◆杨海垚 刘雅进 陈侣蓉 芦樱子
地下是融入城市肌理的净水设施,地上是人来人往的城市公园。如今的黄孝河明渠早已告别黑臭困扰,变身为水清岸绿的景观廊道。这一蝶变,见证了湖北省武汉市以流域综合治理为抓手,探索宜居、美丽、韧性、智慧城市建设的生动实践。
地下修建“人工湖”+净水厂,提升调蓄削峰能力
黄孝河与机场河一同构成了武汉汉口地区重要的排涝通道,经府河汇入长江。随着城市发展,河道一度变成“龙须沟”,自净能力丧失,黑臭问题日益凸显。
2016年,武汉市启动黄孝河、机场河水环境综合治理一期工程。在暗涵和明渠连接处,设立了钢坝闸,截住了来自暗涵的污水,再把它们送到污水处理厂进行处理,通过“靶向治理”,重点解决了流域内旱季污水溢流导致的晴天黑臭问题。
虽然初有成效,但由于黄孝河暗涵汇水范围为合流区,下雨天,雨水和污水混在一起流入暗涵,钢坝无法完全拦截,污水处理厂也来不及处理,暗涵的合流污水也会溢出到明渠。
“这么大的汇水范围,涉及武汉市汉口片区4个行政区,仅靠两条十多公里的排水渠,行洪排涝能力不足,堵漏式治理只能管一时却不能管长远,最终要依靠系统综合施策。”武汉市水务局相关负责人表示。
为进一步解决黄孝河、机场河行洪排涝能力不足等问题,武汉市启动了黄孝河、机场河水环境综合治理二期工程,围绕晴天全截污、雨天控溢流、汛期治理洪涝、运维智能化四大目标,实施了八大类20个子项工程。
武汉市水务局相关负责人介绍:“为了治理好黄孝河,我们邀请相关专家做了大量调研,发现武汉市汉口片区仅有的几个小型湖泊基本没有调蓄和削峰的空间,这是制约其承载力的关键因素,结合城市建成区空间不足的现状,我们创新设计并建设了‘地下人工湖’。”
黄孝河、机场河水环境综合治理二期项目新建了3个、共计45万立方米的地下调蓄池,相当于180多个标准游泳池,是目前国内规模最大的地下调蓄池群之一。这些调蓄池显著提升了雨季溢流污染控制能力,在暴雨时能快速收集过载雨水,削减洪峰。
调蓄问题解决后,武汉市聚焦污水处理短板,在黄孝河暗涵与明渠衔接处,按照“地下厂站+地上花园”的设计理念,建设了铁路桥地下净化水厂,能够24小时不间断地处理暗涵污水,再将净化水反哺进黄孝河明渠。
中建三局黄孝河机场河项目负责人李进介绍,铁路桥净水厂净化处理共分为三个单元:预处理段、生化处理段、深度处理段。污水首先经“粉碎格栅”,将水中杂质切小,再经细格栅、曝气沉砂池、膜格栅,滤去杂物泥沙。随后,进入生化处理段,通过微生物不断降解消除水中的氮、磷及有机物。在深度处理段,污水通过MBR膜池进一步净化,出水水质可达到地表水准Ⅳ类,既可作为景观回用水,也可作为黄孝河明渠的生态补水。
数智赋能构建全流域调度体系
夜幕下,与污水处理设施同步24小时运转的,是项目“智慧大脑”——黄孝河、机场河水环境综合治理智慧水务调度中心。管理人员只需轻点鼠标,便可掌握流域整体情况,做到智能预警、实时调度。
李进介绍,二期项目覆盖面积广、工程子项多,需要对流域内63座厂站闸门、2685公里管网2000余个数据实施实时监控。为实现数据归总与统一调度,华中地区首个城市级流域治理智慧管控平台应运而生。
按照“厂—站—网—河”的调度体系,平台建设了基础信息管理、监测与监控、实时预测预警等八大子系统,实现了全流域“一张图”全览、“一体化”分析、“一键式”调度。
“黄孝河、机场河本身容量有限,如果不及时调度,就无法有效发挥调蓄池的效力。”项目智慧调度中心工程师高芳说,“比如,今年5月22日凌晨,汉口突降特大暴雨,24小时降雨量达179.9mm,最大小时雨强45mm,调度中心管理人员依托智慧水务平台严密监控流域动态,实时关注数据变化。在市水务局的统一调度下,调度中心随即启动一级响应,管理人员迅速赶赴现场。”
随后,平台以秒级速度汇聚流域内上万个核心数据点,智能模型基于实时降雨、预报数据及流域关键信息飞速运算,精准预测管网液位流量、易涝点水位、河道水质流量等关键指标,并每10分钟动态生成最优调度方案。
“智慧管控平台把调蓄池、末端泵站、污水处理厂、沿线闸坝等各子项整合起来,不仅让调度更加科学、精准,还能够及时复盘、查找不足。”项目工艺总监陈俊介绍,除了数据分析、预测预警、动态调度、调度复盘等应用外,平台还新增数字孪生系统,利用AI技术,以水质提升为目标,进行河道排涝能力、污染负荷、溢流频次等针对性分析,找到“两河”流域综合治理的最优解。
截至今年8月1日,黄孝河、机场河水环境综合治理二期项目已稳定运营3年,通过标准化、规范化、精细化运营管理,处理污水总量达1亿多吨,削减入河悬浮物1.4万吨,黄孝河明渠告别黑臭,最佳时可达到地表水水质Ⅲ类标准。
武汉市生态环境局相关负责人介绍,近年来,武汉市不断提升与超大城市相适应的水环境治理体系,完善污水处理基础设施,截至2024年底,全市污水处理能力约为536万吨/日。“我们现在有更多的美丽河湖,这些河湖不仅展示了武汉的水生态魅力,更为市民提供了宜人的休闲环境,构建起人水和谐相融的‘诗画江城’。”上述负责人表示。
