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人工湖建设中需要重点解决的几个关键问题
摘要:在借鉴国已有人工湖泊建设经验和教训的基础上,提出了人工湖建设中需要重点解决的水质标准确定、水源选择、源水处理、截污减污、湖体形态和控制水位及进排水布局、湖底防渗措施、人工湿地构建、湖泊水位和水质监测及运行维护共8个问题的论点。 关键词:人工湖 建设 关键问题
一、问题的提出
随着我国城镇化率逐步提高,城镇规模和居住在城镇中的人口规模都在逐步扩大。随着生活水平的不断提高,人们越来越渴望能够亲近自然,人们开始追求高质量、高品位的居住与休闲环境,单纯的低容积率、高绿地率已不能满足瑚代城镇居民的要求。水乃万物之灵,城市湖泊以其独特的生态及景观功能,越来越受到人们的青睬,成为新型社区与公共绿地设计的首选。不仅在城市,在新农村建设中,如有一洼清水,不仅能让生活和居住在乡村的广大农民身心愉悦,同样也是吸引城市居民下乡,感受农村生活的重要亮点。 但是拥有类似西湖那样环境优美的湖泊的城市,在国少之又少。因此,目前国越来越多的城市在市区或在近郊建设
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人工湖泊,不仅可改善城市生态环境,同时可为市民提供休闲娱乐场所,提高国民的生活品质。
然而成功建设一个人工湖泊,是一个系统工程,绝不仅仅是人工开挖湖泊并蓄水,形成一个景观水体那么简单,一个成功的人湖泊要维持人工湖水质始终处于一个相对较优的状态,并能正确处理人工湖泊与周边环境的关系。 借鉴国已有人工湖泊建设的经验和教训,总体上要成功建设一个环境优美、水质优良,与周边环境和谐共处的人工湖泊需要重点解决一下几个问题:①水质标准确定;②水源选择;③源水处理;④截污减污;⑤湖体形态、控制水位及进排水布局;⑥湖底防渗措施;⑦人工湿地构建;⑧湖泊水位、水质监测与运行维护。如何从以上8个方面入手,做好科学的规划与设计,营造湖泊污染防治体系,是关系到能否成功建设一个人工湖泊,维持湖体相对较优品质的关键因素。
二、水质标准确定
确定人工湖泊水质标准基于如下几方面的需要: 1,为人工湖建设方案的确定提供目标; 2.为湖区建成后的长效管理提供依据;
3.为湖区监测方案的制定和日常维护提供标准。
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因此,达到什么样的水质标准,对于人工湖建设是必须首先需要解决的问题。
水质标准是一个综合性指标,其确定的依据一般以a也表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中的基本项目作为控制指标,并同时参照《生活饮用水卫生标准》’(GB5749-2006),并引入色度、浊度、透明度、叶绿素a、氯化物等指标作为补充。对水质要求较高的人工湖,一般总体上要达到《地表水环境质量标准》三类水的要求,个别指标可以适当放宽。
水质标准的确定不能局限于湖区水质需求的简单分析,需要对多个方面的情况进行权衡。人工湖建成后水质能够维持什么样的标准,是以下几方面影响因素综合作用的结果:①补充水源水质,补充水源水质是实现目标水质的起点;②湖区污染源大小,人工湖建成后,其可能的污染源组成包括:大气降尘、降雨携带的污染物;湖区周边陆域面源污染;补充水体携带的污染物;湖区运行一段时问后底泥释放的污染物。如果湖区污染源总量对湖区水质的恶化作用大于湖区的自净能力,则湖区水质标准要低于入湖水质;反之,则湖区的水质得到一定程度的净化,水质可优于入湖水质:③湖区自净能力,湖区自净能力对湖体水质影响较大。湖区的自净能力取决于湖区生态系统的净化能力,湖区形态(水深、容积)、湖水在湖区的停留时间及湖区调水运行机制等因素。另
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外,湖泊湿地生态系统的合理设计与良性维护,对提高湖区的自净能力也是至关重要的。
为保证确定的水质标准既能满足人工湖的高品质要求。又切实可行,需要遵循以下几个原则权衡确定:①功能性原则,根据人工湖的开发目标合理确定;②经济性原则,在确定湖区目标水质时,需要充分考虑将源水水质转变成湖区目标水质、并维持其水质所需付出的经济代价;③现实性原则,水质标准的最终确定需要基于各地区的经济发展水平和当地人民的生活需求发展水平。
三、水源选择
人工湖水源主要包括以下几类:①上游水库水,此类水体水质一般较好,是人工湖的优质水源;②附近河道水,河道水体因承受陆域面源污染,水质相对较差,用于人工湖,如水质要求较高,一般需要经过物理、化学及生物处理,费用较高;③中水回用,收集城市生活及工业生产中产生的废水,经收集处理后用于人工湖,由于废水成份复杂,处理费用同样较高;④雨水,利用雨水作为水源,需要人工湖周边具有面积足够的绿地,使雨水中的氨氮等有机物在绿地得到降解。此外,需要合理布局人工湖周边地形,使湖区周边绿地接纳的雨水能够汇集到湖区;⑤自来水,自来水水质能满
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足人工湖水质要求,但费用高,一般只用于湖区建成后首次灌水;⑥地下水,地下水水质一般能满足人工湖水质要求,但长期抽采地下水会对周边产生较多环境问题。
具体采用何种水源,需要综合分析各种水源水质情况、处理费用、运行费用等因素后,方能合理确定。我国东南沿海经济发达、水源丰富,但河道水体污染严重,属于水质型缺水,不少人工湖以雨水作为主要补给,辅以自来水补充;其次,河道水经处理后,作为水源,也是一个不错的选择;北方缺水地区,可以考虑中水回用作为水源。
四、源水处理
为达到较高的水质标准,河道水等源水需要建设专门预处理厂进行处理。其处理方法类似自来水厂的处理工艺,但应简化,以降低处理费用。一般会包括混凝、沉淀工艺,为防止预处理厂区围输水管线繁重生物,一般源水进厂时还需要消毒,出厂水不必消毒,以利于湖区生物措施发挥作用。
五、截污减污
为维持较好的湖区水质,湖区周边截污减污措施十分必要。首先需要调查清楚周边存在的各类污染源,应确保周边
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