精品白塔堡河东陵段生态整治工程可研报告Word格式.docx
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8.1结论36
8.2建议36
附图与附件38
附图38
附件38
第一章总论
1.1项目背景
白塔堡河是构成东陵区地表水浑河水系的主要支流之一，它流经东陵区的李相、古城子、五三乡，进入浑南新区，流经浑南新区的河段长度约7.5公里，然后进入东陵区白塔堡镇，在曹仲屯村汇入浑河。
因此，随着浑南新区与辽宁省环境优美小城镇白塔堡的建设与发展，白塔堡河在我市生态环境建设中将起到越来越重要的作用。
为了解决该河流目前存在的河流污染严重、河道破损、沿途居民随意倾倒垃圾以及随意排放生活污水等问题，充分发挥其应有的生态调控作用，必须采取以污水资源合理利用与减轻浑河污染为目标，结合我市城市污水处理与利用整体规划与城市建设规划，以生态工程为主要手段的综合整治措施，达到净化河流、减少排向浑河的污染物总量、建设沿河两岸独特的生态景观、扩大城市水面与绿地面积、改善沿途生态环境与人居环境的目的。
通过白塔堡河生态环境综合整治，不仅能够改善白塔堡河水质，增强其调水、蓄水与行洪功能，还使白塔堡河成为流动的纽带。
该工程的实施将实现白塔堡河流域环境综合整治、河流功能改善与恢复、以及沿岸生态景观建设的紧密结合，达到建设沈阳市生态水系，营造亲水文化氛围，提升城市整体形象的总体目标，是一项改善我市软环境、造福广大居民的公益工程。
1.2项目概况
1.2.1项目可行性研究报告编制依据
●沈阳市水系建设规划
●中华人民共和国水法
●东陵区环保局“白塔堡河沿线水质监测报告”
●东陵区环保局“生态调查报告”、
1.2.2项目可行性研究内容及范围
●工程范围与工程内容
●总体项目设计与分项工程确定；
●分项工程方案设计；
●环境影响分析；
●项目投资估算。
1.2.3项目建设概况
本项目以白塔堡河支流牤牛河三环路出口至入浑河口的8.4公里段为整治范围，按照“增加城市水面，保证河流水质，建设湿地景观，实现流域生态与水利行洪功能”的总体目标，通过实施河道清淤拓宽整治、支流水质改善、沿河两岸绿化和生态湿地建设等5大分项工程。
在保证改善水质的前提下，于上深桥到新开路桥之间，建设三个生态湿地、五个功能表流湿地、八处断面景观带，工程总投资万元。
依据沈阳市东陵区水系建设规划，对白塔堡河城区段河道、水量、水质、沿岸现状进行了大量的调查与监测，考虑了多种建设方案，在充分吸收各方面专家意见的基础上，决定对白塔堡河水质改善与景观建设都将以人工湿地为核心，改水蓄水；
项目建设的用地、水电条件均良好，因而具备建设条件。
白塔堡河生态环境综合整治是一项集水利、环保等多项分项工程的生态系统工程，是改善农村形象、造福我市人民的社会公益工程，工程建成后，不仅可以提高防洪标准，避免洪灾危害，而且通过水质改善，保证了白塔堡河东陵段水质，还建设了一条具有独特湿地景观的生态河流，改善了两岸居民的生活和生产环境，将拉动两岸土地开发，创造良好的人居环境，因而，具有良好的社会与环境效益。
1.3问题与建议
●通过白塔堡河东陵段生态环境的综合整治，在沿岸地区营造了浓厚的湿地生态自然景观。
建议由专业部门对白塔堡河东陵段段，尤其是上深桥、下深桥和白塔堡桥断面周围的居民生活垃圾、水利、生态湿地等设施进行管理与维护，有效保护和逐步完善白塔堡河的河流生态功能与沿河地区的整体生态景观。
●牤牛河是距离白塔堡河最近的一条支流，其中含有沿途村屯的居民生活污水、农业污水，以及零散养殖户排放的养殖污水，建议对白塔堡河东陵段及支流沿岸的农业散源与面源排放的高浓度污水予以控制管理，保证进入白塔堡河的河水水质。
●白塔堡河上游三环以北现为沈阳浑南新区管辖，在白塔堡河浑南新区段末端现有排污泵站一处，日排污水能力为12000m3；
这部分污水进入白塔堡河东陵段后，以白塔堡河东陵段的污水净化能力不可能使这部分污水得到净化，建议浑南新区尽快启动浑南新区污水处理工程建设。
第二章项目建设必要性
2.1白塔堡河自然概况
白塔堡河是浑河在东陵区境内最大的一条支流河。
它发源于李相乡的老塘峪村，地理坐标：
E:
123°
39′6.7″N:
41°
38′10.8″,流经李相、浑南开发区、白塔镇和浑河站乡，在浑河站乡曹仲屯汇入浑河，曹仲桥---白塔堡河入浑河处，坐标：
20′32.4″N:
43′07.2″。
河流全长51.3公里，集雨面积177.4平方公里，河道比降1-3‰，河床上游窄深，中下游河槽弯曲，下游河面宽10-30米，平均径流量2790万立方米。
1953年在白塔堡河两岸修建了防洪堤，堤长30公里（两岸各15公里），防洪标准5年一遇。
另建有防洪标准100年一遇的4公里回水堤。
白塔堡河流经地区属温带大陆性季风气候，多年平均气温6.8-8.1℃，极端最高气温36.5℃，极端最低气温-31.5℃，冻土层深
2.2白塔堡河水来源组成
目前，白塔堡河的水源由自然来水及沿线排放的污水组成，水利局根据水文资料分析，白塔堡河自然来水的多年平均径流深毫米，多年平均来水量万立方米，多年平均降雨毫米，多年平均蒸发毫米，在p=99%保证率下，年来水量为万立方米，平均每日不足立方米，枯水期按11月到来年5月计算，枯水期来水量仅为万立方米，每日不足立方米。
根据沈阳环境科学研究院对沿线污染源调查，白塔堡河东陵段及其牤牛河支流沿线的所有造纸厂已经关闭，除了沿线村屯生活污水外，只有中仙食品公司排放污水，日排放量大约在1000m3；
可见，白塔堡河中污水所占比例并不大，见表2-1。
表2-1白塔堡河水来源一览表
序号
水源及污水源名称
水量（m3/d）
COD浓度（mg／L）
1
自然来水
2
上游村镇污水
3
牤牛河支流
4
中仙食品公司
合计
2.3白塔堡河现状问题与分析
白塔堡河上游水质较好，受到污染干扰较少。
而从糖场子断面开始水质污染加重，由于糖场子桥接纳了浑南高新技术开发区废水，再加上上深地区造纸厂、白塔堡地区居民生活污水排放、浑河民族经济开发区的排污和沿途三产业的排污；
特别是上深桥、下深桥和白塔堡桥两侧的生活垃圾的任意排放，最终使曹仲桥断面污染加重。
2005年对白塔堡河的四个断面进行了监测，在所监测的22项污染物监测中，有6项污染物在不同水期不同断面出现了超标现象，出现超标的污染物有化学需氧量、生化需氧量、氨氮、高锰酸盐指地表水环境质量标准的Ⅴ类标准。
化学需氧量：
年均值124mg/l，超标2.1倍，超标率81.5%。
生化需氧量:
年均值34mg/l，超标2.4倍，超标率76.9%。
氨氮：
年均值5.82mg/l，超标1.9倍，超标率77.8%
总磷：
年均值0.74mg/l，超标0.8倍，超标率81.5%
高锰酸盐指数：
年均值18.9mg/l，超标0.2倍，超标率51.9%
各水期全河段化学需氧量平均值最高值出现在9月份，平均值最低值出现在8月份；
高锰酸盐指数平均值最高值出现在7月份，平均值最低值出现在4月份；
氨氮平均值最高值出现在11月份，平均值最低值出现在7月份；
总磷平均值最高值出现在5月份，平均值最低值出现在9月份。
化学需氧量、氨氮、总磷超标很严重，使白塔堡河污染较重。
而从糖场子断面开始水质污染加重，由于糖场子桥接纳了浑南高新技术开发区废水，再加上上深地区造纸厂、白塔堡地区居民生活污水排放、浑河民族经济开发区的排污和沿途三产业的排污，最终使曹仲桥断面污染加重。
由于糖场子桥断面至曹仲断面之间有不少动物养殖场、一些三产业、白塔堡地区居民集中排污、浑南大学城、高新科技开发区和浑河民族经济开发区不经任何处理直接向白塔堡河排放废水，导致2005年曹仲桥是污染加重，而且以氨氮污染为主，导致2005年污染比上年明显加重。
地表水综合污染指数评价表可以看出，糖场子桥断面污染最重；
从沿程变化看出，糖场子桥断面、白塔桥断面污染较重。
表2-2白塔堡河主要断面与支流水质单位：
（mg/L）
监测断面
名称
化学需氧量
氨氮
总磷
监测值
超标倍数
白塔堡河上游
中仙食品废水
白塔桥
5
曹仲桥
6
地表水Ⅴ类标准
40
2.0
0.4
其次是两岸的环境与河道行洪问题，即使在白塔镇段，白塔堡河流过的大部分地区尚无排水管网，在河道堤坝上私自建设排水管、旱厕等情况屡见不鲜，污水粪便横流，从上游到下游及其牤牛河支流，还普遍存在着随意倾倒生活与建筑垃圾的现象，使水体的污染程度进一步加重；
区内共有大小公路桥梁8座，包括上深桥、白塔桥以及下游的曹仲桥、上河湾桥等，多数桥梁下堆积垃圾，导致桥下流水堵塞，尤其在河道两岸有村庄处，经常出现河道污染和堵塞等情况，不仅环境质量恶劣，还严重妨碍了汛期行洪；
而且上游造纸厂早期污染物的沉积导致河底淤积及水生植物不能生长，由于河道土壤抗冲能力低，部分河道由于年久失修，河道粘性较小的粉质土壤受到冲刷，另外农民私建雨水单排及排水导洪管等水工建筑物现象严重，造成河道受冲刷并导致淤积，，使河道行洪压力增大，堤坝损坏较重。
2.4白塔堡河生态环境整治的必要性
由于白塔堡河东陵段水质的严重污染，水生植物难以存活、水体自净恢复功能基本丧失；
直接影响了浑河的水质和沿线居民的生产、生活环境，从而制约了白塔堡河沿线的经济发展。
针对白塔堡河东陵段的现状以及沿线各主要排污单位排污达标和严格控制沿线工业污染源以及白塔堡镇和浑南新区污水处理的前提下（白塔堡镇的居民生活污水全部集中到白塔镇污水处理厂处理，达标后出水进入白塔堡河；
浑南新区污水由浑南新区处理达标后排入白塔堡河），因此，白塔堡河生态环境的综合整治，对沿线的生态环境建设意义重大。
第三章总体目标与设计原则
3.1总体目标
白塔堡河的生态环境综合整治工程将按照“增加城市水面，保证河流水质，建设湿地景观，实现流域生态与水利行洪功能”为总体目标，恢复白塔堡河及其沿岸地区多种生态功能和建成一条碧水长廊、绿色长廊。
一是改善水质，造福四方，建设一条碧水长廊。
采用潜流构筑湿地、表流湿地等人工湿地技术，沿白塔堡河建造具有景观与净化功能的“人工湿地”，完成白塔堡河流域水系的区域改造，实现湿地生态功能最大化，充分发挥“人工湿地”内水生植物的去除水体污染的能力，有效改善白塔堡河的水质，改善沿岸生态环境，将新鲜空气、清清河水，甚至鸟类等小动物重新引入到该区域中，营造沈阳市南部地区的“青山、碧水、绿野、蓝天”，造福当地的广大人民。
二是因地制宜，建设一条绿色长廊。
结合沈阳“森林城市”建设的规划实施方案，充分利用沿河植被覆盖率高的优势，以植物造景为主要手段，建设成为独具特色的以人工湿地植物群落为主体的，具有乔灌结合复层结构、植物种类丰富的，对沈阳城市环境有深远影响的又一条绿色长廊。
3.2设计原则
●整治工程方案设计要按照白塔堡河水环境功能改善与行洪能力提高并重的原则，充分考虑白塔堡河的景观功能、浑河支流补给功能和行洪要求，设计河道整治、两岸绿化、支流水质改善等一系列目标明确的分项工程，使城区段河道满足行洪要求，水质明显改善，实现河流对环境生态调控与生态建设的基本功能。
●所有分项工程的设计要以保证工程目标、节省投资、解决主要问题的原则，使建成后工程维护管理简单，能耗及管理费用低、经济实用，减少后期管理工作强度。
●河道整治工程要尽量保持原有河道形状，不进行拆弯取直，最大限度保留原有河道两侧的大型树木与水工建筑，严禁随意砍伐树木。
●对于支流水质改善分项工程，要根据污水的来源与构成，以人工湿地为核心，结合有效的预处理工艺，保障系统良好的运转状况与稳定的运行效果。
●白塔堡河沿岸的景观设计要师法自然，体现郊野情趣，将河流、湿生植物及湿地、人工景观、当地文化特点有机融合在一起。
第四章分项工程方案设计
4.1白塔堡河河道整治分项工程
4.1.1河道概况与问题分析
●河道位置与地形
●地质与地下水
●气象
该地区属温带大陆性季风气候，多年平均气温6.8-8.1℃，极端最高气温36.5℃，极端最低气温-31.5℃，冻土层深度1500mm。
多现状河道存在的问题
●河道冲淤现状与分析
——现状
白塔堡河自形成以来，由于水量受季节影响较大，形成夏汛冬旱的情况，水源主要以沿途支流汇入及雨水补给为主，随着河道弯曲程度、河道宽度的不同，以及两岸居民状况的不同呈现不同的淤积现象。
——现状分析
建筑物消能不善，建筑物下游水流激荡波动，折冲紊乱造成建筑物下游冲刷，并在远处淤积。
河道土壤抗冲能力低，部分河道由于年久失修，导致水流偏大，使河道上粘性较小的粉质土壤受到冲刷。
农民私建的水工建筑物，如雨水单排及排水导洪管等，由于设计不合理、使用不得当，造成河道受冲刷并导致淤积。
●解决措施
——维修河道边坡，使河道水流速度合理，并实施拓宽工程，加大河道本身的过水能力及行洪能力。
——加固河道转弯段：
在河道急弯处，通过采取河道迎水坡加固的方式减少水流对河道的冲击。
4.1.2设计依据与设计原则
●设计依据
——沈阳市东陵区环境保护局提供的1：
10000地形图；
——《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000；
——《水工混凝土结构设计规范》SL/T191—96；
——《水利水电工程管理规范》；
——《堤防工程设计规范》GB50286—98；
——《水工建筑物抗震设计规范》DL5073—1997。
●设计原则
——采用“随弯就弯”原则，即尽量保持原有河道的弯曲程度，不进行拆弯取直。
——最大限度保留原有河道两侧的大型树木，对无法保留的小型植被进行移植，严禁随意砍伐树木。
——在满足行洪能力的前提条件下，最大限度利用原有河道及河内的构筑物，降低工程投资。
——对于新增加的构筑物，以经济适用原则为主，减少后期管理工作强度，增强河道长期稳定过水能力。
——充分考虑河道对流经地区周边环境的影响，采取增加绿化面积等措施，改善生态环境。
4.1.3设计方案
●河道总布置及总坡度设计
●主要工程内容
●施工要求
4.1.4河道整治工程工程量清单
4.1.5质量保证措施
4.2白塔堡河水质改善分项工程
白塔堡河水质改善分项工程包括白塔堡河支流忙牛河水质改善工程和白塔堡河水质改善工程。
白塔堡河支流即忙牛河所流经的村屯有上深沟子村、下深沟子村、鸡冠屯和高三家子村，为白塔堡河主要支流，在白塔桥上游150m处汇入白塔堡河。
白塔堡河支流水质改善工程拟建上深潜流构筑湿地、下深潜流构筑湿地、高三家子构筑湿地、上深功能表流湿地、下深功能表流湿地和高三家子功能表流湿地，以改善忙牛河支流水质，增加两岸景观。
上深构筑湿地位于上深村西路以西，忙牛河以北，占地面积约0.6公顷，南北长约100米，东西约60米，，场地现状为废弃水塘，已经堆满建筑垃圾，为上深沟子村所属地，可利用面积0.5公顷；
下深构筑湿地位于鸡冠屯村北桥下游150米处的水塘内，占地面积约0.54公顷，南北长约90米，东西约60米，，场地现状为废弃水塘，已经堆满建筑垃圾，为下深沟子村所属地，可利用面积0.45公顷；
高三家子构筑湿地位于高三家子村西，忙牛河以北转弯处，占地面积约0.52公顷，南北长约80米，东西长约65米，场地现状为鱼塘，利用地下水养鱼，为高三家子村所属地，可利用面积0.48公顷。
功能表流湿地位于忙牛河的河道上，上深功能表流湿地主要分为四段：
第一段从忙牛河入村口处到上深桥，全长约400米，河道平均宽度约10米，可利用面积约0.3公顷；
第二段从上深桥到下游转弯处，全长约300米，河道平均宽度约10米，另有约2000平方米的河滩地一处，可利用面积约0.45公顷；
第三段以上深村中心桥为断面，从桥上游150米处到桥下游200米处，全长约350米河道平均宽度约8米，可利用面积约0.2公顷；
第四段以小学校桥为断面，从桥上游100米处到桥下游100米处，全长约200米，河道平均宽度约7米，可利用面积约0.1公顷。
下深村功能表流湿地分为两段：
第一段以下深村东桥为断面，从桥上游50米处到桥下游50米处，全长约100米，河道平均宽度约20米，可利用面积约0.1公顷；
第二段以下深村西桥为断面，从桥上游50处到桥下游100米处，全长约150米，河道平均宽度约20米，可利用面积约0.2公顷。
高三家子村功能表流湿地位于该村西北处的两块废弃鱼塘，可利用面积约1.6公顷。
白塔堡河所流经的村镇有白塔镇、上河湾村、下河湾村、曹仲屯村和马仲屯村。
白塔堡河水质改善工程拟建白塔公园潜流构筑湿地、白塔公园功能表流湿地和白塔桥功能表流湿地，以改善白塔堡河水质，增加两岸景观。
白塔公园构筑湿地位于规划中的白塔公园内，可利用面积约1.5公顷；
白塔公园功能表流湿地也位于白塔公园内，可利用面积约1公顷；
白塔桥功能表流湿地以白塔桥为断面，从桥上游200米处到桥下游河道转弯处，全长约800米，河道平均宽度约40米，可利用面积约2.4公顷。
4.2.1建设场地概况
●地形、地貌、地震情况
构筑湿地位置为村镇用地，根据沈阳地区的实际情况和抗震设计规范，各建（构）筑物可按地震裂度7度设计。
功能表流湿地主要以河道与废弃鱼塘为主。
●工程地质与水文地质
湿地位置的地质情况如下：
表层土壤为粘土，厚度0.2～0.5米，其次为粉质粘土1.0～2.0米。
地下水属于第四纪冲积潜水，地下最浅水层深度约为3.0米。
●场地社会环境条件
构筑湿地所在地区主要为各村屯外和白塔公园内，以郊野地区为主，现状为农用用地，涉及的拆迁量相对较少，对周围社会环境带来的负面影响远远小于正面影响；
功能表流湿地主要为河道区域，不会对社会环境带来负面影响。
4.2.2工程方案提出原则
●充分考虑承接污水的水质特点；
●处理后出水水质、水量均可满足设计目的与要求；
●用于同类水质改善，经过实践检验或理论分析，成熟可靠的处理技术；
●工艺有效可行，运行稳定可靠，设备易于管理操作；
●能耗及运行费用低，投资省，具有高效低耗的特点；
●水质改善与该地区生态景观建设有机结合。
4.2.3技术方案分析
根据对白塔堡河及其支流忙牛沟河污染情况监测与调查结果表明，造成距白塔桥最近支流忙牛沟河污染的原因是沿岸居民散排的生活污水和在各村屯桥断面处零散养殖户倾倒的废弃物等造成的污染，其中以零散养殖户倾倒的废弃物等造成的污染最为严重。
从处理目标来看，为保证汇入白塔堡河的河流水质，采用通常的格栅/沉砂预处理与水平构筑湿地工艺组合，通过合理调控构筑湿地系统的水力负荷与污染负荷，实现水质改善的目标。
人工湿地是污水土地处理的主要类型之一，它是利用工程措施建立起来的具有湿地性质和特殊用途或功能的仿自然处理系统。
人工湿地系统由一些水生植物和微生物、动物与处于水饱和状态的基质层所组成的复合体。
根据系统布水方式以及水在湿地系统中流动方式的不同可以将人工湿地系统分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地以及垂直潜流人工湿地。
人工湿地污水处理系统的优势在于生长于其中的植物和与其相适应的微生物，污水从生长有植物的介质中流过，从而产生过滤、沉淀、吸附等物理作用及污染物与基质间多种形式的化学反应，同时，植物生长还有对污染物的吸收和同化作用，并且通过根茎叶向水体与基质层供氧，使周围的多种微生物在厌氧、兼氧、好氧等复杂状态下消化降解污染物。
以土地处理技术为代表的污水自然处理技术，不仅对各种污染物具有极高的去除效率，并可实现污水的处理与利用相结合的目的，其投资仅为常规二级污水处理方法的1/2-2/3，运行费用仅为常规处理的1/2–1/3，既可代替常规处理，又可作为常规处理后进一步的深度处理技术。
人工湿地采用水平潜流人工湿地与功能表面流人工湿地相结合的建设与运行方式，已建成的满堂河污水生态处理示范厂的运行情况将直接为其提供运行管理经验。
目前沈阳市满堂河污水生态处理示范厂的冬季结果表明，采取表面覆盖芦苇与薄膜等保温措施，湿地处理效率下降幅度小于20%，因此，该系统冬季可稳定运行。
4.2.4工艺流程
根据技术方案的要求以及处理对象的水质水量特征、处理目标、以及现场与场地情况，提出以下工艺流程，见图4-1。
●污水收集系统
根据流域综合治理总体规划，上深村构筑湿地：
在上深桥下游200米断面处修建一座滚水坝拦截河水，将忙牛河河水水面抬升，通过取水头收集至预处理系统；
下深村构筑湿地：
在鸡冠屯北桥桥下游50米断面处修建一座滚水坝拦截河水，将忙牛河河水水面抬升，通过取水头收集至预处理系统；
高三家子村构筑湿地：
在高三家子村西，忙牛河以北转弯处修建一座滚水坝拦截河水，将忙牛河河水水面抬升，通过取水头收集至预处理系统；
白塔公园构筑湿地：
在白塔桥上游150米断面处修建一座滚水坝拦截河水，将白塔堡河河水水面抬升，通过取水头收集至预处理系统；
。
●预处理系统
预处理系统包括格栅—配水池/泵站，污水先经细格栅除去部分悬浮物，以保护后续管路畅通无阻。
再在配水池中停留0.5小时，经泵站提升后通过配水干管流入湿地处理系统。
●湿地处理系统
污水首先进入潜流型人工湿地系统，潜流湿地由多个填料床组成，床体充填基质，床底设有防渗层，防止污染地下水，床内种植芦苇、茭白、香蒲等湿地植物，污水在湿地床的表面下流动，利用填料表面生长的生物膜、植物根系以及表面土层和填料的截留等作用，提高处理效果和处理能力。
潜流湿地出水经集水支管、集水渠送至功能表流湿地。
功能表流湿地由芦苇种植区、茭白种植区、综合区组成，处理后污水回至忙牛河，污水在表流湿地系统得到进一步净化，同时形成湿地生态景观。
●设计水量与主要工艺参数
上深构筑湿地来水中包括200m3/d的村镇污水和其他污水100m3/d，按照河道调节水量方式，平均日污水量为3000立方米/日，设计最大日污水量为3300立方米/日，变化系数K=1.5，设计流量采用最大日平均时流量Q=140m3/h；
下深构筑湿地来水中包括250m3/d的村镇污水、上深处理后的出水3300立方米/日和其他污水150m3/d，设计最大日污水量为3700立方米/日，变化系数K=1.5，设计流量采用最大日平均时流量Q=160m3/h；
高三家子构筑湿地来水中包括100m3/d的村镇污水、下深处理后的出水3700立方米/日和其他污水50m3/d，设计最大日污水量为3850立方米/日，变化系数K=1.5，设计流量采用最大日平均时流量Q=165m3/h；
白塔公园构筑湿地来水中包括500m3/d的村镇污水、高三家子处理后的出水3850
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