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摘要：針對昆山市牛灣涇黑臭河流現狀，綜合運用物理大直室內設計、化學、生物-生態、水動力學等優勢技術，提出了控源截污、生態清淤、生態修復、景觀營造、聰明治理的總體管理思緒，開展了牛灣涇黑臭河流管理與生態修復任務。該工程建成后經過6個月的穩定運行，水體已周全打消黑臭，各項水質指標均達到《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）親子空間設計Ⅴ類標準，保證了生態景觀系統的恢復，構建了牛灣涇“水日式住宅設計清、岸綠、景美”的水環境，實現了水生態系統的傑出循環。
隨著城市經濟的發展，江蘇省昆山市牛灣涇河流周邊區域居平易近小區、商業店鋪及飯店養生住宅數量劇增，周邊市政管網不完美導致排進河流的淨化物日益增添，水體黑臭嚴重，影響周邊居平易近生涯及城市抽像。為貫徹落實《水淨化防治行動計劃》，加速城市黑臭水體管理，改良國民生涯壞境，昆山市委市當局將牛灣涇河流管理列為黑臭水體整治的重點項目之一。依照住房和城鄉建設部《城市黑臭水體整治任務指南》的請求，開展了牛灣涇黑臭河流管理與生態修復任務，綜合運用物理、化學、生物-生態、水動力學等優勢技術，打造牛灣涇“水清、岸綠、景美”的水環境。
01 牛灣涇概況
牛灣涇位于西河聯圩，聯圩總面積1.932km2，牛灣涇為圩內一條骨干河流，東起青陽港，西至東環城河，中間橫穿4條主干道（分別是珠江路、黃河路、長江路、黑龍江路），重要通過牛灣涇東西站閘排澇及日常引調水，總長1.8km，均勻河口寬20m。
牛灣涇河段概況見圖1。
牛灣涇水體感官渾濁，流動性差，河流兩岸多為垂直硬質駁岸，隱躲大批直排雨污水管。河流水深約2.5m，2013年清淤以來已產生較厚淤泥層，深約1m，攪動氣泡較多，池底厭氧水平高，無高級水生生物，總體無毒建材呈現黑臭現象。管理前，委托專業檢測機構對橫穿牛灣涇的跨河橋梁段處進行取樣和水質檢測剖析。水質取樣點及水質檢測結果如表1所示。由表1可知，根據《城市黑臭水體整治任務指南》規定，黃河路橋梁段總體水質指標劣于重度黑臭標準（重要體現在氨氮指標上），評價為重度黑臭水體；珠江路橋梁段、長江路橋梁段和黑龍醫美診所設計江路橋梁段有多項指標合適輕度黑臭標準，評價為輕度黑臭水體。經檢測，4個檢測點的消融氧、COD、氨氮、總氮、總磷均不滿足《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）Ⅴ類標準，尤其是珠江路橋梁段和黃河路橋梁段的氨氮和總氮超標8～10倍，評價為劣Ⅴ類空間心理學水。
02 管理目標及總體思緒
牛灣涇黑臭河流管理與生態修復的管理目標是通過控源截污，打消城市生涯污水和工業廢水直接排進河流的現象，結合生態修復，改良河流水質，周全打消河流黑臭，通過景觀營造真正實現“水清、岸綠、景美”的後果，最終河流水質達到地表水Ⅴ類標準。根據河流現狀及其管理目標，牛灣涇河流管理總體思緒如下：①控源截污。通過控源截污、初期徑流淨化把持工程的實施，打消河流直接淨化源。②生態清淤。通過生態清淤，打消內源淨化，結合基底改進，晉陞河流自凈才能。③客變設計生態修復。重建河流水生生態系統，堅持水體水質長效穩定。④景觀營造。通過景觀綠化及其配套工程的建設，營造城市漂亮景觀，改良人居環境。⑤聰明治理。應用年夜數據、物聯網等先進治理手腕，使工程建設與后期運行加倍高效便捷。
03 工程設計
3.1 控源截污工程
牛灣涇兩側共有各類污水直排口75個，周邊地區雨污分流不徹底，雨水管和污水管混接嚴重，且原有沿河側污水管道建設年月久遠，滲漏嚴重。針對牛灣涇水體黑臭狀況，現狀污水直排口所有牙醫診所設計的進行截流式改革，結合昆山市石的葉則被網友痛罵無腦無能。相關規劃及《室外排水設計規范》（GB 50014—2006，2016年版），確定截流倍數為2.0。牛灣涇南北兩側沿岸新建窨井103座、溢流井14座、凈化池1座；累計翻建DN400～DN600污水主管565m（包括翻建DN600混凝土管315.8m、DN400混凝土管249.2m），新建DN400天母室內設計～DN600污水主管1 489新古典設計.3m。為避免地下水滲進污水管網，污水截流主管采用HDPE波紋管。采用可調式閘門進行截流，通過調節閘門高度精確把持進進河道的溢流水量，雨季閘門將污水所有的截進污水主管，汛期通過人工提閘方法保證河流順利泄洪。牛灣涇常水位2.50m，20年一遇洪水位3.10m，河流空中高程約4.0m，截污主管的管底年夜部門位于洪水位以下，為避免河水倒灌，設置了商業空間室內設計浮箱式拍門，為減細雨季雨污合流水對污水處理廠的影響，還須設置限流閥。
3.2 生態清淤工程
3.2.1 河流清淤
由于牛灣涇河流欠亨航、水位淺以及岸邊存在建筑和工廠，考慮采用干河施工、水力沖挖清淤方法，先將清淤區域采用圍堰隔水，再通過高壓水槍中醫診所設計沖洗泥漿概況，使其構成水潭，放下泥漿泵抽吸泥漿，送到排泥區，最后通過專用泥漿車外運。淤泥肅清部門可根據實際河床面高程及后期生態修復需求來考慮清淤水平，如需種植水下叢林，則宜保存適量底泥。根據勘測單位測量結果計算，河流清淤總量年夜致為1.3×104m3。針對河流清淤對底層干擾嚴重、易產生二次淨化的問題，采用“河流綠色貓終於安靜下來，乖乖地睡著了。生態清淤處理系統及其處理方式”專利技術，清淤精度達0.1mm，在肅清表層底泥的同時保證下層底泥綠裝修設計不被破壞，保存底泥老屋翻新中的大批微生物及營養物質，下降清淤過程中的二次淨化。采用原位透析技術分段隔離，逐段采用微磁強化絮凝-超磁高效沉淀工藝，設備內投加大批復合絮凝劑和改性磁粉，使泥水敏捷構成磁核絮體，再通過高效沉淀實現泥侘寂風水分離，增添淤泥泥漿水脫水干化工序，使淤泥泥漿水變成泥塊，便利運輸，經計算運輸本錢下降約20%，且產生的淤泥經過改性處理后，可用于景觀營造和護坡設計，可節約8%擺佈的工程本錢。
3.2.2 基底修復
為種植水生植物以及保證其存活，清淤后會保存適量底泥，但此時河流基底仍積累了大批腐殖質及有毒淨化物，可引發二次淨化。根據普通工程經驗，河流管理慎用化學藥劑，以免破壞生態以及形成二次淨化，故應用微生物制劑對河流基底進行改進禪風室內設計是較好的選擇，該方式溫和高效、環保無淨化，可為后續河流水生生態系統修復和生態群落結構構建創造有利環境，進步河流自凈才能，且已有較多成熟應用案例。本工程清淤后，將基底底泥暴曬5～8d，然后投加底泥改進微生物制劑，依照每0.5kg微生物制劑添加50L水的比例稀釋后均勻潑灑在底泥上，處理面積4.6×104m2，8d后依照初次投放量進行第二次投放，基礎可以達到改進後果。
3.2.3 淤泥處理處置
淤泥的處理處置是今朝黑臭河流管理中的關鍵節點和主要難點，經取樣剖析，牛灣涇河底淤泥重金屬指標未超越《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》（GB 5085.3—2007）標準限值，為防止淤泥運輸處置或棄置形成二次淨化和處理本錢高的問題，摸索出一條低本錢原料民生社區室內設計處理和高機能產品生產的淤泥制磚資源化應用路徑，以THE R3 寓所深度干化后的淤泥為重要原料（淤泥摻量可達到80%），添加硅鋁類改性劑和復合礦料（如長石、高嶺土、石英、云母等），擠壓成型后進行干燥，在950～1050℃煅燒后制得劈開磚。分歧淤泥摻量生產的劈開磚見圖2。
本工程共實現0.8×104m3淤泥的資源化應用，生產約2×104m2的劈開磚，節約近10萬元的礦土原料本錢。經檢測，制得的劈開磚吸水率、強度、收縮以及放射性等機能均滿足有關技術標準請求（見表2）。該技術采用天然堆場、陽光房和煅燒窯尾氣三階段組合干燥技術進行淤泥制磚，能耗下降16%，同時減輕了大批淤泥棄置對環境產生的二次淨化，為淤泥的資源化應用供給了主要的技術支撐。
3.3 生態修復工程
3.3.1 生態浮床
牛灣涇河流較寬，可以沿河構建浮床凈化帶，特別是橫穿牛灣涇的珠江路、黃河路、長江路、黑龍江路跨河橋梁段處直排口較多，淨化較為嚴重，水質較差，是以須重點設計和布置。河流沿線設計布置高密度聚乙烯材質的生態浮床，此中沿岸布置間距為20～40m，單個浮床面積為15m2，以駁岸牽引方法固定，在凈化水質的同健康住宅時軟化硬質駁岸；河流中心布置間距為30～50m，單個浮床面積為20m2，以重物拋錨方法固定，營造水面景觀。浮床下層布設DN32微孔曝氣管，水生綠設計師植物采用種植籃情勢加固在浮島中間圓孔中，以外鄉植物為主，減少后期維護。
3.3.2 水生植物修復帶
牛灣涇沿岸存在多處雨水排口，初期徑流淨化對河流水質影響較年夜，同時為減輕引水、風浪對底泥的擾動，進步水域生態系統的生物多樣性，在雨水排口處設置水生植物修復帶（見圖3），用于雨天凈化初期雨水，非雨天原位凈化河水，設計距河邊1~5 m處為挺水植物種植帶，距河邊2～5m處為浮葉植物種植帶，距河邊7～10m處為沉水植物種植帶，此中距河邊1～2m且水深在0.7m以上的為伊樂藻、金魚藻和苦草套種區身心診所設計，距河邊5～8m且水深為0.8～1.5m的為輪葉黑藻和菹草套種區，在水質較差的珠江北路段—黃河路段兩側設置挺水植物帶（噴鼻菇草36m2、黃菖蒲13m2、噴鼻蒲4m2），挺水植物結合浮葉植物帶（睡蓮62m2、鳶尾12m2），挺水植物結合沉水植物帶（千屈菜7m2、佳麗蕉8m2、粉綠狐尾藻34m2）。
3.3.3 水動力改良及微生物強化降解
曝氣增氧技術本錢昂貴，能夠顯樂齡住宅設計著促進水體流動、增添水中消融氧含量和打消水體氣味，成為今朝管理黑臭河流的首選技術。牛灣涇水體黑臭且流動性差，消融氧低于2mg/L，適宜采用曝氣增氧技術。選擇概況曝氣結合底部曝氣兩種增氧辦法：沿河流兩端及4條主干路跨橋處均布置1臺強力推流式曝氣機（18kW），促進河流水體流動；沿河全線布置6臺表曝增氧機（單臺2kW），增添設備周圍水體溶氧量；在淨化較重區域設計家豪宅增設底部曝氣設備，設置裝備擺設曝氣風機和底部微孔曝氣管，曝氣區總長約650m，充氧量0.10～0.25kg/（m3·h），具體參數設置根據河流分歧區域水豪宅設計質實際情況進行調整。
凈水菌群是指一類既可以凈化水體，調節河流水質，進步植物的成活率，又可以為水生動物供給豐富食品，對水體沒有任何毒反作用的益生菌。河流蓄水后，每1kg凈水菌劑添加200L水進行稀釋，然后均勻潑灑進水體，每月潑灑一次，共潑灑2～3次，同時共同曝氣增氧設備可將上泛的底泥和動植物尸體及殘骸強力分化，將一些無害的淨化物疾速接收和轉化成無迫害或迫害較小的無機營養元素，防止了二次淨化。
3.4 景觀營造工程
根據河流30年一遇防洪標準，通過岸坡斷面構建技術、生態浮島與水生植物組合生態修復等，對牛灣涇河流進行過水斷面拓寬、駁岸及擋墻設計等一系列景觀改革。經過實地踏勘及地形剖析，牛灣涇河床整治以河流主流槽改革為主，使河流主流槽線型彎曲波折，激流與緩流相間，深潭與淺灘交錯；撤除部門硬質駁岸，新建生態石籠墻進行生態改革，以此改良空中徑流與河水交代滲透，同時增強景觀後果。新建格賓網式生態石籠擋墻1km，濕地平臺及擋墻底基礎處理962.27m3，生態護坡外購土方1.8×104m3。
3.5 雨后水環境保證辦法
昆山市為亞熱帶季風氣候，夏日時常出現短時強降雨，牛灣涇水體溫度、pH、消融氧等發生劇烈變化，不難惹起泛底缺氧，導致水生動物缺氧中毒和無益藻類的逝世亡，天氣轉晴后，藻類疾速大批滋生，惹起壞水現象。為保證牛灣涇雨后水環境質量，須采取如下辦法：強化雨后巡視檢查，親密關注沿線排水情況及河流水環境，發現問題疾速反饋、及時處理；加強雨后河流保潔會所設計，增添圍網，及時打撈水面漂浮物；科學調度西河聯圩循環水體；采取架設樁膜圍堰、播灑生物制劑、加年夜曝氣裝置充氧量、穩固生態浮床等辦法改良河流水質，克制藍藻生長。
3.6 聰明治理
近年來對河流管理的信私人招待所設計息化、可視化程度請求日益進步，聰明河流應用越來越廣泛。聰明河流是指通過數采儀、無線網絡、水質水量表、水位把持裝置等在線監測設備實時感知河流運行狀態，并將其匯集到云計算服務器或數據平臺進行疾速剖析，做出相應的判斷和建議，以加倍精細和動態的方法治理河流，達到高效、聰明的狀態。牛灣涇黑臭河流管理和生態修復離不開有用的治理手腕，除水域日常保潔、按期開展河流清淤、水處理設施日常維護等常態遊艇設計化治理辦法外，還在河流兩岸定點設立水質水量監測站進行實時loft風室內設計監控。監測站由站房、水質/水量傳感器和數據采集儀等組成，將采集到的數據通過無線裝置實時發送至聰明治理平臺電腦端，使河流主管部門通過顯示屏隨時隨地清楚河流現狀。在牛灣涇沿岸兩側直排口處尤其是滬士電子雨污水管總排口處設置水量監測站，實時監測排污情況，檢查截污後果；在橫穿牛灣涇的珠江路、黃河路、長江路、黑龍江路跨河橋梁段處設置水質監測站，實時監測河流水質情況；沿河流全線定點設置在線視頻監控，為河流治污和排污監控預警和追源取證；通過水位把持裝置自行啟動引調水系統，流量5.0m3/s。
自該工程運行以來，已自動調水20余次，年均引調水頻率6～8次。聰明河流建設與運維流程見圖4。
04 工程實施後果
昆山開退休宅設計發區在牛灣涇黑臭水體管理及長效治理方面做了大批任務，河流水質改良獲得了顯著成效（見表3）。
該工程宋微轉頭，看到對方遞來的毛巾，接過後說了聲謝謝。于2017年建成后經過半年的運行，水體已周全打消黑臭，各項水質指標均達到地表水Ⅴ類標準。河流生態群落慢慢構成，水體自凈才能慢慢恢復。牛灣涇管理前、后後果對比見圖5。
05 結論
牛灣涇黑臭河流管理與生態修復，通過截污控污、生態清淤、生態修復、景觀營造、聰明治理等工程辦法，解決了周邊生涯污水和工業廢水直接排進河流的問題，周全打消了河流黑臭，增強了水體自凈才能，恢復了牛灣涇水體生態系統安康，使河流水質達到了《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）Ⅴ類標準，構建了“水清、岸綠、景美”的水環境，實現了人居環境的改良。通過應用多項先進技術，該項目整體建設價格較低，處理後果穩定，淤泥制磚資源化應用有用解決了淤泥處理處置難題，重建后水生態系統的維護通過聰明治理手腕獲得有用保證，具有工程化應用推廣的能夠性，可為類似工程設計供給參考。
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