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河道暗渠化是城市快速发展的产物,是将天然存在的河道通过硬化、拓宽、取直、加盖等方式逐步改造为集排污、泄洪为一体的“城市下水道”。河流暗渠在防洪排涝和拓宽城市建设用地方面具有显著的优势,促进了城市化的发展进程[1-2]。我国大部分城市发展始于20世纪80年代,在以经济建设为中心,大力发展生产力的时代背景下,不可避免地忽略了对城市基础设施的长期规划,导致城市环境基础设施建设与社会经济发展不协调,城市市政管网与污水厂建设速度远远低于人口增长[3]。随着城市人口的迅速增长和社会经济的快速发展,河道暗渠生态环境问题日益凸显[4-6]。暗渠段水环境问题成为城市河流水环境提升的痼疾,故迫切需要对此进行深入的研究。
长期以来,因人们本身环境保护意识较为薄弱,暗渠彻底成为藏污纳垢的“下水道”,暗渠的存在不仅破坏了河流岸边带的生态环境,也影响着城市河流自然景观的连贯性[7-10]。居民产生的垃圾及河道淤泥在进入大量污水涌入的暗渠段后,由于其空间密闭狭小及长期缺少活水的补充使得水体发黑发臭;此外,暗渠段大量垃圾和淤泥的存在影响了河流行洪能力;人口密集区域部分渠段处于停车场或交通要道的底部,持续性的荷载冲击影响着暗渠段的结构稳定,对城市地面的安全也构成了严重的威胁[11-12]。河流暗渠的形成原因复杂,解决时牵扯到环保、水务、基建等多部门。因此,对城市河流暗渠段主要问题进行研究,对提供科学合理的暗渠解决方案具有重要意义[13-14]。
为了探讨暗渠段对城市河流水环境的影响,本研究以我国人口密度大、城市发展速度快的代表城市—深圳为研究对象,对深圳市龙华区观澜河流域主要支流暗渠段进行了实地踏查、水质分析,并结合对暗渠资料的查阅,研究了暗渠的存在对水质的具体影响,得出其主要污染物的产生因素;在当前的暗渠境况下,提出了如何缓解水体污染的有效措施,研究结果可为河流暗渠的治理提供参考。
暗渠段对城市河流水环境的影响
Influence of underdrain on the urban river water quality
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摘要: 河道暗渠化是影响城市建成区河流黑臭水体治理的重要因素,为探究河道暗渠化对城市河流水环境的影响,以深圳市龙华区观澜河流域主要支流暗渠为研究对象,通过现场勘查并结合暗渠段水质分析,探讨了暗渠段主要环境问题,并分析了暗渠对河流水质的影响。结果表明:暗渠段对城市河流水质的影响是显著的,主要污染物为氨氮和总磷;污染最为严重的塘水围氨氮的平均值为22.29 mg·L−1,为重度黑臭水体氨氮标准(15 mg·L−1)的1.49倍,而其氧化还原电位的平均值为−154 mV,远低于轻度黑臭水体标准(50 mV),其中最低值为−190 mV,接近于重度黑臭水体的标准值(−200 mV)。在明渠-暗渠-明渠分布的空间格局中,暗渠内淤泥的大量累积、垃圾的清理不及时、污水排口的封堵不彻底等是造成暗渠段水质恶化的主要原因。在工程解决措施上,应结合区域城市发展规划,遵循“定位、揭盖、加窗、联涵、疏泥”十字方针,通过顶层覆盖物拆除或开窗、挡墙拆除或加固、污水收集与处理、淤泥与垃圾的清除等工程措施实现暗渠段污染的消除。以上研究结果可为城市河流黑臭水体治理和河流暗渠环境综合整治提供参考。Abstract: The underdrain of urban river is an important factor affecting the treatment of black and odorous water in urban built-up areas. The underdrain in the main branches of Guanlan river watershed in Longhua district of Shenzhen was taken as the research object to investigate the effect of underdrain in the urban river on its water environment. Through field investigation and water quality analysis of the underdrain section, the main environmental problems of the underdrain were identified, and its influence on the river water quality was analyzed. The results showed that underdrain had significant effect on the river water quality, the main pollutants were ammonia nitrogen (NH3-N) and total phosphorus (TP). The average content of NH3-N was 22.29 mg·L−1 in the most seriously polluted Tangshuiwei, and it was 1.49 times as high as the NH3-N standard for severe black and odorous water (15 mg·L−1), while an average oxidation-reduction potential (ORP) was −154 mV, and lower than the standard for mildly black and odorous water (50 mV), of which the lowest value was −190 mV and close to the standard value for severe black and odorous water (−200 mV). In the spatial distribution pattern of open channel, underdrain and open channel, the large silt accumulation in the underdrain, garbage failed to clean in time and the incomplete sealing of sewage outfall resulted in the deteriorated water quality in the underdrain. In terms of engineering solution measures, it is necessary to combine with regional urban development planning and follow the ten-character policy of “positioning, uncovered, windowing, connect the underdrain and dredging”, and eliminate the pollution of underdrain sections by removing or opening windows on the top floor coverings, removing or reinforcing retaining walls, sewage collection and treatment, silt and garbage removal and other engineering measures. This study will provide important technical support for the black and odorous water treatment in urban rivers and the comprehensive improvement of river underdrain environment.
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Key words:
- underdrain /
- urban river /
- water quality /
- black and odorous water
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表 1 观澜河流域龙华区段主要支流暗渠概况
Table 1. Survey of underdrains in Longhua district section of the Guanlan river basin
支流名称 暗渠现状 汇水
面积/km2黑臭水体
长度/km截污形式 段数 总长/m 上部构筑物 沉积物平均深度/cm 塘水围 5 922.30 商业楼 15 2.50 1.00 临时设总口截污 上芬水 6 2 593.20 道路 13 8.40 2.80 暗渠出口总口截污堰 长坑水 11 2 878.10 道路 15 3.96 3.11 暗渠出口总口截污 丹坑水 18 1 987.30 居民楼 15 3.86 3.80 暗渠出口总口截污 横坑水 8 1 257.30 商业街居民楼 15 2.30 1.50 暗渠内设截污管进行沿河截污 樟坑径河 46 2 493.20 道路 17 18.43 10.88 暗渠两侧建有截污墙 大水坑水 8 185.70 道路 8 5.30 4.67 均设砖砌截流墙 表 2 理化指标相关分析
Table 2. Correlation analysis of physical and chemical indicators
项目 SRP TP NH3-N NO3-N COD TN ORP −0.694** −0.745** −0.836** 0.295 −0.248 −0.629** TDS 0.859** 0.832** 0.726** 0.050 0.628** 0.640** 注:**表示P<0.01,显著相关。 -
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