韩国首尔市清溪川水质恢复的经验与启示

JISHU技术篇2007.12W&WEInformationÈ韩国首尔市清溪川水质恢复的经验与启示曹相生林齐孟雪征张杰(北京工业大学建工学院水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京100022)人类在治理城镇河流污染问题的过程中经历了曲折的发展历程。韩国对首尔市清溪川进行的恢复工程,妥善解决了城镇河流的污染问题,恢复了河流固有的生态功能,为城镇居民提供了良好的亲水空间。清溪川的恢复工作符合可持续发展的理念,代表了当今城镇河流治理的发展方向,其成功的治理经验,值得我国借鉴,也为探索我国治理城镇河流污染和干涸的可持续发展道路提供了重要启示。清溪川污染城镇河流水质恢复河流是自然生态环境的重要组成部分,也是人类生存发展的必要前提。然而随着人口激增,城镇的规模日益扩大,诸多自然河流变成城镇版图的一部分。为了防治洪水肆虐、创造所谓的水体景观和排泄污水,人类对城镇内的河流进行了人工改造,或修建堤坝、或截弯取直、或用作下水道、甚至将河水抽干或将河流覆盖,改做它用。人类在改造城镇河流的同时,忽略了给河流带来的破坏,特别是水质污染问题。当今时代,可持续发展理念已深入人心,建设可持续的城镇正成为新的城镇建设方向。在对待城镇河流的问题上,韩国首尔市走在了前列。2005年9月结束的清溪川恢复工程,被世界公认为城镇河流治理的典范[1]。清溪川水体恢复的成功经验,值得我国借鉴。为此,对其做简单介绍,希望能为我国城镇河流的治理带来启示。1清溪川原为自然河流,发源于韩国首尔市的西北部山麓,由西向东流经首尔,汇入韩国最大的河流汉江。清溪川全长10.92km,流域面积达50.96km2。每到季风来临的夏季,清溪川便会河水泛滥,造成严重的洪涝灾害。十五世纪初朝鲜定都汉城后,开始对清溪川进行防洪治理。但随着城市化的发展,人们加大了对清溪川的利用,越来越多的污水流入水体,人为造成了河流污染。1945年韩国解放之初,清溪川的河床和沿岸已被大量的污泥和垃圾所覆盖,水质急剧恶化,周边环境已受到了严重影响,生活和生产都难以为继。但由于当时经济萧条、治理技术有限,人们便对充斥大量污水的清溪川进行了封盖处理。1955年工程开始,长5.6km、宽达16m的水泥板覆盖在了河流上方,污水和垃圾彻底与世隔绝,而清溪川也随之消失。1971年为适应城市的进一步发展,首尔市市政府在已封盖为公路的清溪川上方建起了高架桥[2]。被水泥板封盖的清溪川,每天依然有大量污水注入,由于长期处于封闭的地下环境,水质严重恶化,清溪川变成了一条名副其实的大型城市下水的污染和换水次数,也达到减少水资源的浪费,达到节能的目的。采用新型给水管道,如塑料管、不锈钢、衬(涂)塑钢复合管等,同样是在节约用水的同时,也节约了材料和能源。在居住区排水中应用塑料检查井技术,还可达到节地的目的。3.3节能与经济建筑给水排水的节能是需要经济的投入,特别是建设初期。节能应强调建筑整体的效益,根据功能目标、使用性能、经济效益达到预期的目的。事实上,节能是一个相对的概念,经济问题也是需要考虑的,节能的经济性可以通过一定时期的运行来得到经济回报。对于工程项目中建筑给排水有明显节能效果的技术措施,应进行节能量、投资额和投资回收期进行必要的经济技术分析。设计在考虑技术、经济效益的同时,还应该充分考虑节能的先进性。3.4节能与运行管理8技术篇JISHU给水排水动态2007.12道!。而其最终汇入的汉江也受到了污染。2随着人们对环境问题的关注,首尔市市政府于2003年7月开始对清溪川进行全面的恢复,而河流水质的恢复又是整个恢复工程的最重要环节。河流与周围环境正常的进行物质和能量的交换是清溪川修复工程的首要前提,也为优良水质的持续保持提供了重要保证。为此,建立在清溪川上方的高架桥被拆除,封盖清溪川三十余年的水泥板也被完全掀开。这样使得阳光可以照射到河水中,为大部分水生植物的生长提供了必要条件,同时河水复氧能力也得到加强。随着水体中溶解氧的增加,河流的自净功能也会逐步恢复并得到保障。保持充足的水量是河流恢复的前提。为了持续保证0.4m的水深和1km/h的流速,清溪川每日需要12∀104m3的水量补充。为此从汉江抽取9.8∀104m3水并经过净化和消毒处理,然后由地下管道输送到清溪川上游。另外,在清溪川各段设有地下水和雨水收集设施,平均日补水量为2.2∀104m3。此外,中浪污水厂可提供1.2∀104m3中水作为应急条件下供水[3]。三种补充水源彻底解决了水量问题。保持良好的水质是河流恢复的目标。清溪川三种补充水源均达到了韩国二级水质标准。这从源头上解决了清溪川的水质问题。其次,为避免沿途污染,修复后的清溪川严禁污水注入。在清溪川两岸建造了截流式合流制下水道,以往直接排入河流内的污水都由此输送至下游的污水处理厂进行处理后再排放。清溪川沿岸排放的污水量为66∀104m3/d,其下水道的雨水径流截流倍数取为n=2,雨水径流量为132∀104m3/d,沿河截流式合流制下水道的截流污水与雨水径流的总流量为198∀104m3/d。下游污水处理厂的设计处理能力也达到了200∀104m3/d。截流式合流制下水道系统不仅能截流并输送清溪川沿岸排放的全部污水,而且在降雨时还能截流初期的污染雨水,保证了清溪川的水质不受污染[4]。清溪川沿岸排水设施工程剖面图见图1。图1清溪川沿岸截流式合流制排水管道剖面除此之外,清溪川对河床进行了改造,以提高水体自净能力。一个良好的河流生态环境可以通过自身的调节能力,使水体处于健康的平衡状态。清溪川的恢复工程力求恢复河流的自然风貌,恢复了深潭、浅滩和湿地等(见图2)。经过这样的改造后,种类繁多的水生动植物大幅增加(表1)。水生植物能大量地吸收河流中的氮和磷,有效抑制了藻类生长,使水体富营养化问题得以解决,净化了清溪川的水质[5]。大量的水生生物的存在也验证了清溪川水质改善的成功。图2清溪川恢复后河流断面剖面建筑给水排水的节能需要加强与运行管理相结合。节能不仅仅停留在设计阶段,用能系统的维护管理对节能有必不可少的作用。节能需要运行管理单位定期对建筑物用能系统进行维护、检修、监测、保养及更新置换,及时清除系统故障,保证用能系统的处于节能状态运行。分级配置给水计量表具,保证项目投运后能源消耗量的统计和管理的需要。日常运行能耗的降低是给排水节能的重要部分之一。合理安排运行方式和时间也可节能。如改变洗衣房的排班时间,利用电费峰谷的差异,节省电费。建筑给水排水节能的途径是多样化的,虽然建筑给排水在节能总量上有一定的局限性,但积土成山,集腋成裘,推广建筑给水排水的节能是可取的。通讯地址:200002上海市汉口路151号电话:[phone]E-mail:[e-mail]9JISHU技术篇2007.12W&WEInformation1生物种类鱼类鸟类昆虫类植物类合计恢复前46266298恢复后1532111156314增加数量11268594216良好水质的保证还依赖于严密的水质监测。清溪川建立了严密的监控体系,对突发的污染、异味、泡沫等问题进行预警并及时处理。通过上述手段,切实保证了清溪川水质,将往日的城市下水道变为重要的生态景观。表2给出了清溪川治理后的水质情况。虽然清溪川水源符合韩国地表水的二级标准,但经过两年的修复和维护工作,除了BOD和总氮两项,清溪川的各项水质指标都能达到韩国地表水的一级标准。2测试项目pHDO/mg/LBOD/mg/LSS/mg/LTN/mg/LTP/mg/L河流上游8.319.232.601.62.760.014河流中游8.248.271.103.23.120.010河流下游8.047.921.801.23.480.005一级标准6.8-8.5#7.5∃1∃25∃0.2∃0.02清溪川恢复工程结束后,水体污染问题被解决,生态系统恢复,河流周边环境也得到了改善和恢复。表3为恢复工程前后环境质量的对比。3测试项目粉尘二氧化氮夏季平均温度夏季平均风速恢复前74.0g/m369.7ppb25.9%0.7m/s恢复后60.0g/m346.0ppb25.5%0.9m/s变化程度减少19%减少34%降低0.4%增加28.6%3清溪川的整个发展过程,是城镇河流的一个历史缩影。如何以可持续发展的方式妥善解决我国城镇河流污染以及附带的环境问题,清溪川恢复工程带给了我们诸多成功的经验和启示。(1)清溪川的恢复是典型的先污染后治理的例子。为此韩国政府付出了沉重的经济代价,国民的身心健康和生存环境也一度受到严重影响。我国城镇河流应避免走清溪川的老路。(2)不能因为土地开发或解决污染河流的气味和感观而对城镇河流加盖。城镇河流的加盖虽然暂时避免了臭味的散发,改善了感观。但加盖后市民丢失了亲水空间,封于地下的河流水质也会进一步恶化,最终破坏了城镇的生态与环境。清溪川恢复工程证明拆除封盖并进行彻底治理才是河流发展的方向[6]。(3)必须恢复河流生态,恢复河流自净功能。河流生态系统是在漫长的演化过程中形成的一种稳定和健康状态[7]。人类对城镇河流的大规模改造破坏了这种平衡,最终使自身受到伤害。河流应该是城市重要的自然生态景观,而不能成为污水的输送明渠[8]。应对河流生态系统恢复,拆除渠化的堤坝,恢复河流的自然风貌,使其成为城市重要的生态景观。强化和充分利用健康河流的自净功能也是保证河流水质的基础。(4)对于城镇河流的恢复,保证水量是一个基本问题。为此应坚持多渠道开源的原则。可以使用上游城市的再生水(可以重力流过来)、雨水、附近河流水、客水等。各城镇应因地制宜选择,不必追求千篇一律。(5)解决好污水向城市河流排放的问题。应充分利用河流的自净能力,不应全面禁止污水直接排入,允许适当的,可接受的污水排入。应注意初期雨水对河流的污染。从这个角度考虑,截留式合流制可能是比分流制更好的排水体制。参考文献1赵匡权.回顾清溪川复原的过程.当代韩国.2005,(04):44-502何永.清溪川复原&城市生态恢复工程的典范.北京规划建设.2004,(04):102-1053新京.清溪川的变迁.环境经济.2007,(03):60-634王淑梅,王宝贞,等.对我国城市排水体制的探讨.中国给水排水.2007,23(12):16-215李京鲜.韩国首尔清溪川的恢复和保护.中国园林.2007,(07):30-356KimNam-choon.EcologicalrestorationandrevegetationworksinKorea.LandscapeandEcologicalEngineering,2005,5(1):40-457FrancoA.Montalto.ThehydrologyofPiermontMarsh,areferencefortidalmarshrestorationintheHudsonriverestuary.JournalofHydrology,2006,36(10):82-868MortenLaugePedersen,JensMollerAndersen.RestorationofSkjernRiveranditsvalley:Projectdescriptionandgeneralecologicalchangesintheprojectarea.EcologicalEngineering,2007,30(2):56-58通讯处:100022北京工业大学建工学院电话:[phone]