珠江三角洲河涌整治思路探讨

2016-12-19 06:38:13
广东水利水电 2016年5期
关键词:珠江三角洲河流河道

刘 霞

(广东省水利电力规划勘测设计研究院,广东 广州 510635)



珠江三角洲河涌整治思路探讨

刘 霞

(广东省水利电力规划勘测设计研究院,广东 广州 510635)

分析了珠江三角洲河涌在水资源承载力、河道平面和空间、河流水质及流域管理方面存在的主要问题,从防洪排涝、截污治污、岸线保护、清淤除污、蓄引增容、系统重构等方面提出了治理思路。

河涌;整治;思路

1 概况

河涌泛指中小河流或河道、水道,包括溪流、溪水、河汊,或河水的支汊、分支、汊流等。珠江三角洲的河涌分为两类,第一类是网河区内部的,由堤围和水闸与外江河流隔离,或能够使其临时或长期不受外江水位影响的河涌,这类河涌,称之为“内河涌”。第二类河涌是指发源于山岗地区的河流(单一流向),这类河流在珠江三角洲地区,可以细分为两类,一类是受潮汐影响的,属感潮河涌或河道、河段等;另一类是不受潮汐影响,但在丰水季节往往受到下游河道洪水或涨水影响。

珠江三角洲河涌数量众多,城市河涌12 259条,长度29 820 km,平均每条河涌的长度为2.43 km,河流密度为0.715 km/km2和0.294条/km2。珠江三角洲城市河涌总数及长度估算结果见表1[1]。

表1 珠江三角洲城市河涌总数及长度估算结果和密度情况

2 存在的主要问题

随着经济社会的快速发展、城市化进程的不断推进及大规模的开发建设,珠江三角洲河涌问题不断涌现,主要表现在以下几个方面[2]:

1) 经济发展与水资源、水环境承载力不协调

东部广州、深圳、东莞3市经济发达,人口众多,人均水资源量小,而水资源的重心在西部的西江流域,产业和产品结构以及工业和城市布局与水资源重心不一致,导致严重的结构性污染,仅广州、深圳、东莞3市废污水排放总量占全省的50%左右,污水排放过于集中,城市附近水体受到较严重污染;河道、河涌水体发黑发臭现象普遍。

2) 水系结构遭到破坏,河道被侵占现象普遍

河涌水系结构遭到破坏,表现在两个方面:一是为满足城镇发展需要,任意改变原有水系结构;二是河涌被填埋,原有水系连通通道被阻断,造成涌内水体无法与外界交换。

同时经济快速发展,城镇扩张,开发区、工业区、居民住宅、公路建设等不断向河涌要地,河涌两岸的建筑物向河涌中间延伸,缩窄河涌断面,部分跨越河涌的桥梁,为了节省造价而缩小跨度和高度,阻水严重。

3) 河涌淤积

由于一些河涌长年累月没有清淤,加上涌岸崩塌,乱倒垃圾,断面缩小,部分河涌年久失疏,堵塞严重,水流极不顺畅,两岸杂草丛生,河涌功能逐渐丧失。河涌淤积的主要原因,一是水土流失,大量的泥沙淤积在河涌中;二是生活污水中大量残渣在水流不畅、流速缓慢的地方沉积下来;三是陶瓷、纺织、食品、造纸等行业的工业废水含有大量的沉淀物,造成排污口附近河涌的严重淤积。

4) 河涌水质遭受污染

根据有关监测,即使在丰水期,有些河涌水中的氨氮和石油类物质等的含量也远远高出正常值,化学耗氧量和生化需氧量也高出正常值几倍甚至十几倍,水色呈浅黄、浅灰、浅棕甚至灰色,主要原因是由于经济快速发展,河涌集水范围内的城市化进程加快,人口持续增加,用水量不断增长,而治污工程建设滞后,工业废水、生活污水和禽畜粪便未经任何处理便直接排入河涌,很大程度上造成河涌成了“排污涌”,农药、化肥过量使用带来的农业面源污染和禽畜养殖业的高浓度有机废水,水环境污染负荷增长迅速,已远远超出了河流水体的自净能力,严重的污染,破坏了河涌水生态平衡,水生动植物消失殆尽,部分河涌成为没有生命的河流,极大地影响了当地居民的生活。

5) 管理薄弱

新形势下河道的功能状况发生了明显的变化,如河涌供水、灌溉和航运功能不断衰退、消失,而涌容滞涝、景观、娱乐和亲水、水体自净功能等要求不断加强。但目前河涌的管理还没有适应河涌功能变化的新要求,专职管理人员少,经费不足,体制和机制不健全,缺乏具有可操作性的岸线控制措施,入河排污口管理薄弱,河涌水闸、泵站缺乏科学系统的调度,河涌保洁队伍建设滞后等。另外,水利、市政、环保、环卫、城建、国土、规划等部门多头管理,缺乏统一的规划和合作机制,部门之间协调难度大。

3 治理思路[3-5]

3.1 防洪排涝治理是基础

防洪排涝是河涌的基本功能,也是河涌综合整治的第一要务。对于内河涌,通过河岸整治、河道疏浚、清障等系统治理,使河涌满足防洪排涝功能需要。对于单一流向的河涌治理,应秉承流域上下游、左右岸兼顾的原则进行系统治理,采取“蓄洪、滞洪、截洪、排洪、挡洪、避洪”等工程与非工程措施结合,蓄洪是充分利用已建和规划的大、中、小型水库尽量拦蓄区域洪水;滞洪是加强流域范围内水土流失治理,以及在中上游低洼地分蓄洪水,从源头蓄滞洪量,消减洪峰;截洪是在有条件的地区,开挖截洪沟渠,截引山洪;排洪是对河道进行 “三清”工程措施,疏通河道,保障行洪通畅,增加宣泄洪水的能力;挡洪主要是指通过加固堤防设施对人口密集圩镇、村庄以及其他重点防洪对象进行防护;避洪是指当发生较大洪水时,及时有效地发布预警预案,能有组织、有计划地组织人员撤退到安全地点。

3.2 截污治污工程是根本

河流、水是富于灵动活力的重要因素,珠江三角洲河道水环境整治的重点和关键点是解决河道水质污染的问题,河流生态修复的前提是控制流入河流水体污染物的排放量及污染物的性质,包括控制点污染和面污染源。

因此,必须从截污治污入手,控制污水直接排放入河,截污工程主要通过管网收集系统和截污系统,雨污分流、截污应急处理工程等集中处理生活污水和工业废水,并根据河道纳污能力进行污染物排放总量控制。对于东部的深圳市等地区,由于河道环境容量极小,因此,截污治污工程除提高污水收集率,强化污水处理深度外,还可考虑沿河进行二次截污,进一步对漏网的污水及初期雨水进行再截污。目前面源污染已成为水体污染的主要原因之一,并有逐渐恶化的趋势,因此必须同时重视面源污染的控制,在流域内建立完善的垃圾收集清运系统,垃圾收集容器按密集区25~50 m 1个,一般道路80~100 m 1个进行布置;每0.7~1.0 km2设1座小型垃圾中转站;密集区域300~500 m、一般道路800 m左右设立质量较高的公厕;垃圾收集、转运、处理设施排除的废水、废气应满足环保部门的排放要求;农业种植区推行生物措施,减少农药和化肥使用量,坚决禁止剧毒农药,推广无公害农业生产,发展生态农业;养殖业做好废水处理,严格控制抗生素的使用。

3.3 岸线控制管理保空间

河道岸线的合理开发利用与保护,对保障河道行洪纳潮和陆域排涝能力、维护生态系统良性循环以及河流健康,支撑经济社会可持续发展,具有十分重要的作用。通过岸线合理控制,可以有效调节城市水面率,适宜的水面率不仅是承泄流域排水除涝的需要,还可发挥改善流域水环境,调节气候,增加生物多样性,提高综合景观生态效应,在珠江三角洲河网地区必要水面率一般为8%~10%。

岸线分生活、生态、生产3种不同类型,因地制宜,多采用生态岸线形式,对于生活岸线、生产岸线结合功能需要对河道进行生态治理,包括在岸坡边上种植水生植物,构建水生态体系,充分发挥河流自净能力,营造人水和谐的人居环境(见图1)。

生态岸线

生活岸线

生产岸线

为对珠江三角洲河涌岸线资源进行保护,首先应做好规划,在规划中明确岸线的功能分区,按照其分区规定相应的允许及禁止开发的相关要求;在其基础上划取岸线控制线、临水控制线及岸线保护线,以此作为审批及管理的依据。

3.4 清淤除污治理内源

由于珠江三角洲许多河涌长期接受工业废水和生活污水,污染物、生物残体和固体颗粒等沉入河底,形成较厚的黑色底泥,通过物理、化学及生物进行迁移和转化,影响上覆水体,另外,底泥耗氧还是河涌黑臭的重要原因之一。

河涌中即使是清洁底泥淤积,也会对河涌的稳定性带来影响,首先,河道淤积,断面面积减少,影响行洪;再次,内河河床淤积造成内河排水不畅,影响河涌的生态系统。对于淤积河段进行清淤,结合清淤对底泥污染严重的河段进行清污(清底泥)。

3.5 蓄引增容提高自净能力

随着经济社会的快速发展,珠江三角洲地区供水规模不断扩大,由于降雨量时间分布不均,旱季河流流量很小,甚至低于生态最小需水量,满足不了环境流量。因此,需要在治污的同时采取有效的水利工程增加水环境容量和水动力条件,从而提高水体自净能力。增加环境用水工程主要包括:蓄水工程调节枯水流量、引水工程增加环境流量、雨洪截排工程利用雨洪增加蓄水。蓄水工程是对原以发电、灌溉为主的水库,根据下游环境用水的要求,研究改变水库功能的可能,以及实施节水、新建扩建水库调蓄工程、水库联合调度等措施。引水工程是实施引水工程,以增加区内水环境容量,改善水环境。雨洪利用工程是在部分河道(河涌)使用深度污水处理厂退水作为环境用水的同时,开发利用城市雨洪,其工程措施有:河道(河涌)设置可升降的橡皮胶坝,增大蓄水容积,滞留雨洪,缓步释放;在河道(河涌)的适当位置设置蓄滞洪区,滞留雨洪;对境内人工湖进行挖深,增加湖水域面积和蓄水容积。

3.6 河流系统重构筑生态

在治污及增强水动力的基础上,通过物理、化学、生物、生态等措施进一步改善其生态系统,珠三角河涌采用的主要措施包括有:①建设生态河堤、恢复河流的自然形态,使传统的堤防融现代水利工程学、环境科学、生物科学、生态学、美学等学科为一体。②利用人工湿地净化环境,利于生物的多样性。③利用水陂跌水,设置增氧曝气设备,提高河涌水体含氧量,抑制厌氧微生物生长,恢复河涌喜氧生物活性,改善河涌水质。④设置生物浮岛,通过浮岛上的植物吸附水中氮磷等营养物质。⑤投放强化微生物,通过微生物处理有机废水。⑥水生动物栖息地重建,包括建设低坝并设置鱼道和产卵区构造、河流蜿蜒性的恢复、河流深槽和浅滩序列的重建等。

4 主要的工程案例

东引运河、寒溪河流域位于广东省东莞市西南部,流域总面积1 108.8 km2,地貌以丘陵台地、冲积平原为主。东引运河建成于1970年,为人工河道与天然河道相连而成,上游引水口位于桥头镇建塘口,无坝引水入小海河,于横沥半仙山入寒溪河,向下经东城、莞城、南城至虎门、长安排入珠江口,全长102.60 km。

按照“蓄、滞、截、排、挡”防洪体系的安排,东引运河、寒溪水流域的防洪减灾工程布局主要通过流域内松木山、黄牛埔、同沙、横岗4座中型水库蓄留部分洪水,消减洪峰流量,4库总控制面积231.1 km2,占全流域面积的21%,总库容1.7亿m3;利用现有滩地及规划的人工湿地增加流域内洪水的滞洪作用,可利用湿地共2处,分别是江子埔湿地和生态园三角洲湿地公园景区;为增加河道出口的排洪能力,针对东引运河天然河道与人工渠道相结合的实际,综合考虑各河段的最大过流能力,改扩建企石节制闸、峡口节制闸、镇口节制闸对流域洪水分区排泄,以及增设排洪泵站,解决峡口以上流域遭遇东江高水位以及虎门、长安地区遭遇外潮高水位不利情况时的排洪;通过岸线控制和堤防建设防御标准内的洪水,对横东桥—角社桥左岸,茶山大桥右岸、黄沙河口—峡口水闸、峡口—樟村、石鼓—港口大道,沙田大道—溪头水厂、太沙桥—磨碟口等7个卡口河段,按最小行洪宽度进行开卡,规划加固、新建的堤防236.18 km。

在截污治污及河道生态修复治理方面,结合水利工程及道路建设,将截污箱涵布置在堤路下方或内侧,实现运河清污分流,规划建设污水处理厂20座,总处理规模为421.5万t/d。在河道生态修复治理方面,重点从解决河道内源污染,恢复河道生态系统等方面着手,实现运河水功能目标,具体措施包括,利用现有的黄大仙(沙角)取水泵站及樟村泵站及新建建塘泵站,引东江水增加运河流量总计30 m3/s,以增加水环境容量;建设江子埔人工湿地、生态园三角洲人工湿地,总面积4.05 km2,对面源及河道水质进行净化;在市区河段樟村水质净化厂至新基河段设置固定式复氧曝气工程,在其他河道设置移动式人工曝气船等。

5 结语

珠江三角洲地区相当一部分河涌,特别是流经城市的河涌,河道萎缩、淤积严重,防洪治涝压力日益增大。与此同时,大量工业、生活污水未经处理直接排入河涌,导致河涌污染严重、水体发黑发臭、水生态环境遭到严重破坏,制约了河涌各种功能的有效发挥,无法满足人民群众对河涌功能的新要求。为此在传统的防洪排涝要求基础上,水利工作者应进一步转变理念,协同环保、住建等多部门实施截污治污、岸线保护、生态重构等,以实现河涌健康良性的发展。

[1] 梁海涛.广东省珠江三角洲河涌整治与修复规划[R].广州:广东省水利电力勘测设计研究院,2012.

[2] 姚铭,凌峰,李鲁健,等. 珠江三角洲城郊河涌综合整治工程实践研究[J].中国农村水利水电,2007(7):88-91.

[3] 邱维,汪传新,阮小燕. 广州市河涌截污存在的问题及对策[J].中国给水排水,2009(2):10-12.

[4] 刘钰澐.广州市河涌的生态修复技术研究[J].广东水利水电,2012(8):21-23.

[5] 曾宪岳,江修恭. 关于广州市河涌整治若干政策和技术问题的思考[J].广东水利水电,2011(3):7-10.

(本文责任编辑 马克俊)

Governance of the Pearl River Delta in Guangdong Province

LIU Xia

(Guangdong Hydropower Planning & Design Institute, Guangzhou 510635, China)

The problems that exist in water resources carrying capacity, channel plane and space, river water quality and watershed management of creek at Pearl River Delta, were analyzed. And then, governance ideas were put forward in the aspects of flood control and drainage, sewage interception and treatment, shoreline protection, dredging decontamination, capacity promotion by storage and water diversion projects, system reconfiguration etc.

creek; governance; ideas

2016-05-10;

2016-06-28

刘霞(1965),女,本科,教授级高级工程师,主要从事水利水电工程规划设计等工作。

TV85

A

1008-0112(2016)05-0001-04

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