清遠心湖：水漾清波 濁池蝶變

在北江干流清遠市飛來峽鎮境內，矗立著一座全省最大的水利工程試驗基地——廣東省水利試驗基地（以下簡稱“基地”）。走進基地，一泓造型別致的中心湖格外引人注目，湖面波光粼粼，為整個基地增添了靈動氣息。過去，該湖曾是污水橫流、生態退化的污水塘。幾年前，在廣東省水利水電科學研究院（以下簡稱“廣東水科院”）科研人員的匠心治理下，該污水塘搖身一變成為了集污水治理、雨洪調蓄、中水利用與景觀休閑于一體的心湖水生態公園（以下簡稱“心湖”）。

污水塘到生態湖的蝶變

“基地位于清遠市鄉村地區，由于遠離城區，市政生活污水管網未能覆蓋。過去，基地40余名科研人員和管理人員每天產生的生活污水只能采用簡單的二級化糞池處理后直接排入心湖，導致心湖水質逐年惡化、水體發黑發臭。”廣東省節約用水協會常務副會長、廣東水科院水資源所原所長邱靜告訴筆者，更嚴峻的是，心湖還承擔著基地的雨洪調蓄功能，但以前由于缺乏科學管理，雨水與污水混排，進一步加劇了周邊的環境污染。改造前，心湖的水質為劣五類，水生態系統遭受破壞，周邊的人居環境也比較糟糕。

“傳統的污水治理模式要么成本高昂，要么管理復雜，難以在基地所處的農村地區推廣。”邱靜指出。因此，當時基地亟須開發廉價、便捷的污水處理技術，解決日常廢污水排放問題，并對心湖的生態環境進行修復，恢復心湖的水質和生態系統。

為解決這一問題，廣東水科院科研團隊以“生態優先、綜合治理”為理念，開啟了一場顛覆性的改造治理，為心湖設計建造了一套微型而高效的污水處理系統。據了解，心湖的污水處理系統主要由凈化槽和耦合式人工濕地構成污水治理的“雙引擎”。這套系統設計規模為每天可處理80人產生的生活污水，日處理水量約為13立方米。

其中，凈化槽作為基地生活污水的預處理單元，基地產生的生活污水經過它后，出水主要指標已達到一級A標準，這為后續人工濕地的處理奠定了堅實基礎。水流從凈化槽出來后，接著流經人工濕地進行強化處理，依次流經由垂直潛流、水平潛流和表面流濕地組成的“三級凈化鏈”，最終進入心湖。特別是表面流處理池，科研團隊采用迂回的跌水式路線設計，有效延長了水流在人工濕地中的停留時間，顯著提高了凈化效果。

針對基地和心湖的場地高差大的情況，科研團隊將潛流濕地的設計結合場地高程進行了改造，他們將潛流濕地改造為臺地形式，一方面能夠消化基地和心湖約8米的高差，另一方面能夠最大限度地擴大水體面積，使得濕地的去污效能與景觀展示功能都發揮到最優。

科研團隊還創新性地改變了填料在潛流濕地中傳統的橫向布局方式，采用豎向布局，增加潛流濕地與污水的接觸面積，提升凈化效率。據監測，基地生活污水經過該污水處理系統后，污水中碳、氮、磷去除率達到90%以上，推動心湖水質從原來的劣五類躍升至地表水Ⅲ類及以上標準，實現了從污水到清流的華麗轉變。

海綿城市理念深度應用

心湖的改造治理過程中，科研團隊注重融入海綿城市的建設理念，即“滲、滯、蓄、凈、用、排”六位一體的雨水管理策略。這一理念的應用，使得心湖不僅是一個污水處理設施，更成為了一個能夠自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿體。

順著邱靜指的方向，筆者看到遠處有一處閘門。科研團隊在心湖下游增設了閘門，有效增強了心湖的雨水調蓄能力，并沿著湖邊專門鋪設了生態護坡與植草溝，構建起“綠色海綿體”。每當暴雨來臨時，雨水流經生態護坡滲透、植草溝滯蓄后注入心湖。這樣延長了雨水匯流的時間，增強了地表徑流的入滲能力，補充了地下水。同時，這些生態設施還對雨水攜帶的面源污染物起到了過濾和凈化作用，進一步提升了心湖的水質。

“心湖的改造治理沒有采用簡單投入傳統治污設備的方法，而是采用了生態技術的模塊化集成。”邱靜介紹，心湖的人工濕地中種植的蘆葦、香蒲等本土植物，根系與微生物形成“天然過濾網”，既凈化水質，又降低運維成本。改造后，每年心湖可處理約4500立方米的生活污水，相當于減少120噸COD排放。

據了解，心湖改造治理的科研團隊由污水處理、植物學、水利工程等方面專家組成，不同于以往傳統的工程項目是以經驗視角開展設計，專家們是以科研視角為切入點，提出以“低維護成本，高運轉效率”的景觀策略取代成本高昂的傳統工程的設想。

科研團隊通過田野調查、適應性建模、正交試驗等研究方法，從建造成本、維護成本、基質與植物對污水的凈化能力等方面，定量分析并比對不同低影響開發設施組合的成本和效能，最終獲得了最佳的低影響開發設施的組合方式與配比。即當潛流濕地、表流濕地、濕塘、生態浮床4種低影響開發設施分別占比4.76%，15.87%，71.43%以及7.94%的時候，對于基地而言，污水處理策略具有最優的效能。

科研團隊提出要在基地有限的空間內，能同時處理凈化污水和雨水。于是，他們在心湖和周邊設計了兩套系統，分別是由生活污水收集管道、凈化槽、人工潛流濕地、雨水濕地等構成的污水管理系統和由生態碎石渠、生態駁岸、植被緩沖帶、雨水花園等構成的雨水管理系統。這兩套系統是相輔相成的耦合關系，雨水可以進入污水系統中參與水質的凈化，污水處理后則可以作為補充水源進入雨水管理系統中，由二者共同作用，構建起健康的生態系統。

經濟賬與生態賬的雙贏

“過去我們基地一遇到下雨，路面就積水。心湖改造治理后，現在它成了我們基地的‘天然水庫’。”基地負責后勤工作的同志感慨道。改造治理后的心湖成為了基地內一道亮麗的風景線，心湖和周邊的基地景觀也更加趨于原生態。更令人驚喜的是，除了必要的維護，改造治理后的心湖幾乎不需要人為介入，這正符合科研團隊的設計初衷。

據測算，心湖的生活污水處理成本大概是每立方米0.8元，遠遠低于傳統集中式污水處理廠約每立方米2.5元的處理成本。而心湖給基地及周邊環境帶來的生態效益更是難以估量，水質改善后，心湖吸引了白鷺、蜻蜓等野生動物棲息，成為駐守基地科研人員觀測水生態的天然實驗場所。

心湖不僅注重污水的凈化，更將凈化后的中水視為寶貴資源，實現了水資源的循環利用。經深度凈化的湖水通過挺水植物、沉水植物和人工浮島的協同作用后，清澈透亮，完全符合綠化灌溉的水質要求。科研團隊巧妙地將這部分中水引入基地的綠化系統，用于澆灌花草樹木，每年可為基地節約綠化灌溉用水約4500立方米。加之雨水收集系統的補充，心湖每年可為基地節約總水量約8000立方米，直接節省水費約1.2萬元，展現了中水回用在節水領域的巨大潛力。

筆者還了解到，科研團隊在心湖的改造治理過程中，非常注重算好經濟賬與生態賬。例如，生態碎石渠內的碎石就取自清遠本地采石場，形成的景觀效果與本地的水文風貌相互呼應；利用建筑廢棄材料制成的透水鋪裝，補充吸納兩側綠地產生的雨水徑流；由多種鄉土植物組合配置形成的景觀花鏡；外部雨水排水口采用生態化設計……科研團隊也根據實際情況為心湖及周邊的基地空間規劃建設了科普走廊，可以完整地向社會人士、校園學生、專業同行展示心湖改造治理項目從收集傳輸到儲存凈化的雨水管理全過程，營造了舒適的游覽體驗，實現了良好的教育展示效果。

“心湖的改造治理模式廉價、高效且管理方便，為我省農村地區提供了‘小而美’的治水方案。”邱靜評價，心湖的改造治理模式相比傳統的工程手段節省了近40%成本。目前，心湖的改造治理模式已在韶關市、梅州市多地的農村試點推廣。

心湖的“心”字，蘊含著廣東水科院科研工作者們的匠心。從污水橫流的“臟水塘”到碧波蕩漾的“生態湖”，心湖的蛻變，是科技與生態的深度融合，更是節水理念在基層的生動實踐。心湖改造治理項目的成功，再次證明了生態治理與經濟發展并非對立，而是可以齊頭并進、相輔相成，助力實現生態和經濟效益雙贏的目標。