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摘要：本文通过对城市河涌黑臭原因进行分析，并介绍传统河涌水质改善的治理方法，重点介绍介绍调水补不工程的工程原理及工程措施，结合广州市治水工程实际、以调水补水为手段的治理理念，通过案例分析工程实际中城市河涌治理中调水补水工程的应用。
关键字：调水补水 河涌 治理 应用
引言
随着人们对城市环境的重视，各大城市大力投入资金整治河涌，同时，在治水理念上出现在重大突破，从以往的单一的以防洪排为主，转变为注重河涌的生态景观及水质改善。在河涌的整治过程中，开展河涌清淤、截污治污、河涌两岸的景观绿化建设，并尝试用各种方式进行水质改善，之所以说是尝试，因为治理河涌的黑臭问题是个复杂多样的问题，各条河涌面临的情况不同，治理的方法也各不相同，目前的治理手段都各有其局限性。近年来广州市在治水过程中大胆进行探索和应用，通过调水补水工程，有效的改善了包括东濠涌、猎德涌、石井河等河涌的长期以来的黑臭问题。调水补水工程是在已经实现截污及清淤的基础上，有效改变河涌不质的重要手段。
1河道黑臭的成因及传统治理方法
1.1河流黑臭的成因
河涌为什么发臭，一部分是生活污水，另一部分就是沉积在涌底几十年甚至上百年的淤泥、垃圾发酵。另外由于部分河涌水体流动性差，使河涌的自我净化能力降低，甚至已经失去自我净化能力，这样随着各种污染源的堆积，河涌不断变黑变臭。
1.2河流黑臭治理常用方法
（1）清除河底淤泥。由于城市河流一般流动性差，容易造成淤积，通过清除河底淤泥，减轻河道内源污染，提高河道蓄水容量，从而改善河流水质。由于河道的污染源错综复杂，除了河道本身淤泥，还有污水口的排放物、河水本身有机物的繁殖造成的污染，通过清除河底淤泥并不能从根本上解决河流黑臭问题。
（2）治污截污。除固体废弃物污染外，城市河流还面临的主要威胁还有排水污染，如生活污水、工厂废水直接的排入河道，直接造成河水污染。通过增设截污系统、衔接市政污水管、封堵非法排污点，从而减少对河道水体的污染减少黑臭形象。截污是河流水质改善的前提条件。
（3）生物修复技术。通过人工手段，利用天然或外源微生物改善污染水体的生物环境，并利用此生物环境（人工投加的微生物，所激活的土著微生物或者是植物等）来降解污染物，从而修复受污染水体，净化环境的一个受控的过程。但生物修复技术仍有其局限性，在水体变化快，流域广的河道并不具有较好的效果。
（4）化学处理。通过在受污染的水体中加入某些化学物质，从而降解水体中的污染物，但这种方法容易造成二次污染，不利于生态环境的长期发展。
2调水补水工程的治污原理及前提条件
河涌黑臭治理主要分四个环节：截污、清淤、补水和景观建设。完成截污只是污水治理的第一步，调水补水才是最终实现和巩固河涌水质改善的保障。
“堵则必淤，淤则黑臭”。城市河流大多处于平原河网，被污染的河水长期在涌内徘徊，尤其是河网中上游的河涌水体常年得不到置换，水流双流动或者静止，容易产生淤积现象，水质自身净化能力降低，造成原本已经进行清淤和截污的河道，水质很快变差。
因此必须通过工程措施使河流单向流动，从而产生单向流。调水补水方案的总体思路是充分利用现有水利工程体系，实现“以动治静、以净释污、以丰补枯、改善水质”，通过取水、引水、蓄水、提水，可以促使河涌水系连通，补充河道生态活水。通过新建的调水补水工程给河道生态补水，使河道恢复了水动水清。 为河涌调水补水、调活水体，使河涌由“死水”变“活水”，实现“水活、水满、水清”，河涌水质达到不黑不臭。
长期以来，城市河流承担着排涝和排污功能，两岸大量工业和生活污水未经处理直接排入河流，导致河流污染严重，水体发黑发臭，因此河流两岸截污是调水补水前提条件。河涌水质的改善应以治污为前提，沟通为基础，补水为手段，坚持统筹兼顾、综合治理、多管齐下、分步实施的原则，先通后畅、先上后下，最终实现整个生态补水的目标。
3调水补水工程措施和手段
调水补水工程按取水、引水、蓄水、提水等功能要求通过在工程建设中应用的主要工程措施和手杖有连通河涌、利用潮汐、水闸控制、增设补水泵站和蓄水补水。
（1）连通河涌
通过打通断头涌，即进行河涌连通，通過涌头水闸控制使河涌双向流动变为单向流动，实现河涌水体循环，并对河涌按设计比降进行合理清淤，从而有效的解决断断涌水质差，淤积严重的问题。
（2）水闸控制。
感潮网河区通过群闸联控调水补水，按照落潮排水涨潮引水的原则，把河涌的双向流变为单向流，增加河涌的流动性能够实现河涌单向流，调活水体、保持景观水位，能够不效改善河涌水质、提高河涌水体自净能力、消除黑臭现象。
（3）流域调水补水
流域调水补水主要措施是通过从水源相对丰富的水域抽水补给给水质差流量小的河流，通过提水泵站从水源相对丰富的水域抽水再通过管线或者开挖渠道将达标水体送到需要补水的河涌。
（4）挖湖蓄水补水
通过开挖人工湖进行蓄水，为周边河涌补充“活水”，周边河涌还可以与人工湖建立起完整的水循环系统。从而从根本上激活水体，解决河涌的黑臭问题。
4工程应用实例
（1）西航道引水工程
广州市北部水系建设珠江西航道引水首期工程包括广和泵站、引水渠及白云湖三部分的建设。西航道引水工程属于“石井河—白云新城区”水网络，解决石井河区域河涌生态景观补水。白云湖工程于2006年年底开建，承接由广和泵站提水、经引水渠输送每日100万m3的水量，为与其相通的滘心涌、海口涌、石井河及环滘涌补水，同时兼顾区域雨洪调蓄、休闲景观功能。
白云湖属于北部水系建设的首期工程，通过建立广和泵站,从珠江西航道广和大桥北侧的取水口提水,经华南快速干线北侧的引水渠到达白云湖。北部水系首期工程完工后,每天可以从珠江西航道引入100万立方米的活水进入白云湖，活水不仅可以直接冲刷石井河，可以彻底改变石井河黑臭的现状，就连北部的4条河涌都可以直接由白云湖补水，而通过河涌之间的沟通,超过25条河涌的水质都可得到改善。
西航道引水首期工程情况如图1。
图1 西航道引水首期工程情况
（2）三涌补水工程
三涌补水工程是从珠江前航道取水经东圃泵站抽调，补充到猎德涌、车陂涌、沙河涌三条流经广州市主城区的河涌里。改善市中心三条主要涌长期以来的黑臭问题，并补入景观水，构建城市中心滨水景观。
具体方案是：在珠江前航道东圃大桥东侧新建一级泵站(东圃泵站)提水，抽取珠江前航道的水，沿东环、北环、华快等高速路敷设埋管，将珠江水提升至长湴村长虹苗圃等处的新建或扩建调蓄池。在调蓄池再建二级泵站抽取调蓄池水，分别将水补至沙河涌和猎德涌，并采用重力流埋管方式将水补至车陂涌。
三条河涌补水的路径一是沿长兴路，经元岗村，至元岗路最后到沙河涌；二是沿长兴路，经华南农业大学、华南理工大学，至猎德涌补水；三是采用重力流埋管为流经长虹湖的车陂涌补水。据介绍，三涌补水工程管线全长17公里，沿线敏感建筑物较多，穿越了环城高速、地铁、中山大道、黄埔大道等市政主干道。三涌补水工程情况如图2。
图2三涌补水工程情况
（3）海珠调水补水工程
海珠区石榴岗北部片与石榴岗河南部片相连通，因此水流方向应与南部片一致，由东向西，由北向南。按照从石榴岗河引水、北濠涌排水的思路，把石榴岗河、淋沙涌、西碌涌、北濠涌作为引排水的主要通道，通过连通过断头涌，建立水闸和泵站实现河流的单向流。
1）龙潭涌和台涌口分别建立闸站，同时实施龙潭涌和台涌连通，水质得到了明显改善。
2）北降涌，除在入珠江口处建立水闸及排涝泵站，还建立了补水泵站和管线，在保证防洪安全的同时，有效缩短水体的置换时间，利用珠江水改善北降涌水质。
3）康乐涌已和瑞宝涌连通，新建西碌涌水闸等工程完成后，康乐涌上游水体将引向调水补水的主要出口———北濠涌水闸。
4）杨湾涌与瑞宝涌、石溪涌与瑞宝涌、石溪涌与大干涌等连通工程均完成，打通了区内西部水系，将河涌水体引向西南外江水闸出口。
5结语
作为实现截污及清淤的基础上有效改变河涌水质的重要手段，调水补水工程的实施在城市水环境治理中发挥了重大作用，广州市河涌整治过程中，坚持以治污为前提，沟通为基础，补水为手段，坚持统筹兼顾、综合治理、多管齐下、分步实施的原则，先通过后畅、先上后下，最终实现整个生态补水目标。有效的改善的河涌的水质，为河涌注入的“活水”，恢复了河涌的生态景观，充分证明了，调水补水工程在城市河涌黑臭治理中的合理和重要性。
参考文献
[1] 黄红 值得总结和自豪的治水十年 [J]. 广东水利水电 2010，11
[2] 广州市水务规划勘测设计研究院 广州市海珠区引水补水工程规划深化实施方案 [R]. 广州：广州市水务规划勘测设计研究院，2009
作者简介： 林映波（1980—），男 硕士 工程师 从事水利工程设计及水利信息化工作
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键字：调水补水 河涌 治理 应用
引言
随着人们对城市环境的重视，各大城市大力投入资金整治河涌，同时，在治水理念上出现在重大突破，从以往的单一的以防洪排为主，转变为注重河涌的生态景观及水质改善。在河涌的整治过程中，开展河涌清淤、截污治污、河涌两岸的景观绿化建设，并尝试用各种方式进行水质改善，之所以说是尝试，因为治理河涌的黑臭问题是个复杂多样的问题，各条河涌面临的情况不同，治理的方法也各不相同，目前的治理手段都各有其局限性。近年来广州市在治水过程中大胆进行探索和应用，通过调水补水工程，有效的改善了包括东濠涌、猎德涌、石井河等河涌的长期以来的黑臭问题。调水补水工程是在已经实现截污及清淤的基础上，有效改变河涌不质的重要手段。
1河道黑臭的成因及传统治理方法
1.1河流黑臭的成因
河涌为什么发臭，一部分是生活污水，另一部分就是沉积在涌底几十年甚至上百年的淤泥、垃圾发酵。另外由于部分河涌水体流动性差，使河涌的自我净化能力降低，甚至已经失去自我净化能力，这样随着各种污染源的堆积，河涌不断变黑变臭。
1.2河流黑臭治理常用方法
（1）清除河底淤泥。由于城市河流一般流动性差，容易造成淤积，通过清除河底淤泥，减轻河道内源污染，提高河道蓄水容量，从而改善河流水质。由于河道的污染源错综复杂，除了河道本身淤泥，还有污水口的排放物、河水本身有机物的繁殖造成的污染，通过清除河底淤泥并不能从根本上解决河流黑臭问题。
（2）治污截污。除固体废弃物污染外，城市河流还面临的主要威胁还有排水污染，如生活污水、工厂废水直接的排入河道，直接造成河水污染。通过增设截污系统、衔接市政污水管、封堵非法排污点，从而减少对河道水体的污染减少黑臭形象。截污是河流水质改善的前提条件。
（3）生物修复技术。通过人工手段，利用天然或外源微生物改善污染水体的生物环境，并利用此生物环境（人工投加的微生物，所激活的土著微生物或者是植物等）来降解污染物，从而修复受污染水体，净化环境的一个受控的过程。但生物修复技术仍有其局限性，在水体变化快，流域广的河道并不具有较好的效果。
（4）化学处理。通过在受污染的水体中加入某些化学物质，从而降解水体中的污染物，但这种方法容易造成二次污染，不利于生态环境的长期发展。
2调水补水工程的治污原理及前提条件
河涌黑臭治理主要分四个环节：截污、清淤、补水和景观建设。完成截污只是污水治理的第一步，调水补水才是最终实现和巩固河涌水质改善的保障。
“堵则必淤，淤则黑臭”。城市河流大多处于平原河网，被污染的河水长期在涌内徘徊，尤其是河网中上游的河涌水体常年得不到置换，水流双流动或者静止，容易产生淤积现象，水质自身净化能力降低，造成原本已经进行清淤和截污的河道，水质很快变差。
因此必须通过工程措施使河流单向流动，从而产生单向流。调水补水方案的总体思路是充分利用现有水利工程体系，实现“以动治静、以净释污、以丰补枯、改善水质”，通过取水、引水、蓄水、提水，可以促使河涌水系连通，补充河道生态活水。通过新建的调水补水工程给河道生态补水，使河道恢复了水动水清。 为河涌调水补水、调活水体，使河涌由“死水”变“活水”，实现“水活、水满、水清”，河涌水质达到不黑不臭。
长期以来，城市河流承担着排涝和排污功能，两岸大量工业和生活污水未经处理直接排入河流，导致河流污染严重，水体发黑发臭，因此河流两岸截污是调水补水前提条件。河涌水质的改善应以治污为前提，沟通为基础，补水为手段，坚持统筹兼顾、综合治理、多管齐下、分步实施的原则，先通后畅、先上后下，最终实现整个生态补水的目标。
3调水补水工程措施和手段
调水补水工程按取水、引水、蓄水、提水等功能要求通过在工程建设中应用的主要工程措施和手杖有连通河涌、利用潮汐、水闸控制、增设补水泵站和蓄水补水。
（1）连通河涌
通过打通断头涌，即进行河涌连通，通過涌头水闸控制使河涌双向流动变为单向流动，实现河涌水体循环，并对河涌按设计比降进行合理清淤，从而有效的解决断断涌水质差，淤积严重的问题。
（2）水闸控制。
感潮网河区通过群闸联控调水补水，按照落潮排水涨潮引水的原则，把河涌的双向流变为单向流，增加河涌的流动性能够实现河涌单向流，调活水体、保持景观水位，能够不效改善河涌水质、提高河涌水体自净能力、消除黑臭现象。
（3）流域调水补水
流域调水补水主要措施是通过从水源相对丰富的水域抽水补给给水质差流量小的河流，通过提水泵站从水源相对丰富的水域抽水再通过管线或者开挖渠道将达标水体送到需要补水的河涌。
（4）挖湖蓄水补水
通过开挖人工湖进行蓄水，为周边河涌补充“活水”，周边河涌还可以与人工湖建立起完整的水循环系统。从而从根本上激活水体，解决河涌的黑臭问题。
4工程应用实例
（1）西航道引水工程
广州市北部水系建设珠江西航道引水首期工程包括广和泵站、引水渠及白云湖三部分的建设。西航道引水工程属于“石井河—白云新城区”水网络，解决石井河区域河涌生态景观补水。白云湖工程于2006年年底开建，承接由广和泵站提水、经引水渠输送每日100万m3的水量，为与其相通的滘心涌、海口涌、石井河及环滘涌补水，同时兼顾区域雨洪调蓄、休闲景观功能。
白云湖属于北部水系建设的首期工程，通过建立广和泵站,从珠江西航道广和大桥北侧的取水口提水,经华南快速干线北侧的引水渠到达白云湖。北部水系首期工程完工后,每天可以从珠江西航道引入100万立方米的活水进入白云湖，活水不仅可以直接冲刷石井河，可以彻底改变石井河黑臭的现状，就连北部的4条河涌都可以直接由白云湖补水，而通过河涌之间的沟通,超过25条河涌的水质都可得到改善。
西航道引水首期工程情况如图1。
图1 西航道引水首期工程情况
（2）三涌补水工程
三涌补水工程是从珠江前航道取水经东圃泵站抽调，补充到猎德涌、车陂涌、沙河涌三条流经广州市主城区的河涌里。改善市中心三条主要涌长期以来的黑臭问题，并补入景观水，构建城市中心滨水景观。
具体方案是：在珠江前航道东圃大桥东侧新建一级泵站(东圃泵站)提水，抽取珠江前航道的水，沿东环、北环、华快等高速路敷设埋管，将珠江水提升至长湴村长虹苗圃等处的新建或扩建调蓄池。在调蓄池再建二级泵站抽取调蓄池水，分别将水补至沙河涌和猎德涌，并采用重力流埋管方式将水补至车陂涌。
三条河涌补水的路径一是沿长兴路，经元岗村，至元岗路最后到沙河涌；二是沿长兴路，经华南农业大学、华南理工大学，至猎德涌补水；三是采用重力流埋管为流经长虹湖的车陂涌补水。据介绍，三涌补水工程管线全长17公里，沿线敏感建筑物较多，穿越了环城高速、地铁、中山大道、黄埔大道等市政主干道。三涌补水工程情况如图2。
图2三涌补水工程情况
（3）海珠调水补水工程
海珠区石榴岗北部片与石榴岗河南部片相连通，因此水流方向应与南部片一致，由东向西，由北向南。按照从石榴岗河引水、北濠涌排水的思路，把石榴岗河、淋沙涌、西碌涌、北濠涌作为引排水的主要通道，通过连通过断头涌，建立水闸和泵站实现河流的单向流。
1）龙潭涌和台涌口分别建立闸站，同时实施龙潭涌和台涌连通，水质得到了明显改善。
2）北降涌，除在入珠江口处建立水闸及排涝泵站，还建立了补水泵站和管线，在保证防洪安全的同时，有效缩短水体的置换时间，利用珠江水改善北降涌水质。
3）康乐涌已和瑞宝涌连通，新建西碌涌水闸等工程完成后，康乐涌上游水体将引向调水补水的主要出口———北濠涌水闸。
4）杨湾涌与瑞宝涌、石溪涌与瑞宝涌、石溪涌与大干涌等连通工程均完成，打通了区内西部水系，将河涌水体引向西南外江水闸出口。
5结语
作为实现截污及清淤的基础上有效改变河涌水质的重要手段，调水补水工程的实施在城市水环境治理中发挥了重大作用，广州市河涌整治过程中，坚持以治污为前提，沟通为基础，补水为手段，坚持统筹兼顾、综合治理、多管齐下、分步实施的原则，先通过后畅、先上后下，最终实现整个生态补水目标。有效的改善的河涌的水质，为河涌注入的“活水”，恢复了河涌的生态景观，充分证明了，调水补水工程在城市河涌黑臭治理中的合理和重要性。
参考文献
[1] 黄红 值得总结和自豪的治水十年 [J]. 广东水利水电 2010，11
[2] 广州市水务规划勘测设计研究院 广州市海珠区引水补水工程规划深化实施方案 [R]. 广州：广州市水务规划勘测设计研究院，2009
作者简介： 林映波（1980—），男 硕士 工程师 从事水利工程设计及水利信息化工作
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。