建院35周年系列报道⑦:河湖生态修复与水质改善交互融合的生态实践
2020-10-27

河湖水生态修复与水质改善往往容易被人割裂看待,但事实上两者关联度紧密:水生态修复可促进水质的改善提升,河湖水质提升则有助于水生态的快速修复。

南京市政院水生态环境保护工程设计团队在河湖生态修复与水质改善提升方面取得了系列实践成果。


基于水生态修复工程的尾水水质深度净化和饮用水源地保护

长沙市洋湖湿地生态修复项目

过去这里由于地势低洼,水系整体性和流动性差,加上长期的人类活动使动植物多样性大幅度降低,野生植被种类减少,自然植被破坏严重,生态环境脆弱,藻类滋生严重,水体水质不达标,对下游湘江饮用水源地功能的实现产生负面影响。

南京市政院在此情况下承接了洋湖湿地生态修复项目。

本项目占地面积485公顷,水域面积106.5公顷,是国内将湿地景区水环境生态修复和水质改善,与污水处理厂尾水深度净化相结合的大规模水质改善综合整治工程。

为有效保障湘江饮用水源地水质,该项目对洋湖再生水厂10万吨/天的准Ⅳ类尾水进行深度净化,主要建设内容包括尾水资源利用与分配工程、污染源控制和健康水生态系统构建工程、水体生态自净能力强化工程、智慧水务与长效管护工程。项目涉及水域分为生态强化区、生态缓冲区、生态展示区和生态稳定区。

通过水生动植物和微生物群落的完善和修复,强化了水体的生态净化功能,同时兼顾了景观功能。

目前工程已完成预验收,如今的洋湖湿地已经成为水生态修复模板,出水水质已达到准Ⅲ类水标准,藻类滋生现象得到有效的控制,人与自然和谐相处、亲密互动的生态环境得以呈现。

经过污水处理厂、自然湿地等一系列的水生态系统处理,污水变成清水,人们直观地感受到了水生态系统修复的成果,下游湘江水域的饮用水功能也得到了有效保护。


典型雨源型城市内河污染的流域性和系统化整治

荆门市竹皮河流域水环境综合治理工程

湖北省荆门市竹皮河属汉江小支流,干流全长75.5公里,流域面积755.6平方公里,流经荆门市城区河段共15.5公里,是市区唯一自然河流。

随着城市工业发展,竹皮河出现了污水直排、底泥淤积、季节性干涸等诸多水环境问题,水质逐渐恶化,水生态系统受损,水景观功能下降。

为改善竹皮河水生态环境,恢复自然河流的生物多样性,提升河道自净能力,实现水质长效保持,南京市政院设计团队在确保防洪安全的基础上增加控源截污工程、生态修复工程、景观工程等对竹皮河进行全面综合治理。

在生态修复和水质提升工程方面,针对竹皮河具有的山区雨源型河道水文特征,设计生态补水、生态净化、生态修复等工程改善竹皮河水质及水生态。

通过生态补水,使河道在枯水期仍能保持潺潺流水,在浅水段铺设的生态砾石河床,为生物膜附着提供了载体,能够吸附和过滤来水中的颗粒污染物,构建滨水植物带,在深水段恢复水生动植物,创造多样化生境,促进水生态系统的重建,以逐步提升水体自净能力。

针对污水处理厂尾水直排入河问题,建设7万㎡潜流湿地净化尾水,将尾水水质从一级A提升至地表Ⅳ类标准后排入河道,还为竹皮河提供了4万m³/d的补水,有效提升了竹皮河的水环境容量,反向为河流生态修复创造有利条件。

工程实施后,竹皮河城区段水质稳步达标,葡萄园路桥断面、江山水库考核断面水质稳定达到地表Ⅳ类水标准,城区浅水段形成了“砾石河滩、潺潺溪流”的山区自然河道景观,深水段则形成了“水清岸绿、鱼翔浅底”的城市河道生态景观,多样的生境促进了河道生态系统的恢复和良性循环。

随着水环境质量的改善,竹皮河两岸景观环境和文化品质得以明显提升,实现了“水清水美、水活、水生态”的综合治理目标。


城市富营养化湖泊的水质提升与生态修复

黄石市磁湖湿地园博园下游湿地工程

湖北黄石市磁湖,是一座美丽的城中湖,磁湖像一颗明珠镶嵌在黄石市区,承载着黄石的文明和历史,是大自然赋予黄石人民的宝贵财富和难得的环境资源。

随着经济发展和人类活动的加剧,以及磁湖西南岸团城山污水厂尾水的外排,近年来磁湖的水质和生态问题频发。

为解决团城山污水厂尾水直排导致的磁湖水体富营养化问题,设计团队利用现存的水塘及滩地,建设人工湿地对团城山污水处理厂一级A排放尾水进行深度提标净化处理,人工湿地的尾水设计处理规模为8万m³/d,采用“垂直潜流湿地+清水湿地”的主导净化工艺。

为解决湿地建设不占用湖面、功能性湿地与公园景观融合等难题,项目创新设计了不规则的上行流垂直潜流湿地,通过斑块湿地、科普湿地和下游潜流湿地并联配水,同步在湿地内填充高效除磷填料强化湿地除磷能力,同时在清水湿地内恢复多样性沉水植物群落,丰富湿地微生物体系,营造生态系统多样性,强化湿地对氨氮、总氮的去除,使湿地出水主要指标达到Ⅳ类水标准排入磁湖,有效削减入湖污染。

本项目工程设计完美地将生态修复和水质提升进行了融合,目前工程正在实施中,有望营造出水质清澈,水草繁茂,鱼虾畅游的良好生态,吸引着野生动植物的栖息繁衍,重塑完整的自然生境,重现人与自然和谐相处的美化画面,实现如下愿景:早春,去潜流湿地花园里听莺飞啼鸣,盛夏,莲池园里赏莲池鹭影,深秋,在旱溪园里看芦荻萧萧,初冬,水上森林中静观衫林雾影。


上述工程实践充分践行了“市政3.0”设计理念,实现了河湖生态修复与水质改善的交互融合。设计团队将功能、技术、经济等传统设计因素与节能、生态环保、生态修复等可持续的绿色设计因素进行了完美结合,为当地社会经济的高质量发展贡献了力量。

此外,在开展水质提升与生态修复工程设计的同时,设计团队受当前智慧城市建设理念的启发,已开始在洋湖生态修复项目尝试设计智慧水务的工程措施,目前南京市政院水生态环境保护工程设计团队正在探索如何将智慧理念与生态修复、水质提升进行有效融合,从而助力智慧城市的发展与完善。


(撰稿:水生态环境保护工程设计团队)


河湖水生态修复与水质改善往往容易被人割裂看待,但事实上两者关联度紧密:水生态修复可促进水质的改善提升,河湖水质提升则有助于水生态的快速修复。

南京市政院水生态环境保护工程设计团队在河湖生态修复与水质改善提升方面取得了系列实践成果。


基于水生态修复工程的尾水水质深度净化和饮用水源地保护

长沙市洋湖湿地生态修复项目

过去这里由于地势低洼,水系整体性和流动性差,加上长期的人类活动使动植物多样性大幅度降低,野生植被种类减少,自然植被破坏严重,生态环境脆弱,藻类滋生严重,水体水质不达标,对下游湘江饮用水源地功能的实现产生负面影响。

南京市政院在此情况下承接了洋湖湿地生态修复项目。

本项目占地面积485公顷,水域面积106.5公顷,是国内将湿地景区水环境生态修复和水质改善,与污水处理厂尾水深度净化相结合的大规模水质改善综合整治工程。

为有效保障湘江饮用水源地水质,该项目对洋湖再生水厂10万吨/天的准Ⅳ类尾水进行深度净化,主要建设内容包括尾水资源利用与分配工程、污染源控制和健康水生态系统构建工程、水体生态自净能力强化工程、智慧水务与长效管护工程。项目涉及水域分为生态强化区、生态缓冲区、生态展示区和生态稳定区。

通过水生动植物和微生物群落的完善和修复,强化了水体的生态净化功能,同时兼顾了景观功能。

目前工程已完成预验收,如今的洋湖湿地已经成为水生态修复模板,出水水质已达到准Ⅲ类水标准,藻类滋生现象得到有效的控制,人与自然和谐相处、亲密互动的生态环境得以呈现。

经过污水处理厂、自然湿地等一系列的水生态系统处理,污水变成清水,人们直观地感受到了水生态系统修复的成果,下游湘江水域的饮用水功能也得到了有效保护。


典型雨源型城市内河污染的流域性和系统化整治

荆门市竹皮河流域水环境综合治理工程

湖北省荆门市竹皮河属汉江小支流,干流全长75.5公里,流域面积755.6平方公里,流经荆门市城区河段共15.5公里,是市区唯一自然河流。

随着城市工业发展,竹皮河出现了污水直排、底泥淤积、季节性干涸等诸多水环境问题,水质逐渐恶化,水生态系统受损,水景观功能下降。

为改善竹皮河水生态环境,恢复自然河流的生物多样性,提升河道自净能力,实现水质长效保持,南京市政院设计团队在确保防洪安全的基础上增加控源截污工程、生态修复工程、景观工程等对竹皮河进行全面综合治理。

在生态修复和水质提升工程方面,针对竹皮河具有的山区雨源型河道水文特征,设计生态补水、生态净化、生态修复等工程改善竹皮河水质及水生态。

通过生态补水,使河道在枯水期仍能保持潺潺流水,在浅水段铺设的生态砾石河床,为生物膜附着提供了载体,能够吸附和过滤来水中的颗粒污染物,构建滨水植物带,在深水段恢复水生动植物,创造多样化生境,促进水生态系统的重建,以逐步提升水体自净能力。

针对污水处理厂尾水直排入河问题,建设7万㎡潜流湿地净化尾水,将尾水水质从一级A提升至地表Ⅳ类标准后排入河道,还为竹皮河提供了4万m³/d的补水,有效提升了竹皮河的水环境容量,反向为河流生态修复创造有利条件。

工程实施后,竹皮河城区段水质稳步达标,葡萄园路桥断面、江山水库考核断面水质稳定达到地表Ⅳ类水标准,城区浅水段形成了“砾石河滩、潺潺溪流”的山区自然河道景观,深水段则形成了“水清岸绿、鱼翔浅底”的城市河道生态景观,多样的生境促进了河道生态系统的恢复和良性循环。

随着水环境质量的改善,竹皮河两岸景观环境和文化品质得以明显提升,实现了“水清水美、水活、水生态”的综合治理目标。


城市富营养化湖泊的水质提升与生态修复

黄石市磁湖湿地园博园下游湿地工程

湖北黄石市磁湖,是一座美丽的城中湖,磁湖像一颗明珠镶嵌在黄石市区,承载着黄石的文明和历史,是大自然赋予黄石人民的宝贵财富和难得的环境资源。

随着经济发展和人类活动的加剧,以及磁湖西南岸团城山污水厂尾水的外排,近年来磁湖的水质和生态问题频发。

为解决团城山污水厂尾水直排导致的磁湖水体富营养化问题,设计团队利用现存的水塘及滩地,建设人工湿地对团城山污水处理厂一级A排放尾水进行深度提标净化处理,人工湿地的尾水设计处理规模为8万m³/d,采用“垂直潜流湿地+清水湿地”的主导净化工艺。

为解决湿地建设不占用湖面、功能性湿地与公园景观融合等难题,项目创新设计了不规则的上行流垂直潜流湿地,通过斑块湿地、科普湿地和下游潜流湿地并联配水,同步在湿地内填充高效除磷填料强化湿地除磷能力,同时在清水湿地内恢复多样性沉水植物群落,丰富湿地微生物体系,营造生态系统多样性,强化湿地对氨氮、总氮的去除,使湿地出水主要指标达到Ⅳ类水标准排入磁湖,有效削减入湖污染。

本项目工程设计完美地将生态修复和水质提升进行了融合,目前工程正在实施中,有望营造出水质清澈,水草繁茂,鱼虾畅游的良好生态,吸引着野生动植物的栖息繁衍,重塑完整的自然生境,重现人与自然和谐相处的美化画面,实现如下愿景:早春,去潜流湿地花园里听莺飞啼鸣,盛夏,莲池园里赏莲池鹭影,深秋,在旱溪园里看芦荻萧萧,初冬,水上森林中静观衫林雾影。


上述工程实践充分践行了“市政3.0”设计理念,实现了河湖生态修复与水质改善的交互融合。设计团队将功能、技术、经济等传统设计因素与节能、生态环保、生态修复等可持续的绿色设计因素进行了完美结合,为当地社会经济的高质量发展贡献了力量。

此外,在开展水质提升与生态修复工程设计的同时,设计团队受当前智慧城市建设理念的启发,已开始在洋湖生态修复项目尝试设计智慧水务的工程措施,目前南京市政院水生态环境保护工程设计团队正在探索如何将智慧理念与生态修复、水质提升进行有效融合,从而助力智慧城市的发展与完善。


(撰稿:水生态环境保护工程设计团队)


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