月亮湖公園水系上游村莊污水處理和公園一期海綿化治理探析

貴州貴安市政園林景觀有限公司 陳遠霞

一、現狀基本情況

（一）項目概況

貴安新區是中國第八個國家級新區，貴安新區海綿城市試點兩湖一河項目位于貴安新區中心區西南部，是貴安新區最具示范性的海綿城市試點項目?！皟珊缓印表椖繛楹＞d城市示范區內公園類項目，由月亮湖公園、星月湖公園、車田河組成，總面積為666.88hm2，其中，月亮湖公園面積468.1hm2。

月亮湖公園一期北接月亮湖公園，南鄰貴安大道，總面積約41.5hm2。作為外部支流進入月亮湖公園的重要匯入口，公園一期南側中壩河經場地流入湖內，周邊存在村莊生活污水匯入的情況，為改善水質，在公園一期南側水系上游村莊（蘆官村）設蘆官村濕地公園，濕地公園內包括污水處理設施，濕地公園緊鄰月亮湖公園一期南側，面積1.68hm2。

（二）自然條件

貴安新區處于北亞熱帶高原季風濕潤氣候區，具有高原性、季風性特點，全年氣候溫暖濕潤，冬無嚴寒，夏無酷暑，雨量充沛，熱量充足，日照率低，風力較小，無霜期長。

貴安新區多年平均氣溫14.8℃，年平均日照時數1265.1h，占可照時數的29.0%，以夏季為多，冬季為少。車田河流域多年平均降水量1100mm，一般4月下旬至5月上旬進入雨季，降水主要集中在5月到10月，流域陸地平均蒸發量為700-800mm。

貴安新區內月亮湖一期土壤為紅壤土，土壤透水性較差，對海綿設施的下滲功能有一定的阻礙作用。蘆官村場地內層土為極微透水地層，據監測，場地內的淤泥滲透性系數統計平均值為4.1009×10-7cm/s，依據《水利水電工程地質勘察規范》（GB/50487-2008）附錄F巖土體滲透性分級判定，場地土壤滲透性較差。

（三）下墊面情況

月亮湖公園一期景觀建設完成后，透水鋪裝3.84hm2、不透水鋪裝0.17hm2、建筑0.06hm2、綠化35.42hm2、水體1.83hm2、木棧道0.18hm2。公園水系上游村莊多為濕地或沼澤地，綠地率85.34%，植被覆蓋率較好，但植物種類單一，場地內僅一條村路作為主要進入路徑。

（四）豎向條件與管網情況

場地東西兩側高，周邊有山，中間是河道，南高北低，場地最高點約為1250m、最低點為1240m,水體自南側中壩河進入蘆官村濕地再到月亮湖公園，中部水體是公園南側外部支流流入月亮湖的匯入口。兩側有山，山體最高點高程為1320m。

場地南側鄰近貴安大道，綠地內部現有雨水沿山體及道路流經局部洼地草溝，匯入湖體?，F狀為雨水管線不連續，缺少雨水管線，溢流雨水無法排放；雨水收集不集中，廣場、道路、停車場處缺少管線，多處海綿設施溢流口處無管線連接；貴安大道路面下鋪設有給水管道、雨水管道、污水管道、電力排管、通信管道，不適合做大力度的開發建設。

（五）客水匯入情況

月亮湖流域面積約8.8km2，正常蓄水位為1240m，百年一遇洪峰流量113.2m3/s，天然來水可供月亮湖每年換一次水左右。月亮湖天然來水主要通過湯莊小河和中壩河匯流形成，其中，月亮湖一期工程涉及的客水來源為中壩河。中壩河北接蘆官村，河流經村莊后，來自農村的生活污水、企業的生產廢水及雨水徑流全部依靠地勢匯流最終排至地勢最為低洼的現狀水塘，再流入月亮湖中。客水由自重作用散排入場地內，匯入的客水水質較差，對月亮湖的水體造成極大的污染。

二、問題與需求分析

月亮湖公園一期景觀部分已完成施工，海綿化設施已建成，場地存在的海綿建設問題及安全風險可以歸納為以下幾個方面：

（一）水質污染問題嚴重

公園水系上游蘆官村村莊生活污水匯集至公園一期場地內，水質污染十分嚴重，影響整個公園水系景觀。為保障場地及月亮湖水環境健康，改造的重點是污水處理、凈化和水質改善。

（二）海綿城市設計不完善、不規范、不系統

公園一期海綿設施破損嚴重，廣場、道路、停車場多處缺少管線，海綿設施溢流口處缺少管線連接。場地內多處溢流井做法不規范，高差較大處的草溝內缺少擋流設施，易造成雨水沖刷，存在安全隱患。當前海綿設施未對場地作整體考慮，設施設置較為散亂，雨水設施不連續，導致雨水組織難以成系統，流向混亂。

三、海綿化提升改造措施

（1）針對水質污染嚴重的問題，主要解決以下三個問題：農村的生活污水處理、地表徑流污染防治及區域生態環境改善。解決總體措施是將附近村落生活污水引至污水處理設備間進行處理，排入濕地進行再次凈化，之后流入月亮湖公園。污水處理系統分四階段：MBR一體化處理站工程采用MBR膜技術使出水達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)一級A標準（第一階段）。潛流濕地以親水植物為表面綠化物，砂石土壤為填料，水自然滲透凈化達到《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)地表Ⅳ類水標準（第二階段）。表流濕地通過構建功能型濕地及水生植物群落形成自然的水生態景觀，進一步凈化及穩定水質（第三階段）。月亮湖一期濕地花園作為處理水進入月亮湖主湖的最后一道凈化屏障，使最終水質達標排放（第四階段）。整個過程工藝流程為：格柵蓄水池→MBR一體化處理裝置→MBR抽吸泵→潛流濕地→表流人工濕地→排入月亮湖一期濕地花園→排入月亮湖公園。

圖1 月亮湖公園一期和蘆官村濕地公園

第一步：格柵蓄水池及MBR一體化處理裝置。來自農村的生活污水、養殖企業生產廢水及雨水徑流全部依靠地勢匯流最終排至地勢最為低洼的中壩河，污水最終匯入月亮湖入口道路南側的現有水塘，因此將污水處理一體化設備的取水點設置為該水塘。水塘雖有水質凈化的功能，但功效有限，且污染水源的水質與水量均處于不可控的狀態，為保障進入湖體水質安全，在水塘的生態凈化的基礎上，加入MBR一體化水質凈化設備。水塘高程高于污水處理場地，方案采用泵送方式將水塘水抽送至MBR一體化設備，設備內培養有大量的馴化細菌，在兼氧、好氧微生物的新陳代謝作用下，污水中的各類污染物得以去除。通過膜的過濾作用可以完全做到“固液分離”，從而保證出水濁度降至極低。污水中的各類污染物也通過膜的過濾作用得到進一步的去除，出水達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)一級A標準。

第二步：將水引入潛流濕地中，潛流濕地面積為500m3。為深度凈化和處理MBR一體化設備尾水，為月亮湖提供補水水源，同時為恢復濕地水生態環境，建設濕地公園景觀，潛流濕地系統中，污水在濕地床的內部流動，一方面可以充分利用填料表面生長的生物膜、豐富的根系及表層土和填料截流等的作用，提高其處理效果和處理能力。另一方面，由于水流在地表以下流動,具有保溫性能好、處理效果受氣候影響小、衛生條件較好的特點，潛流濕地出水將達到《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)地表Ⅳ類水標準。

第三步：將水流入表流濕地，表流人工濕地面積約為4600m3。潛流濕地出水及暴雨情況下的溢流水通過表面漫流，水面暴露于空氣中，氧通過水面擴散補給。通過構建功能型濕地及水生植物群落，形成自然的水生態景觀，增強凈化水質、穩定水質的能力。水生植物的設計中，有針對性地選擇具有防污抗污、凈化水質高效、有較高觀賞價值的鄉土品種。根據不同水深配置濕地植物：水域區域種植浮水植物（睡蓮、大漂）和沉水植物（苦草），水域與陸地過渡區域種植挺水植物（菖蒲、鳶尾、香蒲、再力花、蘆葦）。蘆葦可去除懸浮物、氯化物、有機氮和磷，香蒲可降解COD及石油廢水中有機物，去除總氮、總磷，美人蕉可去除污水中的磷，菖蒲可去除氨氮。

最后將水排入月亮湖一期濕地花園內。作為公園水系上游村莊污水處理凈化的最后一道屏障，月亮湖入口處有大片濕地花園，不僅具有進一步凈化一體化處理站出水的效果，而且和村莊表流濕地呼應，呈現出連貫的生態效果，行人可通過木棧道觀賞濕地景觀。

（2）針對公園一期已建海綿城市設施不完善、不規范、不系統的問題，采取的措施是對場地的海綿化設施進行整體補充完善，對破損的設施進行修復，補充缺少的設施，完善海綿系統。清掃透水鋪裝、更換面層，促進雨水下滲。增加道路周邊草溝，同時對地表徑流收集儲蓄。局部豎向變化較大，以植被淺溝或礫石溝代替生態草溝。設置雨水花園、下凹綠地、滲透塘等設施，凈化、儲蓄雨水，溢流雨水經溢流井管道排出。

四、建成效果評價

綜上，通過對公園水系上游村莊污水進行分級處理，以及對公園一期進行海綿化提升改造，解決了公園水系上游源頭截污水質凈化處理這個最主要的水環境問題，從而保障整個月亮湖公園的水質。截至目前，該項目已完工進入管養階段，項目的施工達到了預期設計的效果，該項目通過污水處理的全流程科普展示，起到濕地生態及海綿城市的科普教育示范作用，這也是該項目建設的重要生態意義。