長青湖水環境綜合整治方案設計探討

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，西鄰內環快速，北側道路為玉馬路，南側為雷家橋路，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，分別為長青湖別墅區、坡嶺頓小鎮、光華安納溪湖、泋蘭西莊邸-藍鉑灣，4個小區環繞長青湖，除南邊沿湖400m未建設外，其余均沿湖岸周邊進行了開發建設。

2 環境現狀

2.1 水環境

長青湖來水主要為其西側3處箱涵排水及湖周集水范圍內的雨水匯入。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的出水涵洞排入苦溪河，最終匯入長江。目前現場湖水水質渾濁、發黑，透明度約20cm，湖面部分區域有藻類及底泥上翻的情況發生，水體整體感覺較差，富營養化較嚴重。

2.2 周邊環境

長青湖部分污染嚴重的區域存在污泥淤積現象。湖周邊小區業主對房屋進行重建或對建筑周邊進行了硬化，對管網進行改建，未按要求設置檢查井，存在污水排入長青湖的情況。長青湖周邊區域存在農業生產活動對長青湖造成污染，包括農業生產中使用的肥料殘留、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 雨污設施

沿湖周邊分布數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。

根據長青湖周邊排水管網探測情況說明，湖周邊小區業主對湖邊建筑進行改建，對排水設施（如排查井）造成破壞，可能存在管網漏接、錯接現象，導致污水直排湖體，造成污染。

2.4 環湖小區雨污分析

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

長青湖別墅區約有400戶，每戶按平均8人計，根據GB 50013—2018《室外給水設計標準》，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，截流倍數取2.0，經計算，合流污水量為1 987m3/d。現狀生化池尺寸：L×W×H=18m×11m×4m，現狀生化池有效容積約634m3。合流污水在生化池內停留時間取12h，清掏周期取180d，經計算，現有生化池容積滿足要求。但是，當暴雨超過一定重現期時，有發生溢流的風險，對長青湖造成污染。

坡嶺頓小鎮排水管網進行了雨污分流，污水通過其東北側和東南側接入米蘭路的市政排水管網，后經金菊路流入污水處理廠，雨水直接排入長青湖。坡嶺頓小鎮的排水管網為沿湖岸建設，目前長青湖湖岸被沿湖的業主使用，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-藍鉑灣的排水管網進行了雨污分流，污水通過其小區東側接入米蘭路市政排水管網，雨水直接排入長青湖。部分業主對房屋進行重建或對建筑周邊（花園）進行改建，對管網進行改造，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 水環境綜合整治方案

針對點源污染、內源污染、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、構建水體生態系統工程、構建兩棲生態系統工程、完善陸地生態景觀及配套等措施，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需位于常水位以上。對光華安納溪湖A組團的污水管網進行排查改造，將污水盡可能接入現狀生化池，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，將污水匯入小區東南角的現狀生化池（見表2）。

表2 整體截流情況

3.2 點源污染整治

沿湖現狀排污口接入長青湖沿湖截污干管內，最終匯入現狀生化池。由于長青湖別墅區沿湖周邊的排污口對湖的水質污染影響嚴重，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，流域內對面源的防控手段不足，提出利用長青湖周邊綠地構建岸邊濕地。生態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構建還可產生景觀價值，提供觀賞景點與親水平臺。

3.4 內源污染整治

內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酵產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。異位處理指將沉積在湖底的污染物挖出轉移到其他地方進行處理，通過清理湖底淤泥實現湖水治理。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 水生態系統構建

3.5.1 技術原理

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

以食物鏈金字塔為導向，構筑引入目標生物所需基本生境，實現生物多樣性。設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。分階段構建食物鏈各級元素，逐步豐富湖泊內水生生物群落，構建完善的食物鏈系統，既保持生態系統完整性，又豐富生物多樣性。

3.5.2 邊界條件與建設時序

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

3.5.3 岸帶凈化區、多樣性敞水區系統方案

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

2）設計岸帶凈化區水質凈化功能群 通過構建不同的沉水植物群落，挺水、浮葉植物相間搭配，營造生態景觀，增強生態系統對浮游植物的控制和系統的自凈能力。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、蘆葦等；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多樣化水深區域設置水循環裝置，營造動態-靜態水環境。通過設置多樣性魚巢、底棲動物生境樁，營造多樣性敞水區生境。

4）人工復氧 為了保證湖水質量后能夠繼續長效性，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置跌水、射流提高水體流動及設置景觀噴泉的形式，既保證了觀賞性又能實現湖水的人工復氧。采用噴泉及射流時不應超過1m，避免產生水霧或氣溶膠影響周邊環境。

6）生態系統優化調控 通過加強水質與水生生物指標監測，分析水體治理效果。監測指標主要包括水質、底泥及生物指標三大類。

4 實施效果評估

經過綜合治理后，對現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境評估發現，水質由治理前的微病態變為亞健康，指標出現明顯好轉，證明了治理措施的有效性，也證明措施實施的必要性。

5 結語

本文以長青湖水治理為例，通過分析湖水當前的環境現狀，針對不同污染形式制定一系列綜合的湖水治理措施，重新構建水下生態系統，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，保證綜合治理措施的長期有效。通過本方案長青湖水環境綜合治理取得了良好效果，也證明了本方案的有效性。