珠三角城镇水生态修复理论与技术实践
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2.3 内涌与外江水体交换不畅

城市江河与城市内河涌都是城市天然水系的组成部分,对两者的划分主要是基于防洪的考虑。出于防洪的需要,现代滨水城市都建有防洪堤。防洪堤以外的水系习惯上称为外江河,是城市的外部水系,是城市与外界(流域)联系的水上廊道,联系城市的外部系统(水运、流域、排洪、生态等)。外江河对城市结构的影响往往是决定性的,影响城市的肌理和发展方向,在宏观层面上影响着城市的景观,水域轴也往往是城市轴、景观轴、生态轴。防洪堤以内的城市水系是城市内部系统的组成部分,包括城市内河涌和蓄水湖塘。城市内河涌贴近市民的生活空间,在微观层面上丰富城市的形态、肌理、风貌和人文景观。城市内河涌习惯上又称为城市河涌。

珠三角河网区为典型的感潮河网,受潮流和径流的双重作用,污染物在河网区往复流荡,停留时间长,使得污染物的降解跟不上排放,造成污染物的积累,大量消耗水体中的溶解氧,形成恶性循环。城市水系本来是一个连续体,它们与湿地、城郊湖泊和山林形成一个完整的景观整体;也是一个生态系统的“基础设施”,成为多种土著生物的栖息地和廊道。然而,为了保护主干河道的水质,城市大规模的筑闸设泵,阻断了外江和内河涌的自然交换,从而活水变成了死水,进一步恶化了水环境。

以中山市为例,中山市外江有西江干流、磨刀门水道、小榄水道、鸡鸦水道、桂洲水道、洪奇沥水道、横门水道、古镇水道等河流,水环境容量大,水体自净能力较强,水质良好,基本为Ⅱ~Ⅲ类水。中山市境内河网密布,据统计河道、河涌及排水(洪)渠共有311条(段),其中主要河道、河涌及排水(洪)渠153条(段),总长1091.9km(图2-4)。随着城乡一体化进程的加快,污(废)水排放量增多,约半数以上已受污染,部分河涌水质已为Ⅴ类或劣Ⅴ类。除了污(废)水排放量增加外,河涌河网的水动力条件较差也是水环境恶化的原因之一。在汛期外江持续高水位的情况下,干堤大部分水闸需长时间关闭,只有少数有进洪功能的水闸可以引水。此间,内河涌水位较低,无法流动,水中的DO浓度逐渐降低,COD和BOD浓度不断增高,以至河水因缺氧变黑发臭,严重影响水环境和工农业生产用水。枯水期,降雨少,外江水位低,涨潮期进水量少,内河涌不能形成良好的循环流态,生活污水和工业废水在内河涌回荡,污水长时间积聚在河涌内变黑发臭。

东莞万江区水系地处珠三角东江网河区,其内涌通过涌口水闸与外江连通,水动力条件主要受外江涨落潮流的影响。区内未进行水闸群联合优化调度时,在半日潮型(1d内两涨两落)的作用下,内河涌的水流为双向流,涌内污染水体随外江涨落潮流在涌内来回振荡,能够排入外江的污染水体有限。内河涌污染水体与外江水体置换缓慢,排入河涌的大量污染物不能及时排出外江,长期留在河道中分解和沉积,水质日益恶化。由图2-5可知,通过水闸联合调度,将河涌的往复流改变为单向流,增加了万江河涌水体置换量,引水冲污一定程度上改善万江水质状况。

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图2-4 中山市主要河流与河涌网络概化示意图(引自杜建等,2012)

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图2-5 大洲围水闸调度前(后)枯水大潮排污图

(深色表示河涌污水,浅色表示外江引入的清水;引自郭珊等,2013)