长江大保护背景下九江城市水环境综合治理规划的思考与实践

(整期优先)网络出版时间:2022-08-15
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长江大保护背景下九江城市水环境综合治理规划的思考与实践

陈江海1,2,郑思远2,朱红伟2

1.三峡智慧水务科技有限公司,上海200335;2.上海勘测设计研究院有限公司,上海 200335

摘要:根据长江经济带城市水环境特点和治水难点,探索城市水环境综合治理规划新模式。以九江市为实践,统筹城市水循环,以城市水环境改善为核心目标,以问题为导向,以污染总量控制为依据,提出统筹全过程、覆盖全要素、突出关键点的城市水环境系统治理思路和分区分期差异化施策的城市水环境治理方案,用以指导水环境综合治理项目的有序推进,以期为长江经济带其他城市水环境综合治理规划的开展提供借鉴,推动长江经济带高质量发展。

关键词:城市水环境;系统治理;差异化施策;厂网一体化

Reflection and practices on comprehensive treatment planningof urban water environment — Taking Jiujiangcity as an example

Chen Jianghai, Zheng Siyuan, Zhu Hongwei, Chen Xiang, Xuan Yongqi

(Shanghai Investigation, Design & Research InstitudeCo., Ltd, Shanghai 200335)

Abstract:Considering the characteristics of urban water environment and the difficulties of water control inYangtze River economic belt, a new model on comprehensive treatment planning ofurban water environment is explored. TakingJiujiangcity as an example,considering urban water cycle as a whole, with the improvement of urban water environment as the core objective, problemoriented and the total pollution control as the basis, this paper puts forward the idea of urban water environment treatment, which covers the whole process and all elements, and highlightsthe key points, also puts forward the urban water environment treatment scheme with differentiated measures in different regions and stages, to orderly promote the water environment treatment projects, to provide reference for other cities in the Yangtze River economic belt, and finally to promote itshigh-quality development.

Keywords:urban water environment; comprehensive regulation; differentiated scheme; integration of sewage plant and network

近年来,随着我国经济社会持续高速发展和人口大幅增加,生产、生活及生态用水矛盾突出,生产、生活用水挤占河道生态环境用水现象较为普遍。长江经济带城市发展快、人口密度大、城镇化率高,是我国经济重心所在[1],但伴随的污水排放总量大、强度高的现象也更具典型,水环境形势更为严峻[2,3]。自长江经济带生态优先、绿色发展总体战略的明确,推动了城市水环境治理工作的开展[4]。规划先行,作为水环境治理工作的顶层设计,长江大保护背景下的城市水环境综合治理规划需要探索新模式。

长江大保护背景下的城市水环境综合治理规划关键要关注以下几个问题:(1)说清城市水环境问题,针对城市水系统基础信息缺少的普遍问题[5],做实本底调查,摸清城市水系、污染源、排水设施、存量项目等情况,建立城市水系统基础信息库,以找准城市水环境问题,对症下药;(2)适应城市水系统的整体性和系统性,以水循环为纽带,综合统筹各涉水专项规划,制定系统解决方案,绘制综合治理“一张蓝图”,解决涉水的专项规划和治理项目碎片化设置局面

[6];(3)针对长江经济带城市水环境的特点,以城镇污水治理为切入点开展工作,针对污水处理厂进水化学需氧量浓度不高、污染物直排入水环境的现象,聚焦排水管网污水收集的短板[7],摸清管网底数,管网建设与管理并重,实现清污分流。

长江大保护背景下的城市水环境综合治理规划是针对性地制定城市水环境综合治理系统解决方案,绘制综合治理“一张蓝图”,从技术上科学、系统布局和总体谋划治理项目,从时序上远近合理安排水环境治理工程,从体系上保证水环境治理系统的目标实现,探索长江大保护中城市水环境治理机制、模式、管理等创新路径,形成可推广治理模式。

九江市是长江经济带支点城市,也是长江大保护的第一批试点城市,以九江市水环境综合治理规划为例,统筹城市水循环,以水环境改善为核心目标,以水环境问题为导向,以水污染总量控制为依据,提出统筹全过程、覆盖全要素、突出关键点的城市水环境系统治理思路和分区分期差异化施策的城市水环境治理方案,用以指导水环境综合治理项目的策划实施,对于长江经济带其他城市的水环境治理工作具有重要的借鉴意义。

1研究区域

1.1自然状况

九江市位于江西省北部,地处赣、鄂、湘、皖四省交界处的长江中下游南岸,是长江经济带中部地区的腹地,长江、鄱阳湖、京九铁路三大经济开发带交叉点,具有承上启下、承东启西、引南接北的枢纽作用。

九江市中心城区东临鄱阳湖,北靠长江,中心城区内河流水系主要有十里河、濂溪河、龙开河、沙河及城西港区水系等,各支流位于长江中游下端南岸的丘陵地带,各小河流均先流入沿江南岸的城市内湖,再经湖泊出口处顺接的河道或泵闸汇入长江。分布的湖泊主要有八里湖、赛城湖、甘棠湖、南门湖、白水湖和琵琶湖等通江湖泊。

1.2规划情况

规划区域为九江市中心城区,面积约554km2,西部为平原河网和以八里湖、赛城湖为中心的洼地及湖泊,东部为山地丘陵,中部和南部为城市建成区,城市建设用地180km2

综合考虑城市的汇水分区、排水分区以及行政区划等情况,共划分了12个规划分区,包括两河区、两湖区、沿江西区、白水湖区、琵琶湖区、芳兰湖区、城西港区、城东港区、赛城湖区、八里湖区、姑塘区和赤湖工业园区。通过评估不同规划分区的水环境现状和治理需求,落实差异化的水环境治理措施。

1规划分区图

Fig.1 Zonging plan of study area

2规划思路

2.1 规划路径

1明确水环境改善的核心:以城市水循环为纽带,以城市水环境改善为核心目标,以问题为导向,以污染总量控制为依据,包含了水源、供水、用水、排水四个子系统的不同侧重内容。

(2)确定涉水系统关键参数:对水源、供水、用水、排水四个子系统衍生出水安全、水资源、水环境、供排水、水景观、水生态等专项进行有机组合,协调确定上述专项规划的关键参数。

(3)形成可落地的治水项目:考虑城市水系统循环全过程、按照源头削减、过程控制、末端治理开展全过程防控水污染的治水模式,采用绿色与灰色相结合、工程与非工程措施相结合,统筹部署相应的对策措施,多方案多维度多专业的技术经济比选,形成可落地的水环境工程项目。

(4)形成系统的治理模式:治理项目逐渐延伸成以管网、污水处理厂、河道、岸线景观、生态修复(厂网河湖岸)等组成流域环境单元的“系统模式”。

最终通过多专业融合、多技术手段应用、多部门协同,系统性解决城市水安全、水环境、水生态、水资源的问题,支撑和落实设立系统目标的实现。

2.2 规划思路

城市水环境综合治理规划在总体定位上以城市水环境改善为核心目标,依照城市水循环全过程,按照源头削减、过程控制、末端治理开展全过程防控水污染的治水模式,组成流域环境单元的“厂网河湖岸系统模式”,形成全要素覆盖,全过程控制的系统规划方案和可落地的水环境综合治理项目。

2 规划思路图

Fig.2 Sketch of planning flow

3规划方案

3.1 做实本底调查

九江城市水系统本底调查开展了水质监测、底泥检测、管网检测、排口调查等实地踏勘工作,同时依托历史资料分析,评估了水系统现状,突出关键问题,剖析共性问题,根据水环境现状和水环境治理需求,识别重点治理区。

1)生活污染是问题核心

随着城镇化进程加快,九江城市水系统持续受到胁迫,水环境日趋恶化。城市内河自上游山区到下游城区逐步恶化,城市内湖由西向东逐步恶化,黑臭水体主要集中在人口、就业高度集中的龙开河、两河城区段、琵琶湖周边,水环境治理需求强烈。城镇生活污染是主要污染来源,占入河污染负荷的比例超过50%,尤其是琵琶湖、白水湖、两湖和两河四个区块,生活污染源占绝对比例。根据水质、污染负荷现状以及水环境治理需求,识别了两河区、两湖区、白水湖区、琵琶湖区、沿江西区以及芳兰湖区为重点治理区。

2)排水系统是关键短板

中心城区水污染控制重点以城镇生活污染为主,排水系统是关键短板。九江市城市排水体系建设相对滞后,管网空白、污水直排、河湖倒灌、雨污混接、外水入渗、溢流污染等问题突出,老城区雨污混接、合流入河问题突出,中心区雨污分流还未实现,部分排水管线存在“乱接”、“错接”、“大管接小管”的现象,甚至排水方向不明确;新城区污水收集、处理系统建设滞后,管网建成率不高,收集系统建设滞后,污水处理设施难以充分发挥效益。

总体来说,九江水环境及排水系统问题相对突出,水安全、水资源、水生态、水景观、水管理等方面也存在一些共性问题,水安全方面防洪排涝设施老化、水资源方面水资源利用效率较低、水生态方面生态系统稳定性低、水景观方面水景观整体性不强、水管理方面管理体制不健全等,需要在治理方案中统筹考虑。

3.2 总量控制方案

1)评估容量-削减总量-改善质量

以“评估容量-削减总量-改善质量”为主线,构建九江城市水系统数值模拟平台,从系统治理角度涵盖自然水网、城市管网的数学模型,制定总量控制目标,分区分期核算水环境容量,根据水环境容量评估、污染负荷量核算,分区分期确定污染负荷削减量,实现总量精细化管理。

2)识别重点削减区域及污染源

沿江西、琵琶湖、白水湖、芳兰湖、两湖、两河是污染负荷重点削减区,生活污染是主要的削减污染源。具体来看,COD主要是沿江西、琵琶湖、两湖和两河区进行削减,均以生活污染源削减为主,沿江西区同时削减工业污染源,两河削减城市面源。NH3-N除城西港区、八里湖、赛城湖外的区域都需要削减,主要削减生活污染源;TP除城西港区外的区域均需要削减,均以削减生活污染源为主,八里湖和赛城湖区同时削减农业养殖和底泥内源。汛期由于合流制排水体制溢流产生城市面源污染严重,污染物汛期削减量普遍大于非汛期。

根据污染物削减要求,逐步制定与河湖环境容量相衔接,区域经济发展趋势、发展速度相适应,便于操作和实施的城市指标削减体系和削减计划,科学规定各分区阶段性、长期性的排污总量的削减目标和指标分配,落实综合治理措施,改善水环境质量。

3.3 系统治理方案

1)形成“1+N”系统治理体系

从城市水循环系统的宏观层面,统筹城市水环境、水安全、水资源、水生态、水景观、水文化,以水环境为重点,建立“1+N”系统治理体系。设置水系布局与防洪安全、水污染控制、水资源保障与保护、水生态系统建设、水环境系统智慧管控方案,形成九江水环境系统治理体系,以适应城市水系统的整体性和系统性,实现流域和区域层面的规划协调。以水污染控制为重点,分设城镇污水提质增效、工业污染控制、城市面源污染控制、农村面源污染控制、内源污染控制方案,并聚焦城镇污水提质增效,进行重点突破。

2)聚焦排水管网关键短板

城镇污水提质增效方案统筹考虑“厂网一体”模式,聚焦管网短板,注重污水处理系统从“水量收集”向“污染物收集”转变,从“重厂轻网、重水轻泥”向“厂网并重、泥水并重”转变。逐渐延伸“厂网河湖岸一体”系统模式,将“厂网河湖岸”视为整体进行管理,实现城市的污水处理厂、管网、河道、岸线景观等要素联动,更加有效地实现水环境质量整体根本性改善。

针对九江中心城区以管网为核心的排水系统短板,在总体布局上,整体分为合流控制区、合流改造区、分流建设区和分流完善区。核心区域约3.41km2为合流控制区,保留合流制排水体制并升级为完善的合流制;两河、两湖和沿江西大部分区域为合流改造区,理顺区内排水管网系统,实施雨污分流;八里湖等新建区为分流建设区,进行全系统分流建设;已建设完成的分流制区域为分流完善区,混接改分流,实现雨水、污水“各行其道”和“清污分流”。同时对重点治理区的排水管网进行重点建设,通过“补空白、截直排、控水位、堵倒灌、治渗水、改混接、减溢流、清管泥、强管理”等措施,达到“清水”和“污水”各行其道的目的,逐步优化和完善污水管网系统。

3.4 项目统筹推进

1)分区分期分类项目策划

在系统治理方案提出的基础上策划水环境治理项目,从水环境治理、水生态景观、水安全保障、水资源配置、水管理保障方面策划五大类工程,以水环境治理工程为重点,策划厂网一体、城市面源治理、工业点源治理、内源清淤以及农业面源治理等五方面治理工程。统筹项目时序,有序推进工作。基于项目安排原则和时序,在时间上和空间上科学布局,分区分期实施。近期策划一批城市现状问题最突出、水环境治理需求最紧迫、具有较强创新模式示范效应的项目,同时对未来中长期项目进行谋划储备,建立城市水环境治理项目滚动储备库,确保项目结构合理。

2开工一批、谋划一批、储备一批

九江已形成“开工一批、谋划一批、储备一批”的项目推进计划,一期项目已全面开工,二期项目已形成规划与设计联动模式,积极谋划,远期项目储备库已初步建立。城镇生活污水提质增效是实现九江市近期水环境改善目标是首要任务,九江市近期项目策划以截污纳管工程、污水处理厂提标改造工程等水环境治理项目为主,以有效改善水环境质量,中长期以湿地建设、生态岸线建设等水生态景观工程为主,以进一步维护水生态系统。通过规划保障项目实施,通过项目实施切实推动水环境质量改善。

4讨论和展望

通过对九江市水环境综合治理规划的研究,针对长江经济带城市水环境特点,以水环境改善为目标,以水环境问题为导向,以水污染总量控制为依据,提出了统筹全过程、覆盖全要素、突出关键点的城市水环境系统治理思路和分区分期差异化施策的城市水环境治理方案。以城镇生活污水提质增效为重点,统筹水环境、水资源、水安全、水生态、水管理各方面开展水环境综合治理,实现“厂网河湖岸一体化”系统治理,可有效改善水环境质量,为水环境治理项目有序推动实施提供重要抓手。同时规划统筹了政府环保、水利及住建等各部门要求,统筹了政府、实施主体、社会资本多方需求,构建了水环境系统治理体系,对长江经济带其他城市的水环境治理工作具有积极的借鉴意义。

参考文献:

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