觀點| 河湖生態(tài)修復19大誤區(qū)
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01 黑臭河治理的過渡性措施
以浙東南沿海某縣城市河道水質改善工程為例。
某縣城是浙江省東南部臨海的平原城市,家庭作坊眾多,河道水體污染嚴重,主要原因是截污系統(tǒng)不完備以及城市面源,而河道人為節(jié)制、水體沒有流動又加重了這個影響,另外已經實施的大量生態(tài)浮床效果并不好。設計了4個方面措施:一是生態(tài)補水,就是利用周邊河網相對較好的水,通過定點引水置換城區(qū)水體。二是截污與環(huán)通城區(qū)河道,主要是晴天污水入網。三是采用透析應急處理措施改善初雨期河道黑臭情況。四是強化現有浮床生態(tài)系統(tǒng),增加“土著菌種培養(yǎng)投加+立體人工水草+曝氣”等措施。這個案例總體是成功的,結合案例,談三個黑臭河治理中可能的誤區(qū)。
誤區(qū)一:治理黑臭河就是把河水處理干凈,只要舍得花錢水處理,黑臭河可以很快治好。
在投入大量經費處理河道黑臭水體之后,水質很快見好,但是這種“變好”并沒有長效,黑臭往往很快反彈。這是因為,黑臭產生的根源在岸上,岸上治理不夠。短期的關停不是根本解決的辦法。黑臭河的治理將會是長期的過程,不能指望短期就能治好。治理黑臭河,關鍵在于岸上產業(yè)的調整、污染負荷總量的控制、管理的規(guī)范,浙江省前些年推行的“五水共治”的核心就是以治水倒逼產業(yè)轉型。觀點:黑臭河治理需要過渡性的手段,比如以換水(補水)為主,輔助現地處理措施。另外特別關注補水方式,在水資源相對短缺的條件下,應采用定點補水的方式。
誤區(qū)二:城市河道底泥消除了,岸上截污做好了,河道水質就能變好。
城市河道清淤和岸上截污是各地都能想到和優(yōu)先實施的,在實施截污納管和河道底泥清淤后,城市河道水質確有改善,但是往往一下雨,河水又變黑變臭。這個原因主要是城市面源,往往主要污染來自雨水管,特別是在初期降雨,由于雨水管中流量激增,使平時堆積其中的大量污染物很快入河。另一方面,如雨污分流不完備,雖平時污水可全部收集進入污水廠,但是雨天水量一旦超出能力,只能溢流入河道。觀點:城市河道的污染治理,必須重視雨水管。
誤區(qū)三:植物措施治可以作為黑臭河治理的主要現地措施。
植物措施有時候有用,但是有時候又效果不大。這是因為植物措施的作用是有限的,只能消納微污染負荷。觀點:植物措施一般只能作為黑臭河治理的輔助性措施。另一方面,治污也并無捷徑,惟有踏實做好截污、面源治理等基礎性工作,河道水質才有可能逐步變好。
02 平原河網水體修復
以杭州市拱墅區(qū)紅旗河區(qū)片城市河道生態(tài)工程為例。
該河道位于平原水網地區(qū),在經過多年岸上整治以后河道水體雖然已經不再黑臭,但水質仍然不佳,水體發(fā)渾發(fā)綠,富營養(yǎng)化嚴重。經過調查和分析,影響水質的要素還有底泥、雨水口。針對性設計了相對應措施,包括底泥活化、曝氣、沉水植物、雨水口處理,以及控藻生物投放等。項目2016年建成運行,河道水體逐步變清,生態(tài)系統(tǒng)得到恢復并建立了良性循環(huán)。結合案例,談三個平原河網治理可能的誤區(qū)。
誤區(qū)四:城市平原河網的分段治理,截流治理。
河道需要連通,有些河道還有行洪的功能。為了提升河段水質而犧牲河道連通性,結果是河道變成多段死水湖,水質甚至比原先更差。觀點:平原河網的水質提升是系統(tǒng)工程,要上下左右的聯動。河段水體修復只是中間一個環(huán)節(jié)和組成部分。系統(tǒng)治理是根本,河段提升是補充。
誤區(qū)五:為了減少城市面源入河問題,大量使用雨水調蓄池存儲初期雨水。
不少城市的雨水調蓄池建成后成為擺設,這也許并不是技術問題。雨水調蓄池的建設成本已經相當高昂,建成后使用成本(既要電費,還要水處理費用)更是成為財政不小負擔,所以很多建成后就成了擺設。觀點:慎用初期雨水調蓄池。措施要有財力的匹配。
杭州市拱墅區(qū)紅旗河區(qū)片城市河道生態(tài)工程
誤區(qū)六:城市河道生態(tài)修復就是種沉水植物。
沉水植物又稱為“水下森林”,它對污染負荷的處理效率是所有水生植物中最高的,而且又有一定的景觀性,所以在不少城市水體中得以使用。但是沉水植物對光照等生長環(huán)境敏感,抗沖擊能力差,維護要求高,城市河道大面積種植沉水植物,投入大,一旦敏感期維護跟不上,浮水植物和魚類影響很容易導致大面積死亡。觀點:沉水植物比較適合封閉水體,有維護保障的水體,對于開放水體,建議主要創(chuàng)造適合沉水植物生長的條件,作引導性修復。
03 城市河網水系連通與綜合提升
以長山河海寧市區(qū)片水系綜合治理項目為例。
該項目是浙江省水利廳首批中小河流流域系統(tǒng)治理試點工程中唯一的平原河網項目。項目總投資約5億元,分期推進,首期項目2016年啟動。項目中策劃了一些亮點:如:恢復水岸自然形態(tài),利用條件相對較好的河段進行生態(tài)保護和修復,整治后河道并沒有規(guī)整斷面,沒有明確的河線、岸線,水邊自然過渡。低影響技術應用,結合綠道設置LID設施。河段水質凈化,設置多處雨水排口生物攔截緩沖設施,部分河段設置活性生物濾床以及簡易礫間設施,部分水體結合景觀要求布置水下森林(沉水植物)。濱河綠道與景觀綠化。區(qū)域活水,利用鵑湖水庫換水實現河網水體流動。結合案例,談一個關于綜合治理的誤區(qū)。
誤區(qū)七:河道治理,各部門做好自己份內事就可以了。水利部門管好水安全,不要“多管閑事”,水質是環(huán)保部門的事,景觀是城建部門的事。
人為割裂的“九龍治水”是當前河湖治理現狀,帶來的后果就是低水平治理、低效而重復的投資、不盡合理的工程布局和措施。觀點:城市河網整治不僅實現水利功能,也要與區(qū)片城市發(fā)展統(tǒng)籌考慮,即“多規(guī)合一,水岸同治”。城市河網綜合治理需要建立多部門協(xié)作機制,保障政策,共同推進。但是,不可否認,多規(guī)合一,任重道遠,要讓“水岸同治”不成為一句空話,還有很多的路要走。
長山河海寧市區(qū)片水系綜合治理項目
04 山溪性城市河道生態(tài)修復
以安吉縣石馬港生態(tài)改造工程為例。
項目位于太湖之濱的安吉縣城,由于上游河段開發(fā)建設中的一些問題造成了工程河段的淤塞,另外在傳統(tǒng)治河理念下,河道成為渠道,它只是行洪通道。生態(tài)修復的基本思路是根據河道的坡降特性以及下游已有堰壩的條件,形成下湖、中島、上溪的布局,同時恢復河道主槽并進行了防沖固定。項目2017年建成,環(huán)境得到了提升,同時河道仍然保留了行洪功能,經受住了洪水的考驗。結合案例,談三個山溪性城市河道治理的誤區(qū)。
誤區(qū)八:河道就是用來行洪保安的,所以不能“侵占”用作其他功能。
城市河道往往是城市重要走廊,除了行洪,還應有其他功能。觀點:城市河道不僅應該有行洪保安功能,還應該有休閑功能,提供適宜的人居環(huán)境。本項目中根據河勢地形束窄上游段常水斷面,加強水邊生態(tài)多樣性,但是洪水可以漫灘并未減少行洪斷面,防洪與生態(tài)景觀兩者兼顧。另一方面,也應注意另一種圈河為湖作景觀的傾向,河道攔起來水面抬升作景觀。河道有其連通性、水邊多樣性、有洪有豐有枯,河流治理不應該喪失河道原有功能。
誤區(qū)九:防沖就是硬化河道護岸護坡。
在渠化的河道治理中,防沖往往就是護岸與護坡甚至護底。但是在多自然型河流治理中,防沖遠不止是護岸與護坡。觀點:在多自然型河流治理中,防沖首先考慮是主槽固定,使中小洪水歸入主槽,較大洪水漫灘。本項目主槽固定主要采用格賓網墊。當前對于山溪性河流投資重點往往在堤岸,但是對于河道內主槽考慮較少。往往沒有明顯的主槽、主槽游移(沒有固定)、凹岸險工段投入不足等。另一方面,植被不僅僅是水?;蛏鷳B(tài)措施,也是有效的防沖措施。當前很多的治理措施先是破壞原有良好的植被(為了整平坡面),然后再花很大力氣做防護措施。其實經過多場洪水考驗的原有坡面已經有較好的防護效果,新做的防護未必就比原先的更好。所以就容易出現沒做還好,做了反而出問題。
安吉縣石馬港生態(tài)改造工程
05 河道型濕地公園生態(tài)修復
以苕溪清水入湖河道整治工程烏象壩河段生態(tài)濕地項目為例。
苕溪是太湖流域骨干山溪性河流,苕溪流經安吉縣城,從城區(qū)西側穿過,城市需要一個濕地公園。工程河段50年一遇洪峰流量約3200m3/s,洪水兇猛。而前些年無序采砂又使河段生態(tài)環(huán)境受到了相當程度的破壞。設計前詳細分析了河段本底條件,包括現有建筑、高灘地、低灘地、水面、橋梁等。以往的設計主要關注20~50年一遇洪水,本次除了關注設計洪水建立防洪保障,也關注5年一遇以下中小洪水,甚至更關注常水條件,畢竟一年遭遇洪水時間只有幾天。對工程河段進行了分區(qū)定位,上游段有條件進行景觀開發(fā),所以定位休閑觀光;中游段高灘地保留原來的農田,只是在種植結構上進行調整;下游段維持現狀只是置入一條綠道。對主槽水面進行了適度溝通,盡少土石方搬運,因為河槽形態(tài)主要是由洪水沖刷形成的,挖多了沒用。然后進行低灘地與水岸生態(tài)修復。植物措施上,并不是在灘地大量種樹栽花,只是適度修補和引導性種植。提出了主要利用自然力量進行生態(tài)修復的觀念,人為只是進行少量引導性干預,如豐富水陸邊界、恢復淺灘與深潭、保護河灘低地、小生境營造等。結合案例,談談三個山溪性河流生態(tài)修復的誤區(qū)。
苕溪清水入湖河道整治工程烏象壩河段生態(tài)濕地項目
誤區(qū)十一:骨干行洪河道的治理就是按防洪標準建堤護岸及拓浚。
當前骨干河道治理大部分只是建堤、護岸和拓浚,而且建設重點往往是抵御大洪水,對中小洪水考慮得比較少。另一方面,當前很多城市濱水灘地大多并沒有開發(fā)利用,或者只是無序的開發(fā)利用,也并沒有合適的開發(fā)利用規(guī)則或原則。觀點:防洪堤岸的建設應更多關注低頻率的常遇洪水,關心常遇洪水條件下的安全問題。即使是骨干行洪河道,河道的治理也遠不止是建堤、護岸與拓浚,河道水域內也有很多的事情可做。對于流經城市的河道,濱水灘地往往更是黃金空間,一刀切不允許開發(fā)利用肯定是不合適的。城市濱水空間的開發(fā)利用,或許應該更多遵循“共享”的原則。這樣很多問題、很多困惑可以引刃而解。當然,河道灘地的保護、開發(fā)、利用可以首先進行生態(tài)安全格局評估,確定可以開發(fā)利用的邊界與規(guī)則。
誤區(qū)十二:生態(tài)修復就是在灘地上種樹栽花以及恢復植被,還有平坑。
當前大部分河道工程的生態(tài)修復投資的確也就是種樹栽花恢復植被還有平坑。當然生態(tài)修復遠不止這些。觀點:對于南方雨量相對充沛的地區(qū),生態(tài)修復可以更多是引導性的措施,而這種引導性措施的核心并不在于種樹栽花,而是豐富水陸邊界,恢復淺灘與深潭、保護河灘低地、創(chuàng)造良好的生境。我們應該相信自然的修復力量。另一方面,對于很多卵石荒灘,在上面去搞植被有時候并不是生態(tài),不干預少干預可能才是最好的生態(tài)。
誤區(qū)十三:河道疏浚是降低河道洪水位的有效舉措。砂卵石是河道取之不盡的資源,可以盡管開采使用。
現實中看到較多的以疏浚的名義進行河道采砂的情況。采砂之后,自然河灘消失,主槽消失,淺水變成深水,水底生態(tài)環(huán)境改變,河床難以穩(wěn)定,沖刷加劇。浙江省河道采砂早已經全面禁止。觀點:砂卵石對河道有非常重要的作用,它是凈化水質的載體,是水流消能的載體,更是美麗河流最重要的載體。另一方面,以疏浚來降低河流水位也是不合適的,主槽與穩(wěn)定河勢形成的主要作用力量是洪水。必須全面禁止河道采砂。
06 海綿城市與蓄滯洪區(qū)綜合利用
以高湖蓄滯洪區(qū)改造工程(高湖城市湖泊)為例。
浦陽江在浙江被為“小黃河”,諸暨市在它的中游地區(qū),湖畈密布,自古經常洪水泛濫。上世紀50年代,在城市的東邊低洼帶建了蓄滯洪區(qū),用于遇到特大洪水時進行分洪。但是滯洪區(qū)至今天已經有60年沒有再啟用,原因是啟用一次損失太大。但是隨著城市發(fā)展和流域水文情勢的改變,防洪壓力越來越大。另一方面,滯洪區(qū)就在城邊,又制約著城市發(fā)展,這是一對矛盾。為了解決這對矛盾,提出在滯洪區(qū)中心低洼地帶圈出一個首級滯洪區(qū)(一區(qū)),用隔堤圍起來,中間挖成水面。這樣,既能把滯洪區(qū)用起來,又多了一座城市湖泊,一舉多得。
這個改造工程的內容包括挖湖、隔堤、湖周閘站工程、退水河道整治、景觀工程、水質專項以及信息化建設等。湖周的隔堤是用挖湖的土方填筑的,挖填基本平衡,隔堤形成后是一條很寬生態(tài)綠廊。湖周水系平時是不封閉的,只在分洪時關閉容納洪水,下游還設置了預排泵站以便在分洪前騰空庫容迎接洪水。退水河道要進行生態(tài)化改造。沿湖要進行生態(tài)景觀提升,這樣整個湖區(qū)成為一個大公園。
景觀規(guī)劃的主題是彈性水岸。彈性,與海綿城市對應,有豐富的內涵。中心湖區(qū)大水面,南面是活力水岸區(qū),西側湖區(qū)是運動休閑主題,東側是生態(tài)保育區(qū)。整個湖區(qū)進行了交通和綠道系統(tǒng)的規(guī)劃,環(huán)湖岸線、植被、生境、服務設施、活動系統(tǒng)、夜景照明也均作了特別策劃。
湖區(qū)原來主要是養(yǎng)殖塘,而入湖水量又極少,以及城市面源的輸入,湖泊水質預估會是問題,所以策劃了5項水環(huán)境提升工程。一是引水活水工程,從外部浦陽江和開化江引水到湖區(qū),通過預處理系統(tǒng)和加壓泵站送到湖區(qū)各點,以激活各處水體特別是死水區(qū)域。二是水生態(tài)自凈系統(tǒng),主要建立以沉水為主的水生植物群落,并進行水生動物引導和微生物調控。三是清水入湖工程,對污染嚴重的入湖溝渠進行處理。四是結合景觀的湖周LID設施。五是結合景觀的濕地系統(tǒng)。
高湖項目現在正在實施中,結合案例,談三個關于海綿城市和城市湖泊水治理的誤區(qū)。
高湖蓄滯洪區(qū)改造工程(高湖城市湖泊)
誤區(qū)十四:海綿城市就是LID,就是增加下滲解決內澇問題。
觀點:海綿城市并不只是透水鋪裝或者生態(tài)草溝等LID設施;在某些情況下“滲、蓄、滯、凈、用、排”六個字的使用是可以不平衡的,有時候要強調“蓄、滯”,有時候也要強調“排”。城市湖泊是海綿城市的重要組成,離開城市湖泊的巨大調蓄作用,海綿城市的目標往往難以實施,高湖這樣的蓄滯洪區(qū)改造項目是最好的海綿城市建設案例。
誤區(qū)十五:景觀就是園林,就是綠化。河湖治理中的景觀就是配合做好生態(tài)綠化。
河湖景觀設計要滿足水利基本需求,并兼顧生態(tài)、水體自凈能力等。觀點:景觀遠不只是園林和綠化,景觀是一種方法和思想,是統(tǒng)籌各項功能(如水利、市政、交通、園林)的主線。所以,城市河湖的規(guī)劃設計最重要的是要體現“大景觀”的思想。
誤區(qū)十六:城市湖泊是個大水盆,所以城市湖泊水質問題的解決可以先用水處理設施處理干凈,然后存在水盆中。
觀點:城市湖泊的水質問題要與水利、生態(tài)、景觀、運營管理等綜合考慮。城市湖泊的水質問題以提升自凈能力為首要要義,以活水和設施處理為補充。最后是綜合治理,多管齊下。城市湖泊不只是大水盆,它更是個生態(tài)系統(tǒng),治水關鍵是提升環(huán)境容量和自凈能力。另一方面,水質控制指標也應切合實際,以需求為導向。
07 湖泊清淤疏浚
以貴陽市的阿哈湖環(huán)保清淤項目為例。
阿哈湖建于1960年,正常庫容5420萬m3。是貴陽市城市供水的主要水源地之一。阿哈湖環(huán)保清淤目的是減少湖泊內源污染。本底調查得知淤泥平均厚度39cm,總淤積量130萬m3。疏浚采用深水環(huán)保型絞吸挖泥船,并輔助排泥管道、接力泵船將污泥輸送到底泥處置場。環(huán)保絞吸式挖泥船可拆卸、分裝,通過陸路車運的方式將設備運到施工水域,然后再進行水上拼裝。開挖設計上主要采用密封吸挖、分層開挖、限速開挖、質量監(jiān)控和全封閉輸泥。另外,由于施工不能影響水廠取水,需要對水廠的取水口進行適度保護。清淤輸出底泥輸送至臨時堆場進行干化處理,然后進行資源化利用等處理,同時,余水(即廢水)需要進行處理達標后還湖。最后,實施中需要對疏浚施工和底泥及余水處理進行風險防范。結合案例,談兩個關于河湖清淤的誤區(qū)。
誤區(qū)十七:清淤就是直接清除河湖底泥,清淤規(guī)模沒什么好論證。
當前很多清淤項目并不論證清淤規(guī)模,只是測量一下淤泥的厚度,然后全部清除。這種“粗暴”的做法往往造成巨額的無效投資。觀點:清淤規(guī)模的論證非常必要。因為底泥的釋放有一定規(guī)律,清淤規(guī)模不當反而可能起負作用。另外也并不是清得越厚效果越好,所以清淤規(guī)模特別是清淤厚度的論證非常必要。另一方面,清淤方式對河湖生態(tài)也有重要影響。清淤從短期來講對湖底生態(tài)系統(tǒng)是一次災難。
誤區(qū)十八:淤泥處理的方向是淤泥固化。
大部分帶水清淤方式,如采用攪吸式挖泥船清淤產物是泥水混合物。傳統(tǒng)方式是用管道輸送到棄土場,然后是漫長的自然干化過程,或者采用真空預壓等方法加速固化,然后才能處置和利用。由于棄土堆場越來越難找,所以有了占地較少的淤泥固化(如板框壓濾)方式,但是這種方式成本高昂,未必廣泛適用。觀點:淤泥固化不一定會上泥處理的主流方向,但一定會是城市河道清淤的泥處理主要方向。因為城市河道清淤很難找到合適的堆場。
貴陽市的阿哈湖環(huán)保清淤項目
08 長距離環(huán)境引水改善區(qū)域水環(huán)境
以杭州市錢江引水入城工程為例。
2009年以前運河西片區(qū)域水環(huán)境不好,原因是城市人口負荷遠遠超過了水環(huán)境承載能力,所以需要跨流域從城市南部的錢塘江流域進行調水。工程總體設想是在杭州西部山區(qū)開鑿一條人工渠道,將相對優(yōu)質的錢塘江水引入西溪國家濕地公園,然后再進入運河西片河網。工程最大特點是采用重力流無壓引水方式,依靠錢塘江至運河西片河網的自然落差來輸水,不用泵站提水而采用自流方式,雖然工程難度大為增加,但可以節(jié)省大量運行電費以及抽水設備維護費用。2009年通水后,城西河網特別是“四港四河”區(qū)域水質改善立桿見影,直接從劣Ⅴ類提升到Ⅲ類。結合這個案例,談一個關于引水改善水環(huán)境的誤區(qū)。
杭州市錢江引水入城工程
誤區(qū)十九:萬能的引水。引水是改善水環(huán)境最有效的手段,所以優(yōu)先考慮引水。
現實情況中,引水的確是很多地方優(yōu)先考慮的措施。觀點:引水不能優(yōu)先于或取代本地治污,只有在本地環(huán)境治理不足以解決問題或者負荷遠高于環(huán)境容量時,才能考慮跨流域或跨區(qū)域的引水作為補充。所以環(huán)境引水有“不得已”的成分。環(huán)境引水也不是每個地方都適合,比如水資源短缺地區(qū)肯定是不適合的,另外引水也可能造成被引區(qū)域的生態(tài)影響,所以要特別慎重。還有受水區(qū)河網還需要相應的系列配套工程以及精細化調度,才能確保受水區(qū)水質提升效果。
河湖生態(tài)修復是個非常寬泛的命題,也并無確定的規(guī)則或者方法。但是,真知一定出于實踐,前面的實踐可以總結理論,為后面的工程提供經驗和教訓。
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