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本文作者：王燕作者單位：深圳市水務規劃設計院

1深圳市河流水環境現狀及存在問題

深圳市水環境面臨的問題較為突出，河道水環境距離生態文明城市及居民對人居環境的要求有相當差距。（1）自然條件決定了河流的自然特性。深圳市河流普遍流域面積較小，徑流短小，其雨源性河流的特點造成河道缺乏清潔水源的補給，水環境容量和承載能力先天不足，但受納污水量大，污徑比年平均達到3∶1，枯水期更甚，加之上游水庫的截流和河流流域內地面的硬質化使河流基流不斷減少，河流納污和自凈能力基本喪失。同時，感潮河段受潮水頂托，污水滯留河口產生厭氧反應。部分河道河床、河岸的硬質化，破壞了河岸植被和水生物賴以生存的基礎，造成對河流生態系統的脅迫，導致河流生態系統不同程度的退化。（2）城市污水管網及污水處理設施建設滯后，污水收集率低。全市污水收集處理系統的骨架已基本形成，但污水收集率不高。原特區外污水管網覆蓋率普遍偏低，污水收集系統極不完善，雨污混流現象嚴重。大量污水仍混接入雨水管網或直接排入河道內，污染河道水質。（3）排水設施維護建設、管理不到位。由于原特區外是從農村快速向城市化轉變的地區，舊有排水系統簡陋。同時，早期河流治理中，沿河兩岸沒有預留、控制出足夠的河流綜合治理用地，河道兩岸建筑物侵占河道用地現象普遍，河流綜合治理工程用地難以落實。河流作為污水受納體功能被過度利用，導致其供水、生態、景觀、氣候調節等功能的喪失。（4）面源污染對河道水質影響較大且難以控制。隨著點源污染逐步得到控制減少，面源污染成為水體污染的主要原因。由于環衛設施不足及居民環保意識不強，大量垃圾隨意堆放，經降雨沖刷匯入河流，垃圾堆滲出的廢液也流入河道，造成污染。河道兩岸菜地、果林、家畜、家禽等產生的污染物也會隨雨水或灌溉水進入河道，對河道產生污染。根據《廣東省跨地級以上市河流交接斷面水質達標管理方案》和相關文件要求，2012年深圳市境內龍崗河、觀瀾河、坪山河交接斷面水質除NH3－N外，其余指標達V類；2015年NH3－N達Ⅴ類，其余指標達Ⅳ類；2020年水質目標為Ⅲ類。而依據目前三條河流交界斷面水質監測資料，水質情況不容樂觀，與交接斷面水質要求相比仍有較大差距。

2觀瀾河干流污染治理工程簡介

觀瀾河是東江水源一級支流石馬河的上游段，在開展水環境綜合整治之前，干支流經過城區的河段普遍受到污染，河道水質惡化，嚴重影響居民的生產生活。雖然流域內也相繼建成一些污水管網，但由于征地拆遷、資金和實施主體等原因，治理效果有限。觀瀾河干流污染治理工程通過“截流治污、調蓄處理、引水補源、環保疏?！钡却胧_保近期觀瀾河干流深圳段和交接斷面的水質得到明顯改善，旱季基本滿足交接斷面的水質要求，同時削減雨季污染負荷，為遠期進一步提高河道水質標準奠定基礎。工程治理范圍為觀瀾河干流自起點～深圳、東莞交接企坪斷面，總長14．18km；以及支流崗頭河華為污水處理廠以下河道1．62km，總投資24．0億元。工程于2008年9月開工建設，2010年12月截污工程部分通過完工驗收。工程對河道污染治理思路上，針對旱季和初（?。┯旰恿魑廴咎攸c，采取“截－蓄－補”的技術路線。沿觀瀾河干流兩岸（局部一岸）埋設截污箱涵（管），對旱季沿河漏排污水和支流總口截污后的混流污水進行全面截流，接入龍華和觀瀾兩個污水處理廠處理達標排放。分散建設雨水調蓄（處理）池，對沿線截流的干、支流污染嚴重的初雨和小雨徑流，經調蓄并一級處理后排放。同時，把經污水處理廠深度處理的尾水經泵站和管道輸送至河道上游，對河道進行補水。工程建設內容包括四部分：一是截污工程，沿干流河道兩側（局部一側）和崗頭河華為污水處理廠以下段埋設截污箱涵（管）對旱季污水和設計標準下的初（?。┯赀M行截流輸送，支流河口設橡膠壩或堰實施總口截污；二是調蓄工程，分別在干流起點、龍華河口、觀瀾河應急工程、深莞交界河口處設四座分散調蓄池，總調蓄容積48．0萬m3；三是處理工程，擴建龍華、觀瀾污水處理廠，擴建規模45萬m3／d，河口調蓄池增設初期雨水處理設施；四是補水及岸坡恢復工程，把龍華污水處理廠的尾水提升到上游對河道補水，補水規模13萬m3／d。沿河生態修復面積38．8萬m2。

3工程借鑒

3．1治理思路的借鑒

截污治污是一個系統工程，耗時長、難度大、花錢多、見效慢，影響的因素很多，必須堅持流域治理的思路，科學決策，制定合理可行的目標。面對目前分流制管網建設和改造中面臨的征地、拆遷、資金、體制、管理等方面的困難和制約，應重新審視原特區外分流制改造的適用性和時效性。本工程在施工和建成運行中新增排放口的不斷出現，再次驗證了實現雨污分流的難度。目前深圳市在河道水質改善思路上，是采取“末端先治理，再逐步源頭推進”，還是“源頭治理入手，推進雨污分流”，在工程界和學術界仍有爭論意見。其歸根結底源自實現雨污分流的時間矛盾，即根據原特區外河道及其污染狀況進行分流制改造，與市民和相關部門對人居環境改善的要求，存在一個期望值和時效性的矛盾。本工程設計貫徹流域綜合治理的理念，在觀瀾河流域綜合整治方案的總體框架下，將干流污染治理作為首要任務，集防洪、水質改善、生態修復于一體，實現河流的多功能用途。在雨污分流尚需時日和面源污染未得到有效控制前，工程借鑒國內外成功經驗，在深圳市首次嘗試在河道內設置大型截污箱涵實現旱季污水全面截流和初期雨水的截排。在治理思路上，其創新之處在于堅持了“兩個結合”，即“近遠期結合，分散與集中結合”。近遠期結合，即以規劃“雨污分流”的城市排水體制為前提，在正本清源、雨污分流近期難以見效的現狀情況下，遵循科學發展觀的原則，認識到合流制改造的長期性、復雜性和艱巨性，實事求是，承認雨污混流的現狀，采取近期截流雨污水進行調蓄處理的措施，達到“近期見效、遠期有用”的目的。分散與集中結合，即一方面繼續推進市政污水處理廠和配套管網的建設，以集中式污水處理廠處理污水管網收集的污水，另一方面以分散式雨水調蓄處理設施處理污染的初期雨水，以確保河流水質的有效改善，提高水質保證率。已建截污箱涵的運行，極大地改善了觀瀾河干流的水質，表明截流雨污混流水進行調蓄處理的措施是可行有效的。

3．2治理手段的借鑒

本工程采用河道內設截污箱涵，對沿河旱季漏排污水和初（?。┯赀M行截流。治理方案的制訂，是基于對觀瀾河水體污染成因的分析、污染特點及工程方案的可實施性等分析結論。從工程前期論證、設計到施工中，工程所遇到的問題再次驗證了治理手段的合理性。如在前期論證中部分專家提出完善截污方案，即利用現有沿河的截污干管，采取點截污方式解決排污口問題。本工程提出，由于原特區外城市管理水平的有待提高，面源污染短期內難以有效控制，新增排污口短期內難以遏制，因此采取強化截污方案。工程在施工過程中，沿線陸續出現新增排污口，據不完全統計，新增排污口約8～10個；還有沿河新建洗車場的坡面污水進入河道；也出現原來不排污水的雨水管在無雨期也排污水的現象，若采取完善截污方式，無法做到徹底截污。又如采取完善截污方式埋設的截污管，采用堰式截流井，超半數出現截流井淤堵、污水溢流的情況，失去工程效果。同時，大量原特區外河道如茅洲河、龍崗河、坪山河，所處的城市環境狀況與觀瀾河類似，河道污染成因、污染特點和在水污染治理中存在的問題等與觀瀾河類似，又都屬跨界河流，對交接斷面的水質要求高，相關部門的關注度高，市民的期望值和時間迫切程度高，因此治理的分析方法和治理手段上可以觀瀾河為借鑒。

3．3規模確定的借鑒

當前深圳市正大力開展河道綜合治理。經過大量的研究和探索，在爭論中逐漸形成共識，近期要解決河道水環境問題，提高水質保證率，必須進行初期雨水截流。布吉河、福田河、新洲河、大沙河等河流根據流域集雨面積、地面下墊面情況及污染狀況不同，普遍采用一定降雨深度的標準進行初期雨水的截流設計。在截流標準選取上，本工程思路是根據實測水量和水質數據確定，即分析小強度降雨徑流主要污染物隨降雨變化的過程，分析雨水水質隨降雨歷時、降雨強度和降雨量變化的規律，以徑流污染物濃度達到峰值時所對應的徑流量作為設計截流標準。同時，分析統計降雨代表站的長系列和典型年情況下，降雨量與降雨歷時、降雨場次、降雨天數的關系，尋找規律，分析選取不同截流標準的水質保證天數和截流工程投資，以確定經濟合理的截流標準。截污箱涵投入運行后，從旱季運行情況看，解決旱季污染問題是有保障的。根據2009年7月10日對箱涵內和河道內流量的實際測量結果，與原設計時測量值基本接近，且無雨期箱涵內流速大于1m／s，除下游因閘門關閉回水段淤積外，其他部位基本無淤積。雨季，受降雨不均勻性的影響，在測流過程中難以捕捉到對應設計標準雨強的降雨。觀測的幾次降雨過程，其降雨強度都超過了箱涵設計截流標準。截污箱涵規模的復核工作將繼續跟進。從降雨期箱涵運行情況初步判斷，在小雨（不超過10mm）情況下，箱涵不會出現溢流現象。由于其他河流在截流標準的選取上，采用的方法各有不同，尚未形成統一方法。本工程截流箱涵已建成，其標準的選取合理與否，通過工程運行效果的檢驗，可為其他河流在截流標準制定上提供借鑒。

3．4設計細節的借鑒

（1）末端收集，可控性強。無征地拆遷，易實施。截污工程一改以往沿道路敷設截污管的形式，采用在河道內設箱涵的形式，末端收集，與在道路下沿截污管相比，可控性強，不存在與排水口高程的銜接問題，各支流污水也可方便接入，確保水質。對于新增的排放口，也方便及時接入。同時，在河道內設箱涵，與沿河岸截污管相比，避免了征地拆遷，易實施，見效快。（2）右大左小的箱涵布置形式符合流域水量分布特點，確保了施工工期。設計采用右大左小的箱涵布置形式，從實際運行情況看，符合左右岸的水量分布規律和特點，右側主箱涵高程較低，便于排水口和支流接入；左側分段設置的箱涵（管）高程較高，施工便捷。這種布置形式也便于進行單側導流，減少工程量，確保工程在一個枯水期完成。（3）各支流口和排水口截流方式設計截流效果良好。在支流口截流方式的設計上，通過對翻板閘、充水式橡膠壩、充氣式橡膠壩和實體堰等形式的綜合比較，對于截流高度大于1．5m的支流采用了自動控制充氣式橡膠壩形式對支流進行總口截流，避免了采用實體堰的河口淤積和對行洪的影響，避免了翻板閘存在的易堵塞問題，避免了充水橡膠壩充壩、坍壩時間長和水源問題，解決了旱季截流污水、雨季行洪兩者之間的矛盾，液位控制系統實時監控，實現了全自動控制的便捷管理。沿河300多個排水口截流方式結合觀瀾河現狀結構及地形特點，未采取傳統截流井的設計方式，而是根據排水口的孔口出流特點，在旱季或小雨時水流拋物線距離較小，通過調節豎向截流管的高度和寬度對排水口污水進行截流。截流方式簡單，工程投資少，對已建擋墻結構影響小，截流效果較好。（4）利用箱涵斷面，便于河道管理，豐富河道斷面和岸線。利用箱涵上形成的二級平臺，便于檢修車輛下河道維護。沿線檢查井識別性強，與岸上眾多地下管線的檢查井相比，便于管理和疏通。原河道為矩形或梯形斷面。設計通過箱涵設置，形成復式斷面，結合岸坡恢復工程，豐富河道斷面和岸線。