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海绵设施与精细管理协同发力,再呈江南水乡美景 ——昆山高新区城南圩水环境长效管理纪实

2020-03-26 来源:未来的海绵城市
作者:未知

案例说明  |  案例评论

  • 业主
  • 实施单位
  • 类别
  • 地点
  • 规划设计子类
  • 苏州市

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      昆山市高新区城南圩7条河道的水质自2018年4月29日达到Ⅴ类水质指标后,至今已有近一年时间,不但持续稳定达标,而且其中达到Ⅳ类水38天、达到Ⅲ类水165天,成功走出了河道水环境整治反复治、治反复的怪圈。但是,一年来也不是没有波折,尤其今年极其异常的气候更是严峻考验,应对的挑战主要有:
1. 强降雨事件的影响
      因为圩区内无法实现百分之百的雨污分流,尤其是商业街沿街商埠向雨水口倾倒污水的现象时有发生,雨水口堆放垃圾的陋习也很难根治,强降雨直接将此类污染物带入河道。降雨事件与河道水质的关联图很好地说明了这一现象。一年来,共有降雨事件45次,其中强降雨3次,每次降雨后,河道水质都会反弹,其中7月4日、8月16日和9月16日,这3次强降雨事件的影响尤其显著。

图1 城南圩青淞中心河北端湿地

图2 城南圩降雨事件与河道水质关联图

      值得庆幸的是,城南圩内五块已经建成并稳定运行的湿地系统,成了降雨事件带来的污染冲击负荷的缓冲器,河道水质反弹后两天内就基本恢复了。建立应对气候变化的海绵系统,不只是体现在内涝防治方面,这样富有弹性的系统在高度城镇化地区,应对冲击性强的面源污染方面,作用更加显著。
2. 夏季高温的影响
      今年夏季是近几年来高温天数最多的一年,日最高气温35℃以上共23天,日平均气温达到30℃有44天,最高气温37℃以上2天,其中7月25日到7月30日、8月4日到8月11日为两次长时间持续高温天气。圩区水系封闭,与其说是河,不如说是小型的带状湖,持续高温会导致藻类快速繁殖,但一旦溶解氧跟不上需求,藻类会死亡,从而导致水质下降,乃至水体黑臭。

图3 青淞中心河南端湿地夏季藻类过度繁殖

图4 两次长时间持续高温天气(T≥35℃) 

      值得庆幸的是,相对于河道,五块湿地的水体透明度更好、水也更浅,藻类生长条件就更好。因此,高温条件下,首先在湿地特别是两块小湿地中发生藻类过量繁殖,而在小范围区域捞除藻类就容易很多了。同样是湿地系统创造了应对高温的有利条件。

3. 冬季连续阴天的影响
      大家一定都有同感,今年冬天很特别,虽然不是很冷,但见到太阳的次数特别少。自12月1日至今,持续阴天或阴雨天,阳光普照只有屈指可数的12月17、18日和1月17、21、22、23日以及2月1日、2月4日,共8天。连续阴雨天,光合作用不足,水体溶解氧水平低,硝化作用弱,氨氮浓度很难降低,而圩区河道水体流动性差,本来大气复氧能力就差,在这样的连续阴雨天就更难保证氨氮达标。

图5 冬季阴雨及晴好天气分布

      值得庆幸的是,整个圩区的大循环系统和每个湿地的小循环系统,提高了圩区河道水体的流动性,保障了水体大气复氧的基础流量。同时,湿地水面增加了整个圩区的水体复氧总面积。圩区河道应对弱光合作用长时间阴天气象条件的能力大大提升,水质有了基本保证。

4. 人为偶发事件的影响
      城南圩区域范围不大,在水环境综合整治中,对雨污排水系统进行了系统检查,并对市政和地块的雨污混接点逐一进行了整改。但是,圩区内业态齐全,有居住小区、学校、宾馆、企业、商业街、大型商业中心、大型机电交易市场等,如此多样的产业和人员结构,很难避免雨污系统的私接混接。12月17日,柏丽湾小区一厕所改造,不规范的施工导致污水管接到了小区雨水管,与之直接相连的居巷港水质一夜之间回到了整治之前,氨氮超过了4mg/L。


图6 居巷港水质异常

      值得庆幸的是,居巷港水质突然恶化的情况被及时发现,排查出原因后,通过加大垂直流湿地的进水量,进入河道的污染物得到了有效处理,水体水质很快改善了。海绵设施不但在应对极端气候中发挥弹性作用,而且在应对突发事件的时候也能起到及时处置的作用。
      成功应对自然和人为因素的挑战,只在海绵城市理念指导下建造绿色基础设施是远远不够的,还必须有精细的管理,主要措施有:
1.用准确的数据及时发现问题
      水质数据是开展水环境整治和水环境管理的唯一依据,没有数据就是盲人摸象。尤其水生态系统恢复平衡的初期,没有数据就没办法准确判断系统的脆弱性和脆弱点。城南圩7条河道暴雨之后的水质反弹、居巷港水质一夜之间的突然恶化等异常情况得到及时把控,都是以昆山市建设工程质量检测中心海绵实验室及时准确的数据为唯一依据的。
2. 用精准的措施高效解决问题
      在数据分析基础上,针对水质反弹的原因采取措施,而不是就事论事。例如,整个城南圩的圩区河道必须保证基本生态平衡需求的水动力流量,在几次闸口水质明显下降的时候,首先检查大小循环系统是否正常;夏季持续高温的几周,定期观察湿地的藻类繁殖情况,必要时进行适量打捞。这些精准具体的措施,及时控制了水质反弹,确保了水质的持续稳定。
3. 用通俗的道理普及专业知识
      入河污染物的总量决定了河道水质的优劣。河道岸边绿地是河道的缓冲带,能否正常发挥其径流净化功能至关重要。但是,绿化管养的工人对这些专业术语并不能真正理解,需要通过具体事情和他们做通俗的解释。例如:江浦河闸口,工人们在新开河岸边种了两块菜地,不但自己吃,还到菜场销售,但他们为了卖相好看,多次使用杀虫剂,有一次刚刚施用后就下雨,而水质检测断面就在闸口菜地边上,水质指标当然就显著升高;青淞中心河北岸湿地,植被恢复期初期,工人们为了保证草本植物和树苗的生长,使用了基肥,结果雨天的河道水质多次反复;在前期的生态修复工程中,沿河岸种植了不少挺水植物,冬季枯萎后周边水体颜色呈褐色,水质差,如果离水质检测断面不远,那就直接影响水质类别的判断结果。通过这些具体的案例,和绿化管养工人们交流,让他们懂得水系统和植物一样也是个有生命的东西,需要控制好营养物的平衡。河道水体的持续健康掌握在一线工人手中,当然也不只是河道保洁那么简单。
4. 用共同的愿景凝聚公众的力量
      社区百姓是圩区水环境质量最重要的相关方,他们是受益者、影响者,也应当是监管者。城南圩水环境整治成功后,带来了意想不到的收获:柏丽湾湿地成了小区老少居民尽享天伦之乐的乐园,青淞中心河和佛塘江口的湿地成了产业工人谈情说爱的情侣园,西湾泾岸边绿地成了昆山小有名气的垂钓者俱乐部。老百姓切实感受到水环境整治的成效,自然就成了水环境整治的生力军。居巷港水质反弹,柏丽湾小区居民准确提供了有关雨污混接的信息;常到西湾泾钓鱼的垂钓爱好者帮助摸排了青淞路口雨水口在强降雨后的水质变化;常到青淞河北端湿地休闲的工人主动参与到清理公园垃圾的队伍之中。老百姓的参与成为水环境质量最有力的保障!

图7 垂钓爱好者在西湾泾钓鱼

      有了与气候变化相适应、与区域污染冲击负荷相匹配的海绵绿地作为基础设施保障,圩区水环境质量还要依靠精细化的管理,概括起来就是:高温季节勤捞藻,阴雨天气常排查,暴雨之后多检测;水质数据得及时,专业知识须宣讲,邻里百姓要参与!