來源:UPDIS共同城市 作者:湯鐘 張亮 俞露等

隨著國民生態(tài)文明和環(huán)境保護意識的不斷提升，對城市水環(huán)境提出了更高的要求。中心城區(qū)的現(xiàn)狀水環(huán)境問題突出，且受到污染來源復雜、建設空間不足等限制，其治理模式不同于常規(guī)河道治理。

本文以福田區(qū)這一典型超大城市中心城區(qū)為例，在進行污染物來源量化分析的基礎上，從點源控制、面源削減、內源治理、疏�；钏�、暗渠揭蓋、長治久清6個方面構建從源頭到末端的水環(huán)境綜合治理方案體系，初步探索了中心城區(qū)水環(huán)境綜合治理的達標路徑和思路，以期為其他同類型項目提供參考。

深圳市作為超大城市，在不到2000k㎡的土地空間承載了1200多萬常住人口，40多年的快速城市化和高密度開發(fā)伴隨著經(jīng)濟社會的高速發(fā)展，強烈影響著城市的結構和功能。下墊面、人口、產(chǎn)業(yè)、生態(tài)、用水、排水等結構性的時空不匹配帶來了諸如內澇、用水短缺、河流黑臭、親水性差、生態(tài)退化等一系列水問題。流域水問題是城市發(fā)展中出現(xiàn)的問題，也必須在發(fā)展中解決。福田區(qū)作為深圳市中心城區(qū)，同時也是老城區(qū)，人口密度高，土地發(fā)展空間受限，建成區(qū)面積大，區(qū)內城中村問題突出，且城市建設歷史較長，生態(tài)破壞遺留問題多且復雜。

近年來，福田區(qū)政府高度重視本區(qū)的水問題，改善已逐見成效。2011年，福田區(qū)被國家環(huán)保部授予“國家生態(tài)區(qū)”稱號，成為全國第一個獲此殊榮的中心城區(qū)。目前福田區(qū)正在創(chuàng)建水生態(tài)文明示范城區(qū)，積極推進海綿城市建設，亟需編制流域水環(huán)境綜合治理方案對轄區(qū)內的水環(huán)境進行進一步提升。在深刻剖析問題根源、找出短板、確定工程可實施的基礎上，從流域整體出發(fā)，提出流域防洪排澇、水源保護、分流截污、河道整治、生態(tài)修復等措施的建設方案和系統(tǒng)協(xié)調、智能調度、兩岸共治的管理對策。

一、基礎條件分析

1.1 區(qū)位條件

福田區(qū)地處深圳版圖的中南部，行政區(qū)域面積78.66 k㎡，占全市總面積的4%左右。福田區(qū)是深圳市委、市政府所在地，是深圳市的行政、文化、信息、國際展覽和商務中心，及深圳市重點開發(fā)和建設的中心城區(qū)和交通樞紐中心。《深圳經(jīng)濟特區(qū)總體規(guī)劃》中福田中心區(qū)的定位不僅是承擔全市行政、文化中心，未來更是要發(fā)展為國內重要的金融和商貿中心。

1.2 河道及流域概況

福田區(qū)內主要的河流包括：深圳河、福田河、新洲河、皇崗河與鳳塘河。其中，集雨面積大于10k㎡的河流有深圳河、福田河、新洲河以及鳳塘河。包括9個二級排水分區(qū)，分別為新洲河流域、福田河流域、鳳塘河流域、皇崗河流域、深圳灣流域、華僑城、荔枝湖流域、筆架山河流域。

根據(jù)《深圳市治水提質指揮部關于加快全市黑臭水體治理的通知》及全國黑臭水體名單，福田區(qū)共有3條輕度黑臭水體，分別為新洲河（福強路-河口）、福田河（田面村-河口）、深圳河（福田段）。根據(jù)深圳市河長制工作簡報，經(jīng)治理，福田區(qū)3條黑臭水體均已消除黑臭。但轄區(qū)內河道仍為劣五類水質。

福田區(qū)流域劃分示意圖（圖片來源：作者自繪）

1.3 涉水基礎設施概況

福田區(qū)現(xiàn)狀排水體制基本為雨污分流制，僅有少數(shù)舊村現(xiàn)狀存在雨污合流管道。雨水經(jīng)管網(wǎng)收集后就近排入水體。福田區(qū)現(xiàn)狀污水收集處理系統(tǒng)已基本穩(wěn)定，全區(qū)可根據(jù)水質凈化廠服務范圍劃分為3個系統(tǒng)：一是濱河水質凈化廠收集處理系統(tǒng)，主要收集福田河以東區(qū)域污水，排放標準為一級A；二是福田水質凈化廠收集處理系統(tǒng)，主要收集福田河以西區(qū)域污水，排放標準為一級A；三是排至區(qū)域外的南山水質凈化廠。福田及濱河水質凈化廠的尾水作為河道生態(tài)補水水源使用。

福田區(qū)及周邊區(qū)域水質凈化廠服務范圍（圖片來源：作者自繪）

二、問題與需求分析

2.1 現(xiàn)狀水環(huán)境問題

（1）濱河水質凈化廠基本滿負荷運行，部分污水干管運行壓力大

福田區(qū)現(xiàn)狀污水主要排至區(qū)內的福田、濱河水質凈化廠以及區(qū)外的南山水質凈化廠進行處理。濱河水質凈化廠始建于1983年2月，原名深圳市水質凈化廠，是深圳市最早建設的市政污水處理廠�，F(xiàn)狀處理規(guī)模30萬m³/d，隨著福田區(qū)的快速發(fā)展，濱河水質凈化廠已基本滿負荷運行。全區(qū)現(xiàn)有污水干管約82km，其中19.2km管線運行壓力較大，約占全區(qū)干管總長的23%，且局部區(qū)域污水管網(wǎng)存在斷頭、老化及管徑偏小等問題，亟待改造。

福田區(qū)運行壓力較大的污水干管分布示意圖（圖片來源：作者自繪）

（2）河道水質有所好轉，但未得到根本改善，形勢依然嚴峻

福田區(qū)存在3條黑臭水體，均為輕度黑臭。經(jīng)過治理，3條黑臭河流水質均消除黑臭。同時大多數(shù)監(jiān)測斷面河水水質均劣于地表水V類標準，距離水功能區(qū)劃目標仍有差距；福田區(qū)河道暗渠化比例較高，占49.2%，暗渠中污水截排系統(tǒng)不完善，會造成一定的污染。

福田區(qū)黑臭水體分布圖（圖片來源：作者自繪）

2.2 水環(huán)境問題成因分析

（1）大截污箱涵系統(tǒng)影響

現(xiàn)狀截排箱涵系統(tǒng)基本可以確保旱季污水不直接入河，但是暴雨期的雨水、河沙與污水一同流入水質凈化廠，由于未配備相應的末端初小雨處理設施，造成水質凈化廠超負荷運行，影響出水效果，同時溢流污水進入河道，影響河道水質。

（2）城市雨污排水設施不完善

一是鳳塘河大部分河段和皇崗河全河道為覆蓋暗渠，暗渠中污水截排系統(tǒng)不完善，存在雨季污水溢流現(xiàn)象。二是正本清源工作有待持續(xù)推進。

（3）生態(tài)基流短缺

由于上游水庫截留與河道兩岸截污箱涵的實施，旱季和枯水季節(jié)河道生態(tài)基流十分短缺。

2.3 污染物量化分析

掌握流域內污染物的來源是有效控制流域污染的基礎。根據(jù)《深圳河灣流域綜合治理方案研究報告》，考慮污染源類型、排放路徑和污染治理方式的差異等，將污染物來源分為深圳河灣排污口、支流漏排污水、污水處理廠尾水、污水處理廠補水、底泥、面源、溢流和香港側污染。通過建立EFDC（環(huán)境流體動力學模型，用來模擬各種方案下的水質情況及用來計算環(huán)境容量）和SWMM模型（暴雨洪水管理模型，用來計算面源及溢流）評估流域內的污染物來源及其貢獻。

經(jīng)評估，深圳河以及深圳灣水質不達標主要是因為旱季漏排污水占比較大，包括支流漏排和直排干流的排污口。同時，底泥的影響也是重要原因，對于深圳河，氨氮的影響已經(jīng)超過30%；對于深圳灣，氨氮的影響超過20%。在雨季，深圳河以及深圳灣的面源和溢流的COD較大，氨氮相對較小。因此，深圳河以及深圳灣的水污染治理，首先要通過截污系統(tǒng)完善和雨污分流改造等方式控制漏排污水；其次要適當控制底泥污染釋放；在雨季，有必要通過雨污分流改造、初雨水處置等措施控制截污系統(tǒng)溢流和面源污染。

三、水環(huán)境綜合治理方案探索

根據(jù)福田區(qū)現(xiàn)狀污水處理系統(tǒng)及河道水體治理情況，以及上位規(guī)劃中對污水及黑臭水體整治的相關內容，提出水環(huán)境規(guī)劃方案。此次規(guī)劃指標體系在水質方面，要求近期地表水體水質實現(xiàn)不黑不臭，完成黑臭水體治理目標；遠期實現(xiàn)河道達目標水質，優(yōu)化福田區(qū)水環(huán)境。水環(huán)境綜合治理方案從“點源控制、面源削減、內源治理、疏�；钏�、暗渠揭蓋、長治久清”6個方面提出相對應的措施，并針對主要河道提出系統(tǒng)性方案。

3.1 點源控制

（1）區(qū)域統(tǒng)籌污水收集系統(tǒng)

由于福田區(qū)、南山區(qū)、羅湖區(qū)污水系統(tǒng)相互連通，本次規(guī)劃突破行政區(qū)界，從市政污水大系統(tǒng)的角度，綜合統(tǒng)籌周邊羅湖區(qū)和南山區(qū)的污水系統(tǒng)需求，建立區(qū)域污水應急調配機制，實現(xiàn)福田、濱河、南山3座水質凈化廠事故及檢修期間污水量的靈活調度。通過皇崗截污泵站、鳳塘泵站和白石洲泵站，建立濱河—福田—南山水質凈化廠之間的水量調配機制，保障事故時水質凈化廠的運行安全。

污水量按照《深圳城市規(guī)劃標準與準則》確定的方法進行預測，以《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》（GB 50318-2017）確定的城市污水排放系數(shù)進行校核。預測福田區(qū)遠期平均日污水量為75.6×104m³/d，遠景平均日污水量為85.8×104m³/d， 規(guī)劃福田區(qū)污水收集處理系統(tǒng)劃分為福田、濱河、洪湖和南山水質凈化廠以及河套片區(qū)5個子系統(tǒng)，規(guī)劃保留濱河水質凈化廠，規(guī)劃擴建福田水質凈化廠，規(guī)劃新建河套片區(qū)污水處理站。

福田區(qū)共規(guī)劃新建污水管線45.3公里，規(guī)劃改建污水管線10.1公里。針對福田區(qū)污水系統(tǒng)現(xiàn)狀問題、水質凈化廠規(guī)劃調整方案和污水干管系統(tǒng)復核結果，對污水管網(wǎng)規(guī)劃進行調整：在已有規(guī)劃方案的基礎上，對服務能力不足的瓶頸管段進行規(guī)劃調整與改造，提升干管系統(tǒng)整體承載能力。優(yōu)先考慮新建污水分流管，以減少對現(xiàn)狀管線的改造。

福田區(qū)污水壓力較大管線升級（圖片來源：作者自繪）

（2）完善河道截污

福田區(qū)現(xiàn)狀沿河截污系統(tǒng)主要有福田河截污系統(tǒng)，規(guī)劃在皇崗河、深圳河、新洲河、鳳塘河建設截污系統(tǒng)。已建污水干支管且排污口具備接駁可行性的河段實施沿河完善截污；不具備就近接駁條件河段，分段埋設沿河截污管，通過相對集中收集后接駁至已建污水管中。若不具備沿河截流條件，為確保100%截流入河污水，則采取總口截流措施。根據(jù)對排放口的普查，由于部分河段沿河無截污管、排放口高程不滿足就近接駁條件等，目前沿河還有部分漏截的污水口與混流口。可結合污水處理廠沿河污水干管的埋設，有條件的位置將漏截污水口與之接駁，而現(xiàn)狀沿河無截污管的河段或無接駁條件的排污口，則沿河新埋設截污管道后與水質凈化廠截污干管接駁，最終進入水質凈化廠處理。

福田區(qū)河道截污系統(tǒng)（圖片來源：作者自繪）

（3）水質凈化廠提標改造

濱河水質凈化廠已接近滿負荷運行，但因為用地受限，無法擴大規(guī)模，規(guī)劃保持30×104m³/d規(guī)模不變，為達到2020年水質目標，建議將出水提標改造至《地表水環(huán)境質量標準》準Ⅳ類。福田水質凈化廠近期以穩(wěn)定運營為主，2020年按規(guī)劃擴建至40×104m³/d，出水水質滿足《地表水環(huán)境質量標準》準IV類標準。

3.2 面源削減

福田區(qū)的面源污染控制主要從源頭減量與末端控制兩方面進行。

（1）源頭減量

針對不同項目類型，提出不同的源頭減量策略。

城市更新——推廣綠色基礎設施建設建設，滿足年徑流總量控制率指標，并建議將污染物削減率納入控制性指標。

“正本清源”雨污分流小區(qū)——要求正本清源類項目在雨污分流的基礎上，改變原有的徑流組織，增加海綿城市設施，達到削減面源污染的效果。

已建區(qū)——綜合整治：針對工業(yè)廠房的改造，務必強化對面源污染的控制，建議將污染物削減率納入控制性指標。

已建區(qū)——現(xiàn)狀保留：可針對雨水檢查井進行環(huán)保型雨水口改造，最大程度削減城市面源污染。

市政道路——道路改造類項目以問題為導向，解決內澇防治、面源污染、景觀提升等問題；非機動車道及人行道宜采用透水鋪裝；有綠化帶的宜下沉；宜采用環(huán)保型雨水口；海綿建設不得降低排水管渠設計標準。

（2）末端控制

采用綠色基礎設施及灰色設施結合的方式，通過結合河道周邊公園、綠地以及調蓄水體構建雨水濕地及植被緩沖帶，實現(xiàn)面源污染的末端控制。

結合鳳塘河、福田河、新洲河、紅樹林濕地等河道建設及雨水口的排放位置，構建植被緩沖帶。結合中央公園、蓮花山公園、鳳塘河河口濕地、荔枝公園、皇崗公園、筆架山河上游等公園，構建雨水濕地。結合中央公園調蓄湖、深圳高爾夫濕地、梅林水庫等，在確保雨水調蓄功能的基礎上，通過進行人工濕地建設，實現(xiàn)雨水調蓄、雨水凈化的雙重功能。

3.3 內源治理

底泥污染釋放造成的內源污染是福田區(qū)水環(huán)境提升的關鍵問題之一。根據(jù)工程規(guī)模、建設要求、現(xiàn)場水域條件及現(xiàn)場的自然與環(huán)境條件等影響因素選擇清淤設備�？紤]到清淤范圍內水域深度較淺，且位于福田區(qū)城市中心區(qū)，適宜采用水陸兩棲挖掘機進行清淤。

明渠段采用水陸兩棲挖掘機的方案進行清淤，暗渠段采用機械配合人工方案進行清淤。清淤過程中特別應注意對現(xiàn)狀渠道及市政建筑物的保護，如有破壞需原樣恢復。清淤棄渣轉運應采取有效措施，防止棄渣對周邊環(huán)境造成二次污染。河道底泥受外源污染，底泥黑臭，氨氮超標，不能隨意堆放，能否進行資源化利用（如濕地農業(yè)、城市綠化、防風防浪土堤、制作陶粒、垃圾堆場覆蓋和污泥燃燒發(fā)電等）需專門論證。

3.4 疏浚活水

福田區(qū)生態(tài)需水量采用綜合法（Montana）計算，生態(tài)治河的目的之一在于逐步修復河流生態(tài)系統(tǒng)，并使其健康運行，而其中最重要的是生態(tài)需水量。河道最小生態(tài)需水量是指為維系和保護河流的最基本生態(tài)功能不受破壞所必須在河道內保留的最小水量。本次規(guī)劃的再生水量預測以用水量預測為基礎，以再生水推薦替代率計算回用量。參考同類城市及深圳市其他片區(qū)再生水回用的替代率，結合本片區(qū)的實際情況，確定本次規(guī)劃城市雜用水再生水替代率為遠期80%。預測福田區(qū)最高日再生水需求量遠期為9.6-19.8萬立方米/日。

福田區(qū)景觀補水和城市雜用水主要由濱河再生水廠和福田再生水廠提供。再生水管網(wǎng)包括供城市雜用再生水管網(wǎng)和河道補水管道兩部分，濱河污水處理廠遠期規(guī)劃再生水規(guī)模10×104m³/d，福田水質凈化廠遠期規(guī)劃再生水規(guī)模10×104m³/d，可以滿足河道補水及替代城市雜用水需求。

3.5 暗渠揭蓋

結合周邊地塊及道路改建逐步實施暗渠揭蓋，近期重點研究鳳塘河和皇崗河部分河段暗渠揭蓋，遠期全面拆除覆蓋河道上的路面結構及高架道路，重新挖掘河道，重塑河道形態(tài)；旱季時引再生水廠及水庫水補水，使河道長年不斷流；采用復式斷面，平時滿足公共活動的需求，雨洪時期能保障洪水排泄，為市民創(chuàng)造一個豐富的文化空間。

3.6 長治久清

（1）深港合作

深圳河作為深圳與香港的界河，河道的水質也有賴于香港側水質的提升。該河道的地理特點，決定了必須采取深港合作、市局牽頭、市區(qū)聯(lián)手、鄰區(qū)聯(lián)動的流域治理方式，從而標本兼治地實現(xiàn)穩(wěn)定提升該河水體水質的目標。

（2）制度完善

完善的管理制度是河道的長治久清重要保障。應實行“河長制”管理，加強污染源管控、河岸整治與河面清潔，建立完善的河道管理制度長久地解決水環(huán)境問題。

結語

隨著人民群眾對人居環(huán)境要求的不斷提高，水環(huán)境治理也從截污為主的治理方式，演化至以區(qū)域水環(huán)境整體提升為目標的綜合治理，這就對水環(huán)境治理方案提出了更高的要求。以深圳市福田區(qū)水環(huán)境綜合治理方案構建為案例，堅持“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的新時期治水方針，全面提升福田區(qū)的水環(huán)境質量和防洪排澇能力。下一步在推進水環(huán)境綜合治理措施的實施落地、制定年度工作任務分工、制定水質監(jiān)測預警網(wǎng)絡、構建起水城融合的新型城區(qū)水系統(tǒng)方面還將做進一步的探索和研究，為全面提高城區(qū)人居環(huán)境、提升城市競爭力、維護生態(tài)文明建設成果，作出應有的貢獻。