简州新城湖泊可持续生态水环境保护体系构建_杜岩.pdf

DOI:10.13379/j.issn.1003-8825.202303055开放科学（资源服务）标识码（OSID）简州新城湖泊可持续生态水环境保护体系构建杜 岩1，李文斌2（1.中交（成都）城市开发有限公司，成都641400；2.中交公路规划设计院有限公司，北京100088）摘要：以成都市简州新城核心起步区的龙马湖作为主要对象，辅以府南河的综合治理成效，介绍“管”、“治”、“防”措施，提升水体自净能力。通过水生态、水环境系统的构建，湖区水质长期保持类水标准，超出设计类水水质要求。关键词：城市湖泊；可持续；生态保护；水环境保护体系；水体自净化中图分类号：X171.4文献标志码：A文章编号：1003 8825(2023)03 0039 05 0 引言城市水系作为一种宝贵的资源，近年来已上升到“以水定城，因水兴城”的高层引领。城市湖泊作为重要的水体形态和资源，改善了城市基础设施和综合服务功能，在规划和建设中占有举足轻重的地位。湖泊生态环境保护是生态文明建设的重要组成内容，以人水和谐理念为指导，湖泊保护是一项长期的、系统工作，在进一步增强全社会对湖泊的保护意识的同时，也须加强对湖泊湿地保护的法制建设和有效管理；强化湖泊系统性的管理，根据每个湖泊的问题和成因，进行分类分层次保护；注重实施湖泊生态系统的保护和生态修复工程，推进生态文明建设1。如同其他城市湖泊一样，龙马湖和府南河分别为简州新城、成都市提供了多彩的、丰富的服务功能，在城市发展中凸显出重要的地位和作用。但是，随着城市化高速推进，人们不断追求高品质的生活，工业化的快速发展，导致对城市湖泊各种资源的需求剧增；同时，人类活动造成的对湖泊水体污染及其生态系统破坏的风险大大增加。本文以成都简州新城核心起步区的龙马湖作为主要对象，辅以府南河综合整治成效，介绍“管”、“治”、“防”措施，构建健康的、可持续生态环境保护体系。1 背景我国国内城市湖泊设计的技术标准体系未建立，也无统一的、明确的规范和标准来构建系统性的可持续生态环境保护体系。城市湖泊在规划建设过程中，因不同主导建设部门的要求和侧重点不同，普遍存在“重岸上、轻水体，重景观、轻功能”的情况。在湖泊态可持续生态环境保护设计上缺乏系统性，不利于生物多样性和完整性的可持续发展2。成都城市人口达 2 000 余万，湖泊更成为成都地理逐渐扩大、自信崛起的重要篇章。成都的二三圈层，在不断打造“湖城共生”的样本。龙泉山的东面有三岔湖、龙泉湖、龙马湖，西面有青龙湖、兴隆湖湿地公园。龙马湖公园成为激活东部新区的简州新城城市功能和生态高地的代言3。简州新城规划构建“百里绿链、千米江岸、万亩公园”的绿色生态，主要依靠其拥有的穿境而过的沱江、龙泉湖、龙泉山城市森林公园。城市湖泊设计体系，见图 1。生态环境文化风貌城市湖泊景观格局空间结构图1城市湖泊设计体系 龙马湖位于简州新城养马镇，成都第二绕城高速以东，简州大道以北，湖水任务为城市生态景观 收稿日期：2023 04 10作者简介：杜岩（1983），男，山东青岛人。高级工程师，硕士，主要从事投资项目成本管理、项目管理等方面工作。E-mail：。杜 岩，等：简州新城湖泊可持续生态水环境保护体系构建 39 用水。湖区水生态工程主要构建湖区自净生态系统，保持湖泊的水体自净。龙马湖公园位于龙马湖水库东南，以龙马湖为绿心，与周边街区、绿地建立多维空间链接，环湖聚心、激活新城，形成“一面云山、三面秀城”的格局。龙趣湖、龙智湖、龙隐湖、龙显湖公园依山就势，依托现有河道将湖泊串联在一起，形成简州新城“九湖链城”。2 简州新城湖泊现状2017 年 4 月，成都正式启动“东进”战略，跨越龙泉山，打造“一山连两翼”的新格局。如今，简州新城“人、产、城”相融快速发展。简州新城规划境内有面积达 45%的森林，东有穿境而过的沱江，西有龙泉湖、三岔湖等湖泊以及龙泉山脉。成简快速通道、成资渝高速、成都第二绕城高速、夏蓉高速（成渝段）、成都市圈环城高速、天府国际机场高速等公路构成了交通要道。简州新城龙马湖区域水系，见图 2。具有 4 岛18 景的龙马湖公园，体现出山水、立体、无边界，周边规划并打造具有不同功能的产业区，深度融入娱乐、消费、购物、健身、旅游、休闲等功能。龙马湖设计之初，提出通过截留外源污染、整治内源和生态修复等措施，降低龙马湖氮磷等营养盐的输入，提高水体自净化能力，使湖区水生态系统稳定健康，生态环境全面提升，湖区水质达到长期稳定类水质目标，实现生态之湖的目标。赤水河深水井河 赤水河支流 瓦子河沱江沱江壮溪乡顽石电力水电站养 渠渡槽养 河干渠养 倒虹吸养 镇 湖 泉湖赤水河简州大道溢流坝涟江大道 腾大道规划河道规划河道规划河道规划河道现状河道规划河道图2简州新城龙马湖区域水系 3 对水体造成恶化的因素一般来说，水生态恶化的主要因素有过度开发利用、污染排放以及气候变化等，主要表现为水量锐减、水质恶化、水体富营养化、水生物灾害发生。导致水体恶化的原因，主要有管理不善、人类活动（如游艇的油污）、生活用水（厨房的油污、洗衣服用的含磷洗衣粉等）、生产废水、土壤、腐败的动植物等进入，人为的破坏等4。4 成都府南河治理整治前的府南河，见图 3。图3整治前的府南河20 世纪中后期以来，府南河主要为农业灌溉、发电、拦水、泄洪发挥作用。随着成都市的快速发展，经济高速增长，城市人口大量增加，导致用水量剧增，由此带来各种类型的排污口沿河两岸分布，使得府南河变成为“总排污沟”。府南河污染之重，亟待整治。4.1 管1994 年，成都市政府颁布“治水十条”、锦江水生态治理总体规划，并成立“府南河综合整治工程指挥部”，对府南河进行全面综合整治5。4.2 治采取异地搬迁、关停沿河两岸的小厂，新规划并修建排污管道，污水处理厂对排污管道的污水进行处理达标后排放的措施。在府南河城中心段，“对 10 万人进行搬迁，拆迁 200 万 m2，涉及188 条街道、24 个街道办事处、1 291 家单位，沿岸新建了多个小景园，对两岸河堤进行风景美化”。污染物减排采取了“源头减污处理回路基工程 40 Subgrade Engineering2023 年第 3 期（总第 228 期）用末端治理”的模式。2018 年 5 月，完成干流和重要支流清淤、截污，实现无污水下府河6。4.3 防对府南河补充水源进行保护，并采取多渠道、多方式补充环保水源。采取水生态自动修复系统，并将府南河各相关流域生态同步改善、打造府南河沿岸景观，形成绿色经济综合体。4.4 取得的成效府南河综合整治工程获得了“联合国人居奖”、“迪拜国际改善居住环境最佳范例奖”和“地方首创奖”。通过治理府南河水生态，实现了生态效益转换为经济效益。府南河的治理和打造，有效构建了水生态环境共建共治共享的新格局7-9。府南河整治达到了水清、景美之目标，见图 4、图 5。图4整治后的府南河（城区段）图5整治后的府南河（城外段）5 湖泊可持续生态环境保护体系10-19统筹湖泊水体、湖岸、环湖周边地带和整个流域作为不可分割的有机整体，协调解决水资源、水环境、水生态、水灾害问题，维护自然积存、自然渗透、自然净化的生态服务功能；构建江河湖库水系连通体系，提升湖泊的水资源调蓄能力、水环境自净能力和水生态修复能力。龙马湖水生态工程的主要内容为：基底改良、沉水植物群落构建、水中动物群落构建、有益微生物功能群构建、水体透明度提升、水质自动监控。自动水体循环的湖区景观坝及城市人工湖，见图 6。a 湖区景观坝 b 城市人工湖图6自动水体循环的湖区景观坝及城市人工湖 对简州新城湖泊可持续生态环境保护体系主要从“管、防、治”这三大方面入手。5.1 管政府重视、顶层设计、久久为功、统一规划、流域治理和系统治理。即政府出台制度、有力组织，长远规划，出台实施方案，提出具体要求和目标，落实责任到当地的社会、企业、街道等组织、单位。加大宣传力度，提升市民、企业的环保意识，同时加强监控、监测，发现问题及时处理。坚持不以牺牲环保为代价来发展经济的理念。5.2 防 5.2.1 湖泊基底改良，防止渗漏采用防渗漏的黏土、或基底铺设防渗漏膜等实现。对不满足水生植物生岩石等硬质湖底区域采用铺设黏土进行改造。施工前，对土壤里的细菌性病原体和霉菌进行强烈消毒杀灭。5.2.2 污染物及有害杂质的处理（1）无机物处理。湖泊底部铺设石灰岩，石灰岩具有细孔，能吸附磷、氨、氮等污染物。（2）植物处理。从水面到水底，从浅水区到深水区，成体系、梯次种植水中植物，形成水中“森林”，实现水体净化，呈现良好的景观效果。适浮水植物，如睡莲，其叶子完全漂浮在水面，与污染物接触面积大，吸附效率高，不需要泥土栽培，适合水中生长。沉水植物，水深 1.5 m 以内浅区域以苦草、刺苦草、亚洲苦草为主；在水深大于 1.5 m 深区域种植黑藻、篦齿眼子菜、金鱼藻、竹叶眼子菜、穗状狐尾藻、微齿眼子菜，形成层次感丰富的水下景观。既具备了清澈水体、净化水质、矿化底泥的功能，也实现了构建水下立体、生态、绿色景观的目的，从而实现了生态治水和绿色美景的效果。如罗氏轮叶黑藻，除了观赏作用外，可净化污杜 岩，等：简州新城湖泊可持续生态水环境保护体系构建 41 水，对富营养化水体中的氮和磷均有明显净化效果和吸收作用，可作为饲料和饵料。如苦草，发达的根系可吸收水底淤泥的水分，降低底泥的含水率，有效地改善表层底泥流动的状态，减少底泥因受冲刷而迁移，并抑制黑臭物质悬浮；叶片对富营养化水体中的氮和磷均有明显的净化效果和吸收作用，从而提高水体透明度，消减恶臭气味，重建水体生态系统平衡；如穗状狐尾藻，多年生沉水草本，根状茎发达，在水底泥中蔓延，节部生根，对富营养化水体中的氮和磷均有明显的净化效果和吸收作用，可作为饲料，可沤制绿肥。（3）水中动物处理。放入鱼类、底栖动物（螺贝等）、浮游动物（大型溞、象鼻溞等）净化。水生植物、微生物过多，则放入滤食、草食性鱼种，以浮游生物、藻类、水草和有机碎屑为食，可以净化水质。可放入“下口鲇”鱼，吸食藻类和沉底残饵，清理其它鱼类产生垃圾，减缓水质恶化。（4）有益微生物功能群处理。根据水体的水质状况，投加微生物制剂，以构建良好的生境条件，加快湖体生态系统的恢复。5.2.3 城市工业和生活污水的防治通过城市的排污管进入专门的污水处理系统，达到国家规定的排放标准后，方可排入湖泊。5.2.4 湖泊周围地表水的防治湖泊周围加强对山体植被的保护，减少由于雨水冲刷土壤而导致水质受到污染，以及修建排洪渠、栏栅、拦渣坝、沉淀塘等措施对湖泊水体进行保护。同时在湖区入水口位置，利用拦截网膜拦截野杂鱼及水体中有害物质等，以保护水体及水中生物。5.2.5 水体透明度提升。水体透明度较低不利于沉水植物生长，因此水生态系统构建期间应每日观察湖区水体透明度，如遇暴雨等其它情况导致的湖区水体透明度较低时，应立根据水体的水质状况实施水体透明度提升，以确保沉水植物的生长良好，加快湖体生态系统的恢复。5.2.6 监测建立水体实时监测系统，定期对 pH、TN、TP、BOD、COD、SS、氨氮、透明度等进行监测。根据大数据分析结果及时调整，保持生态系统稳定、有效。5.3 治采用现代化的监测手段水上清污机器人，在远程操控下，完成自主导航、自主搜寻、自主避障、智能识别、自动打捞等一系列复杂动作，并具有巡库、巡湖、水质在线监测等多项功能，实现24 小时不间断工作。治理效果，见图7、图8、图9。图7龙马湖城市水体全景 图8绿色覆盖的湖区水底 图9龙马湖城市生态景观水体 6 结语简州新城湖泊通过水生态、水环境系统的构建，提升水体自净能力，湖区水质长期保持类水标准，超出设计类水水质要求。（1）景观湖水面清洁，浅水区清澈见底，深水区透明度达 2.0 m 以上。（2）水生态系统构建后，景观湖沉水植物覆盖率达 60%以上。（3）除暴雨外，湖区主要水质指标（氨氮、总磷、高锰酸盐指数）达到并保持国家地表水环境质量标准（GB 38382002）类标准。（4）水下森林呈现，湖内生物多样性丰富。参考文献(References)：1 吴立威.园林工程施工组织与管理M.北京:机械