物很難被微生物降解,加重水體負擔,消耗水體氧氣,導致水體缺氧發黑發臭。

          3.農業面源污染

          東莊直河兩岸有大量農業種植區域,農業種植殘留的農藥和化肥攜帶大量氮磷、重金屬以及有機物等隨著雨水或者灌溉水通過地表徑流進入河道,這些污染物很難被微生物降解,加重水體負擔,消耗水體氧氣,導致水體缺氧發黑發臭。

          4.垃圾滲透液污染

          通過現場踏勘發現,部分河有大量生活垃圾露天堆放,無任何防范或者處理措施,一方面影響河道整體景觀效果,另一方面垃圾滲透液含有大量難降解的致毒有機物進入水體,嚴重破壞水體生態環境。

          5.內源污染

          由于東莊直河兩岸屬于自然護坡,地表徑流攜帶大量泥土進入水體,而且兩岸護坡有部分坍塌加劇了水體底質淤泥量。河道底泥常年淤積,降低了河道斷面水體流量和水體交換量,同時黑臭河道底泥,一般有機污染物和重金屬均超標,如果不及時清理,受到底泥微生物的作用,部分污染物會重新進入水體,加劇水體惡化。

          6.上游來水污染

          由于東莊直河四工段橫河交匯,相通,四工段橫河途徑處污水排放較為嚴重,導致水體較差為劣類水體,加重東莊直河受污染程度。

           

          2-2東莊直河污染源分布圖

          2.2方案設計

          2.2.1設計思路

          東莊直河水體污染嚴重,幾乎完全喪失水體自凈能力,嚴重影響居民生活和城市景觀環境。

          本工程水體綜合治理思路主要采用包括控源截污、內源控制、生態修復、景觀提升等措施,努力建立水下森林景觀,構建完整的水生態食物鏈,促進河道形成健康完善的植物群落、水生動物群落、及微生物群落,提高生態處理功能。通過構建高效曝氣系統,提高河道水體溶解氧濃度,促進生態處理能力,最終實現水質穩定達標,并保障河道水質長期穩定達標,水生生態系統健康穩定。

          控源截污、內源治理是黑臭水體綜合治理的前提,強化凈化是階段性措施,活水循環、清水補給和生態恢復是長效保障措施。

          2.2.2設計原則

          采取最大還原、最小干預原則,在不影響周邊生態環境的前提下,恢復東莊直河自然水生態系統,實現水質保護、水生態系統構建與水體景觀的有機統一,以及景觀、生態與經濟的協調,營造生態景觀的特色。

          1)最大還原原則:恢復到原有的自然生態系統,實現東莊直河生態系統的完整性。

          2)最小干預原則:本次設計方案的實施不影響周邊的生態環境,以及后續水上娛樂項目的開展,同時施工過程中對周邊環境及安全的影響降至最低。

          3)適應性強:利用現有的資源,結合當地的自然地理條件合理規劃,避免占地拆遷。技術選擇應適應當地的環境、氣候等相關因素,保障技術的可實施性。

          4)低投入、低能耗:因地制宜,充分考慮所選工藝的合理性,有效控制工藝造價。應選擇高效節能的治理工藝,節能節耗,最大限度地降低運行費用。

          5)長效性、穩定性:選擇的設計工藝應具備長期穩定性和有效性的特點,避免出現曬太陽工程。

          6)操作管理簡便、易維護:選擇的設計工藝應結合項目特點具備運行操作簡單、易維護等特點。

          2.2.3技術路線

          技術路線如下圖,施工內容見附表(工程量清單表):


           

          2-3 技術路線圖

          工程結論

          3.1工程實施情況

          3.1.1施工期

          1619日開工進場筑壩;


          2沉水植物種植

          3浮床安裝

          4挺水植物種植

          5浮水植物種植

          5微生物投放

          3.1.2養護期

          1夏季東莊直河



          2秋季東莊直河




          3冬季東莊直河



          3.2水質分析

          3.2.1工程驗收結果


          1.杭州市驗收結果

          2 市檢測結果


          2.區驗收結果

          1)第一次(9月)

          3 區檢測結果1

          感觀

          透明度

          pH

          水質類別

          溶解氧

          水質類別

          高錳酸鹽指數

          水質類別

          綠色透明

          49

          8.69

          /

          13.2

          11.3

          COD

          水質類別

          氨氮

          水質類別

          總磷

          水質類別

          氧化還原電位

          綜合評價

          28.3

          0.362

          0.370

          186

          2)第二次(10月)

          4 區檢測結果2

          感觀

          透明度

          pH

          水質類別

          溶解氧

          水質類別

          高錳酸鹽指數

          水質類別

          綠色透明

          55

          8.13

          /

          7.5

          I類

          7.8

          IV類

          COD

          水質類別

          氨氮

          水質類別

          總磷

          水質類別

          氧化還原電位

          綜合評價

          /

          /

          0.350

          II類

          0.210

          IV類

          192

          IV類

          3.2.2水質監測結果

          為監測東莊直河整體的水質情況,從施工期開始每月至少取樣1次,設置取樣點5處。將各處監測數據取平均值呈現如下:


          3-4 水質監測結果

          根據地表水環境質量標準(GB3838-2002),從監測數據可以看出,20176月份以來,東莊直河水質得到了明顯的改善,整體水質叢劣V類水提升到了最優時III類水,其中氨氮一度達到II類水標準。深秋入冬開始,生態系統受氣溫制約,處于凈化能力的低谷期,東莊直河水質有所惡化,但仍然保持在V類水。隨著氣溫的回升,東莊直河水質將可預見性地優化。


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