城市景觀湖的水生態(tài)修復(fù)實(shí)踐

王璟 張一帆 丁亮 李子愚

摘要：隨著公園城市的建設(shè)深入，人們對(duì)城市景觀湖的修復(fù)及凈化問(wèn)題日漸重視。本文以成都尋香道主景湖區(qū)為研究對(duì)象，通過(guò)水環(huán)境容量分析、基 底整理、湖濱緩沖、湖水凈化及后期管理，達(dá)到長(zhǎng)期穩(wěn)定的水生態(tài)凈化效果，形成一套有效的水生態(tài)修復(fù)和凈化策略。

關(guān)鍵詞：景觀湖;水生態(tài)修復(fù);湖水凈化

本文中的景觀湖，是指城市綠地系統(tǒng)當(dāng)中由人工建造的湖泊水體及其 濱水地帶。由于景觀湖水體多為人工營(yíng)造或改造，基本處于封閉或半封閉 狀態(tài)，流動(dòng)性差、流量小，加上生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單一和環(huán)境容量有限，導(dǎo)致 水體自凈能力較差，易受周圍環(huán)境影響，一旦水質(zhì)發(fā)生污染或惡化，就難以 自行恢復(fù)【1】，因此，對(duì)城市現(xiàn)有景觀湖的修復(fù)和更新十分必要。本文以成都 尋香道主景湖區(qū)的建設(shè)實(shí)踐為研究對(duì)象，探討景觀湖的水生態(tài)修復(fù)策略。

1.技術(shù)路線

根據(jù)水生態(tài)修復(fù)的基本步驟，尋香道主景湖區(qū)的建設(shè)實(shí)踐分為三個(gè)階 段：前期分析—設(shè)計(jì)實(shí)施—后期維護(hù)，首先分析前期需水量、污染源、水 環(huán)境容量等，而后針對(duì)污染源的輸入形式及湖區(qū)形態(tài)，通過(guò)基底整理、群 落構(gòu)建等方式，形成有效的水生動(dòng)植物功能系統(tǒng)，最后再經(jīng)過(guò)后期維護(hù)和 管理，達(dá)到長(zhǎng)期穩(wěn)定的水生態(tài)凈化效果。

2.水環(huán)境前期分析

2.1 項(xiàng)目概況

項(xiàng)目湖區(qū)屬于成都尋香道主景區(qū)內(nèi)部景觀水體，湖區(qū)東臨四川省博物 館，西臨杜甫草堂，地理位置重要。

水域面積 13510平方米，平均水深 1.0m，西側(cè)及北側(cè)緊鄰浣花溪河道，浣花 溪以及自然雨水為補(bǔ)水水源?，F(xiàn)狀水體整體透明度較低，進(jìn)水口附近水體水色呈 現(xiàn)豆沙綠色，感官較差。湖區(qū)水質(zhì)整體評(píng)價(jià)為地表水Ⅳ類，存在富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 生態(tài)需水量分析

根據(jù)生態(tài)需水量（“蒸發(fā)量”減“降雨量”），湖體每年 10 月至來(lái)年 6 月需要補(bǔ)水，最大月需水量為 813.3m3?。若采用定期補(bǔ)水的方式，水位下 降 10cm 開始補(bǔ)水，全年補(bǔ)水次數(shù)為 4 次，每次間隔時(shí)間為 65 天，每次補(bǔ) 水量為 1100m3?，補(bǔ)水時(shí)間 4 小時(shí)，最大補(bǔ)水流量為 0.08m?/s。

2.3 污染源分析

湖區(qū)污染源主要包括外源污染和內(nèi)源污染，外源污染主要包括湖區(qū)周 邊面源污染、補(bǔ)水污染、大氣沉降等。景觀湖經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行造成水體底部 形成淤泥，底泥二次污染釋放是內(nèi)源污染的關(guān)鍵問(wèn)題，同時(shí)由于原湖區(qū)水 深不足等問(wèn)題，本次設(shè)計(jì)將對(duì)湖底進(jìn)行全面的基底清理及防滲覆土，因此 內(nèi)源污染暫不納入計(jì)算。

a）湖區(qū)周邊面源污染分析

景觀湖周邊以綠地為主，根據(jù)杜鵬飛及黃金良等的研究，城市綠地所 產(chǎn)生的污染物總氮、總磷平均值分別為 8.68mg/L、0.96mg/L。湖區(qū)周邊徑流 面積約 9845 ㎡，多年平均降雨量為 1750.8mm，徑流系數(shù)取 0.2，根據(jù)地表 徑流計(jì)算公式：Q=SCP。其中，Q 是年徑流量，S 是集雨面積，C 是徑流系 數(shù)，P 是降雨量，計(jì)算得周邊徑流量及污染輸入量：綠地年徑流量為 3447.32m?/a，TN 輸入量為 29.92 kg/a，TP 輸入量為 3.3kg/a。

b）補(bǔ)水污染輸入分析

景觀湖暫以生態(tài)需水量考慮，年補(bǔ)水量為 4251m3?，補(bǔ)水水質(zhì)以全年 五類水 2 倍考慮，即總氮、總磷平均為 4mg/L、0.8mg/L，全年 TN、TP 輸 入總量為 17kg/a、3.4kg/a。

c）大氣濕沉降污染分析

借鑒國(guó)內(nèi)學(xué)者楊龍?jiān)⑶夭畯?qiáng)等人對(duì)大氣濕沉降的研究數(shù)據(jù)，湖區(qū)大 氣濕沉降的污染物輸入量估算為 TN=4226kg/k ㎡·?a，TP=306kg/k ㎡·?a，湖面面積為 13510 ㎡，估算年大氣濕沉降污染輸入量為：TN 輸入量為 57.09kg/a，TP 輸入量為 4.13kg/a。

因此，總污染量為總氮 104.01kg/a，總磷 10.83kg/a。

2.4 水環(huán)境容量分析

考慮降解、沉降、底泥釋放及本底因素，TN、TP 為營(yíng)養(yǎng)鹽，采用沃倫 威德模型，計(jì)算得出水環(huán)境容量【2】。

3.設(shè)計(jì)實(shí)施

通過(guò)基底整理、湖濱緩沖帶及湖水凈化系統(tǒng)構(gòu)建形成完整的湖泊生態(tài) 系統(tǒng)，保證水質(zhì)景觀長(zhǎng)效穩(wěn)定。

3.1 基底整理

主景湖作為小型淺水湖泊湖底平坦，長(zhǎng)期的污染物輸入導(dǎo)致湖底污染 物蓄積，面臨水生植被退化、生物多樣性下降等問(wèn)題，因此以減少內(nèi)源污 染負(fù)荷為目的的水域?qū)嵤┗赘牧脊こ坛蔀楹瓷鷳B(tài)恢復(fù)的先決條件。由 于湖水面積較小且水深不足，所以采用排干式清淤，降低湖底高程，使湖 底水深達(dá)到2米，再對(duì)湖底土壤進(jìn)行消毒、活化、預(yù)處理，以適應(yīng)沉水植物 的生長(zhǎng)和恢復(fù)。

3.2湖濱緩沖帶

一方面，通過(guò)在湖濱帶種植挺水植物及浮葉植物，促進(jìn)懸浮物沉降，提升岸線景觀，形成自然植物緩沖帶。挺水植物與駁岸置石結(jié)合組景，叢 狀配置于淺水區(qū)，同時(shí)在景觀節(jié)點(diǎn)、人流駐足處配置觀賞浮葉植物，預(yù)留 視線通廊，品種選擇鳶尾、菖蒲、睡蓮等植物，兼顧碳氮吸附力和景觀性，提升湖濱景觀效果。

另一方面，通過(guò)在湖濱綠帶設(shè)置生態(tài)攔截系統(tǒng)（植草溝、下凹式綠地），使外部入湖懸浮物快速沉降，有效削減地表徑流污染。

3.3 湖水凈化系統(tǒng)

構(gòu)建以沉水植物為主體，與大型底棲動(dòng)物、魚類、土著微生物共生的 湖泊生態(tài)系統(tǒng)及食物網(wǎng)鏈，使湖水具有完善而穩(wěn)定的自凈化能力。

建立沉水植物功能群：凈化前端進(jìn)水，為水生動(dòng)物提供覓食、棲息、 繁殖場(chǎng)所，沉水植物品種選擇以常綠矮型苦草、刺苦草、竹葉眼子菜、輪 葉黑藻為主，避免了植物季節(jié)性榮枯影響水質(zhì)的問(wèn)題。

建立梯級(jí)食物網(wǎng)：依次投放培育無(wú)齒蚌、銅銹環(huán)棱螺等底棲動(dòng)物及鱖、 烏鱧等水生動(dòng)物，吸引鳥類，提升水體生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度及穩(wěn)定性。同?時(shí)投放大型溞、象鼻溞等浮游動(dòng)物構(gòu)建微型食物網(wǎng)，完善動(dòng)植物營(yíng)養(yǎng)級(jí)，有效控制藍(lán)藻爆發(fā)，長(zhǎng)效削減污染物。

微生物調(diào)控：首先在水體中投放微生物菌劑進(jìn)行水環(huán)境調(diào)節(jié)，以加快 污染物的分解。其次在進(jìn)水口及湖泊局部深水區(qū)布設(shè)微生物附著基，增大 局部水體的微生物生物量，營(yíng)造水體土著微生物高效繁殖場(chǎng)所，提高微生 物的降解效率，迅速在水體中建立“微生物生態(tài)環(huán)境”并配合沉水植物達(dá) 到雙重凈化效果。

4.后期維護(hù)

通過(guò)對(duì)水質(zhì)、水生動(dòng)植物進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)和維護(hù)調(diào)整，掌握水質(zhì)及動(dòng)植物?狀況，維護(hù)調(diào)整各種群密度，在發(fā)生異常狀況及時(shí)進(jìn)行處理，確保生態(tài)平衡。

4.1 水質(zhì)管理

水質(zhì)監(jiān)控指標(biāo)包括水質(zhì)、底泥及生物指標(biāo)三類【3】。通過(guò)每月采樣監(jiān)控 氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽含量、葉綠素 a、pH、透明度、水溫等指標(biāo)，了解水質(zhì)變化 情況。日常維護(hù)注意水位變化、新增污染源、湖面保潔、藍(lán)藻等問(wèn)題。

4.2 水生植被管理

采用樣方統(tǒng)計(jì)法對(duì)水生植被的品種、覆蓋率、生物量進(jìn)行監(jiān)控，日常 監(jiān)控頻次為每月一次，通過(guò)補(bǔ)栽、修剪、抽稀等方式使其成活率及種植密 度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，達(dá)到優(yōu)勢(shì)種引導(dǎo)，生物量控制的目的。

4.3 水生動(dòng)物管理

野雜魚和肉食性魚是主要的監(jiān)控目標(biāo)，保持肉食性魚的保有量，以控制 野雜魚對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞，記錄魚類的品種和密度，必要時(shí)進(jìn)行捕撈或增投，抓大放小，維持食物鏈穩(wěn)定。浮游動(dòng)物及底棲動(dòng)物監(jiān)控頻次為每季度一次。

結(jié)束語(yǔ)：

通過(guò)水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建及后期維護(hù)，尋香道主景湖區(qū)主要水質(zhì)指標(biāo)（氨氮、 總磷、高錳酸鹽指數(shù)）達(dá)到了國(guó)家《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002） 中Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，水體清澈，透明度大于 1.5m，沉水植物覆蓋率≥95%。項(xiàng)目?構(gòu)建了完整的水岸及水下生態(tài)系統(tǒng)，生態(tài)多樣性良好，水體具備持續(xù)的自我?凈化能力，能夠保障穩(wěn)定長(zhǎng)效運(yùn)行，完成了水環(huán)境的修復(fù)與更新。

參考文獻(xiàn)：

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