南宁市水环境建设与改善水质的对策研究作

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南宁市处于我国华南、西南和东南亚三大经济圈的结合部，是环北部湾沿岸重要经济中心，具有重要的区域战略地位。南宁地处北回归线以南，属南亚热带季风气候区域，总体水资源丰富。目前，南宁市正在进行水环境建设，介绍了南宁市水环境规划及建设情况，对建设及运营过程中遇到的问题进行分析，并提出解决对策，以期为类似城市的水环境建设提供借鉴。1南宁市水环境现状南宁市气候湿润，雨量充沛，多年平均降雨量为～mm，其中南宁市区为mm，水资源较丰富。南宁市水资源以地表水为主。邕江是南宁市的主要河流，其为郁江穿越南宁市区段，即左右江汇合口下游的老口水库至新规划的邕宁梯级河段，属珠江流域西江水系。邕江自东向西穿越南宁市，把南宁市分成江南、江北两片区。南宁市区内河主要有可利江、心圩江、二坑溪、朝阳溪、竹排冲等18条内河。南宁市周边主要水库有86座，水面面积约km2，总库容约16．26×10^8m3。中心城区内目前最大的湖泊为南湖，水域面积约1．08km2，位于竹排冲流域下游。南宁市水系现状如图1所示。我国目前水环境问题呈现出流域性、结构性、复合性、长期性的特点［1］，南宁市水环境质量也不容乐观。根据《南宁市年环境状况公报》，年南宁市的十八条城市内河中，除离市区较远的八尺江和四塘江水质评价为Ⅳ类，属轻度污染外，其余的十六条内河水质评价均为劣Ⅴ类，属重度污染。影响水体水质的主要污染指标为COD、BOD5、氨氮、总磷和阴离子表面活性剂。南湖水质为Ⅴ类，呈中度富营养状态，主要影响指标为BOD5和总磷。民歌湖水质为劣Ⅴ类，呈重度富营养状态。2南宁市水环境规划总体结构南宁市水环境规划总体结构为“一江、两库、两渠、六环、十八河、一百湖”，整个城市的河湖相连、水水相通，各内河水系沿线形成“串珠式”不同规模的一系列湖泊。“一江”即邕江;“两库”为老口梯级水库和邕宁梯级水库，利用邕江上游老口水库壅水并引水解决南宁市主要内河补水问题，利用下游邕宁梯级水库枢纽工程壅水作为邕江景观水位;“两渠”即新建南、北贯城渠，将老口水库水引至各内河进行补水;“六环”即在中心城区内建设石灵环、大相思湖环、南湖－竹排冲环、凤凰湖环、亭子冲环以及五象湖环，通过各内河/湖与邕江相连，构成水系;“十八河”即南宁市区内的十八条内河;“一百湖”为结合地形和河道现状建设个左右的湖泊。3南宁市水环境建设遇到的问题为实现水环境总体规划，南宁市正在进行水环境建设，并取得了初步成果。目前南湖－竹排冲环的竹排冲一期工程(民歌湖－船闸段)已建成并投入运营，南湖－竹排冲－民歌湖段可通行游船供游客水上观景游玩。虽然南宁市水环境建设取得了一些成果，但在建设和运营中也遇到一些问题，水体水质较差就是其中的一个突出问题。虽然竹排冲一期工程已建成投入使用，但水质不理想。水体透明度低，夏天气温高时易滋生藻类。目前，该段河湖的水质改善，通过水泵由邕江补水至南湖，再由南湖经连通明渠补水至竹排冲、民歌湖进行调节。对已建成段竹排冲－民歌湖水质差的原因进行分析。①流域上游排水系统不完善，污水进入河道导致水质变差。河道流域上游正在进行综合整治，排水系统尚未完善，仍有污水进入河道。虽然在竹排冲一期工程上游的茶花园桥处设置有土坝，将上游污水截断送至埌东污水厂进行处理，但在雨季水量较大时，上游来水没过土坝流向下游，其中的泥砂和污染物也随水流直接进入下游河道及民歌湖。②雨季污染物随地表径流及河道截污管溢流进入水体。在竹排冲一期工程中，河道两岸及民歌湖设有截污管，截流倍数为1．3。旱季时截流污水全部送至污水处理厂进行处理，雨季时超出截流倍数的雨污水溢流进入竹排冲，另有部分雨水随地表径流直接进入河道，其中的污染物也随之进入水体。③底泥中污染物进入水体影响水质。民歌湖－竹排冲采用河湖相连的形式，即在河道局部扩宽挖深形成湖泊。雨季时，雨水经地表径流挟带泥砂及污染物进入河道，部分雨水经截污管溢流进入河道，在流经湖泊时由于湖面变宽、流速变缓，泥砂沉降，导致湖底淤积。民歌湖为新开挖建设湖泊，年初投入运营使用。在运营过程中，发现湖底产生淤积，航道逐渐变浅。年8月，对民歌湖底泥情况进行了调查，结果如表1所示。从表1可知，民歌湖底泥中含有一定量的有机成分，并具有较高的氮、磷含量。由于扩散或微生物活动等因素，底泥中的有机物、氮、磷等进入水体，对水体造成污染，并且由于底泥厌氧发酵产生气体，底泥被带至水面，水环境景观变差，臭气散发，水质恶化。4水环境建设及运营实践中的水质改善4.1水环境建设中河湖设置形式的选择水环境建设河湖的设置可根据需要采用“河湖相连”或“河湖分立”的形式，二者各有优缺点。河湖相连可节约用地，河湖一体也便于景观设置。但也存在一些问题，对于具有防洪功能及有污水进入的河道，“河湖相连”易产生湖泊淤泥沉积、河床变浅、行洪能力降低、船只航行受阻、河湖水质下降等问题。南宁市各内河，除朝阳溪环境综合整治四期工程人工湖设计采用河湖分立的形式外，其余均为河湖相连。南宁市内河均承担着行洪功能，河道淤积不利于行洪，也影响水体水质。由于防洪需要，河湖相连中湖泊水随洪水流失，不利于湖泊生态系统的构建，也不利于水体净化措施的实施。采用河湖分离的形式，可以很好地解决民歌湖目前所面临的问题。“河湖分离”早在我国明代就有，明代的扬州运河就是在湖泊中筑隔堤，使航道渠化，使河湖分离，这在当时很好地解决了船只通航问题。长沙市在建设龙王港和梅溪湖时，采用河湖分立形式，既满足了河与湖不同防洪需求，也避免了洪水期上游污水和垃圾对湖的影响。基于南宁市内河情况，河湖设置宜采用“河湖分立”的形式。4.2河道截污系统的建设与改造实行雨污分流对污水的收集、处理、水体污染防治具有积极作用。目前南宁市的排水体制，既有分流制，也有合流制。雨污分流在一些新建道路和小区实施，在老城区还是以雨污合流为主。老城区排水系统的改造，由于建筑密布，道路狭窄，施工对城市影响较大，只能随着老城区的改造逐步进行。因此，在今后较长一段时间内，老城区仍将保留目前的合流制排水体制。南宁市多条内河，如竹排冲、朝阳溪、二坑溪、心圩江、水塘江、亭子冲等，其中、下游均位于老城区内，对于这部分河道截污，宜采用截流式合流制的形式。为减少污染物进入河道，水环境建设在规划与设计阶段，应以河道流域范围为基础，将流域范围内产生的污水及初期雨水截流、处理纳入规划与设计范围。对今后南宁市河道截污系统的设计，应加大截流倍数，尽可能将含高浓度污染物的初期雨水截流送至污水厂处理。对一些已建成的截污能力严重不足、溢流严重的截污管，应进行改造，提高截流倍数，提升截流能力。4.3初期雨水的截流与处理初期雨水中含有大量的悬浮物和污染物。年4月对南宁市暴雨后南湖入湖合流污水进行调查分析，结果如表2所示。由表2可见，初期雨水中含有较高浓度的污染物，如不经处理进入水体，易对水环境质量产生不良影响。水体质量差是南宁市水环境建设实践中遇到的一个突出问题。由于南宁市在今后较长一段时间内还将存在着合流制排水系统，因此，如何截流与处理初期雨水，成为南宁市改善水环境质量亟需解决的一项重要任务。对于初期雨水的截流与处理，一方面要减少进入排水系统及河湖水体的初期雨水量，另一方面，对于进入排水系统的初期雨水，应及时妥善处理，以避免溢流对河湖水体的影响。根据南宁市的情况，可采取以下几方面的措施:①采用低影响开发技术。提高市政绿化率，采用下凹式绿地，降低不透水下垫面的比例，促进雨水下渗，减小地表径流峰值，降低河道截污系统压力及溢流的发生。②优化截污。截污系统的设计应根据年降雨量、雨季降雨量、降雨强度、雨量分布及河道环境容量等因素综合确定，因地制宜进行截流系统设计，控制雨天排放频率、年度排污总量和汛期排污量。③雨水调蓄技术。雨水调蓄池可在雨季蓄积雨水，削减洪峰流量，降低管网溢流的可能性，减小溢流造成的水体污染。雨水调蓄池在截流初期雨水、防止面源污染方面可发挥积极作用［2］。在日本，修复和整治生态环境时考虑调蓄池的建设［3］。德国20世纪80年代—90年代采用雨水调蓄技术已基本实现对城市雨水污染水体的控制［3］。在国内，上海在苏州河二期治理中，分别建设了芙蓉江、昌平、梦清园、成都和江苏路雨水调蓄池，其中成都路雨水调蓄池有效容积为m3，1年可削减排入苏州河的COD为11．53t、SS为4．76t.④污水处理厂升级扩容及处理能力利用。为满足对南宁市城市污水及初期雨水处理的需要，应对污水处理厂进行升级改造。对于非满负荷运转的污水处理厂，可利用其剩余能力处理雨季峰值流量，对于已满负荷运行的污水处理厂，应进行扩建以提高处理能力，适应污水及初期雨水处理的要求。4.4滨水景观地面设计不同铺装材料地面具有不同的径流系数。如混凝土、沥青路面为0．90，干砌碎石、碎石路面为0．40，绿地和草地为0．15。径流系数越大，雨水下渗量越小，形成地表径流量就越大，进入河湖及排水系统的雨水量也越多。城市滨水景观设计中，铺装材料应考虑选用渗透性好的生态铺装材料，如透水性能好的环保透水砖、植草砖、卵石和碎石等，以增加河岸雨水下渗量，减少进入河道及排水系统雨水量。根据工程设计资料，对南宁市一些正在实施的水环境建设工程滨水区域的景观设计铺装材料进行统计分析，沙江河(长罡路－物流大道)设置生态铺装材料面积占总铺装面积的27%，心圩江为10．4%，朝阳溪Ⅲ期工程为18．1%。可见，南宁市滨水景观生态铺装材料的设置比例过小，应增加透水材料的比例，尽可能选用透水性能好、生态环保的铺装材料。5结语①南宁市内河湖泊的设置，根据内河功能及在水环境建设实践中遇到的湖泊淤泥沉积、水体质量差、水深变浅、行洪能力降低、船只通航受阻等问题，宜采用“河湖分立”形式。②对于河道截污，在今后相当长一段时间内，南宁市合流制与分流制排水系统并存，老城区采用合流制排水体制，河道截污也相应地采用截流式合流制。为减少截污管溢流，河道截污应加大截流倍数，尽可能将含高浓度污染物的初期雨水进行截流处理。③对于初期雨水的截流与处理，在今后的水环境建设中，应采用低影响开发技术，有条件的地方，设置雨水调蓄池，对污水处理厂进行扩建与改造，满足雨季对合流管溢流雨污水处理的要求。④除工程性措施外，非工程性措施对水环境水质改善也具有重要作用。应在水环境建设前做好水环境规划，充分考虑防洪排涝、水污染整治、水系资源化及绿化景观等内容，并经综合协调落实到建设项目。采用经济学手段对水环境污染控制是一项有效的措施，南宁市目前在这方面还不完善，可根据水环境中不同的污染类型(点源污染与非点源污染)，采用不同的经济学方法进行调控。对于已整治建设的水环境，应建立水环境保护管理体制和水环境保护市场机制，增强社会监督管理，健全水质反退化制度，防止良好的水质反弹恶化，巩固水环境建设成果。

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