長青湖水環(huán)境綜合整治方案設(shè)計探討

鄭旭強，戚沁菡

（重慶市勘測院，重慶 401121）

1 工程概況

重慶長青湖東鄰米蘭路，西鄰內(nèi)環(huán)快速，北側(cè)道路為玉馬路，南側(cè)為雷家橋路，周邊交通便捷。長青湖湖面面積約8.0hm2，湖周邊主要有4個小區(qū)，分別為長青湖別墅區(qū)、坡嶺頓小鎮(zhèn)、光華安納溪湖、泋蘭西莊邸-藍鉑灣，4個小區(qū)環(huán)繞長青湖，除南邊沿湖400m未建設(shè)外，其余均沿湖岸周邊進行了開發(fā)建設(shè)。

2 環(huán)境現(xiàn)狀

2.1 水環(huán)境

長青湖來水主要為其西側(cè)3處箱涵排水及湖周集水范圍內(nèi)的雨水匯入。3處箱涵均為暗涵接入長青湖，具體接入位置需進一步勘測明確。長青湖的出水由東南側(cè)的出水涵洞排入苦溪河，最終匯入長江。目前現(xiàn)場湖水水質(zhì)渾濁、發(fā)黑，透明度約20cm，湖面部分區(qū)域有藻類及底泥上翻的情況發(fā)生，水體整體感覺較差，富營養(yǎng)化較嚴重。

2.2 周邊環(huán)境

長青湖部分污染嚴重的區(qū)域存在污泥淤積現(xiàn)象。湖周邊小區(qū)業(yè)主對房屋進行重建或?qū)ㄖ苓呥M行了硬化，對管網(wǎng)進行改建，未按要求設(shè)置檢查井，存在污水排入長青湖的情況。長青湖周邊區(qū)域存在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動對長青湖造成污染，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的肥料殘留、重金屬殘留及生活垃圾等，在雨水沖刷及徑流的作用下的滲入湖中造成水體污染。

2.3 雨污設(shè)施

沿湖周邊分布數(shù)量不明的污水排放口，由于湖面水位將排放口淹沒，無法找全排入長青湖的排污口。水口現(xiàn)場踏勘時污水流出，初步判斷為雨水排放口，但排除其存在雨污合流的情況。

根據(jù)長青湖周邊排水管網(wǎng)探測情況說明，湖周邊小區(qū)業(yè)主對湖邊建筑進行改建，對排水設(shè)施（如排查井）造成破壞，可能存在管網(wǎng)漏接、錯接現(xiàn)象，導致污水直排湖體，造成污染。

2.4 環(huán)湖小區(qū)雨污分析

長青湖別墅區(qū)未進行雨污分流，所有排水通過其內(nèi)部管網(wǎng)匯集于小區(qū)東南角生化池后，流入坡嶺頓小鎮(zhèn)。長青湖別墅區(qū)雨污管道混流現(xiàn)象嚴重，有部分污水管道出口直接進入長青湖。

長青湖別墅區(qū)約有400戶，每戶按平均8人計，根據(jù)GB 50013—2018《室外給水設(shè)計標準》，最高日綜合生活用水定額取300L/人·d，平均日綜合生活用水定額取230L/人·d，污水收集率取0.9，截流倍數(shù)取2.0，經(jīng)計算，合流污水量為1 987m3/d?，F(xiàn)狀生化池尺寸：L×W×H=18m×11m×4m，現(xiàn)狀生化池有效容積約634m3。合流污水在生化池內(nèi)停留時間取12h，清掏周期取180d，經(jīng)計算，現(xiàn)有生化池容積滿足要求。但是，當暴雨超過一定重現(xiàn)期時，有發(fā)生溢流的風險，對長青湖造成污染。

坡嶺頓小鎮(zhèn)排水管網(wǎng)進行了雨污分流，污水通過其東北側(cè)和東南側(cè)接入米蘭路的市政排水管網(wǎng)，后經(jīng)金菊路流入污水處理廠，雨水直接排入長青湖。坡嶺頓小鎮(zhèn)的排水管網(wǎng)為沿湖岸建設(shè)，目前長青湖湖岸被沿湖的業(yè)主使用，可能存在部分污水管道出口直接排入長青湖的情況。

法蘭西莊邸-藍鉑灣的排水管網(wǎng)進行了雨污分流，污水通過其小區(qū)東側(cè)接入米蘭路市政排水管網(wǎng)，雨水直接排入長青湖。部分業(yè)主對房屋進行重建或?qū)ㄖ苓叄ɑ▓@）進行改建，對管網(wǎng)進行改造，可能存在污水管道出口直接排入長青湖的情況。由于缺乏污水管網(wǎng)圖紙及地下管線物探資料，且湖面水位將排放口淹沒，無法找到排入長青湖的排污口。

2.5 污染物排入情況

污染物排入情況如表1所示。

表1 污染物排入情況

3 水環(huán)境綜合整治方案

針對點源污染、內(nèi)源污染、面源污染、水體自凈能力差的問題，制定截污控源、清淤、垃圾清運、來水凈化、構(gòu)建水體生態(tài)系統(tǒng)工程、構(gòu)建兩棲生態(tài)系統(tǒng)工程、完善陸地生態(tài)景觀及配套等措施，完成長青湖長治久清工作。

3.1 綜合整治

由于長青湖周邊4個小區(qū)均有可能對長青湖造成污染，因此需要對湖周進行控源截污整治。沿湖截污干管的鋪設(shè)需位于常水位以上。對光華安納溪湖A組團的污水管網(wǎng)進行排查改造，將污水盡可能接入現(xiàn)狀生化池，同時沿湖修建截污干管，對散排入湖的排污口進行截流。

對長青湖別墅區(qū)湖周的雨污混流管進行雨污分流，對散排入湖的排污口進行截流，沿湖修建截污干管，將污水匯入小區(qū)東南角的現(xiàn)狀生化池（見表2）。

表2 整體截流情況

3.2 點源污染整治

沿湖現(xiàn)狀排污口接入長青湖沿湖截污干管內(nèi)，最終匯入現(xiàn)狀生化池。由于長青湖別墅區(qū)沿湖周邊的排污口對湖的水質(zhì)污染影響嚴重，且排污口位置明顯，因此，需將沿湖修建截污干管列為近期整治工程范圍。對坡嶺頓小鎮(zhèn)沿湖岸修建的污水管進行改造，對散排入湖的排污口進行截流，沿湖修建截污干管，將污水接入米蘭路市政排水管。對法蘭西庒邸-藍鉑灣湖邊改建的污水管進行改造，對散排入湖的排污口進行截流，沿湖修建截污干管，將污水接入米蘭路市政排水管。

3.3 面源污染整治

由于面源污染日益嚴重，流域內(nèi)對面源的防控手段不足，提出利用長青湖周邊綠地構(gòu)建岸邊濕地。生態(tài)濕地不僅可以防止面源污染，又可凈化來水，同時利用梯塘等形態(tài)構(gòu)建還可產(chǎn)生景觀價值，提供觀賞景點與親水平臺。

3.4 內(nèi)源污染整治

內(nèi)源底泥中釋放污染物，當水體被污染后，污染物不能及時消除。隨著時間的積累不斷沉降進入湖底泥沙，在底泥中的污染物發(fā)酵產(chǎn)生氮氣及甲烷又會不斷從水體上浮。

對湖水底泥的控制主要分為異位及原位處理兩種技術(shù)。異位處理指將沉積在湖底的污染物挖出轉(zhuǎn)移到其他地方進行處理，通過清理湖底淤泥實現(xiàn)湖水治理。原位處理指不對湖底泥沙進行挖掘處理，而是基于阻斷底泥中的污染物進行水體治理。

3.5 水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建

3.5.1 技術(shù)原理

搭建“清水型生態(tài)系統(tǒng)”架構(gòu)指通過借助水生植物對污染物進行消耗，構(gòu)架水下凈化體系，使湖水本身包含的生物體系具有一定的凈化能力。通過生態(tài)凈化系統(tǒng)，即使湖水內(nèi)進入一定量的污染物，通過自潔也能保持湖水的生態(tài)健康。

以食物鏈金字塔為導向，構(gòu)筑引入目標生物所需基本生境，實現(xiàn)生物多樣性。設(shè)計在原有沿岸植物生境基底上增加水生生境版塊，形成豐富的生物多樣性。分階段構(gòu)建食物鏈各級元素，逐步豐富湖泊內(nèi)水生生物群落，構(gòu)建完善的食物鏈系統(tǒng)，既保持生態(tài)系統(tǒng)完整性，又豐富生物多樣性。

3.5.2 邊界條件與建設(shè)時序

①控源截污，雨污完全分流，污水管網(wǎng)完全截流；②雨水工程，梳理雨水管網(wǎng)，爭取達到最優(yōu)情況如雨水管網(wǎng)集雨面積≤40萬m2；雨水經(jīng)過海綿設(shè)施凈化；③引水工程，確保湖區(qū)常水位，引水水源水質(zhì)較好；④建設(shè)時序，在控源截污工程實施后。

3.5.3 岸帶凈化區(qū)、多樣性敞水區(qū)系統(tǒng)方案

1）在0～2m沿岸帶淺水區(qū)水深區(qū)域，通過岸帶置石或在緩坡區(qū)域鋪設(shè)凈化能力較強的沸石、石灰石、卵石等，設(shè)計營造岸帶凈化區(qū)生境。

2）設(shè)計岸帶凈化區(qū)水質(zhì)凈化功能群 通過構(gòu)建不同的沉水植物群落，挺水、浮葉植物相間搭配，營造生態(tài)景觀，增強生態(tài)系統(tǒng)對浮游植物的控制和系統(tǒng)的自凈能力。沉水植物-微生物凈化功能群如苦草、黑藻；挺水植物-微生物凈化功能群如旱傘草、蘆葦?shù)?；浮游植物控制功能群如投放無齒蚌、大型枝角類、鰱鳙魚等。

3）在1.5～3.0m多樣化水深區(qū)域設(shè)置水循環(huán)裝置，營造動態(tài)-靜態(tài)水環(huán)境。通過設(shè)置多樣性魚巢、底棲動物生境樁，營造多樣性敞水區(qū)生境。

4）人工復氧 為了保證湖水質(zhì)量后能夠繼續(xù)長效性，通過人工復氧提高局部水體流動以保證水體具有一定的溶解氧水平。實際工程中通過采用設(shè)置跌水、射流提高水體流動及設(shè)置景觀噴泉的形式，既保證了觀賞性又能實現(xiàn)湖水的人工復氧。采用噴泉及射流時不應(yīng)超過1m，避免產(chǎn)生水霧或氣溶膠影響周邊環(huán)境。

6）生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控 通過加強水質(zhì)與水生生物指標監(jiān)測，分析水體治理效果。監(jiān)測指標主要包括水質(zhì)、底泥及生物指標三大類。

4 實施效果評估

經(jīng)過綜合治理后，對現(xiàn)場情況進行綜合評估如表3所示。

表3 實施效果評估

通過對長青湖水進行綜合環(huán)境評估發(fā)現(xiàn)，水質(zhì)由治理前的微病態(tài)變?yōu)閬喗】?，指標出現(xiàn)明顯好轉(zhuǎn)，證明了治理措施的有效性，也證明措施實施的必要性。

5 結(jié)語

本文以長青湖水治理為例，通過分析湖水當前的環(huán)境現(xiàn)狀，針對不同污染形式制定一系列綜合的湖水治理措施，重新構(gòu)建水下生態(tài)系統(tǒng)，加強水體自凈能力，減少污染物排放，同時加強管理制度建設(shè)，保證綜合治理措施的長期有效。通過本方案長青湖水環(huán)境綜合治理取得了良好效果，也證明了本方案的有效性。