摘要：城市河湖水體水質(zhì)的下降、水體景觀與生態(tài)功能的缺失，對城市水體生態(tài)功能和人居環(huán)境品質(zhì)的提升造成了嚴(yán)重影響。在全面推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)和美麗中國實現(xiàn)的新時代背景下，如何構(gòu)建適合于我國城市河湖水體綜合整治和功能品質(zhì)提升的系統(tǒng)性解決方案迫在眉睫。隨著國家水體污染控制與治理科技重大專項的實施，經(jīng)過一系列城市河湖水體監(jiān)測、評估、治理與修復(fù)技術(shù)的研發(fā)與示范應(yīng)用，總結(jié)凝練出“城市水體監(jiān)測評估—污染負(fù)荷控制—水體水質(zhì)提升—生態(tài)功能恢復(fù)”的全鏈條技術(shù)體系，有效解決了我國城市河湖水環(huán)境監(jiān)測評價、水污染控制、水環(huán)境整治、水生態(tài)恢復(fù)的技術(shù)問題。在天津、重慶、安徽等重點流域、區(qū)域的示范應(yīng)用驗證了水專項技術(shù)成果的系統(tǒng)性和實用性，促進(jìn)了城市河湖水體整治技術(shù)的發(fā)展與規(guī)�；瘧�(yīng)用，為我國城市水環(huán)境工程相關(guān)科研、設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)維和監(jiān)管人員提供了可參考借鑒的技術(shù)方案和工程經(jīng)驗。

鄭興燦

工學(xué)博士，教授級高級工程師，主要從事城市污水處理與資源化利用、城市水環(huán)境治理與海綿城市建設(shè)、綠色市政基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計研究。

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研究背景

隨著我國生態(tài)文明建設(shè)、美麗中國建設(shè)、《水污染防治行動計劃》等重大戰(zhàn)略部署的提出與全面推行，對城鄉(xiāng)人居生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提升，尤其是消除建設(shè)和發(fā)展過程給自然環(huán)境帶來的不利影響方面，提出了越來越高的能力與品質(zhì)要求。在城鎮(zhèn)化發(fā)展進(jìn)程中，首先要做到合理規(guī)劃、科學(xué)實施、綠色低碳，同時兼顧自然水生態(tài)環(huán)境健康和滿足城市功能需求；其次，要對點源、面源、內(nèi)源等各種污染源施行全過程、全時空、系統(tǒng)性的動態(tài)科學(xué)管控，對受污染和功能受損的水體進(jìn)行綜合整治、生境修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)。

“十一五”期間，通過國家水體污染控制與治理科技重大專項相關(guān)項目的實施，在城市水污染控制、水體治理和水生態(tài)環(huán)境修復(fù)等方面突破了一系列關(guān)鍵技術(shù)并進(jìn)行了示范驗證。“十二五”“十三五”期間，重點攻克了針對城市水污染、城市黑臭水體、富營養(yǎng)化湖庫的綜合治理技術(shù)，經(jīng)過關(guān)鍵技術(shù)落地示范，篩選出切實有效的技術(shù)方法并進(jìn)行集成示范，結(jié)合區(qū)域水環(huán)境及城市化效應(yīng)、自然水循環(huán)與社會循環(huán)良性耦合、水污染控制與景觀生態(tài)構(gòu)建等方面研究，凝練總結(jié)出城市河湖水環(huán)境系統(tǒng)性治理的集成技術(shù)體系、成套技術(shù)方法和核心裝備產(chǎn)品，為我國城市河湖全面治理提供了切實可行的系列解決方案。

02

城市河湖水環(huán)境問題分析

城市河湖水體是流域水系的重要組成部分，是水污染控制的關(guān)鍵節(jié)點和景觀生態(tài)修復(fù)恢復(fù)的難點所在。由于較粗放的快速城鎮(zhèn)化發(fā)展，城市河湖受到的人為擾動和污染物影響更為強(qiáng)烈，更具時空動態(tài)不確定性，其自然景觀與水生態(tài)系統(tǒng)遭到的破壞更為嚴(yán)重，缺水、水質(zhì)污染和富營養(yǎng)化問題普遍存在。從構(gòu)成要素上，城市河湖水環(huán)境主要涉及城市自然生物賴以生存的水體環(huán)境、抵御洪澇災(zāi)害的韌性能力、水源的供給與來源、水體動態(tài)水質(zhì)水量、涉水工程及附屬設(shè)施、水陸整體人文景觀、與周圍環(huán)境和諧程度等諸多方面。

2.1城市河湖水環(huán)境質(zhì)量狀況

圖1為2006年以來我國城市水體的國控斷面水質(zhì)演變情況。

圖12006年—2020年我國城市水環(huán)境（國控斷面）水質(zhì)演變

由圖1可知，2006年—2008年地表水Ⅳ~劣Ⅴ類水的占比偏大，主要污染指標(biāo)為COD、氨氮、總氮和總磷。2008年之后，國家水體污染控制與治理科技重大專項開始實施，與此同時，各地落地建設(shè)了一大批水污染治理和水環(huán)境整治工程項目。可以看出，城市水體國控斷面的Ⅰ~Ⅲ類水占比逐年增加，由“十一五”初期的53%提升至“十三五”末期的80%，斷面Ⅳ類水占比由9%提升至18%，Ⅴ類、劣Ⅴ類水占比大幅度降低到2%。表明我國城市水環(huán)境質(zhì)量已呈現(xiàn)總體向好的趨勢，城市水生態(tài)系統(tǒng)也開始得到改善。但需要特別提及的是，我國城市水體非國控斷面的水環(huán)境質(zhì)量遠(yuǎn)低于國控斷面，城市建成區(qū)水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量明顯低于流域水系的干流及主要支流。

2.2主要問題分析

造成我國城市水環(huán)境問題的成因無疑是非常復(fù)雜的，但最主要的原因是城市面積和居住人口的快速膨脹，加上忽視城市水環(huán)境容量的有限性和生態(tài)承載的脆弱性，引發(fā)城市水污染負(fù)荷的嚴(yán)重超載、水生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重透支。歸納起來，構(gòu)成我國城市河湖水體問題的關(guān)鍵原因主要包括以下幾個方面：

①城市污染負(fù)荷遠(yuǎn)超水環(huán)境承載力

我國城市建成區(qū)規(guī)�？焖贁U(kuò)展，城市人口密度大，大量生活污水、工業(yè)廢水、地表徑流沒有得到充分的污染物削減，不僅造成城市水體嚴(yán)重水環(huán)境問題，也對流域水環(huán)境構(gòu)成威脅。其一，生活污水量逐年增加，排水設(shè)施建設(shè)老舊，混錯接和不配套現(xiàn)象普遍存在，污水直排問題仍然不同程度存在；管網(wǎng)破損致使外水入流入滲，處理設(shè)施進(jìn)水流量增加、污染物濃度偏低；部分設(shè)施運(yùn)行維護(hù)不到位；部分處理出水難以滿足水體補(bǔ)水水質(zhì)要求，影響城市河湖水體水質(zhì)，甚至導(dǎo)致城市水體黑臭。其二，城市快速擴(kuò)張導(dǎo)致洪澇頻發(fā)和汛期流量及峰值增高，帶來明顯的面源污染和洪澇災(zāi)害；污水管網(wǎng)和處理廠的能力有限，降雨期存在污水漫溢現(xiàn)象；近年極端氣候帶來疊加效應(yīng)，雨季污染加重、洪澇加劇。其三，我國城市工業(yè)發(fā)展迅速，同時排放出大量工業(yè)廢水，是城市水環(huán)境的主要污染源之一，高度工業(yè)化的城市區(qū)域，污染負(fù)荷超過生活源。

②城市水生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)損傷嚴(yán)重

近20多年來，城市建設(shè)規(guī)模的快速擴(kuò)張，還帶來一定程度的土地不合理開發(fā)利用，城市水系統(tǒng)被人為破壞和不合理改變，河湖水域岸線、生態(tài)緩沖帶、水源涵養(yǎng)區(qū)、自然保護(hù)區(qū)等經(jīng)常被侵占，圍墾湖泊、填湖造地、河湖濕地退化萎縮等問題突出，森林、草原和濕地等自然生態(tài)用地面積不斷減少，生態(tài)空間受到擠占，部分河道被水庫、涵閘、泵站、漫水壩占據(jù)，水生態(tài)流量保障不足。加上水資源過度開發(fā)，大量工業(yè)廢水及生活污水排放，導(dǎo)致城市水生態(tài)系統(tǒng)遭到不同程度的破壞，有的城市水生態(tài)系統(tǒng)甚至難以恢復(fù)。

③城市水質(zhì)型和資源型缺水突出

我國絕大部分城市存在水質(zhì)型缺水或資源型缺水問題，其中，點源和面源污染物排放量大大超出城市水環(huán)境容量。由于普遍缺乏優(yōu)質(zhì)的補(bǔ)水水源，城市水源受到不同程度的污染，這是導(dǎo)致城市水質(zhì)型缺水的主要原因。對水資源不合理的開發(fā)利用，再加上城市本身水資源的匱乏，是城市資源型缺水的重要原因。

④城市存在多種類型的水安全隱患

一方面，部分城市的飲用水安全存在隱患，飲用水水源布局和結(jié)構(gòu)存在重大風(fēng)險。城市取水口和企業(yè)排污口在空間布局上交叉分布，部分飲用水源地保護(hù)區(qū)范圍及保護(hù)區(qū)周圍臨近區(qū)域存在工業(yè)企業(yè)及排污口。城市水源結(jié)構(gòu)存在風(fēng)險，缺少備用水源，城市飲用水水源地水質(zhì)風(fēng)險較高。另一方面，由于城市密集的工業(yè)生產(chǎn)活動和較高的人口密度，大量新污染物在城市水體中被檢出，構(gòu)成潛在的生態(tài)安全與健康風(fēng)險。

⑤全面治理亟需法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)

城市污染源排查和解析不夠全面，污染源控制與水質(zhì)響應(yīng)機(jī)理不夠清晰，技術(shù)選擇的連續(xù)性和持續(xù)性及適配度不夠。城市河湖水體水質(zhì)與功能的評價標(biāo)準(zhǔn)不健全，功能定位和水質(zhì)水量要求不夠準(zhǔn)確，難以客觀體現(xiàn)城市河湖水體的特征和目標(biāo)要求，阻礙合理技術(shù)的選擇與實施。城市河湖水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)仍存在水質(zhì)改善效果不佳、監(jiān)管體系不完善、系統(tǒng)性不夠強(qiáng)等問題，無法對城市水體修復(fù)提供科學(xué)、精準(zhǔn)、系統(tǒng)的政策引領(lǐng)和技術(shù)指導(dǎo)，在技術(shù)方案制定、工程實施和運(yùn)維管控過程中存在較多的認(rèn)識誤區(qū)與不正確行為。

03

城市河湖水體綜合整治技術(shù)體系構(gòu)建

城市河湖水體綜合整治與品質(zhì)提升技術(shù)體系框架結(jié)構(gòu)如圖2所示。構(gòu)建的技術(shù)體系著重強(qiáng)調(diào)從“水體監(jiān)測評估—污染負(fù)荷控制—水體水質(zhì)提升—生態(tài)功能恢復(fù)”的全鏈條過程，為我國城市河湖水體的綜合整治和品質(zhì)提升提供較系統(tǒng)的完整的技術(shù)解決方案。

圖2城市河湖水體綜合整治與品質(zhì)提升技術(shù)體系框架

①城市水體監(jiān)測評估

對于水體監(jiān)測，先前主要基于傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測方法進(jìn)行水質(zhì)分析。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，遙感和無線傳感器技術(shù)已應(yīng)用于城市水體監(jiān)測，能夠快速獲得河流、湖泊等水體的宏觀水文水質(zhì)數(shù)據(jù)。我國針對城市水體監(jiān)測需求研發(fā)了污染溯源預(yù)警儀、特征污染物監(jiān)測儀等設(shè)備，提升了國產(chǎn)溯源預(yù)警設(shè)備的精度、準(zhǔn)確度及市場占有率。對于城市水體評估，先前主要沿用基于大尺度水環(huán)境的水質(zhì)單因子評價法和綜合污染指數(shù)法，隨著水質(zhì)評價模型的發(fā)展，水質(zhì)模型逐漸應(yīng)用于不同城市水體的評估。其中，基于城市內(nèi)湖景觀功能綜合評價的指標(biāo)體系（WQI），以及基于吸收光譜掃描（SPI）與水體表觀質(zhì)量指數(shù)（SQI）的河道水質(zhì)感觀質(zhì)量評價體系等，彌補(bǔ)了以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）進(jìn)行城市水體質(zhì)量評價所存在的不足。

②城市污染負(fù)荷控制

對于水污染負(fù)荷控制，早先主要通過截污方式對入河入湖污染物進(jìn)行控制，隨著排水管網(wǎng)的逐步完善，生活點源污染逐步得到控制，從而更加注重面源污染削減和內(nèi)源污染治理。隨著水污染負(fù)荷控制技術(shù)的發(fā)展，水專項開發(fā)了“水生+濕生”植物穩(wěn)定群落構(gòu)建及優(yōu)化配置、河湖底質(zhì)生物活性多層覆蓋等外源阻斷與內(nèi)源治理關(guān)鍵技術(shù)、生態(tài)護(hù)岸和近岸帶改造等10余項技術(shù)。技術(shù)成果的工程實施有效消除了內(nèi)源污染，推動由工程清淤為主到生態(tài)阻斷為先的技術(shù)升級。采用生態(tài)類技術(shù)控制水體污染負(fù)荷，并開發(fā)了無污染的新型環(huán)保材料，環(huán)境性能提高，但由于底泥疏浚等設(shè)備能耗仍然較高，成套技術(shù)研究和總體經(jīng)濟(jì)性能還有待提升。

③城市水體水質(zhì)提升

針對城市水體黑臭和富營養(yǎng)化的治理技術(shù)包括生態(tài)浮床、曝氣復(fù)氧、人工濕地、生物接觸氧化和混凝沉淀等。早期以生態(tài)浮床和曝氣復(fù)氧為主，傳統(tǒng)生態(tài)浮床主要采用有浮力的竹質(zhì)、木質(zhì)或塑料材料搭建，并通過較易控制的水面浮葉植物來實現(xiàn)對水下藻類的間接控制。目前已經(jīng)開始智能生態(tài)浮床等相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，并開發(fā)了復(fù)合型生態(tài)浮島。曝氣復(fù)氧由傳統(tǒng)機(jī)械曝氣轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N曝氣技術(shù)聯(lián)合，同時與土木工程結(jié)合進(jìn)行曝氣復(fù)氧。人工濕地、生物接觸氧化等技術(shù)已經(jīng)常用于水體整治工程，目前已經(jīng)出現(xiàn)了多級復(fù)合型人工濕地、高負(fù)荷人工濕地等類型，基質(zhì)填料也相繼采用礦石、生物炭和復(fù)合輕質(zhì)填料等新材料，植物配置變得更加多元化，水力條件多流態(tài)，處理功能復(fù)合化。生物接觸氧化工藝改進(jìn)較多，如分段進(jìn)水、間歇曝氣等。水專項產(chǎn)出的多項水體水質(zhì)提升技術(shù)，大部分為集成技術(shù)，具有顯著的水體水質(zhì)改善效果。

④城市水體生態(tài)功能恢復(fù)

針對城市水體普遍滯流緩流、景觀缺失、生態(tài)功能不足的問題，主要采用水力調(diào)控和水生態(tài)恢復(fù)技術(shù)。水力調(diào)控技術(shù)主要通過增強(qiáng)水體流動性，增加溶解氧含量來保持水質(zhì)，早期主要通過機(jī)械復(fù)氧，現(xiàn)在通常采用（太陽能）噴泉復(fù)氧、多級溢流壩復(fù)氧，提升水體流速的同時協(xié)同景觀功能。水生態(tài)恢復(fù)技術(shù)以前主要為生物控制方法，利用浮游植物與大型植物的競爭態(tài)勢來改變水體生態(tài)狀況，還有制備環(huán)境友好型光敏材料投加到水體中抑制藻類。目前開始采用生物操縱技術(shù)，包括非經(jīng)典和經(jīng)典生物操縱，以及與其他技術(shù)組合，例如水生植物-非經(jīng)典生物操縱和微生物-水生植物強(qiáng)化等技術(shù)，有效恢復(fù)水體生態(tài)與景觀功能。

04

工程示范應(yīng)用案例總結(jié)

針對不同地域特征及類型的城市水體問題，采取因地制宜的水污染控制、水體水質(zhì)改善和生態(tài)功能提升技術(shù)。由于面臨的不是單一的問題，而是多種因素的綜合疊加影響，因此，結(jié)合水專項示范工程及推廣應(yīng)用中具有代表性的集成技術(shù)成果，選擇山地城市河湖水環(huán)境治理實踐、缺水城市新型水環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)建、水鄉(xiāng)城鎮(zhèn)水體治理與景觀提升、北方沿海地域大型景觀濕地公園治理等方面的案例，進(jìn)行總結(jié)分析。

4.1重慶園博園龍景湖水質(zhì)保障技術(shù)綜合示范

重慶園博園龍景湖水質(zhì)保障技術(shù)綜合示范工程（見圖3、4），主要針對山地湖泊換水周期長、流速緩慢、湖灣易發(fā)富營養(yǎng)化等問題，從水質(zhì)監(jiān)測、污染源控制、水質(zhì)提升及生態(tài)功能恢復(fù)四個方面實施治理工程，在一定程度上控制了污染源流入，強(qiáng)化了水體的自凈能力，有力保證了園博園龍景湖水體的水質(zhì)，工程完成后龍景湖主要水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到地表Ⅳ類水體水質(zhì)要求。

綜合示范應(yīng)用工程研究突破了大坡度徑流污染物控制、微型水景滯存凈化、溢流雨污水坑塘-濕地梯級凈化等污染物輸入控制關(guān)鍵技術(shù)，在園博園龍景湖整體示范應(yīng)用中解決了山地徑流水力負(fù)荷大、污染負(fù)荷削減難的問題。構(gòu)建了旋轉(zhuǎn)式納水-復(fù)氧-凈化系統(tǒng)，在強(qiáng)化水體循環(huán)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)原位水質(zhì)提升，突破了湖庫水體低能耗循環(huán)及凈化技術(shù)，節(jié)省能耗 15%~25%；通過回水區(qū)人工強(qiáng)化復(fù)氧技術(shù)示范工程，庫灣的溶解氧濃度平均提高44.8%，有效降低了水體COD和氨氮濃度，提升了水域自凈能力，顯著抑制了該區(qū)域藻類聚集生長。通過湖庫健康水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)示范工程，秋亭橋湖灣水體中氨氮和TP濃度明顯下降，藻類聚集生長顯著減少。水體由原來的中度富營養(yǎng)狀態(tài)轉(zhuǎn)為輕度富營養(yǎng)狀態(tài)，水環(huán)境質(zhì)量顯著改善，節(jié)省了水污染控制或引清水補(bǔ)水的費用，還帶動了地方產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

圖3 重慶園博園龍景湖水系鳥瞰圖

圖4重慶園博園龍景湖水系景觀生態(tài)品質(zhì)提升實景

4.2中新天津生態(tài)城新型水系統(tǒng)構(gòu)建與實施示范

中新天津生態(tài)城水系統(tǒng)建設(shè)與水專項實施相伴相隨，從2008年新型水系統(tǒng)規(guī)劃到當(dāng)前全域推廣，從最初8km2起步區(qū)水環(huán)境建設(shè)到目前120km2地域集成應(yīng)用，涵蓋了規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)實施、設(shè)施融合、運(yùn)維提升、智慧管控的各個階段，從污水再生處理高效利用、雨水資源梯級利用、水體治污溯源、濕地水面保持、水體環(huán)境品質(zhì)提升到水系統(tǒng)聯(lián)動防澇，通過頂層規(guī)劃設(shè)計，構(gòu)建了系統(tǒng)性技術(shù)解決方案，結(jié)合工程難點開展研發(fā)與集成應(yīng)用，為生態(tài)城水環(huán)境建設(shè)和運(yùn)維提供了全過程的技術(shù)支撐。

通過構(gòu)建中新天津生態(tài)城新型水環(huán)境系統(tǒng)，突破傳統(tǒng)模式，統(tǒng)籌所有涉水設(shè)施，融入非常規(guī)水多源協(xié)同利用和海綿城市建設(shè)措施，系統(tǒng)解決了水資源匱乏、環(huán)境本底差、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高疊加影響下的規(guī)劃建設(shè)復(fù)雜難題。實現(xiàn)常規(guī)與非常規(guī)水資源高效利用，滿足多維時空水質(zhì)水量動態(tài)均衡要求，創(chuàng)立涉水設(shè)施全覆蓋、運(yùn)行狀態(tài)全監(jiān)控、監(jiān)測預(yù)警應(yīng)急聯(lián)動的水質(zhì)水量時空保障和效能評估智能化管控方案與平臺，形成新型水環(huán)境系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)及運(yùn)行管理模式，建立水量可調(diào)、水質(zhì)可控、參數(shù)可視、信息化管理的新型水環(huán)境系統(tǒng)，建設(shè)了系列示范應(yīng)用工程（見圖5、6），水體環(huán)境質(zhì)量提前達(dá)到設(shè)定的高標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)要求。

圖5 中新天津生態(tài)城非常規(guī)水多源多功能凈化處理工程

圖6中新天津生態(tài)城水環(huán)境綜合治理與景觀生態(tài)品質(zhì)提升工程

首創(chuàng)了所有涉水設(shè)施統(tǒng)籌、非常規(guī)水多源多等級凈化利用、水質(zhì)水量保障及動態(tài)聯(lián)動聯(lián)控的生態(tài)城市新型水系統(tǒng)構(gòu)建與實施保障成套技術(shù)，在天津生態(tài)城整體示范應(yīng)用中，雨水資源利用量達(dá)到569×104m3/a，中低品質(zhì)再生水生產(chǎn)能力（處理二級出水和過境水）為10×104m3/d，高品質(zhì)再生水（脫鹽水）能力為2.1×104m3/d，滿足景觀水體的多等級生態(tài)補(bǔ)水需求，實現(xiàn)雨水全利用、非常規(guī)水利用率超50%；清凈湖及薊運(yùn)河故道等總水面面積3.57km2，采用多源協(xié)同補(bǔ)水（雨水、再生水、過境水凈化水、脫鹽水）、水力循環(huán)、旁路透析、生態(tài)功能恢復(fù)等技術(shù)，水體水質(zhì)達(dá)到地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，昔日鹽堿荒灘成為繁榮宜居的綠色生態(tài)新城（見圖7）。

圖7中新天津生態(tài)城——繁榮宜居的綠色生態(tài)新城

4.3安徽樅陽縣城區(qū)水環(huán)境綜合治理工程

樅陽縣城區(qū)水環(huán)境綜合治理項目工程范圍（見圖8）為中心城區(qū)連城湖、羮膾賽湖、望龍湖、月兒湖、蓮花湖及小橋圩、連羹河等片區(qū)，治理面積總計20km2。

圖8樅陽縣城區(qū)水環(huán)境綜合治理項目實施范圍

以控源截污和內(nèi)源治理為基礎(chǔ)，生態(tài)修復(fù)為保障，通過全食物鏈生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建、水動力循環(huán)、控藻等工程技術(shù)應(yīng)用，削減外源、內(nèi)源污染。實施復(fù)合型生態(tài)護(hù)岸、旁路濕地、庫灣生態(tài)濕地、生態(tài)駁岸、海綿梯田、谷坊塘壩等工程建設(shè)。以水系連通工程為框架，增加連通設(shè)施，景觀生態(tài)協(xié)同、提升整體水環(huán)境容量，解決連城湖、羹膾賽湖、望龍湖、月兒湖的換水周期長、水質(zhì)保持困難、生態(tài)廊道不完整等問題，提升了水體自凈能力，豐富了生物多樣性，增強(qiáng)了水生態(tài)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。形成了以望龍北路、連羹河、羹膾路為骨架串聯(lián)連城湖、羹膾賽湖的北部水體生態(tài)廊道，實現(xiàn)“城水相依·共境以融”的治理目標(biāo)。

項目實施完工后，各湖泊主要指標(biāo)COD、NH3-N由地表水Ⅳ類提升至Ⅲ類，TP指標(biāo)由地表水劣Ⅴ類提升至Ⅲ類（湖庫），湖泊水體透明度>1.5m，岸邊區(qū)域清澈見底，基本實現(xiàn)“有魚有草，水清岸綠”的目標(biāo)（見圖9）。

圖9樅陽縣城區(qū)主要湖泊水體治理效果實景

4.4西咸新區(qū)灃西新城新渭沙生態(tài)濕地公園

該項目位于灃西新城新河、渭河、沙河三河交匯處（見圖10 ），以新河入渭河口的綜合治理為工程核心建設(shè)內(nèi)容，濕地公園面積110hm2，由新河、沙河、中心湖島、人工濕地、觀鳥區(qū)、防洪堤等組成。針對渭河雨水倒灌、沙河干涸、新河傳輸水質(zhì)差、全年水資源不均衡、景觀可利用空間有限等問題，以多專業(yè)協(xié)同綜合水生態(tài)環(huán)境治理為核心，海綿城市建設(shè)為目標(biāo)，營造地域特色濕地景觀風(fēng)貌為手法，在有限場地空間內(nèi)，提出生態(tài)景觀協(xié)同、控源截污和內(nèi)源治理為主，因地制宜、生態(tài)修復(fù)優(yōu)先的創(chuàng)新集成技術(shù)方案，建設(shè)集防洪排澇、凈化水質(zhì)、涵養(yǎng)水源、恢復(fù)生境、景觀友好于一體的新型韌性空間，帶動周邊發(fā)展和價值提升。

通過增加水凈化處理空間、防洪和休閑娛樂等多重功能，優(yōu)化土地利用，增加人與自然互動，將新河防洪功能自然化，保證濕地公園行洪安全，最大程度地發(fā)揮濕地景觀價值。通過再生水、雨水和低污染水協(xié)同凈化，充分利用外源補(bǔ)水、雨水、渭河污水處理廠再生水等多種非常規(guī)水源進(jìn)行水體補(bǔ)水。結(jié)合系統(tǒng)改造、攔污截污和人工濕地，應(yīng)用多源協(xié)同補(bǔ)水、水力循環(huán)、旁路透析、生態(tài)功能恢復(fù)等水質(zhì)保持技術(shù)，將水質(zhì)由劣Ⅴ類提升至Ⅳ類，促進(jìn)防洪體系完善、濱水空間優(yōu)美、全民參與的水友好之城建設(shè)（見圖11）。

圖10 灃西新城新渭沙生態(tài)濕地公園項目范圍

圖11灃西新城新渭沙生態(tài)濕地公園建設(shè)實景（局部）

4.5北戴河森林濕地水系綜合治理工程

該項目包括生態(tài)觀光休閑區(qū)、森林氧吧和濕地鳥類保護(hù)區(qū)，占地465hm2。治理之前，濕地公園內(nèi)水體黑臭、富營養(yǎng)化嚴(yán)重。通過污染源調(diào)查與檢測、底泥泥質(zhì)特征及釋放潛力分析、化學(xué)強(qiáng)化處理耦合生態(tài)修復(fù)凈化效果研究，制定了涵蓋外源污染處理、底泥清淤、水系連通、原位生態(tài)修復(fù)、生態(tài)補(bǔ)水等于一體的系統(tǒng)性污染治理和水質(zhì)維持技術(shù)方案。確定“控制外源、清除內(nèi)源、改善補(bǔ)水、強(qiáng)化連通、增強(qiáng)自凈”的工程方案，通過公園周邊污染源系統(tǒng)識別，確定外源和內(nèi)源污染權(quán)重及治理策略；建設(shè)兩座集中式污水再生處理站，有效控制外源，出水作為公園水系補(bǔ)水；結(jié)合底泥檢測和釋放試驗結(jié)果，明確不同區(qū)位的清淤深度和淤泥處理方法；通過增設(shè)閘門、管道、提升泵站等設(shè)施，實現(xiàn)20多個水塘連通與循環(huán)；選擇具有水質(zhì)改善和景觀提升功能的沉水植物，對多個水塘原位修復(fù)；強(qiáng)化水系景觀設(shè)計，形成親水宜人的自然生態(tài)景觀。工程實施前、后局部景觀效果見圖12。

圖12北戴河森林濕地水系治理前、后景觀對比（局部）

05

結(jié)語

通過水專項相關(guān)項目（課題）的實施，構(gòu)建了以城市水體監(jiān)測評估、水污染負(fù)荷控制、水體水質(zhì)提升、生態(tài)功能恢復(fù)為核心的城市河湖水體綜合整治與品質(zhì)提升的技術(shù)體系。在重點流域、區(qū)域開展了規(guī)�；�、規(guī)范化的綜合示范與推廣應(yīng)用，完善了治理技術(shù)及管理技術(shù)體系，將理論研究、技術(shù)開發(fā)有效融入工程建設(shè)實施全過程，切實提升了城市河湖水環(huán)境治理的總體成效，培養(yǎng)了大批具有工程經(jīng)驗的專業(yè)人才。

當(dāng)前，我國已進(jìn)入補(bǔ)齊生態(tài)環(huán)境短板、實現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量總體改善的攻堅期，還需要針對不同類型城市河湖水體，進(jìn)一步開展城市水環(huán)境改善與生態(tài)環(huán)境修復(fù)技術(shù)的研究與集成應(yīng)用，著重研究開發(fā)排水防澇與景觀生態(tài)融合的城市水系重構(gòu)、溢流污染控制、再生水河湖補(bǔ)水、底泥生態(tài)清淤、水生態(tài)重構(gòu)及生物多樣性恢復(fù)等方面的成套技術(shù)和裝備，推動城市河湖整治與品質(zhì)提升的規(guī)范化、智能化、低碳化綠色高質(zhì)量發(fā)展。

本文的完整版刊登在《中國給水排水》2022年第10期，作者及單位如下：

城市河湖水體綜合整治與品質(zhì)提升技術(shù)研究及示范應(yīng)用

鄭興燦1，何強(qiáng)2，陳一2，張秀華1，周健2，尚巍1

（1.中國市政工程華北設(shè)計研究總院有限公司，天津 300381；2.重慶大學(xué) 三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點實驗室，重慶 400045）

標(biāo)準(zhǔn)著錄格式：

鄭興燦,何強(qiáng),陳一,等.城市河湖水體綜合整治與品質(zhì)提升技術(shù)研究及示范應(yīng)用[J].中國給水排水,2022,38(10):1-9.

ZHENGXingcan,HEQiang,CHENYi,et al.Technical research and demonstration on comprehensive rehabilitation and performance improvement of urban river and lake waters[J].China Water & Wastewater,2022,38(10):1-9(in Chinese).

編輯：丁彩娟

制作：文 凱

審核：李德強(qiáng)

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