城市水環(huán)境與河道生態(tài)治理

1、城市水環(huán)境與河道生態(tài)治理陳 荷 生一.問(wèn)題 需求 目標(biāo) 國(guó)家水污染防治行動(dòng)計(jì)劃等重大戰(zhàn)略部署 水環(huán)境治理關(guān)系到國(guó)家生態(tài)文明建設(shè) 黑臭水體.海綿城市和飲用水安全是水環(huán)境治理的著力點(diǎn) 社會(huì)進(jìn)步.民眾需求和科技發(fā)展目標(biāo)需求 創(chuàng)新 協(xié)調(diào) 綠色 開(kāi)放 共享我國(guó)湖泊面臨的主要問(wèn)題n水量縮減，湖水面萎縮水量縮減，湖水面萎縮n湖泊富營(yíng)養(yǎng)化加劇湖泊富營(yíng)養(yǎng)化加劇n流域水土流失嚴(yán)重流域水土流失嚴(yán)重, 湖盆淤塞嚴(yán)重湖盆淤塞嚴(yán)重 n農(nóng)藥等有毒化學(xué)品入湖量增加農(nóng)藥等有毒化學(xué)品入湖量增加 n濱湖區(qū)人為活動(dòng)影響加劇濱湖區(qū)人為活動(dòng)影響加劇 n水生生態(tài)系統(tǒng)退化水生生態(tài)系統(tǒng)退化, 生物多樣性受損生物多樣性受損 n局部區(qū)域湖泊酸化明

2、顯局部區(qū)域湖泊酸化明顯 n全球氣候變化的影響效應(yīng)逐步顯現(xiàn)全球氣候變化的影響效應(yīng)逐步顯現(xiàn)湖泊面臨著嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化和復(fù)合污染問(wèn)湖泊面臨著嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化和復(fù)合污染問(wèn)題題二.城市河道生態(tài)治理（技術(shù)內(nèi)涵.核心.本質(zhì)）黑臭河道治理目標(biāo) 2015 年底前：地級(jí)及以上城市建成區(qū)應(yīng)完成水體排查，公 布黑臭水體名稱、責(zé)任人及達(dá)標(biāo)期限。 2017 年底前：地級(jí)及以上城市建成區(qū)應(yīng)實(shí)現(xiàn)河面無(wú)大面積 漂浮物，河岸無(wú)垃圾，無(wú)違法排污口；直轄市、省會(huì)城市、計(jì) 劃單列市建成區(qū)基本消除黑臭水體。 2020 年底前：地級(jí)及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在 10%以內(nèi)。 2030 年：城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除。河道生態(tài)治理以流域或區(qū)

3、域?yàn)閱卧?河道生態(tài)治理必須以流域或區(qū)域?yàn)閱卧?guī)劃 設(shè)計(jì) 施工，遵循水循環(huán)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，統(tǒng)一規(guī)劃，分區(qū)分期實(shí)施（深） 海綿城市規(guī)劃設(shè)計(jì)同樣應(yīng)遵循這一基本原則，防洪排澇首先流擔(dān)綱主責(zé)，流域或區(qū)域控制，分區(qū)消納治理 河流水網(wǎng)技術(shù)及管理兩大體系建立的基礎(chǔ)是流域和區(qū)域?qū)用媾c相關(guān)規(guī)劃協(xié)調(diào) 河道生態(tài)治理必須與： 城市總體戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃 城市給排水管網(wǎng)規(guī)劃 城市土地利用規(guī)劃 城市水環(huán)境治理與保護(hù)規(guī)劃 城市防洪排澇規(guī)劃 河流水系水（環(huán)境）功能區(qū)劃 生態(tài)文明城市規(guī)劃等相關(guān)規(guī)劃協(xié)調(diào)河流生態(tài)治理的本質(zhì)解讀 水污染防治和生態(tài)修復(fù)與重建是在河湖生態(tài)系統(tǒng)受到污染損益的背景下，運(yùn)用發(fā)展生態(tài)理論和生態(tài)動(dòng)力學(xué)原理實(shí)施的生態(tài)工程，其本質(zhì)

4、是以工程、環(huán)境、生態(tài)相結(jié)合來(lái)解決河湖可持續(xù)發(fā)展或稱“生態(tài)位”修復(fù)和整合的工程技術(shù)。因此，流域的水污染防治必須以生態(tài)的理念、方法和技術(shù)來(lái)實(shí)施，科學(xué)整合和集成物理、工程、化學(xué)和生物領(lǐng)域的先進(jìn)成果，以生物科技為核心恢復(fù)和維系生物多樣性，盡可能地恢復(fù)和創(chuàng)建多元化生態(tài)環(huán)境類型，建立多層次穩(wěn)態(tài)生物種群和結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)在外來(lái)脅迫下水生態(tài)系統(tǒng)的自穩(wěn)性。入河排污口封堵或再規(guī)劃 入河排污口應(yīng)結(jié)合城市給排水規(guī)劃再規(guī)劃.封堵入河排污口是治理的必備條件 其總體設(shè)計(jì) 1)取消排污口，納入并完善排水管網(wǎng).由污水處理廠統(tǒng)一處理 2)將分散排污口集中納城市管網(wǎng) 3)再規(guī)劃引入異地濕地或前置庫(kù)處理 4)增設(shè)獨(dú)立分散式處理裝置。 城市

5、河道生態(tài)治理技術(shù)路線（1）1.現(xiàn)狀調(diào)查.規(guī)劃資料收集與存在問(wèn)題分析 生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與分析 河道水位.流速.防洪排澇等調(diào)查分析 外源污染物（排污口）調(diào)查及分析; 城市面源調(diào)查（土地利用類型）及分析 河道水工建筑物（橋梁.道路）及調(diào)度調(diào)查 陸域植被調(diào)查分析 規(guī)劃資料整理與分析 2.確定建設(shè)目標(biāo)與任務(wù)（分類） 3.針對(duì)存在問(wèn)題,明確不同河段建設(shè)重點(diǎn)及主要內(nèi)容. 城市河道生態(tài)治理技術(shù)路線（2）4.河道生態(tài)治理設(shè)計(jì) 1)河道平面形態(tài)設(shè)計(jì)（現(xiàn)有河道及新建河道）-多變多形態(tài)并與周邊生境耦合設(shè)計(jì) 2)河道縱向和豎向（new ider）形態(tài)設(shè)計(jì)（立體通透） 3)河道橫斷面形式與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（全系列或半系列） 4)

6、硬質(zhì)護(hù)岸材料.結(jié)構(gòu).型式等改造或改善 5)生態(tài)護(hù)岸多生境特征的結(jié)構(gòu).型式.材料設(shè)計(jì);河 岸帶.河濱沖帶.綠化帶的型式.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6)河道水質(zhì)凈化技術(shù)決擇與設(shè)計(jì) 7)親水性設(shè)施等其它水工.城建.景觀結(jié)構(gòu)及型式設(shè)計(jì) 城市河道生態(tài)治理技術(shù)路線（3） 5.生態(tài)護(hù)岸材料優(yōu)選與匹配結(jié)構(gòu).施工設(shè)計(jì) 護(hù)岸材料必須滿足：結(jié)構(gòu)安全.穩(wěn)定.耐 久性好.易獲取.經(jīng)濟(jì)實(shí)用性好.施工方 簡(jiǎn)易.易維護(hù)等 護(hù)岸材料類型主要有：石籠.生態(tài)袋.生 態(tài)混凝土塊.開(kāi)孔式混凝土砌塊.疊 石.干砌塊石.網(wǎng)墊植被類.植生土坡 拋石.原土加固類等等。 各類護(hù)岸材料均有相應(yīng)材質(zhì)或技術(shù)指標(biāo)要求 城市河道生態(tài)治理技術(shù)路線（4） 6.生態(tài)恢復(fù)與治理

7、設(shè)計(jì) 1)陸域植物群落恢復(fù)與治理設(shè)計(jì) 2)水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)設(shè)計(jì) 7.河道斷面的結(jié)構(gòu)穩(wěn)性.過(guò)水能力.護(hù)面抗 滑穩(wěn)定等校核 8.施工方案.投資預(yù)算.效益分析及環(huán)評(píng) 9.監(jiān)測(cè).管理與維護(hù)運(yùn)行退化河流物理、化學(xué)、生態(tài)和功能特征健康河流物理、化學(xué)、生態(tài)和功能特征評(píng)評(píng)價(jià)價(jià)方方面面 特特征征 物理完整性 江河生態(tài)基流滿足率高，縱向連通性好，無(wú) 閘壩及水電站，江河自然岸線比例大，河岸帶 植被覆蓋度高，接近水生態(tài)系統(tǒng)的自然狀況化學(xué)完整性 相對(duì)而言沒(méi)有人類的干擾，水質(zhì)很好生物完整性 所有期望出現(xiàn)的水生生物種類，包括耐受性極 差的種類都存在，有平衡的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)功能完整性 江河生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能非常重要，能夠充分發(fā)揮城市降

8、雨徑流對(duì)河湖污染沖擊 十分重視城鎮(zhèn)化后,土地利用格局.性質(zhì).下墊面特性改變所引起的城市水文條件的變化,尤其是初期降水中高濃度污染物（有.無(wú)機(jī)污染.特征污染物.重金屬等） 十分重視雨污分流,減輕河流污染負(fù)荷和沖擊負(fù)荷 十分重視降雨產(chǎn)流特征剖析，正確決擇 生態(tài)治理對(duì)策防控外耒物種入侵 近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)飛躍發(fā)展，進(jìn)入我國(guó)的入侵種數(shù)目迅速增 多，截至2013 年已達(dá)544 種，嚴(yán)重危害的過(guò)百種；內(nèi)陸水域入 侵種目前還缺乏詳盡的清查，但全世界十大惡性雜草之首的鳳眼 蓮（水葫蘆）和喜旱蓮子草（水花生）已在我國(guó)泛濫成災(zāi)；伊樂(lè) 藻、聚葉狐尾藻（綠羽毛草)和尼羅滿江紅（細(xì)綠萍）局部爆發(fā)， 且危害加大；梭魚(yú)草（海壽

9、花）、再力花（水竹芋）、水盾草（菊 花草）、傘草（風(fēng)車草）、南美天胡荽（香菇草）、齒果澤瀉（皇冠草）和水罌粟（黃金英）已成景觀水體的優(yōu)勢(shì)種。粉添狐尾藻河道淤填斷流,生境損益不利于喬灌草層次結(jié)構(gòu)的復(fù)式邊坡阻隔水陸生態(tài)及能流的景觀護(hù)岸自然型生態(tài)堤岸工程自然生態(tài)堤岸植被過(guò)渡帶建設(shè)生態(tài)石籠堤岸 河道等級(jí) 防護(hù)綠帶寬度防護(hù)綠帶寬度 一級(jí)河道一級(jí)河道河道邊界外側(cè)各河道邊界外側(cè)各50米米 二級(jí)河道二級(jí)河道河道邊界外側(cè)各河道邊界外側(cè)各30米米 三級(jí)河道三級(jí)河道河道邊界外側(cè)各河道邊界外側(cè)各20米米 四級(jí)河道四級(jí)河道河道邊界外側(cè)各河道邊界外側(cè)各15米米 五級(jí)河道五級(jí)河道河道邊界外側(cè)各河道邊界外側(cè)各10米米 六級(jí)河

10、道六級(jí)河道河道邊界外側(cè)各河道邊界外側(cè)各10米米太湖地區(qū)濱水帶常見(jiàn)植物 陸地濕生植物喬木：香樟、水杉、池柳、垂柳、河柳等；灌木：石楠、紫薇、桂花、夾竹桃、木槿等；草本：中華結(jié)樓草、狗牙根、鐵線草、麥冬等挺水植物蘆葦、香蒲、菖蒲、茭草、荷花、再力花、美人蕉、慈姑、席草、莎草等浮葉植物荇菜、金銀蓮花、睡蓮等沉水植物竹葉眼子菜、金魚(yú)藻、黑藻、苦草等 水生植物生活習(xí)性及凈化能力參考表(1) 植物名稱生活習(xí)性及特點(diǎn)水質(zhì)凈化功能蘆葦多年水生或濕生的高大禾草，多生長(zhǎng)在灌溉溝渠旁、河堤沼澤地等區(qū)域凈化吸收水體中的懸浮物、氯化物、有機(jī)氮、硫酸鹽等，降低COD、TP，同時(shí)能吸收水中汞和鉛美人蕉多年生大型草本植物，生

11、長(zhǎng)速度快，亞熱帶地區(qū)終年常綠對(duì)生活污水綜合凈化能力強(qiáng)，可以有效吸收水體中的氮、磷等富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)香蒲多年生水生或沼生草本，喜溫暖濕潤(rùn)氣候及潮濕環(huán)境可以去除水中的氮磷營(yíng)養(yǎng)元素 水生植物生活習(xí)性及凈化能力參考表(2) 菖蒲多年生濕生或挺水宿根草本植物對(duì)水體中氮磷去除效果較好；對(duì)Cd等重金屬有較強(qiáng)的富集能力； 再力花多年生挺水草本對(duì)總磷去除能力較強(qiáng)，對(duì)總氮和COD的去除也有一定的效果香菇草多年生挺水或濕生植物。植株具有蔓生性，性喜溫暖，怕寒冷香菇草對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體中氮磷的去除效果較好，但植株較小，適合與高大挺水植物組合使用水蔥多年生宿根挺水草本植物，多生長(zhǎng)在湖邊、水邊、淺水塘、沼澤地或濕地草叢中對(duì)水體中有

12、機(jī)物、氨氮、磷酸鹽及重金屬都有一定的去除效果水罌粟多年生浮葉草本，常生活于池沼、湖泊、塘溪中對(duì)水體氮、磷元素除去效率較好竹葉眼子菜多年生沉水草本植物，在多種類型的基質(zhì)上都能繁茂生長(zhǎng)，分布廣泛對(duì)總氮、總磷有很好的去除效果，對(duì)重金屬有一定的富集能力菹草多年生沉水草本植物，秋季發(fā)芽，冬春生長(zhǎng)菹草對(duì)水域富營(yíng)養(yǎng)化有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，對(duì)總氮、總磷、氨氮、COD 有較好的去處效果；對(duì)鋅和砷有較強(qiáng)的凈化能力 伊樂(lè)藻伊樂(lè)藻適應(yīng)力極強(qiáng)，生長(zhǎng)繁殖快，生長(zhǎng)期長(zhǎng)，四季存活在重富營(yíng)養(yǎng)化水體中，伊樂(lè)藻在水面漂浮條件下可起到凈化水體的作用，對(duì)總氮、氨態(tài)氮、硝態(tài)氮、總磷、COD的去除效果較好黑藻多年生沉水植物。生存范圍廣、適應(yīng)能力強(qiáng)、生長(zhǎng)速度快、富集能力強(qiáng)，是凈化污水的理想植物對(duì)總氮、總磷有非常好的去除效果，對(duì)不同懸浮泥沙含量的水體有較好的凈化效果。常在富營(yíng)養(yǎng)化水體植被恢復(fù)工程中作為先鋒物種微齒眼子菜多年生沉水植物對(duì)水體中氮磷等各類營(yíng)養(yǎng)元素都有非常好吸附效果狐尾藻多生于池塘和湖泊中，耐受弱堿性水對(duì)水體中的總氮、總磷和硝態(tài)氮有明顯去除效果金魚(yú)藻多年水生草本植物，懸浮