定远县南城河水环境治理方案分析
摘要：南城河是定远县母亲河，由于污水直排、内源污染严重、无稳定补水水源导致南城河水质恶化。定远县南城河水环境治理方案以水污染防治为中心，在全面展开水质、水生态、水文及污染源调查分析基础上，从控源截污、内源治理、清水补给、生态修复等措施方面改善南城河水质。
关键词：黑臭水体；水环境整治；污染源分析；工程技术路线
1 项目背景
城市黑臭水体不仅给众带来了极差的感官体验，也是直接影响众生产生活的突出水环境问题，国务院颁布的《水污染防治行动计划》提出“到2020年，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内，到2030年，城市建成区黑臭水体总体得到消除”的控制性目标。城市黑臭水体整治已经成为地方各级人民政府改善城市人居环境工作的重要内容。
项目治理范围为定远南城河城区段，项目范围为南城河全长2600m，现状河面宽度约10m。定远县南城河原是定远县城的护城河，随着时代的变迁和城市发展，南城河也从护城河、环城河
演变为城中河。自80年代以后，河道在两岸居民生产生活的影响下，河道逐渐被侵占，河体严重污染，河内淤积严重，同时存在泄洪隐患，急需进行综合整治。
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现状环境调查分析
2.2.周边环境调查
花园湖周边主要为老城生活区，包括居民小区、机关单位及菜场等。上游段（西大街-老城南大桥）主要为民房，河道空间相对顺畅。下游段老城南大桥-鲁肃大道马桥周边主要为民房，河道空间相对曲折。
2.3水文分析
河水污染（1）水系连通情况
定远县位于池河水系支流马桥河流域。马桥河为池河左岸较大的一级支流。南城河属于马桥河东支流，南城河上接花园湖及城北水库，下连马桥河。
（2）水位、水量情况
花园湖水面面积约为8×104m2，水面标高为56.5m，花园湖除中心位置水深为1.5~2.2m外，其它大部分为1.0~1.5m，估算花园水体总量约为10×104m3。
南城河河道为弯曲型河道，河道现状全长约3.1km，水面宽度分布不一，从上游至下游整体呈变宽趋势，河底总坡降1.30m，平均坡度i=0.00043。上游段最窄处约河道水面为2m，最宽处约16m。上游水深0.27~1.0m。下游段最窄处约河道水面为4m，最宽处约23m。下游水深0.6~1.5m。本项目为南城河改造完成后，南城河全长2600m，河道设计宽度约30m（含岸线），设计水深2.1m。
（3）防洪分析
本项目位于马桥河东支流西大街跌水工程——南大桥跌水工程，为重要防洪河道，20年一遇洪水位设防。现状河道为下挖式天然河道，河道总长3100m，河道底宽 8～15m，局部底宽不足 5m，河道岸线为主要为自然护坡，两岸边坡 1：1.5～1：2.5；河道深度 4～6m；河道弯曲，两侧地面较高无堤防。设计段桥梁2座，北侧为人行便桥，石板搭建，比较简陋。南
侧为城市干道桥梁。两岸被违建的房屋占用，河道内垃圾成堆，严重影响行洪，现状排洪标准不足5年一遇。
2.5河道底泥现状
南城河底泥共有29950.50m3，底泥平均厚度为0.8m。根据《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》（试行）GB36600-2018，土壤的重金属含量均未超过第二类用地筛选值，判定土壤风险重金属污染可以忽略。南城河淤泥属于高氮、磷污染底泥。
2.6河道排口现状
南城河（城北水库至鲁肃大道沿线排口共53个，其中河道西侧共21处排口，东侧共26处排口，花园湖共5处排口；污水排口22处，雨水排口3处，合流排口20处，废弃排口8处。
2.7 河道生活垃圾现状
河岸沿线因雨水冲刷、行人丢弃等原因大量生活垃圾入河，影响环境景观，严重影响水体水质。经过现场调查，生活垃圾共25处，约1519.8m3。
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南城河污染成因分析
3.1 黑臭水体级别判定及成因
依据《城市黑臭水体整治工作指南》进行采样布点、水样监测分析，以及黑臭级别判定。城市黑臭水体分级的评价指标包括透明度、溶解氧（DO）、氧化还原电位（ORP）和氨氮（NH3-N）。监测结果显示，从花园湖及南城河均为黑臭水体；其中南城河中游及下游部分河段为重度黑臭。黑臭成因如下
（1）南城河管道截污率底，现有沿河管道堵塞和破损严重，大量城市生活污水和径流污染直接排入南城河。
（2）南城河内源污染严重：1）河道岸帯生活垃圾堆积严重，雨天垃圾污染冲刷入河严重；2)河道底泥释放污染物同时河道底泥发生厌氧发酵污染南城河。
（3）南城河无稳定补给水源，水量、流速及水位低，实际成为老城区的排污明渠；
3.2主要污染量核算
3.2.1城镇生活污染源总量分析
根据国务院《第一次全国污染源普查产排污系数手册》，城镇生活源水污染物核算公式为G=365×NcF×10，式中G—城镇生活源水污染物年产生量，kg/a；Nc—城镇常住人口，万人；F—城镇生活源水污染物产生系数，g/人·d；根据相关统计资料，南城河区域内人口约为5万，则生活污染排放总量为COD1441.75t/a，NH3-N140.53t/a，TN184.51t/a，TP为14.78t/a：
3.2.2面源污染源分析
南城河的面源污染主要是周边汇水区域的地表径流。
年雨水径流量Ｗ的计算公式 ，式中Ａ——汇水面积；Ｒ——径流系数；Ｐ——年均降雨量；南城河的汇水面积为5.4平方公里，定远县多年平均降雨量为921.1mm。根据《定远县排水专项规划》，定远县现有老城区地表径流系数取0.65。
雨水径流污染总量Ｔ的计算公式 ，式中Ｃ——雨水径流污染浓度；Ｗ——年雨水径流量；雨水径流污染浓度参数选取参考《城市雨水径流年污染总量核算》（安徽省蚌埠市），并结合类似监测数据，合流制雨水后期污染BOD5约18mg/L、COD约80mg/L、NH3-N约10mg/L，总磷约0.6mg/L,总氮18mg/l；南城河地表雨水径流污染物总量COD为258.64t/a，NH3-N32.33t/a，TN58.20t/a，TP为58.20t/a。
3.2.3污染源总量
南城河污染物总量COD为1700.39t/a，NH3-N172.86t/a，TN242.71t/a，TP为242.71t/a。
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工程技术路线
4.1设计目标
通过实施全面的工程与非工程措施，使南城河消除黑臭水体现状，水质主要指标达地表水V类水标准；主要检测指指标为透明度＞25cm，溶解氧> 2.0mg/L，氧化还原电位＞50mV，COD＜40mg/L,TP＜0.4mg/L，氨氮＜2mg/L。
4.2 控源截污方案分析
截污纳管是黑臭水体整治最直接有效的工程措施，也是采取其他技术措施的前提。对南城河两岸共52个排口，其中西岸共21处排口，东岸共26处排口，花园湖共5处排口进行处理。沿南城河西侧自北向南沿南城河西岸自北面西大街向南敷设DN800截污管至鲁肃大道，然后穿河道接入鲁肃大道西北侧现状管道，管道全长约3088m；东岸截污干管起于花园湖西大街，然后沿河道东岸敷设截污管DN800/DN1000至鲁肃大道西北侧现状管，管道全长约2250m。截流沿线污水排口、合流排口及部分初期雨水。设计一体化合流溢流污水处理设施对项目两个主要排口进行溢流污水处理，处理规模分别为6500m3/d和3500m3/d。沿花园湖西侧敷设管道约550m及城北水库至花园湖西大街管道1022m用于截流花园湖污水排口、合流排口及部分初期雨水。
4.3 内源治理方案分析
对南城河沿线1519.8m3生活垃圾及建筑垃圾通过人工和机械结合的方式清运至施工便道固定地点后委托第三方公司运送至定远县生活垃圾焚烧发电厂最终处置。对北城水库水闸至花园湖起点淤积泄洪道进行河道疏浚，清挖量约为3115m³。对南城河29950.5m³河道底泥进行
清淤，施工工艺为：围堰→导流→排水→排稀泥→晾晒→水上挖机清淤。河道稀淤泥采用储泥池和一体化脱水设备进行干化处理。河道底泥进行转运至南城河左岸原废弃河道段，结合景观假山建设，堆场完成后进行封场和复绿。
4.4 清水补给方案分析
由城北水库放水保证南城河生态基流64.66万m3/a，采用每月固定时间放水3~5次，单次放水1.5~2.0万吨。
4.5生态修复方案分析
（1）花园湖建设内容：1）花园湖种植沉水植物6112m2，挺水植物种植面积868m2；2）水生动物一批；3）设置太阳能与直接供电结合的曝气机13台。4）设置生物填料所需的面积为2830m2。
（2）南城河建设内容：1）种植挺水植物及沉水植物24185m2，设置挺水植物3001m2。2）投放水生动物1批；3）设置生态浮岛，面积为1860m2；4）设置造流曝气机18台；5）南城河设置生物绳填料55083m。