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自长江大保护工作启动以来,各相关单位积极应对挑战,结合各自特色和实际情况,稳步推进长江大保护工作并取得了显著成效,使得我们的母亲河——长江焕发出新的生机。为了更好地交流和分享这些宝贵的实践经验,探索长江大保护工作的持续提升路径,中国城市科学研究会水环境与水生态分会特别组织了长江大保护优秀实践案例的征集与评选活动。经专家函审、线上投票以及现场核查(线上答辩)等多环节评分,最终遴选出 10 个长江大保护优秀实践案例(工程项目类6个、综合管理类4个)。我们将陆续分享这些优秀案例的前瞻思想、先进理念、创新精神以及与实践的有机结合,以期为长江大保护工作提供可借鉴的经验,促进长江流域的可持续发展,敬请期待!
项目名称:武汉市黄孝河、机场河水环境综合治理二期工程
承担单位:中建三局绿色产业投资有限公司
联合承担单位:武汉市水务局、中建武汉黄孝河机场河水环境综合治理建设运营有限公司
项目目的及意义
武汉市黄孝河、机场河水环境综合治理二期工程是以水质净化、排水防涝为核心目标,兼顾河道生态、景观绿化等多功能于一体的重大工程。
1、生态效益显著:作为生态环境部重点督查工程,项目响应国家生态文明建设及长江大保护的要求,持续强化水环境综合治理,按照“控源截污、内源治理、生态修复、活水保质、长制久清”的水环境综合治理思路,全面提升了汉口地区的水生态环境质量和防洪排涝能力,打造“蓝绿交织,清新明亮”的健康水系格局,实现“河畅、水清、岸绿、景美”。
2、民生意义重大:通过“地下水厂+地上花园”的建设形式,以高标准绿化设计变邻避为邻利,打造生态、绿色和文化廊道,不断提升市民获得感、幸福感。
项目总体情况
武汉市黄孝河、机场河水环境综合治理二期工程是以水质净化、排水防涝为核心目标,兼顾河道生态、景观绿化等多功能于一体的重大工程。是湖北省首个收入全球基础设施中心(GIH)项目库的项目、武汉市“四水共治”头号工程。项目主要治理范围为黄孝河和机场河的明渠段及部分箱涵段,总长度约为24公里。其中黄孝河治理范围总长10.4公里,机场河治理范围总长14.1公里。
项目覆盖范围
项目采用PPP模式实施,总投资51.85亿元,建设有20个子项,具有完善行洪排涝系统、提升污水收集处理能力、提升雨季溢流污染控制能力、完善水体修复系统、提升智慧运营管控能力五大功能,横跨武汉市江岸、江汉、硚口、东西湖4个行政区,服务面积126平方公里,惠及人口超256万人。
项目建设内容及功能分类
项目解决的具体问题
针对两河流域内行洪排涝能力不足、污水处理能力不足、雨季溢流污染问题、河道生态环境恶化、流域调度粗放简单等五大突出问题,实施了五大工程。
1、完善行洪排涝系统。重建后湖二期泵站,将其抽排能力由43.5立方米/秒提升至88立方米/秒,结合明渠拓宽工程,将流域排涝标准由20年一遇提升至50年一遇,减少城市“看海”风险。
2、提升污水收集处理能力。通过闸门截污、新建污水泵站,优化污水分区;并在黄孝河明渠起端建设了铁路桥地下净水厂(10万吨/日),提升污水处理效率和系统运行安全。
3、提升雨季溢流污染控制能力。新增溢流污染调蓄能力45万方,溢流污染强化处理能力86.4万方/日。
4、完善水体修复系统。实施了黄孝河、机场河明渠清淤疏浚工程,并利用水厂尾水对河道进行补水,恢复河道动力,黄孝河新增生态补水10万吨/日,机场河新增生态补水20万吨/日,辅以曝气、生态浮床等“灰绿结合”措施,提升河道自净能力。
5、构建智慧运营管控系统。新建黄孝河机场河流域智慧管控平台,实现了对流域内63座厂站闸门、2685公里管网2000余个运行数据的实时监控,依托在线模型的动态模拟结果,为流域联控联调提供科学决策,提升响应效率。
项目创新点
项目在建设过程中,创造性的应用了“绿色管家”服务理念,在项目建设各阶段实现了以下创新。
1、基于项目功能目标,实现全生命周期技术管控
2、基于空间复合利用,打造城市绿心
3、优化系统设置,确保低碳运行
4、调蓄分质分区,管理灵活高效
5、从“治水”到“智水”,推动智慧管理
应用场景和运行实例
1、精益建造
通过“总承包管理+专业施工+增值服务”的项目管理模式,聚焦施工资源,强化统筹协调,广泛引用BIM等新技术,确保精益建造,加快工程实施落地,高效达成治理目标。
机场河CSO调蓄及强化处理、铁路桥地下净化水厂设施建设示意图
铁路桥地下净化水厂BIM模块化设计及管道碰撞检测
后湖二期排涝泵站(左)及铁路桥地下净化水厂(右)
2、智慧管控
搭建黄孝河机场河流域智慧管控平台,实现在线监测、预测预警、动态调度等功能的应用。
流域全要素监测
预测预警
动态调度
3、低碳运行
建立基于污水处理工艺的数学模拟及智能加药系统,根据现场在线正磷酸盐仪表反馈数据、污水在线数据及除磷药剂数据,实时计算除磷投加量,实现了按需精确投加,减少药耗约15%。
精准除磷系统流程图及控制柜
建立基于污水处理工艺的数学模拟及精准曝气系统,通过及时跟踪生物池在线DO、温度、压力、水量、进出水COD、氨氮、总磷等参数的变化,自动计算曝气量并对控制系统的模型做出及时的调整,保证了曝气量控制的精准性,节电比例约10%。
精准曝气系统原理图及其控制界面
4、复合利用
(1)铁路桥地下净化水厂是华中地区首座全地下花园式净化水厂,采用全地下式双层结构,地面还原为精品花园,在保障厂站功能的同时为居民打造绿色休闲空间。
铁路桥地下净化水厂全地下式双层结构
居民在铁路桥地下净化厂上露营
(2)常青CSO调蓄池、机场河CSO调蓄池及黄孝河CSO调蓄池(总调蓄能力45万立方米)均采用“地上开放式公园+地下调蓄池”建设形式,在解决水环境问题的同时,用地于民,还地于民。
常青CSO调蓄池(左)、在常青CSO调蓄池上散步的居民(右)
机场河CSO调蓄池及强化处理设施(左)、黄孝河CSO调蓄池(右)
项目实施效果和效益分析
1、环境效益
(1)环境品质显著提升
项目治理案例作为湖北省唯一正面典型案例入选2023年国家长江经济带生态环境警示片,实现了下“黑榜”上“红榜”。
黄孝河治理前(左)后(右)对比
机场河治理前(左)后(右)对比
(2)内涝防治效果显著
黄孝河机场河流域内的渍水情况得到显著改善,在20.4mm/h的降雨强度下,流域上游无明显渍水、下游未漫滩。
2、社会效益
通过在项目上建立产学研教育基地、科普教育基地、生态环境宣传教育基地,为项目建设“增值赋能”,实现传统的污水处理厂运营模式向辐射周边产、学、研、教多维一体运营模式的转变,将治理成果与社区、学校共享,2023年全年接待113场近4000余人调研。
在项目开展的产学研活动
3、经济效益
项目治理采用“截流调蓄+雨污分流”的方式,单位面积投资约0.45亿元/平方公里,相较于单一雨污分流治理方法,更符合帕累托最优解(即先用20%的投入产生80%的效益,再久久为功)。此外,通过地下空间复合利用,以高标准绿化设计化“邻避”为“邻利”,提升了周边土地价值。
帕累托曲线
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供稿:中建三局绿色产业投资有限公司
审核:李延玮
发布:胡雅俐