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流域治理的中南院智慧
新湖南 • 创物志
2022-11-11 15:48:38

新时代十年,中国电建中南院始终践行绿水青山就是金山银山的发展理念,针对不同类型湖泊、河流和城市区域水体,中南院开展了分区分类研究,构建了基于水域自身条件、流域经济社会、污染成因及来源的“一流域一策略”治理方案和技术路线,有效提高“把脉问诊”效率,迭代更新“治疗药方”。从岭南莞邑到祖淀居巢,从华北明珠到南洞庭水乡,治理疗效显著,赢得各方赞誉。截止目前,中南院参与的流域水环境治理项目总投资超600亿元,为我国流域区域水环境治理和生态改善贡献了中南院智慧。

修补工业创伤,“乌龙江”蝶变“清水河”

城因水而兴,水因人而清。工业化、城镇化发展带来了经济增长一路高歌,同时,也留下了不容小觑的污染,水污染更是令人揪心。在水环境治理领域,以城市为中心的高密度开发区流域水环境成因最为复杂,治理难度最大。

岭南水乡——东莞,世界工厂,境内河道纵横交错、水网密布。石马河,东莞的母亲河,发源于深圳宝安,全长73.5公里,其中东莞市占据67.5公里,流经7个镇,涉及112个村、社区,曾是粤港供水工程的重要载体。然而,由于流域内工业化、城镇化突飞猛进,重污染企业以及人口的激增,让石马河不堪重负,甚至由于长期黑臭,被流域居民戏称为“乌龙江”。2941个排水单元地块、8.7万栋建筑、5141公里市政管网、190公里暗渠、468公里暗涵、10727个排口……从一连串的数据便可知晓,石马河是当仁不让的“十三五”期间广东治水的“最硬骨头”之一。

2018年,中南院成建制进驻东莞,深度参与到了东莞所有劣V类国考断面的治水攻坚战中,创新提出了“5+”系统治水体系,秉承“流域统筹、系统治理、区域协调、标本兼治、突出重点”的五维治理理念,以“提质净水、安全治水、生态韵水、文化兴水、智慧控水”的五位一体治理思路,用“生态为纲、正本清源、织网成片、智慧运维、水城共生”的五条治理路径,形成“一个目标治到底、一个本底查到底、一套系统盘到底、一个平台管到底、一张蓝图干到底”五个一治理模式的同时,推行“管网完善、河道整治、生态修复、景观提升、智慧运营”五大治理措施。

一年时间,石马河治理前107条河涌中黑臭河涌86条,治理后全部消除黑臭。来自第三方机构的监测报告显示,2020年底,石马河旗岭断面水质稳定达Ⅳ类,较2019年底氨氮下降70%、总磷下降67%,水质同比明显好转。这一治水“药方”,让石马河项目实现了“当年中标、当年设计、当年建设、当年达标”的壮举,成为水质达标见效最快的水环境治理项目。至此,奠定了中南院流域治理疑难杂症“圣手”的行业地位。

梳清巢湖流域,再塑农村水态

巢湖,我国五大淡水湖之一,全国重点防治“三河三湖”之一。白石天河是巢湖一级支流,位于合肥市庐江县境内,全长35.5千米,流域面积578平方公里,是流入巢湖的重要河流之一,其水质关系着巢湖生态。2018年,中南院中标白石天河生态清洁小流域建设工程项目,负责开展可研至施工图全阶段的勘察设计工作。工程涉及21条小流域,待治理面积超700平方公里,覆盖庐江县5个集镇,涉及人口29万,农田65万亩。

白石天河是典型的农业农村区河流,项目涉及镇区、农业农村区和河流库塘湿地区治理,其治理体系与城市水环境治理差异明显,且水质达标要求更高,需达到Ⅲ类饮用水源水标准。

“白石天河支流众多,河网密布,污染源复杂,污染物总量大。圩区河流常年不达标、其它子流域季节性不达标,根据枯水期和平水期监测成果,不达标河段长度占60%以上。”一位设计人员皱眉到,“要达到Ⅲ类饮用水源水标准,我们亚历山大!”

面对特殊的工程状况及严格的考核要求,中南院量体裁衣、因地制宜,在模型指导设计的总体思路下,制定了“123456”总体治理策略,即围绕实现各子流域Ⅲ类水水质的一个核心目标,以治理污染和改善人居环境为工作重点。通过对分镇区、农业农村区、河流水系整治区等三大区域开展污染源调查和治理,实施截污控源、生态修复、活水循环和长效管理四大措施,构建治污与生态修复、水安全保障、水量保障、文化景观和智慧管理等五大体系,为实现“水清、田净、河畅、岸绿、景美、民乐”六大愿景多管齐下开展治理工作,有效削减入河污染负荷,改善河流生态环境。

“经过我们的数字模型模拟,得出治理关键是控制农业面源污染。”项目设总周海燕说,“我们创造性地提出‘4道防线3增3减’这一技术路径,并对农村污水处理创新型地采用‘一村多塘多湿地’模式,为农业农村去区入湖河流综合治理提供了宝贵经验。”

2021年,白石天河国控断面水质稳定达标Ⅲ类,水质改善明显。实践证明,中南院模型指导设计的总体思路和农业农村流域“123456”总体治理策略可靠可行。

蓝绿交织,华北明珠重焕新生

素有“华北明珠”之称的白洋淀,是华北平原最大的淡水湿地生态系统,是雄安新区发展的重要生态载体,对高标准高质量建设雄安新区意义重大。

作为白洋淀入淀河流中常年有水的两条主要河流之一,府河是白洋淀水质保持的重要一环。雄安新区府河新区段河道综合治理项目位于安新县境内,西起雄安新区边界,东至安新白洋淀大桥,河道治理长度16.3公里,是当时雄安新区最长河道综合治理工程,由中南院承担勘察设计以及物联网工程施工与运维工作。

府河何地垃圾沉积严重,且多年未进行治理,河道内水质污染严重。为了找到有效降解淤泥污染物、控制疏浚工程施工精度、成功分离底泥与垃圾,提升疏浚土质量并保障余水处理达到地表IV类水标准,实现水质改善,中南院设立了治理攻坚小组,由公司水环境专家担任组长,对口“一对一”指导,敲定了河道疏通、污染底泥治理、垃圾清运处置、生态修复及物联网工程五大有效措施疏通白洋淀“血脉”,恢复河流生境,激发河流生命活力。

“我们白天挖淤泥、取水样,夜晚检测淤泥成分、水质特性,确定污染源。”项目设计负责人周业凯回忆道,他和同事们徒步走过了待治理全流域,边走边观察河里的垃圾组成,思考铰刀绞吸可能性和环保绞吸船的行驶路线。

面对河道疏浚垃圾堆积严重问题,提出了在环保绞吸船前方增设两栖挖机,改反铲为自行设计的耙齿,先行清理布条织物类垃圾;安装高精度GPS定位系统和水下高清摄像头,精确记录清淤轨迹并实时观测河底污染物情况,利用水下测深仪控制超挖深度的治理思路。余水处理则采用絮凝沉淀法+SBR一体化处理装置进行处理。淤泥降解方面,考虑国控水质监测断面、军用光缆等敏感部位,采用底泥原位修复+微生物降解方案,人工辅助建立生态环境,恢复底床微生物系统,实现污染物质降解。

最终,经过治理,河道底泥削减厚度40cm,氮磷等污染物释放浓度有有效降低,区域生态环境健康恢复,从源头有效提升并长期稳定了入淀水质,为后续开展“河淀一体化”生态环境治理工作打下了坚实的基础。项目也因此荣获了2021年河北省建设工程质量最高奖——安济杯奖。

雄安新区设立近5年以来,白洋淀生态环境得到大力修复和保护,淀区水质达到Ⅲ类标准,步入全国良好湖泊行列,改善速度之快开创全国先例。全区域达标Ⅲ类水,得益于白洋淀上下游的协同治理。

藻苲淀退耕还淀生态湿地恢复工程位于藻苲淀西部,紧邻府河下游,是白洋淀退耕还淀工程的先行示范区,对探索退化淀泊生态恢复工艺及白洋淀大规模开展退耕还淀生态湿地恢复具有典型示范意义。工程一期、二期项目均有中南院承担勘察设计工作。

一期工程目标为恢复工程区域水动力条件,削减内源污染负荷,丰富湿地生境,恢复白洋淀西部生态屏障,再现白洋淀“荷塘苇海”特色湿地胜景。为顺利实现建设目标,中南院以“鸟类天堂”为设计主题,充分融合自然湿地的“水文情势、地形地貌、植物群落”三大基础恢复因素和白洋淀“淀泊、苇海台田、万亩荷花”三大特有景观风貌元素,通过淀区农田、藕塘的内源污染控制,拆除围堤围埝改善水动力条件、构建草甸湿地、草本沼泽、草本滩涂湿地、淀泊湿地等多类型湿地,恢复白洋淀自然湿地生态功能,实现了地退水进,人退鸟进,自然肌理,自然生长。

“快看,一群白天鹅!”几位小学生兴奋的指着藻苲淀。沙鸥翔集,锦鳞游泳,已然成为藻苲淀的常态景象。根据相关媒体信息发布显示,截止2021年底,栖息在白洋淀的野生鸟类数量共计230种,较新区设立前增加了24种,现如今白洋淀成为名副其实的“鸟类天堂”。

守护“长江之肾”,重构城市水网

呦呦麋鹿鸣,白鹭引伴来。沅江,长江中游支流沅水, 是连通洞庭、长江的黄金水道,干流总长1030公里。

沅江市,位于沅江入湖口, 临水而立,沟通西南与中原,是南洞庭的一颗璀璨明珠。但随着城镇化、工业化、农业现代化的不断推进,水生态问题日益突出,沅江市也因水而忧。内湖水质堪忧、城区汛期内涝、排水设施不足、雨污合流、河道淤堵……沅江治水,迫在眉睫。沅江市中心城区水环境综合治理项目应势而生。

项目经理颜剑波介绍:“沅江市中心城区水环境综合治理项目是湖南区域类别最全、雨污分流最彻底、供排一体化特点最明显的长江大保护项目。”项目涵盖污水处理厂及管网工程、内湖控源截污工程、生态修复工程、活水提质工程、智慧水务管控平台五大工程,集 “江湖同治、水岸同治、流域同治”为一体,是中南院在水乡河网密集区水环境治理项目中的典例,也是洞庭湖区城市实施水环境“厂网河湖岸”系统治理的典型工程。

项目建设中,中南院坚持“流域统筹、系统治理、区域协调、标本兼治、突出重点”原则,采取“控源截污、内源治理、生态修复、活水循环、长制久清”五大对策,形成了以水环境为基础,兼顾水安全、水生态、水景观和水管理为一体的综合治理技术路线。一期工程以城镇污水处理为切入点,以摸清本底为基础,以现状问题为导向,以污染物总量控制为依据,以总体规划为龙头,通过“厂网河湖岸一体”、“泥水并重”、建设养护全周期等模式开展投资建设和运营,保障城市水环境质量整体根本改善。

经过一年多的建设,中南院正逐步将碧水凝凝的沅江交还到每一个市民手上。“今年下雨,没有内涝了,走在上琼湖北岸,清澈的湖水倒映着岸边花草树木。这在往年可是不敢想的”一位市民笑着告诉记者。

厂网河湖岸一体化治理给沅江带来的变化,必将对“长江之肾”周边城市的水环境治理带来重要探索性示范意义。

未来,中南院将全面学习贯彻落实党的二十大精神,为我国生态文明建设奋斗不止,为实现人与自然和谐共生的现代化而砥砺前行。(通讯员 张永涛 汤晓梅 邓婷婷)

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来源:新湖南客户端

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