德国埃姆歇河的治理奇迹：从“黑水变清”再到“重返自然”

埃姆歇河汇入莱茵河入河口处（图片来源：EMGE）

“绿”色措施—绿色雨水基础设施建设

为了降低排入埃姆歇河的雨水量和径流污染负荷，埃姆歇河协会采用自然的、分散的方式进行雨水原位净化，避免雨水直接从汇水片区快排排入合流制管网中。从20世纪90年代以来，埃姆歇河流域实施了许多最佳管理实践（BMPs）项目，从2000年进入了大范围实施的阶段，埃姆歇河地区也称为“城市雨水管理”（USWM）的先驱者之一。城市雨水绿色管理，一方面减少雨水进入下水道系统，可以降低传统雨污水处理基础设施的建设规模和运营成本，另一方面，就地利用也有利于降低内涝和洪水风险，同时营造良好的城市景观和改善微气候。

埃姆歇河流域雨水管理项目路线图（图片来源：M. Kaiser）

埃姆歇河协会与周边17个城镇达成协议，在未来15年中计划降低15%的雨水径流进入下水道系统，称为“15/15”项目，其战略目标是将径流量（流量和峰值流量）减少15%，为此形成了“未来暴雨公约”。虽然该在公约要求只有15%的雨水径流进行原位消纳，雨水径流总量控制比重相对较少，但在总不透水面积为266 km 下，可切断的雨水径流约26.4亿m /a，这对埃姆歇河流域雨水的排放具有重要意义。在雨量上严格控制外，也特别重视入渗雨水可能对地下水带来的污染，以及对入渗可能造成建筑物、构筑物结构安全造成的影响，提出了相应保护距离，为此埃姆歇河协会建立起绿色雨水标准规范及指南如DWA-A 138E标准和DWA-M 153E标准。

埃姆歇河流域建立起许多绿色雨水基础设施管理工程项目，涉及建筑小区、公园广场和城市水系等方面。例如，韦尔海默马克小区雨水控制与利用、波茨坦广场雨水调蓄与循环系统、凤凰湖（Phoenix See）水质净化回用系统均是埃姆歇河流域绿色雨水基础设施建设的典型代表。

波茨坦广场雨水控制利用系统流程（图片由Atelier Dreiseitl绘制）

韦尔海默马克小区是现代化住房小区，采用雨水渗透系统，将小区屋顶产生的干净雨水，直接汇集到小区低洼处的雨水调蓄塘和植草沟渠进行渗透。不能渗透的超量雨水溢流排入雨水排放管道，最终进入埃姆歇河。小区机动车路、广场、人行道等污染较为严重的雨水径流，通过雨水箅收集进入下水道系统，与生活污水一起进入污水处理厂处理。分类布局与设计不仅保护了埃姆歇河水环境，也提升了小区环境品质，而且排入下水道的雨水渐少，雨水收费也降低，租金附加成本也下降了，该项目获得埃姆歇协会颁发的“水印”奖。

韦尔海默马克小区渗透调蓄系统（图片来源：笔者拍摄）

波茨坦广场雨水调蓄与循环系统分为屋面雨水调蓄利用系统和景观水体循环净化系统，主要设施包括：绿化屋顶面积达40 000m ，雨水储存池容积为3 500 m ，人工湖面积为12 000m ，用于雨水处理的人工湿地1 200m 。屋面雨水收集净化后补充景观水体，多余的水通过溢流管排入兰德维尔河，景观水体中的水通过循环净化维持整个景观水体的水质。

波茨坦广场景观水体净化湿地（图片由Marco Scht拍摄）

凤凰湖靠近埃姆歇河的源头，主要承担雨水收集储存和洪涝调蓄功能。改造前为凤凰炼钢厂所在地，河水通过一根管道流过，改造后原有的钢厂搬迁，场地开挖形成了人工湖，其岸线长度：1230m，最大湖宽：310 m，水深：大于4 m，容量约为600 000m ，湖面面积为0.316 km 。凤凰湖处于整个区域的最低处，有利于通过重力排水调蓄周边区域是雨水。埃姆歇河沿湖北岸流过，凤凰湖在超过最高蓄洪水位后，向埃姆歇河排水。

凤凰湖区域断面图（图片来源：周挺、张兴国绘制）

凤凰湖和埃姆歇河岸线均为生态护岸，沿岸的道路均采用了透水铺装并配有线性排水沟槽，并有具有调蓄功能的树坑。为了保证湖体水质，在岸边新建一个膜过滤器和芦苇滤床的磷酸盐去除站，以确保凤凰湖泊的磷浓度处于稳定平衡状态。

凤凰湖除磷工艺流程图（图片来源：笔者拍摄后绘制）

结论

埃姆歇河流域生态环境综合治理从卫生条件改变阶段到现代化阶段，再到综合治理第一个阶段，最后到生态治理修复阶段，一直持续至今，历时100多年，从时间和空间上制定了切实可行的规划策略。首先，从排水体制上进行系统性规划布局，合理确定了雨污水排水路径和处理模式，完善了生态修复路径；其次，构建完善可靠的雨污水收集管网和构筑物、适应雨污混合污水的市政污水处理厂、高标准的工业废水处理厂等所谓灰色基础设施，建立起不可逾越的第一阶段；最后，建立沿河地下深邃截污-净化系统、流域支干流蓝绿生态网络和城市绿色雨水基础设施等体系，形成城市人工环境与自然生态环境之间“点—线—面”的缓冲系统，实现了流域“重返自然”美好向往的第二阶段。埃姆歇河流域生态环境综合治理的成功，除了得益于科学的工程技术措施外，也包括一些保障措施，如法律条文、标准规范、民众参与、以及社会资本的投入。