黑臭水体实施方案编制要点解析

樊超 孙学良

摘 要：2015年国务院印发《水污染防治行动计划》以来，各地区各部门迅速行动，在治理城市黑臭水体方面取得积极进展。长治市是2018年全国黑臭水体治理示范城市之一，在深刻把握长治市水系现状、发展需求与面临形势的基础上，重点解析长治市黑臭水体建设的总体目标、技术路线、治理措施和机制体制建设等编制要点，以期为全国其他黑臭水体实施方案的编制提供思路与借鉴。

关键词：黑臭水体；实施方案；控源截污；内源治理

DOI 中图分类号 文献标识码A

Analysis of key points in the implementation of Black-odorous Water Bodies – Taking Shizi River in Changzhi City as an example

FAN Chao，SUN Xueliang

（Caupd Beijing Planning & Design Consultants Company， Beijing 10044）

Abstract： Since Water Pollution Control Action Plan was published by the State Council in 2015， various departments in various regions have acted swiftly and made positive progress in the treatment of urban Black-odorous Water Bodies. Changzhi city is one of the national Black-odorous Water Bodies treatment demonstration cities in 2018. On the basis of profoundly grasping the current situation， development needs and facing situation of Changzhi Citys water system， if focuses on the overall objectives， technical routes， governance measures and construction of Changzhi Citys black and odorous water bodies. Key points for the establishment of the mechanism system， etc.， in order to provide ideas and reference for the preparation of other Black-odorous Water Bodies implementation programs in the country.

Key words： Black-odorous Water Bodies； Work plan； control source interception； endogenous governance

長治市市委、市政府对黑臭水体整治高度重视，根据《城市黑臭水体整治工作指南》，按照“控源截污、内源治理、生态修复、活水保质、长‘制′久清””的基本技术路线，对建成区内的黑臭水体进行综合治理。

“三河一渠”是长治市主城区的环城水系，其主要河道包括石子河、黑水河、南护城河和东防洪渠，它们贯穿于长治市主城区的北、西、南、东四个方位。

目前，“三河一渠综合治理工程（二期）”已实施完成，黑臭水体整治效果明显，河道景观效果及生态环境大幅提升。但对于石子河，其城区段未进行系统、全面的治理，截污系统等市政设施不完善、部分河段防洪不达标，河道存在黑臭水体，生态环境恶化；石子河在长治市建成区范围内，为公告的长治市建成区黑臭水体治理项目。

1 石子河现状基本情况

石子河发源于壶关县十里村，由东向西从市区北部穿越而过，经邱村至北寨出境，汇入浊漳南源，属海河流域，建成区内河道长度12.14 km，排水分区面积 48.09 km2，河道宽度25 m左右，比降5‰。石子河未进行黑臭水体改造，且河道挤占严重，对泄洪也有严重影响，防洪标准不达50年一遇。

2 问题与需求分析

石子河穿城而过，位于老城北部。根据用地规划，石子河上游段周边未来主要为公园绿地、居住用地、教育用地、商业用地等，周边未来人群聚集，流量较大；石子河下游段用地性质主要有行政办公用地、居住用地、公园绿地、商业用地、排水设施用地等。根据绿地规划，石子河在城市绿地系统中的定位为石子河带状公园；石子河下游段东西向河段为石子河湿地植物园，南北向河段是漳泽湖郊野公园的一部分。由于河道两岸污水收集系统不完善，左右岸均存在生活污水直排入河现象。根据相关资料显示，石子河上有河头桥和暴马2个固定监测断面，河头桥断面位于石子河上游壶关县境内，暴马断面位于长治市主城暴马村。据调查，这2个固定监测断面水质现状为劣Ⅴ类，部分河段存在黑臭现象，石子河水质综合评价为劣Ⅴ类，其污染源主要有以下几方面。

2.1生活污水直排，河道水体黑臭

石子河东西向贯穿长治中心城区，沿线河道污染物主要来自东外环段、桃源村南段、十中桥段、桃花街段、蒋村南段和蒋村北段6处污水直排口。

污染源晴天主要为城中村居民生活污水以及新建小区污水直排进入河道；雨天为雨污合流，混合的雨污水经溢流口进入河道，对河道水质造成污染。

2.2城市初期雨水面源污染

城市初雨面源污染源主要指降雨初期城区屋面、道路雨水径流污染，主要为空气中的汽车尾气，以及冲刷屋面、硬质路面等带来的污染物，存在散排的雨水和无规则排放的污水汇入。

2.3农业面源污染

石子河上下游农田分布较多，农田中的土粒、氮素、磷素、农药重金属、农村禽畜类粪便与生活垃圾等有机或无机物质，在降水和径流冲刷作用下，通过农田地表径流、农田排水和地下渗漏，使大量污染物进入石子河。

2.4合流制溢流污染

石子河片区以合流制排水体制为主，旱季污水通过截污箱涵输送至长治市污水处理厂。雨季受管网排水能力限制，部分雨水、污水溢流至河道，影响河道水质。

2.5污水处理厂出水污染

目前，长治市污水处理厂日处理污水量16万m3/d，出水水质不满足《地表水环境质量标准》V类标准，对石子河水质造成一定的污染。

3 治理目标

按照海绵城市的建设理念，通过控源截污、内源治理、生态修复、活水保质等措施，到2020年长治建成区内全部消除黑臭水体，石子河等水质全面提升，达到《地表水环境质量标准》V类标准。石子河削减径流污染，完善城镇污水收集处理系统，有效建立生活垃圾清运处置体系。

4 黑臭水体治理设计

4.1总体思路

4.1.1综合整治原则

（1）控源为本。河道水质修复以污染源控制为基础，通过制定合理的截污工程技术方案，将相关河道及相应支流的沿岸居民生活污水、农业污水、生活垃圾及初期雨水等各种点源、面源污水截流纳入污水处理系统； 在满足环境容量的基础上，实现水体收纳污染负荷的总量和浓度控制。

（2）优水为先。将污水厂尾水经深度处理及生态处理，满足河道水质保持及生态建设需求的水质后，可作为城市水体的补水水源，改善各河道的水动力流态，实现水体的良性循环，解决由于水质问题而引起的水流缓滞、污染物沉积、水体自净能力退化甚至丧失以及一系列由此引发的水环境问题。

（3）生态保育。在实现控源和调配目标的基础上，借助工程技术措施，实施石子河河底泥清淤、河道疏浚，通过综合技术措施与管理手段，实现底泥长期稳定的控制与管理。空间上，针对目前城区段水体的现状，提出切实可行的技术手段与实施措施；时间上，依据生态学原理，通过以生物生态操控为主的生态恢复与构建技术途径，全面修复石子河的多元水生态系统，达到水体水质生态化的保育目标。

（4）景观协调。分析水体各空间内的景观需求，对沿河两岸进行景观打造，实现黑臭河道治理技术与景观效应的协调一致，形成人水和谐的生态水系。

4.1.2技术路线

基于上述石子河水质修复和生态建设方案的制定原则，本方案的技术路线如下图所示。

4.1.3总体方案

本工程整治总体思路是“控源截污、内源治理、生态修复、活水保质、能力建设”，包括几大方面重点内容：

（1）控源截污。长治市中心城区市政基础建设中形成了合流制排水系统的格局，雨污水排水体系的不完善是导致大量城市污水直接排入石子河的主要原因，是河道污染、全年黑臭的最主要的原因。结合目前已实施及正在实施的截污治污工程的经验和教训，考虑到施工难度、工程投资、实施周期、社会影响等因素，对城区段河道进行截污治污。

（2）内源治理。河道大量的污染底泥的存在是个潜在的巨大污染源，在很长时期内将对水质改善及生态恢复产生不利影响。河道表层浮泥层常在高气温及低水位时因较高水流流速作用下，极易起浮形成黑色水带，两岸高滩上污泥及垃圾在低水位时露出水面，有碍观瞻，破坏景观，同时亦对市民治理河道的决心与信心带来负面影响。清淤工程在把握河道现状的基础上，把握清淤原则，研究国内外最新的水利清淤技术，调查石子河需要重点清淤段，对河道进行清淤。

（3）生态修复。河道生态建设以“水清、流畅、岸固、景美”为目标，以“生态处理、循环持续发展”为原则，在美化环境的同时，利用生态循环，达到修复水体、改善环境的效果。这种生态循环的生物处理形式，利用水体营养物——水生植物——水生动物形成的生物链，去除水体中氮、磷等有机污染物的。生态处理的特点明显区别于其它水体处理方式：

1）可持续性，无二次污染；

2）水体净化与景观美化相结合；

3）增加了水环境的生物多样性，促进了生态平衡，增加了水体自净能力。

（4）活水保质。黑臭河道旱季无水流动，缺乏足够的水体容积、清洁的补充水源和及时的换水周期安排，河道底泥沉积严重，整个河道已丧失了景观清洁河道应具有的生物多样性特征，水质严重恶化，为劣 V 类水体。黑臭河道整治的根本目的是在截污治污、河道整治及生态治理的基础上，寻找能够经常性维持河道的景观功能的工程实现方案、补水运行及管理机制。目前可以提供给三条河流的潜在补水水源有上游申村水库水源、污水厂处理后尾水以及地表径流雨水等。在分析各种补充水源的可行性上，根据城市总体补水安排原则、不同的季节的计划安排，进行一次性换水与经常补水之间不同水源的优化组合，目的是突出补水水源可实施性及经济性。

（5）能力建设。建立河道管理体系、研究运行维护措施和事故应急状态下的应对措施。

4.2石子河黑臭水体治理措施

4.2.1控源截污

4.2.1.1雨水径流污染控制

結合长治市区域位置特点、土壤条件、地形地势等，借鉴国外已有降雨径流管理导则的相关要求，结合国内已有低影响开发应用的经验，初步选择下凹式绿地、透水铺装、生物滞留设施、植草沟以及雨水调蓄池等低影响开发措施构建长治海绵城市低影响开发技术体系。

长治市老城区面积较大，海绵改造难度较高，以云步小区为例，进行海绵改造。云步小区建筑密度较高，人口密集，适合建设分散的、立体化的海绵设施，海绵城市技术手段以渗、滞为主。

降落在屋面（普通屋面和绿色屋面）的雨水进入高位花坛和雨水桶，并溢流进入低势绿地，雨水桶中雨水就近作为绿化用水。降落在小区道路等其他硬化地面的雨水，应利用渗透铺装、下沉式绿地、渗透管沟、雨水花园等设施对径流进行净化、消纳，超标准雨水可就近排入雨水管道。在雨水口可设置截污挂篮、旋流沉沙等设施截留污染物。经处理后的雨水一部分可下渗或排入雨水管，进行间接利用，另一部分可进入雨水池和景观水体进行调蓄、储存，经过滤消毒后集中配水，用于绿化灌溉、景观水体补水和道路浇洒等。

4.2.1.2污水直排治理

（1）石子河上游片区治理方案

上游共有排污口 4 个，主要分布于城乡结合部地区，以农村生活污水为主，根据《长治市城市总体规划》该区域主要以居住用地为主。

规划该区域近期沿河建设截污管道，杜绝旱季污水进入河道，根据《长治市排水专项规划》中明确城区平均比流量为0.40-0.48 L/s*ha，本方案中取0.45 L/s*ha，经计算，该片区污水量为8700 m3/天，综合考虑上游承接水量、环境、经济效益等因素，规划沿石子河两岸建设DN1200管道6 km。

（2）石子河下游片区治理

石子河下游西环路西侧共有污水排污口 2 个，主要分布西环路以西，以农村生活污水为主，根据《长治市城市总体规划》该区域主要防护绿地为主。

规划该区域近期沿河建设截污管道，杜绝旱季污水进入河道，根据《长治市排水专项规划》中明确城区平均比流量为0.40-0.48 L/s*ha，本方案中取0.45 L/s*ha，经计算，该片区污水量为：4500 m3/天，综合考虑环境、经济效益，规划沿石子河两岸建设DN1200管道4km，庄内配套管网12千米。

石子河下游，迎宾大道-浊漳南源共有污水排污口2个，以农村生活污水为主，根据《长治市城市总体规划》该区域用地性质为生态湿地。

该区域距污水处理厂距离较远且地面高程较低，近期无敷设截污干管计划，为杜绝旱季污水进入河道，规划在污水较集中城郊村落布置临时污水处理站，根据《长治市排水专项规划》城区平均比流量为0.40-0.48 L/s*ha，本方案中取0.45 L/s*ha，经计算，该片区污水量为：11000 m3/天，布置污水处理站4座，处理规模为12000 m3/天。规划建设村内配套管网30 km。

4.2.1.3合流制溢流污染治理

（1）设置CSO调蓄池

石子河贯穿长治市中心城区，上游承雨面积较大，污水处理厂处理规模有限，导致雨季雨污水在污水处理厂厂前超越或积存于截污箱涵中，规划在污水处理厂上游修建合流制调蓄池。

采取集中式合流制调蓄池

选取集中式调蓄池，优势在于便于维护、管理，对建设用地要求较低，可采用地下式调蓄池，修建在广场、公园绿地下方，但单次建设投资较大，雨水调蓄不灵活。

采取分散式合流制调蓄池

选取分散式调蓄池，优势在于单次建设成本较低，可分批次建设，雨水调蓄较为灵活，但对用地条件较为苛刻，且后期维护成本较高。综合经济、环境效益收益，本方案选用集中式调蓄设施，主要建设在太行公园、人民公园、石子河、黑水河江边绿带内。

（2）设置溢流口生态净化设施

由于长治市区降雨期比较集中，且瞬时降雨强度大，雨水冲刷路面将大量污染物和泥沙携带至清水河。如不采取适宜的治理措施，将会引起降雨期河水污染负荷增加、水质恶化等问题。因此，方案设计该溢流口位置采取砾间过滤净化+生态塘净化的综合处理措施。雨水经溢流口排出后，首先经缓冲带缓冲，降低雨水流速，同时过滤掉大颗粒杂质；经缓冲后的雨水进入生态塘，通过生态塘内的沉淀和生态吸附作用去除部分颗粒杂质和有机污染物；生态塘出水经过砾间净化区的吸附过滤和植物降解，实现水质净化处理后渗流至河道，作为河道的清洁补水。

通过对该溢流口溢流时间和溢流量的核算，设计在溢流口位置建设净化单元，实现雨水净化作用。

4.2.2内源治理

4.2.2.1清淤工程

石子河两岸为建成区，根据山西地区清淤工程现状，采用陆地机械的干法清淤方式，挖机将淤泥挖出后，由卡车运送1 km 将淤泥运至指定的淤泥处理场地，采用脱水固结一体化的处理工艺，使得淤泥脱水固结。处理后的淤泥含水率至 35%～40%，体积缩小为水下方的35%～45%，采用卡车外运15 km至指定的弃土场。

4.2.2.2岸线垃圾、河道漂浮物治理

为全面提升长治市的环卫行业管理、技术装备水平和应急保障能力。长治市推行环卫一体化相关措施。

城乡环卫一体化是按照科学发展观的要求，将城市与农村的环卫工作放在同等重要的位置，通过统一规划，统一安排，科学有序地开展城乡环境卫生一体化工作，彻底解决农村环卫事业发展滞后、垃圾围村、环境脏乱差的问题。

4.2.3生态修复

4.2.3.1岸线修复

结合河道水位进行岸线设计，枯水位/常水位以下铺设砾石；枯水位/常水位和5年一遇水位区位间采用生态驳岸加固；在河道内种植水生植物、建设人工浮岛，净化水质。

4.2.3.2人工湿地生态净化

人工湿地技术理念来源于自然湿地系统，利用基质-微生物-植物这个复合的生态系统，综合物理、化学和生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、共沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对废水中有害物质的去除，同时通过营养物质和水分的循环，实现废水的资源化和无害化。

4.2.3.3人工增氧

維持水体的富氧环境，满足污染物氧化降解、好氧生化降解、铁、硫循环、水生动植物呼吸等各方面对氧的需求是创造水体自然环境和恢复自然水性状的关键。

4.2.4活水保质

4.2.4.1引水水源

污水处理厂二期工程运行处理的中水，可作为三河一渠景观用水水源。

4.2.4.2补水工程

（1）石子河上游。

现状补水管网已铺设至石子河十中桥上游，新建管道与原有补水管道衔接，沿石子河右岸新建约 1300m PE 管道（DN400）向石子河上游补水，在河头桥下游设置 1 处补水口。

（2）石子河下游

下游利用现状已建成的补水管网，沿途增设4处补水口，分别位于a.“三河一渠”八号橡胶坝下游左岸；b.邱村桥下游左岸；c.污水处理厂处右岸；d.铁路下游左岸，补水口采用电动闸阀可实现远程控制，实现对石子河下游段补水，增强石子河水体的流动性，从而增强水体自净能力。

5 预期治理水质效果

根据 2016 年 4 月，长治市人民政府所发布《长治市水污染防治工作方案》 （长政发【2016】 12 号），控制石子河上下游的水污染，全面截流河道沿岸点源旱季污水，实现旱季污水100%截流，减轻雨季地表径流污染。到2020年，长治市建成区黑臭水体基本消除；整治后石子河上下游远期水体主要指标达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）V类标准。

6 创新机制：厂—网—河（湖）一体化运作示范

“厂—网—河（湖） ”一体化运营可有利于实现管网收集传输、水厂处理、河流消纳的污水处理全过程统筹协调，可保证污水处理厂进厂污水符合设计要求，保障其运行安全。

为加快递长治市“厂—网—河（湖）”一体化运营建设，长治市住房保障和城乡建设管理局发布《长治市住房保障和城乡建设和管理局关于主城区生活污水处理开展一体化管理工作的通知》（以下简称《通知》）。要求长治市排水管理处牵头负责“厂—网—河（湖）”一体化工作，督促市政管理处、河道管理处、长治市首创水务公司履行职责，形成“厂—网—（河）湖”一体化综合管理协调体系。

7 结语

黑臭水体治理是一个长期的任务，也是一项复杂的系统性工程。长治市通过黑臭水体实施方案的编制，从前端整体规划设计开始，结合控源截污、点源治理、面源控制、河道清淤、水体生态治理、岸坡景观治理等多维因素，系统性开展黑臭水体治理，切实做好黑臭水体整治工作，并为全国其他黑臭水体实施方案的编制提供思路与借鉴。

参考文献

[1]王晓璐， 胡龙. 上海市老旧小区海绵城市改造设计要点及案例分析[J]. 中国市政工程，2018， 5（200）： 82-86.

通讯作者：

樊超（1983—），男，硕士。研究方向：黑臭水体、海绵城市。