大型湖泊水生态修复技术

大型湖泊水生态修复技术

艾姣龙 张磊 周少华 陈刚 苏伟

(中建八局西南建设工程有限公司，成都， 610041)

[摘要] 湖泊水生态修复的立足点是湖泊水域范围内的水体生态治理，常以沉水植物为主、挺水、浮水植物为辅的方法。通过沉水植物对水体、底泥中营养盐的吸收，吸附水体中的悬浮物，形成较强的水质净化能力。大型湖泊水生植物生态系统修复时面临降水困难，风大浪急植物栽植难的问题。南太子湖水生态修复工程中通过“不透水软围隔”构建过水通道，将洪水控制在预定的区域内，分区分块组织在大型湖泊中构建沉水植物生态系统，通过“连船法”施工工艺克服沉水植物栽植过程中的风浪问题。形成了从水质改善到湖泊维护全过程的生态修复方法。

[关键词]湖泊综合治理 水生态修复 连船法 水体软围隔 风浪冲击

0 引言

大型湖泊水生态修复有着水域宽广，风大浪急，水深变化大，水质调控难度大等一系列特点。同时由于环保水务为新型产业，可以借鉴的经验较少，因此大型湖泊的水生态修复有较大的总结研究意义。通过南太子湖水生态修复的实施，对大型湖泊生态修复总结出了成套的施工技术方法，取得了较好的治理效果。

1 工程概况

南太子湖水生态修复工程涉及水域面积151.71万平米，主要为湖区水生动、植物生态系统修复。植物生态系统通过沉水植物构建水下森林，以苦草为主，搭配黑藻、金鱼藻、狐尾藻及竹叶眼子菜等；同时沿岸设置五色花海3处、生态湿地5处。

2 大型湖泊水生态修复主要技术方法

沉水植物种植前应先调查底泥的酸性、污染程度，水体中营养盐的浓度、透明度、水深。当局部区域底泥酸性过强时需要对底泥进行改良，污染严重的水体需要抛洒混凝剂控藻、絮凝，改善水体透明度，保证植物的光合作用。

大型湖泊沉水植物种植时抗风浪措施尤为关键，可以采取水体软围隔对湖泊进行分区，消减风浪；同时对围隔从固定方式、构造上进行改造，使其本身也具有抵抗风浪的特性。沉水植物种植施工采用“连船法”使作业船可以抵抗风浪冲击，提供平稳的作业平台。

2.1 底泥调查及改良

1 底泥调查的重点是底泥厚度、营养盐含量及PH值，水生植物种植要求底泥厚度20cm以上，质地松软、肥力中等以上。底泥中营养盐严重超标时，应先采取清淤等工程措施。

2 底质改良主要对底质 pH等进行改善。经过底质预处理，可中和底泥中的各种有机酸，改变酸性环境，起到除害杀菌、施肥、改善底质的作用。

2.2 水质调查

水质调查的重点是DO、BOD、营养盐含量及水生、透明度、PH值等。水生植物适宜的水体PH值为6~9之间，水体的化学需氧量高锰酸钾指数在15mg/L以下，含盐量1.5‰以下，透明度宜大于水深的二分之一。

2.3 水体改善

沉水植物生长期的大部分时间都没于水下，适宜的水质是沉水植物种植的前提条件，其中光照条件尤为重要。为水体中悬浮物的指标、藻类指标是影响水体透明度的主要因素，也是沉水植物种植前水体改善的重要目标。

湖泊生态修复工程中常用的混凝剂为无机铁盐系，应用絮凝原理将水华生物絮凝沉淀到水底，同时也可消除水体中的其他悬浮物质，净化水质。大型湖泊中通常采用泵送法投放混凝剂，事先将混凝剂按照实验确定的比率溶解、拌匀，储存于塑料罐，用船运送至湖中后通过潜水泵抽洒至湖泊。

2.4 施工区块划分

大型湖泊沉水植物施工应分区分块组织流水施工。首先根据湖泊的形状特点，设计沉水植物的布置统筹考虑划分成大的施工区域，然后根据沉水植物栽种的效率，水质改善的难易程度划分施工区块。每个区块的大小应便于沉水植物种植前的水质改善，不宜过大。每一区块施工持续时间宜为5~7天，时间过长导致区块内水质复原变差而沉水植物尚未种植完成。南太子湖平均水深1.2~1.6米，单个区域面积15~25万平米，施工过程中进展良好。

2.5 分区围隔布设

利用围隔对湖泊分区不仅是组织管理的需要，同时围隔也能隔鱼防浪，阻止围隔以外区域的鱼类进入作业区，减轻大型湖泊中风浪的冲击破坏。不透水软围隔需要抵抗风浪冲击，因此其自身的抗风浪冲击能力要好。

1 围隔抗风浪构造

1）围隔生产时在围隔底部设置链条配重，顶部设置20*20cm浮体，浮体使围隔随水面变化自动调节。围隔现场布设时以钢丝绳代替传统钢管桩固定，钢管全部打入底泥作为钢丝绳的锚桩，钢丝绳穿过围隔的固定孔与顶部浮体的拉结绳连接。

2 围隔安装

围隔安装时需要按照设计和施工部署的位置进行布置，通过作业船将锚固钢管、钢丝绳、不透水水体软围隔运送至施工区。

2.6 沉水植物种植

1 大型湖泊中风浪较大，作业船在水面随波漂流，难以固定，需要采取适合大型湖泊沉水植物种植的施工方法。利用200*100*20cm的挤塑泡沫板作为沉水植物的堆放平台，将自制作业平台与传统交通船间隔连接形成整体-“连船法”，泡沫板与水接触面积大，风浪冲击时不会左右晃动。两端的传统交通船与作业区前后的缆绳连接，通过拉拽缆绳使“连船作业平台”前后移动，完成整个作业区的沉水植物种植。

2 深水区沉水植物种植

沉水植物种植带水作业一般采用“插杆法”，深水区（水深大于2.5米）采用竹竿作为插杆时受到的浮力较大，难以插入底泥，南太子湖采用PVC中空管作为杆体，减少了杆体插入水中受到的浮力。

3 施工要点

1 湖泊行洪应对措施

为防止城市内涝，南太子湖具有调蓄、行洪的功能，雨季时上游湖泊排入的洪水较大，流速较快，高速水流的冲击对沉水植物生态系统有较大的破坏。为避免行洪影响，在上下游传输口设置过水通道，将洪水限制在预定的区域通过。过水通道采用不透水软围隔建成并与分区围隔结合。

2 大型雨污混合排口汛期排污应对措施

城市污水处理厂生产能力有限，大型雨污混合排口的初期雨水被截留至污水处理厂，后期雨水排放至湖泊中。此类排口排污时高速流动的水体冲刷沉水植物，同时污水中携带大量的漂浮物垃圾随水流飘散至湖泊，造成水质急剧变差。为避免影响在大型排口位置设置拦截网膜减缓水速，同时将漂浮物垃圾拦截在固定的区域内，便于清理。

4 结论

南太子湖水生态修复前整体水质处于劣五类水平，修复后达到五类水质，水体透明度由25cm提升到80cm，极大程度上改善了水体环境。同时通过对城市滨水环境的保护和改善，营造良好的公共滨水空间和滨水生活氛围，展现城市滨湖特色，实现 “一湖一景”，发挥水系景观功能，让居民亲近水体，享受自然。

参考文献

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