以流域为单元的深圳市龙岗河全面消除黑臭水体设计

郑 政

(深圳市水务规划设计院股份有限公司，广东 深圳 518001)

1 项目建设背景

龙岗河流域位于深圳市东北部，是东江二级支流淡水河的上游段，发源于梧桐山北麓，深圳境内流经龙岗区、坪山区，在吓陂村附近进入惠州市。田坑水河口以上集雨面积364.4km2，干流河长21km，河流平均比降2.7‰。其中龙岗区辖区范围集雨面积258km2，包括37条河流、总河长155.75km。龙岗区内建成区面积为137.3km2，居住人口达226万人，具有显著的高密集度大城市的特点。

龙岗河位于东深供水大园抽水站上游，直接制约粤港澳大湾区供水安全，其水质达标是关系健康东江水源的重要基础。自2005年以后，龙岗河流域龙岗区内陆续开展了污水厂及干支管网建设、干流及主要支流综合整治等相关工作，龙岗河干流吓陂交接断面自2013年起已基本实现水质考核达标。但由于辖区内建成区面积大，改革开放40多年来的历史欠帐也较大，截止2018年底，龙岗河干流及5条主要支流虽已实现消除黑臭的阶段性目标，但流域内仍存在296处黑臭水体。黑臭水体的大量存在必然影响已达标河道的长治久清，更和国家、广东省对深圳市于2019年底全面消除黑臭的要求以及龙岗区的高标准城市发展定位严重不匹配。为此，龙岗区提出以区委主要领导亲自挂帅“治水深调研”模式，在全面调研分析龙岗区现状水“问题”基础上，围绕龙岗水环境长制久清及可持续发展总体要求，分阶段提出未来2019—2021年的行动指南，其中以全面消除黑臭为目标，提出实施2019年龙岗区龙岗河流域消除黑臭及河流水质保障工程建设项目。

2 建设任务规模

项目以龙岗河流域为研究对象，以龙岗辖区内为工程建设范围。结合招标文件及上层次的建设要求，项目紧紧围绕小微黑臭水体治理、干支流水质达标两大任务，通过岸上分片正本清源及雨污分流全覆盖，提升污水收集能力，针对现有污水量缺口增设污水分散处理设施，提高污水处理能力，基于已建沿河截流系统，结合分片分流完善分片调蓄系统，消减雨季入河污染负荷，提高水质保障率。通过上述任务和措施实现全面消除黑臭及河流水质基本稳定达标的目标。2019年建设项目总投资90亿元，根据建设任务的轻重缓急及立项时间，项目分两期实施，一二期分别投资为38亿元和52亿元。

3 治水技术路线

3.1 重难点及对策

龙岗河是高度城市化的跨市域水源保护区河

流，见表1。结合“厂、网、河、源”水务全要素的分析，归纳出在流域层面实现全面消黑目标需攻克的五大技术重难点：

表1 工程治理目标

(1)“外水”难控——丁山河、黄沙河、黄沙河左支流上游位于惠州市，深惠治理不协同增大交接断面水质达标难度。2019年项目目标实现还需对惠州侧约7万t/d的不达标来水提出管控措施。

(2)“边界”难定——2018年以前水务项目主要以单个独立工程为主，项目内容及建设主体存在割裂、系统性不强等问题。因相关工程建设边界交叉多、已建在建工程效果直接关系治理目标可达性，2019年项目需全面准确评估2018年前相关工程边界及实施效果。

(3)“暗河”难治——流域内河道名录内暗涵共计43.594km(79段)，2018年前仅完成整治2.5km(16段)。虽暗涵分布广且建设条件差、系统治理风险大且收效慢，但事关基流释放效果及河流水质保障。2019年项目需以消总口、保障基流通道为目标开展暗涵整治。

(4)“管网”难织——早期城市无序开发建设的部分排水设施路径隐蔽，加之项目建设工期紧增大了排水调查溯源难度。2019年项目要实现雨污分流正本清源分片覆盖效果，需重点把控污染源排查基础资料的准确性。

(5)“水位”难降——流域内各污水厂普遍存在前池及末端干管高水位运行情况，加大了市政管道渗漏和沿河截污系统溢流风险，并对干管系统排查造成很大制约。2019年项目还需对污水厂网降水位提出管控要求。

3.2 技术路线

针对上述重难点，本次设计遵循“全流域统筹、厂网河源系统治理”的原则，在全面分析上位规划计划、已建在建工程、现状管理养护等现状边界基础上，提出龙岗河流域现状存在的八大问题。在此基础上结合建设任务及目标要求，按“以河道为中心、以管网为基础、以海绵为手段、以目标为导向、工程与非工程措施相结合”的思路，提出2019年拟建设项目的整治任务及分阶段目标措施。通过问题导向和目标导向的双约束边界分析，确保了目标和任务措施的匹配性及可达性，并形成水体治理、面源污染防治、厂网完善、智慧水务等四大工程建设体系，如图1所示。

图1 龙岗河流域治理技术路线

4 工程体系设计

4.1 水体治理工程

2019年需完成37段黑臭河段、259个黑臭小微水体整治，其中黑臭小微水体又包括小汊流44段、小湖塘39座、小沟渠176段。各黑臭水体均按其集雨或排水服务面积划分小流域单元开展综合整治，相关治理技术方案及工程布局如图2所示。其中涉及水污染治理内容纳入分属面源污染防治、厂网完善工程体系，其余主要工程内容如下。

图2 全面消除黑臭技术方案及工程布局

4.1.1河渠岸线整理

按防洪治污相结合的原则，对存在安全隐患的14条小微水体采取岸墙拆除重建、加固等措施，消除安全隐患段长14km。

4.1.2河湖生态补水

按优先利用基流及非供水水库水源、充分利用再生水资源的原则，2019年结合截污治污释放4.16万m3/d山体清洁基流，在已建龙岗河干流横岭厂、横岗再生水厂等补水干管基础上，新建横岭厂南线、横岭厂北线、梧桐山河、大康河等再生水补水系统，基本形成流域层面的“多源补水、三水互济、全域覆盖”的流域补水骨干工程体系。

4.1.3湖塘生态修复

按点面源控制、生态修复综合治理的原则，通过排放口接驳完善、驳岸清杂、湖塘曝气、底泥清淤、补水换水等工程措施，使39座湖塘水体达到不黑不臭。在此基础上，通过构建微生物群落、水生植物和食物链系统，进一步修复湖塘生态。

4.2 面源污染防治工程

4.2.1重点面源污染防治

对流域内51处农贸市场、旧村等“散乱污”监管薄弱场所采取新建环保雨水口、隔油池、弃流井等措施进行整治。

4.2.2调蓄池工程

结合干支流已建沿河截流系统、污水处理设施布局、分片雨污分流及正本清源覆盖等边界分析，对面源污染风险等级高、近期分流制改造难度大等区域增设6处集散结合的调蓄池，总规模为36.5万m3。

4.3 厂网完善工程

4.3.1污水处理提标拓能优化布局

龙岗河流域现有污水厂4座(合计80万t/d)、分散污水处理站2座(合计3万t/d)，对上述污水处理设施实施提标改造，将出水标准提升到准Ⅳ类，确保河流补水水质达标。

图3 面源污染防治工程体系布局图

图4 厂网完善工程体系布局图

为解决龙岗河末端箱涵溢流问题，提高污水处理能力，同时兼顾降雨期间溢流污染及面源污染的处理问题，2019年在丁山河、同乐河、回龙河新建3座分散污水处理站，总处理规模为13万t/d，出水标准为准Ⅳ类。

上述工程建设后，流域形成“四厂五站”的污水处理布局，总污水处理规模达到96万t/d。

4.3.2雨污分流管网及正本清源分片覆盖

以横岗、横岭两大中心厂服务范围为研究对象，按“建设一片、联网一片”的原则，构建“立管—小区接驳管—支管—次干管—主干管—污水处理设施”的路径封闭、接驳顺畅、运转高效的污水收集系统，同时修复存量缺陷管网31.4km。2019年项目实施后，流域污水管网建成率和正本清源覆盖率分别提升到89%、72%。

4.4 智慧水务

在已有水质自动监测站的基础上，利用物联网技术对干支流汇合口及考核断面、调蓄池进水控制断面、河流区域交接断面、暗涵出口等重要部位建设水质在线监测站，实现对重要断面水环境100%的立体感知，为精准分析预判河流水质、科学管养调度提供数据基础，为河流水质稳定达标提供决策支撑。流域内共布置33个监测点，其中7个监测点已建成，2019年新建26处。

图5 白石塘水暗涵整治前后对比

图6 龙岗河干支流治理成效分析

5 工程实施效果

2019年龙岗区龙岗河流域消除黑臭及河流水质保障工程除调蓄池工程外，目前已基本完工，根据实际跟踪情况对工程设计效果进行后评价分析。

5.1 全面消除黑臭效果

2019年底相关工程实施完成后，深圳市水务局组织专家组对龙岗区全面消黑工作进行检查和评议，龙岗河流域37段河段、259个小微水体全面消除黑臭整治成效得到专家认可，全部通过验收。为确保长治久清的整治效果，龙岗区采取管养分离模式，专项落实各河道、小微水体的管养经费，通过社会化购买服务委托专业公司开展日常管护。

5.2 河流水质达标效果

2019年消黑工程完成后，除丁山河、黄沙河受惠州来水影响外，其余各主要一级支流考核断面水质均已基本稳定达标。自2019年11月起，龙岗河下游省考西湖村断面已稳定达标。龙岗河流域调蓄池工程预计于2021年建成，结合2020年后相关工程措施，龙岗河干支流河流水质及污水处理效率将得到进一步的提升。

6 结语

(1)深圳于2019年底在全国率先实现全市域消除黑臭水体、河流考核断面水质全部达到Ⅴ类，“流域统筹、系统治理”便是其中的最宝贵经验之一。具体到龙岗河流域层面，仍坚持按黑臭小微水体汇水范围划分小流域单元实施水环境综合整治。龙岗河流域的全面消黑治理实践为深圳市探索走出一条超大城市超常规治水新路提供了龙岗案例。

(2)对流域层面的全面消除黑臭工程的规划设计，应基于厂网河源全要素的分析找准问题及重难点、因地制宜合理确定综合治理技术路线，并注重问题目标双导向、工程与非工程措施相结合、目标措施的匹配性和可达性。

(3)龙岗河流域按“全流域统筹、厂网河源系统治理”的思路，形成水体治理、面源污染防治、厂网完善、智慧水务等四大工程建设体系。项目建设后全面消除了37段河段、259个小微等黑臭水体，深惠吓陂交接断面和各主要支流水质均实现达标，较好实现了项目设计建设目标。

(4)全面消除黑臭是一个系统工程，在持续推进2020年及以后相关工程同时，还应做好上下游协同治理、建管并重，确保全面消黑成效的长制久清。龙岗河流域在市域层面应协调惠州市同步加快上游丁山河、黄沙河支流整治，在市内层面还应加强存量及新建水务设施的日常管养，并进一步强化散乱污企业监管、提升城市环卫管控水平。