人工湖建设中需要重点解决的几个关键问题

1、人工湖建设中需要重点解决的几个关键问题摘要：在借鉴国内已有人工湖泊建设经验和教训的基 础上，提出了人工湖建设中需要重点解决的水质标准确定、 水源选择、源水处理、截污减污、湖体形态和控制水位及进 排水布局、湖底防渗措施、人工湿地构建、湖泊水位和水质 监测及运行维护共 8 个问题的论点。关键词：人工湖 建设 关键问题一、问题的提出随着我国城镇化率逐步提高，城镇规模和居住在城镇中 的人口规模都在逐步扩大。随着生活水平的不断提高，人们 越来越渴望能够亲近自然，人们开始追求高质量、高品位的 居住与休闲环境，单纯的低容积率、高绿地率已不能满足瑚 代城镇居民的要求。水乃万物之灵，城市湖泊以其独特的生 态及景

2、观功能，越来越受到人们的青睬，成为新型社区与公 共绿地设计的首选。不仅在城市，在新农村建设中，如有一 洼清水，不仅能让生活和居住在乡村的广大农民身心愉悦， 同样也是吸引城市居民下乡，感受农村生活的重要亮点。但是拥有类似杭州西湖那样环境优美的湖泊的城市，在 国内少之又少。因此，目前国内越来越多的城市在市区内或 在近郊建设人工湖泊，不仅可改善城市生态环境，同时可为 市民提供休闲娱乐场所，提高国民的生活品质。然而成功建设一个人工湖泊，是一个系统工程，绝不仅 仅是人工开挖湖泊并蓄水，形成一个景观水体那么简单，一 个成功的人湖泊要维持人工湖水质始终处于一个相对较优 的状态，并能正确处理人工湖泊与周边环境

3、的关系。借鉴国内已有人工湖泊建设的经验和教训，总体上要成 功建设一个环境优美、水质优良，与周边环境和谐共处的人 工湖泊需要重点解决一下几个问题：水质标准确定；水 源选择；源水处理；截污减污；湖体形态、控制水位 及进排水布局；湖底防渗措施；人工湿地构建；湖泊 水位、水质监测与运行维护。如何从以上 8 个方面入手，做 好科学的规划与设计，营造湖泊污染防治体系，是关系到能 否成功建设一个人工湖泊，维持湖体相对较优品质的关键因 素。二、水质标准确定确定人工湖泊水质标准基于如下几方面的需要：1，为人工湖建设方案的确定提供目标；2. 为湖区建成后的长效管理提供依据；3. 为湖区监测方案的制定和日常维护提供

4、标准。因此，达到什么样的水质标准，对于人工湖建设是必须 首先需要解决的问题。水质标准是一个综合性指标，其确定的依据一般以a 也表水环境质量标准 (GB 3838 2002)中的基本项目作为控制 指标，并同时参照生活饮用水卫生标准 (GB5749 2006)， 并引入色度、浊度、透明度、叶绿素 a、氯化物等指标作为 补充。对水质要求较高的人工湖，一般总体上要达到地表 水环境质量标准三类水的要求，个别指标可以适当放宽。水质标准的确定不能局限于湖区水质需求的简单分析， 需要对多个方面的情况进行权衡。人工湖建成后水质能够维 持什么样的标准，是以下几方面影响因素综合作用的结果： 补充水源水质，补充水源水

5、质是实现目标水质的起点； 湖区污染源大小， 人工湖建成后， 其可能的污染源组成包括： 大气降尘、降雨携带的污染物；湖区周边陆域面源污染；补 充水体携带的污染物；湖区运行一段时问后底泥释放的污染 物。如果湖区污染源总量对湖区水质的恶化作用大于湖区的 自净能力，则湖区水质标准要低于入湖水质；反之，则湖区 的水质得到一定程度的净化，水质可优于入湖水质：湖区 自净能力，湖区自净能力对湖体水质影响较大。湖区的自净 能力取决于湖区生态系统的净化能力，湖区形态 (水深、容 积)、湖水在湖区的停留时间及湖区调水运行机制等因素。 另 外，湖泊湿地生态系统的合理设计与良性维护，对提高湖区的自净能力也是至关重要的为

6、保证确定的水质标准既能满足人工湖的高品质要求。 又切实可行，需要遵循以下几个原则权衡确定：功能性原 则，根据人工湖的开发目标合理确定；经济性原则，在确 定湖区目标水质时，需要充分考虑将源水水质转变成湖区目 标水质、并维持其水质所需付出的经济代价；现实性原则，水质标准的最终确定需要基于各地区的经济发展水平和当 地人民的生活需求发展水平。三、水源选择人工湖水源主要包括以下几类：上游水库水，此类水 体水质一般较好，是人工湖的优质水源；附近河道水，河 道内水体因承受陆域面源污染，水质相对较差，用于人工湖，如水质要求较高，一般需要经过物理、化学及生物处理，费 用较高；中水回用，收集城市生活及工业生产中产

7、生的废 水，经收集处理后用于人工湖，由于废水成份复杂，处理费 用同样较高；雨水，利用雨水作为水源，需要人工湖周边 具有面积足够的绿地，使雨水中的氨氮等有机物在绿地内得 到降解。此外，需要合理布局人工湖周边地形，使湖区周边 绿地接纳的雨水能够汇集到湖区内；自来水，自来水水质 能满足人工湖水质要求，但费用高，一般只用于湖区建成后 首次灌水；地下水，地下水水质一般能满足人工湖水质要 求，但长期抽采地下水会对周边产生较多环境问题。具体采用何种水源，需要综合分析各种水源水质情况、 处理费用、运行费用等因素后，方能合理确定。我国东南沿 海经济发达、水源丰富，但河道水体污染严重，属于水质型 缺水，不少人工湖

8、以雨水作为主要补给，辅以自来水补充； 其次，河道水经处理后，作为水源，也是一个不错的选择； 北方缺水地区，可以考虑中水回用作为水源。四、源水处理为达到较高的水质标准，河道水等源水需要建设专门预 处理厂进行处理。其处理方法类似自来水厂的处理工艺，但 应简化，以降低处理费用。一般会包括混凝、沉淀工艺，为 防止预处理厂区范围输水管线内繁重生物，一般源水进厂时 还需要消毒，出厂水不必消毒，以利于湖区生物措施发挥作 用。五、截污减污为维持较好的湖区水质，湖区周边截污减污措施十分必 要。首先需要调查清楚周边存在的各类污染源，应确保周边 污染源形成的污水不进入湖区。一般需要在湖区周边设置环 湖的截污明渠，将

9、初期降水、周边污水截流后排入周边河网 及城市排水管线。农村地区农田及城市绿化带施用化肥造成 的面源污染对人工湖水质影响较大，往往造成湖区水体总 氮、总磷超标，尤其需要排除在湖区以外。通过截污措施， 确保只有达标的水体方能排入湖区。六、湖体形态、控制水位及进排水布局湖体形态、控制水位及进排水布局是决定湖体平面布 局、维持水质的关键因素。湖体形态包括湖体平面形态、立 面形态两个方面，应结合控制水位、进排水布局合理布置。 人工湖的平面形态应该尽量利用流线发散和收束的特点，以 利于水流平顺、不流死角落。湖泊的立面形态是满足湖泊热 力学和生态系统要求的条件。从自然情况来看，所有湖泊不 论是什么成因形成，

10、都必须具备湖盆和水深两个最基本条 件，缺一不可。湖体控制水位一般包括常水位、设计洪水位、警戒高水 位、警戒低水位。常水位由人们对湖区的观赏性要求确定， 需要综合湖面大小、景观设计、周边开发模式等综合因素确 定。常水位决定了湖体平均水深， 是人工湖设计的关键参数， 是影响湖区水质维持的重要指标。设计洪水位是设计频率降 水条件下，湖区达到最高水位。警戒高水位是洪水发生时， 当湖区水位高于该水位时，必须开启排水设施，以降低湖区 水位。警戒低水位是旱季长期未补给水源时，当湖区水位低 于该水位时，需要开启引水设施，以补充湖区水量，维持湖 区水位。湖体形态、控制水位及进排水布局与湖区水质均息息相 关，需要

11、建立水动力、水质数学模型，经周密计算后合理确七、湖底防渗措施湖底是否需要进行防渗，关键取决于建湖地质条件，如 地基为粉细沙、砂卵石、裂隙较为发育的风化岩层等透水性 较强的地质土层 （岩层 ），则需要采取防渗措施。如地基为粉 土、黏土等透水性较弱的地质土层，则一般不需要进行专门 的防渗措施。具体是否需要进行防渗、采取何种防渗措施应 结合地质条件，均需经渗流计算后确定。当确定需要进行防渗时，建议尽量少用混凝土等刚性防 渗措施，因为这种措施难以达到建设生态水体的要求。采用 黏土作为湖底防渗措施是较为生态的方式，一方面可以减少 湖底渗漏量，以减少引水量，降低运行费用；另一方面，可 以补给周边绿地地下水

12、，避免湖区形成死水一潭。当黏土获得较为困难，或费用较高时，可以考虑采用膨润土防水毯防 渗。八、人工湿地构建为增加人工湖的自净能力，在人工湖内人工营造湿地是 较好的措施，一方面通过人工湿地降解进入湖区的氨氮等有 机物，可达到减少引水量，降低运行费用的目的；另一方面 人工湿地本身也是提高湖区景观效果的重要措施。湿地营造一般选择本地生长环境的本土水生、湿生植 物，以避免外来物种入侵。湿地营造的范围和平面布局，应 根据湿地降解的能力、水源水质条件，经数值计算后，合理 确定。九、湖泊水位、水质监测与运行维护人工湖的水质能否达到预期的要求，并且能长期保持下 去，是人工湖建设的关键之一。通过设置自动监测设备

13、，实 时监测水位、水质的情况，及时进行补水和排水，是保证人 工湖水质的重要手段。因此，人工湖自动监控系统的建设目 标是：通过监测系统，建设一个贯穿人工湖取水口到湖区的 实时监测网络，建立水位、水质动态数据库，全面、有效地 了解、掌握影响水质的主要污染因素、 污染水平和变化趋势， 以适应湖区管理需要，提高湖区监测技术和管理水平，为湖 区管理决策提供详实可靠的数据保障。并能根据管理决策的 要求，远程启动闸、泵等配套设施，进行补水、排水，从而 达到确保湖区水质的目的。湖泊维护是指维持湖泊设计的形态结构和功能。湖泊形 态的改变主要由于大气降尘、水生动植物死亡、补水水源携 带的悬浮物沉降以及船行或其它人类活动引起的岸坡水土 流失等，需要结合水下地形监测、动植物生长死亡情况，对 湖泊进行维护。根据湖泊淤积情况，进行湖区清淤。此外，为维持人工 湖泊生态系统的稳定性。还需采取以下措施：1. 圾时捞出落入湖中的枯枝落叶， 决不让其腐败在湖中。2. 定期清理湖底腐败动、植物残体。3. 湖中种植的水生植物要定期收割，这样既可以及时带 出大量的氮、磷，又可促进生物的生长。4. 湖中放养的水生动物应根据生长情况，适当追