上海滨江森林公园水环境治理研究.pdf

规 划 战略 水利规划与设计 2 0 1 6 年第 6 期 D OI ：1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 6 7 2 2 4 6 9 2 0 1 6 0 6 0 0 2 上海滨江 森林公 园水环境治理研 究 石 正 宝 ( 上海市水利工程设计研究 院有 限公 司 ，上海 2 0 0 0 6 1 ) 摘要 ：上海 滨江森林公 园，河道密 而小 ，淤积严 重 ，部 分桥 涵堰坝 阻水 ，引水泵 站老化 陈 旧，排 涝 涵 闸规 模偏 小。现状水源水质差 ，水动力不足 ，出现季节性蓝藻 ；暴雨季节公 园北部 随塘 河岸坡 淹没 ，影 响游 园安 全及 植物 生长。研究建立补水、换水、活水标准 ，统筹考虑排水、补水 、换水、活水功能 ，集 中布置 泵站与 涵闸，控 制水 工建筑物体量 ，布置 生态 自然 的护岸结构 ，制定 工程运行 办法 ，解 决 了上海滨 江森林公 园的排 涝和 水环境 问题 ， 可为其 它水环境治理提供 工程示 范与参考借鉴 。 关 键 词 ：公 园 ；水 环 境 ；治 理 中图分类号 ：X 5 2 文献标识码 ：B 文章编号 ：1 6 7 2 2 4 6 9 ( 2 0 1 6 ) 0 6 0 0 0 5 0 4 1 概述 上滨江森林公园位于上海市浦东新区高桥镇高 沙滩黄浦江与长江交汇处 ，是上海市最大的近郊森 林公园。公园规划总面积 3 0 0 h a ，分一 、二期建设 ， 一 期 占地面积 1 2 0 h a 。2 0 0 4年初 ，公 园一期工程启 动。2 0 0 7年上半年 ，公 园一期工程建成并 向社会 开放 。一期工程水系是在原有苗圃灌渠基础上 ，经 局部改造而成 ，因其河道密而小 ，水动力条件差 ， 园区水质一直不理想 ，春夏季节有时会发生局部蓝 藻 ，严重影响公 园景观与形象 。此外 ，园区在遭遇 大雨时局部区域受涝 ，尤其北部随塘河淹没范围较 大 ，急需提高排涝能力。 公园水环境 的整治 ，涉及多专业和多行业。 目 前 ，水生态修复及水质处理尚不成熟 ，且往往需要 较高的成本和投入。对于年运行费用有 限的公 园来 讲 ，经济有效地解决水环境问题是 目前国内多数公 园 面临 的难题 。 通 过研 究 建 立 排 水 、补 水 、换 水 、 活水标准 ，统 筹考虑 排水 、补水 、换水 、活水 功 能 ，集中布置泵站 、涵闸，排水涵 闸改建结合江堤 加固除险，融合水利工程与园林景观 ，制定工程运 行办法，联合运用泵站、堰坝、涵 闸、涵管等 ，解 决了公 园的排涝安全和水质改善问题 ，为其他类似 工程提供了工程借鉴。 2水环境现状 2 1 园区水 系 北部水系即随塘河 ，其余为南部水系。滨江森 林公园水系错综复杂 ，为相对独立水 系。园区南高 北低的地形特点 ，园区水 系可分成南北两个部分 ， 北部水体为随塘河 、南部水体包括 5河 4湖。园 内 河道总长 6 4 k m( 不包括湖泊 ) ，常水位时水 面积 1 2 0万 m ( 蓄 水 量 1 8 5万 m ) ，现 状 水 面 率 约 1 0 。 2 2 园 区水 质 上海市水文总站先后 于 2 0 0 9年 四个季度对 园 区相关水体水质进行 了四次监测。园区内外共布设 8个 监测 点 。 景观娱乐用水标准 ( G B 1 2 9 4 1 - 1 9 9 1 ) 对水体 按照不 同功能 ，分为三大类 ：A类 ，主要适用于天 然浴场或其他与人体直接接触的景观、娱乐水体 ； B类 ：主要适用于国家重点风景游览区及那些与人 体非直接接触的景观娱乐水体 ；C类 ：主要适 用于 一 般景观用水水体。 根据监测 资料 ，并依据 景 观娱乐用水 标准 ( G B 1 2 9 4 1 1 9 9 1) 、地 表 水 环 境 质 量 标 准 ( G B 3 8 3 8 2 0 0 2 ) ，对园区、黄浦江吴淞 E l 相关 水体 水质进行评价 ，评价结论如下。 ( 1 ) 8个监测断面的水质综合评价均属劣 c类 ， 主要影响指标是氨氮和总磷 ； ( 2 ) 园内水体 5个监测断 面，3个断面总磷超 标 ，2个断面氨氮和总磷两项超标 ； ( 3 ) 原补水泵站取水 口监测断面水 质最差 ，4 收稿 日期：2 0 1 5 0 3 1 0 作者简 介：石正宝 ( 1 9 6 5年一 ) ，男 ，高级工程师 。 5 zzzPsgiolePfrp zzzPsgiolePfrpzzzPsgiolePfrp 规 划 战略 水利规划与设计 2 0 1 6 年第 6 期 表 1 园内水系特征水位表 工程 区域 最高控制水位( m) 正常水位 ( m) 预降水位 ( m) 随塘河 5 1 4 6 4 3 南部水系 5 7 5 2 4 9 ( 3 ) 排涝涵闸 排涝涵 闸为 穿堤箱 涵，长 3 0 m，截 面尺 寸为 1 2m 1 2 m 。 ( 4 ) 堰坝规模 堰坝规模参数详见表 2 。 表 2 堰坝规模参数表 堰坝 堰长 堰项宽度 堰底 高程 堰顶高程 序号 所在河道 名称 ( m) ( m) ( m) ( m) 1 堰坝 1 随塘河 4 O 5 4 5 2 2 堰坝 2 S N一河 1 0 5 3 5 5 2 3 堰坝 3 S N二河 l 0 5 4 5 2 4 堰坝 4 S N三河 1 O 5 3 5 5 2 5 堰坝 5 E W 二河 4 0 5 4 5 2 5治理措施 5 1 分 片控 制南北水 体 蓄排 设置堰坝和排水涵管，在随塘河与湖泊 2 、S N 一 河 、s N二河、S N三河 、E W 一河交 汇处 ，分别 设五座堰 坝。在堰坝靠岸侧均布置 7 0 e m 的排水 涵管 ( 由进水 管、闸 阀井、出水 管、集 水井 等 组 成) ，以勾通堰坝上下游水体。 园区南高北低 ，关闭排水涵管，堰坝可控制南 部水体景观水位。另外 ，可启用排水涵管 ，加速暴 雨期间南部水体北排 以及暴雨前期预降南部水体水 位( 腾空调 蓄) 。随塘河 蓄水 与排水 可通过采用排 涝涵 闸低潮引水、高潮排水进行有效控制。 5 2 统筹 各项 需求 集 中布 置泵 站和 水 闸 园区水系为相对独立水系。为 了改善园区水质 与除涝安全 ，园区需要补水泵站、活水泵站、排涝 涵闸。泵站可兼有补水、换水 、活水多种功能。暴 雨或梅雨季节需要打开排涝涵闸排水。园区久旱无 雨 ，由于蒸发、渗漏 ，水位低于正常水位 ，需要开 启泵站补水 。当园区水质较差时 ，应进行换水 ，低 潮位排水，高潮位 引水并 开启 泵站提水 人南部水 体。平时应定期活水 ，维持水质 。活水主要是指内 部水体流动。 补水泵站选址 方案有两个 ：方案 一 ，原 址改 建。优点是站址隐蔽 ，不破坏园区环境 ；缺点首先 是水源水质相对较差，其次是改建过程势必影响园 区正常补水。方案二 ，易址改建 ，在北部长江大堤 新建一座补水泵站 ，从长江引水。引水距离可大大 缩短 ，但园内地势南高北低 ，会增加补水动力 。且 长江水含沙量较大 ，园内河湖需要定期清淤。 园区地势南高北低 ，正常蓄水时，北侧随塘河 水位远低于南部水系，因此水体基本呈单一北排走 向。园区活水需 通过活 水泵站 ，向南调 水 ，形成 “ 南 调一 北 排一 南 调 ” 的循环 格 局 。活水 泵 站 选 址 ， 应有利于活水 ，并能满足站身布置要求。活水泵站 选址有随塘河西部 、中部、东部三个方案。 补水泵站与活水泵站 ，合适站址均位于园区北 侧长江边 ，因此 ，可以合并为一个泵站。另外 ，北 侧改建一座排江涵闸 ，泵站与水 闸也可集 中布置 ， 排涝涵闸的穿堤箱涵可以用作泵 站的引水渠 。穿堤 箱涵两端设置闸门，需要排水时 ，内外闸门均打开 自排入江 ；泵站 开机 引水时 ，穿 堤箱 涵外 闸 门打 开 ，让长江优质水进入泵站前池 ，内闸关闭 ，防止 随塘河水流入长江 ，集中布置泵站与排涝涵 闸，穿 堤箱涵可共用 ，方便运用 、管理 ，节约工程量 、土 地 与 费用 。 5 3 综 合整 治保 证 防洪 与排水 安全 排涝涵闸改建与江堤除险加固结合。北侧江堤 原布置有东 、西两座排水涵闸，穿堤部分均为 1条 D N 8 0 0钢 筋砼 涵 闸 ；2 0 0 6年 ，对 防汛 大堤 进 行 2 0 0 年一遇达标加固及景观改造时，封堵了西侧 的一座 管涵 ，保留东侧涵闸。若对现状正在使用 的东侧涵 闸进行扩建 ，施工期影 响园区排涝 ，也不能消除东 侧 已封堵涵闸隐患。研究确定排涝涵闸改建选址于 西侧已封堵涵闸处。工程实施期间，现有东侧涵闸 可作 园区排水用 ；工程实施完成后 ，对东侧涵闸进 行封堵 ，减少江堤排水 口数量 ，消除防汛隐患。 5 4 水 利工 程 与园林 景观 有机 融合 水 工建 筑物 、护岸 工 程与 园林 景 观工 程 有机 结 合。水工建 筑物 主要 有排涝 涵 闸、泵 站、排 水涵 管 、护岸等 。在保证排水与活水功能前提下 ，控制 水工建筑 物数 量。在进 行水 工建筑 物布置 与设计 时 ，严格控制体量，注重简洁轻巧 ，选址 隐蔽。 公园内现状河湖边坡有毛石驳岸 、木桩驳岸及 自然斜坡三种型式 。为与现状护岸风格统一 ，园区 水系岸坡护砌空白段采用密排桩护岸固土 ，并根据 河道流速分类选用仿木桩、木桩 。泵站出水 口附近 的 S N二河在泵站开启 时，流速较大 ，为避免岸坡 7 zzzPsgiolePfrp zzzPsgiolePfrpzzzPsgiolePfrp zzzPsgiolePfrpzzzPsgiolePfrp