清清的湖水城中流
——海宁主城区水域内湖化构想及其相关措施
水,是民族之源,也是文化之源。水文化是我国民族文化的重要组成部分,具有十分悠久的历史。在举国上下共同建设和谐社会的今天,认识水文化,研究水文化,营造水文化,弘扬水文化,对于改善城市整体环境,建设现代化生态宜居城市具有十分重要的现实意义,也是落实科学发展观,践行“三个代表”的具体体现。本文试对海宁主城区水域内湖化作些探讨。
海宁主城区水环境现状
海宁市地处太湖流域,境内主要河流涉及钱塘江、上塘河、运河3个水系。水系内外、上下交叉,形成错综复杂的水文环境,是典型的江南水乡。境内主要河道总长1860公里,水资源总量为6.76亿立方米。
海宁主城区规划范围总面积3226公顷,属运河水系的河网地带。原有河浜90条,河道总长度为106.14 公里,水域面积232.6公顷。洪涝期间,通过长山河、长水塘、洛塘河流经主城区的硖石市河、麻泾港、平阳堰港、青沙塘等主要河道,经澉浦长山闸向钱塘江排水。干旱季节,又通过上述河道从境外引水,供主城区南部和西部地区灌溉用水。因此,主城区处于海宁市水利重要枢纽地段。
主城区年平均降雨量1184.8毫米,降雨量各月分配不均。大部分集中在4~10月,约占全年总降雨量的73.48%;6月中旬至7月上旬为梅雨季节,年均雨量约占全年总降雨量的19.6%;8月中旬至9月中旬为台风雨季,年均雨量171.2毫米,易发生洪涝。
海宁市水环境质量整体较差,水资源的数量和质量都不能满足需要,全市主要河道大都为Ⅴ类水体。近年来,虽然污染治理得到了进一步加强,但要在短期内彻底改善水质尚难以实现。
主城区水域内湖化构想及概念
影响水环境质量的因素,主要有外源性和内源性两个方面的原因。内源性原因是可以通过一定周期的建设、管理达到设定的水质标准,而外源性原因在通航的情况下已难以解决水质问题。主城区内湖化就是为了解决外源性原因,以图改善城区水质,这是一条解决外源性原因的根本途径。
所谓主城区内湖化,就是在主城区外围的水域污染严重且短期内无法有效改善的情况下,将主城区范围内的水域改造成为一个相对独立的水系——内湖(实施内湖化后,变河为湖),再通过治理与控制使内湖水系的水质保持相对稳定且较好的状态。
内湖化改造方案,要求通过对内湖化区域内原有河道进行合理布局、整合疏浚、内外贯通,形成主城区周边通航的河道环绕,主城区内河道疏密有致、泄洪畅通的格局。同时,城市规划和泄洪要求在绕城河的适当地段设置必要的水流通道与外围水系贯通,并在与外围水域的交接处筑坝和建设水闸,阻隔外来上游河水的污染和内湖水外溢。现主城区北侧有太湖南排主要工程——长山河,城西有规划防洪河道北斜桥港、陆家桥港、沿泾港和平阳堰港,城南规划绕城河道,连通洛塘河、平阳堰港、麻泾港到长山河。这样利用城西、城南河道与绕城河道和长山河围合的范围内通过筑坝建水闸,抬高主城区水位,就可形成内湖。筑坝建水闸的数量约20多个,内湖水域面积约3平方公里。同时,为了使内湖水系的水质保持相对稳定且较好的状态,在由拳路北侧,铁路东侧原规划的涓湖公园位置利用市河开挖150亩的人工调节湖,充分利用水质较好的长山河丰沛的过境水资源,经过沉淀等适当处理,提高水质后引入内湖,以补充内湖水量。
主城区水域内湖化的效应
再现江南水乡风貌,提供亲水生态环境。 “仁者乐山,智者乐水”。人类自古傍河而居,亲水是人类的天性,主城区河道内湖化可促使人与自然更亲密的交流。水域周边的自然景观,可为城市居民提供文体娱乐亲近自然的场所,同时为打造亲水住宅创造条件。人们在家中凭窗眺望,就可看见碧水绿树,城市水系成为重要而丰富的景观资源。海宁市区有4座小山,尤其东山、西山和市河形成“两山夹一水”的独特景象。
阻隔上游污水,净化市河水质。目前主城区河道属过境河道,其水质受上游水质的影响较大,而上游水体污染和富营养化严重,水质较差。主城区河道内湖化之后,可阻隔上游过境水通过市区,减轻上游污水对城市水体的侵害,同时具有自我控制能力,能达到外污内不污。
增加市区河道蓄水量,调节小气候,减轻城市热岛效应。河道内湖化后,可增加水容量,加强水与空气的对流,有助于削弱城市的热岛效应,减轻夏季的酷热。城市绿地诸多生态功能的发挥与城市水域有关,城市水体为沿河两岸的城市绿地建设和发挥绿肺作用提供了良好的自然条件。因此,水域的高热容量流动性,河流风的流畅性以及水域周边的城市绿带对削弱城市热岛效应,增加湿度,缓和冬夏温差具有明显的调节作用。
市区禁航,减轻城市污染和降低城市建设投资。市区禁航后,河道由航道改为非航道,可减轻城市污染和降低市政桥梁标高及桥梁结构形式要求。水位抬高后,增加水体对河道护岸的挤压力,防止护岸坍塌,减轻城市建设投资。
内湖化可补充地下水和提供生物多样性存在的基础。内湖化后,使整个河道蓄水量增加,减缓地表径流,增加地下水的渗入,防止灾害发生。水量的增加和水质的改善,还可结合河道两岸的绿化,规划种植一些水生植物,美化和改善生态环境,有利鸟类和水生生物的栖息繁衍,使死水成活水,建设“城林相依、水绿相映”的可持续发展的生态城市,提升城市品位。
主城区水域内湖化后水环境生态恢复原则
地域性原则。不同区域具有不同的生态环境背景,这种地域的差异性和特殊性就要求在恢复与重建内湖水生态系统的时候,要因地制宜,具体问题具体分析。
生态系统原则。内湖水环境的生态恢复,要根据河流生态系统自身的演替规律分步骤分阶段进行,循序渐进,构建生态系统结构和生物群落,使物质循环和能量转化处于最大利用和最优循环状态。
最小风险原则。退化生态系统的恢复与重建具有一定的风险性。这就要求我们要认真透彻地研究内湖水环境的生态系统,经过综合的分析、评价、论证,将其风险降到最低限度。
效益最大原则。内湖水环境生态恢复是一项投资较大的工程。在考虑生态恢复的社会经济效益的同时应考虑当前的经济承受能力,承担最小风险并获得最大效益,是实现内湖水环境生态效益、经济效益和社会效益协同统一的必然要求。
主城区水域内湖化实施步骤
主城区河道内湖化要坚持以治水为中心,全面规划,远近结合,突出重点,分步实施。近期以治理河道、提高水质为重点,远期以恢复河流生态功能为目标。工程实施应有时序性和侧重点,分阶段、分步骤进行。第一阶段开挖环城河和清淤;第二阶段筑坝建闸,同时加快雨污分流的集污管网建设和河岸旁绿化建设;第三阶段建净化池。按照建设时序和市级资金状况,科学合理地确定建设周期和时间表。通过截污—引水—净化等系列措施,使内湖湖水的污染得到控制,使内湖水质达到景观水标准。
主城区水域内湖化实用措施
开挖环城河。
洛塘河素有“海宁母亲河”之称,目前河面宽23.6~54米,是市区重要河道和主要航道,沟通着盐官下河和长山河这两条南排骨干河道,负担着行洪、引水、蓄水、航运、环境、美化等多项功能。
洛塘河改道方案全长15.4公里,河道线路为:起点在硖石镇与斜桥镇交界处的墙里浜出口处,向南经斜桥镇华丰村,在常家埭、东横港桥处改向往东,经硖石镇双凤村、马桥街道永和村、先锋村,再经硖石军民村大树底下折而向北,在西环村南兜处向东北,汇入长山河。洛塘河改道建设标准按五级航道标准建设,防洪按“百年一遇”,排涝按“十年一遇”标准建设。
(二)筑坝拒污。
实施内湖化的另一个关键是截断影响内河水域洁净的污染源,而污染城区水环境的主要来源是上游河流的污染。因此,要改善城区水域的水质,首先必须切断污染源,而切断污染源的最好办法是筑坝。即在内河水域与外围水域的交接处,建设橡皮坝及其水闸来隔离上游污染源进入内河水域,使内湖水体成为一个相对独立的水系。上游水体通过内湖区域北部的长山河和南部的绕城河,绕开内湖水域,流向下游。
(三)清淤治污。
城市河道淤泥处理方式有人工挖掘和机械挖掘两种。在现有条件下,一般均采用机械挖掘,通常采用的是挖泥船带水作业,当河道需要彻底疏浚时,则需要进行干水作业,就是先抽排掉全部河水后再进行清淤。
(四)增容自净。
当内湖面积确定后,增加水体容量不外乎两种办法,即挖深河床和抬高常水位。挖深河床,通过清淤就能达到。根据测算,整个内河区域通过清淤清障,可增加河道蓄水量50万立方米左右。其蓄水量相当于500亩水深达到1.5米水面,对内湖水体的净化作用不可小视。抬高常水位,是在内湖化条件下才能实现的一种增容途径,而且是对增加水体、提高水体自净能力最为有效的一项措施。据资料记载,市区多年平均常水位为2.83米,如能提高到3.4米,即内湖水体容量就可增加180万立方米左右,相当于新增1800多亩水面。
(五)去陈纳雨。
主城区水域实施内湖化后,相对而言,内湖水体流速明显变缓,在水体流动性差的情况下,长时间不注入新的水体,水体自净能力下降,内湖极易缺氧而污浊,而“去陈纳雨”是最经济有效的措施。所谓“去陈纳雨”,就是抓住有利时机,在下大雨之前开闸排去内河“陈水”,待内河与外河基本持平后,再将闸门关上。这样操作,能使内湖区域的雨水被充分吸纳而不外溢。
(六)入注净水。
由于设置水闸堤坝来隔断外围水系,通常情况下整个内湖水系成为一个庞大的缓流水系统,这种情况会导致内湖水体自净能力的下降,从而降低内湖水环境的质量。因此,有必要在市区北侧设置30万立方米规模的人工净化池。人工净化池主要采用化学处理如碱化处理等,使其达到净化的效果。
(七)集污入网。
针对城市排水现状及存在问题,应采取如下对策:一是严格执行居住小区、工业厂区排水设施雨污分流的设计、施工和验收,采取强制措施,否则不予审批和验收;二是对市区低洼积水处进行调查摸底,实施针对性改造、疏通;三是加快市区雨污合流排水系统的改造,这是刻不容缓的一项工程,必须及时解决。
(八)草坪滤污。
护岸和绿化带建设要始终围,绕净化水质这个主题,采用“低护岸、坡草坪”,是净化内河水质行之有效的措施。低护岸,就是适当降低护岸的建设高度,稍高于经科学设定的内河常水位,达到人站在护岸上弯腰下去手能接触到水的亲水性要求。坡草坪,就是护岸边上有一定坡度的草坪,要在护岸边设置宽度在10米以上的草坪带。草坪的质量要高,做到见草不见土。
(九)曝气净化。
曝气净化就是向河道水体实施曝气复氧。曝气复氧是指不断将空气中的氧气注入水中,或利用机械搅拌作用使氧气溶于水中,使底泥耗氧量与水体需氧量达到平衡,消除底泥对水体的负面影响,防止因底泥造成水质下降。
河道曝气复氧的形式可以采用固定式充氧和移动式充氧两种,氧源主要采用取之不尽的空气。固定式充氧适合于固定污染源,可在内湖水域范围内水体污染最严重的地方进行充氧。移动式充氧就是在小型游船上装上曝气装置,在游动中把带氧的空气大量地注入水中。另一方面,通过船体的游动产生波浪,使接近水面的氧气吸入水中,这相当于设置了一个竖向循环系统,增加了水体的跃动性,改善了水质。实践表明,这种做法一举多得,净化效果明显。
(十)生物净化。
主要分水生植物净化和水生动物净化两种。水生植物净化,在水体中适当布置既有观赏价值又有净化功能的浮水植物、沉水植物和挺水植物,使水体不仅具有自然风貌的景观,而且增强人工水体的生物净化功能。水生动物净化,水体中放置适当的水生动物,既能形成相对完整的生物链,又能有效治理水体富营养化。
(十一)湖面保洁。
城市内湖化是一项系统的河道整治工程,要使主城区内湖湖面保持高度清洁,主要抓好两个方面。一方面要堵住垃圾入湖,要在岸边设置一定数量的垃圾箱,便于市民倾倒、丢放垃圾,同时加大监察力度,对于向湖内随意倾倒垃圾的行为依法予以严肃处理。另一方面要落实河道保洁队伍,保洁重点在于水面漂浮物的打捞以及湖坡垃圾的清理。
(十二)化学净化。
化学净化就是直接在水体中用化学原料使水质改善的方法。当然,这种方法要慎用,只有在内河水体氮磷养分明显偏高,且其他措施应用效果差、成本高的情况下偶尔施用。
主城区河道内湖化配套工程
市区禁航后的水运码头建设。市区禁航后,现有水运码头将完成历史使命而被拆除。但是水运具有运力大、运输成本低的优点,也要充分发挥作用。规划在离市区不远的城东大道东侧长山河南建设一大型的综合码头,以满足水运需要。
城市排水系统改造。因内湖化后水位的抬高,在暴雨时,城市排水系统竖向标高与水位高差很小或出现逆高差时,不能及时排水,会致马路及市区低洼地段淹水。因此要研究确定一个合适的水位作常水位,汛期可以降低水位,并要建设外排系统。
如今,生态建设已经成为现代城市建设的重要内容。我们应充分利用生态资源优势,抓住机遇,加强市河的水环境可持续开发与建设,创造一个良好的生态环境,倡导亲水经济,做好亲水文章,提高城市的品位,成为浙江乃至全国水环境建设的典范,扩大海宁市的知名度和影响力。