公园水系的养护.doc

1概述
自有水井补给水源。园区水环境建设的主要内容包括：建造人工湿地、跌水、沟渠净化补水水质；修建闸坝控制水体水位、调蓄水量；修建泵站实现水体流动与水量交换，提高水体自净能力；采用曝气装置，增加水中溶解氧浓度；栽植水生植物，投放水生动物，降低水体的BOD和COD水平，减少水中的TN和TP含量。
由于采取了如上的涉水工程等综合措施，有效地降低了水体中、特别是作为补给水源的再生水中的污染物质含量，使水质得到净化与维护，致使园区水体主要指标常年具有地表水Ⅲ类（《地表水环境质量标准》GB3838-2002）的良好水质。
2涉水工程及其在水体水质净化中的作用
2.1涉水工程布置
园区内主要的涉水工程包括：洼里湖泵站（及其输水管道、清河导流渠泵站及其输水管道、洼里湖与清河导流渠间的连通闸（橡胶坝）、奥海与洼里湖间的连通闸、再生水供水管道、氧化塘及供水管道、相关湖、沟（渠）间的连通管道和备用补水管（涵）等。
2.2涉水工程在水体水质保证中的作用
涉水工程的主要作用在于保证水体水量、实现水体流动与水量交换，促使水体在动态过程中得到水质净化。
各项涉水工程承担的任务是：通过再生水供水管道和奥海西南方向的补水管涵向湖区水体提供所需补充水量；由闸（坝）配合相应的连通管道，控制水体水位、调蓄雨水，必要时排泄地区洪水；由泵站及其配套管道实现水体流动与水量交换。
涉水工程将园区水系分别构成大小2个水流循环系统。小循环水流：奥海→洼里湖→1#泵站→人工湿地→氧化塘→上游生态沟渠→奥海。大循环水流：奥海→洼里湖→下游生态沟渠→仰山大沟和清河导流渠→2#泵站→人工湿地→氧化塘→上游生态沟渠→奥海。
大小循环系统中，水流流量分别由2#泵站和1#泵站调控。2泵站均为地下结构，各配备3台（用2备1）潜水泵，设计流量3×104m3/d。
3水体的水质净化与维护
水质净化与维护系统的主要功能体现包括：运用综合科技手段，提高湖水、特别是入湖补水的水质；促使水系内部产生循环流动、增加交换水量，提高水体复氧水平；通过构建良好的水系生态环境，提高水体自净和自我修复能力；以多样化的生物群落、不同的水域形态，与其他建筑物相融合，构成良好的景观环境。
园区内水体水质净化与维护系统包括人工湿地、水流通设施、水生动植物放养和栽植以及实施曝气净化等措施。
3.1人工湿地
人工湿地系统实质上是人工构建的一套生态系统，它与天然湿地系统一样，具有强大的生态功能，在水质净化方面，常被认为是“污水净化器”。
对园区而言，严格意义上的湿地应包含全部涉水范围，笔者下述的“人工湿地”，系专指位于南区西北隅的、人工建造的、再生水及循环补水的渗滤工程——人工复合垂直流湿地和氧化塘及生态沟渠。
依据地形条件，人工复合垂直流湿地整体自北向南呈阶梯状布置，其内休闲栈道贯穿东西，公园园路镶嵌南北。根据再生水与循环补水的入流方向，分设6个面积为（6.4~7.7）×103m2的并联单元，总面积4.15万m2，设计日处理再生水2.6×103m2，水体循环水2万~3万m3。
进入复合垂直流人工湿地的水（包括再生水和水体循环水）经进水管进入下行池，在基床（填料）中由上向下垂直入渗，再自下而上经上行池基床（填料）渗出后，由集水管注入氧化塘。当来水通过时，其中的污染物质和营养物质被系统吸收和分解，基本原理包括物理作用、化学作用及生物作用。
物理作用：在湿地系统中，通过物理沉淀、过滤、吸附作用，去除可沉淀的固体、胶体、BOD5、N、P、重金属、细菌病毒及难以溶解的有机物质。化学作用：通过氧化-还原及化学凝聚、吸附去除P、N、重金属及难溶物质。
生物作用：通过微生物代谢、氧化作用、植物的吸收及细菌的硝化与反硝化作用去除BOD5、N、P、胶体和难溶有机物质及重金属。
简而言之，进入该湿地的补水，经过土壤和土壤微生物的吸收、降解作用，填料的渗滤作用和植物的吸收作用得到有效净化，从而减轻作为受纳水体奥海的污染负荷。中科院水生所的研究结果显示，该模型的人工湿地对水中TN、NH3-N和NO2-N平均去除率分别达到（65.71±18.78）%、（92.48±8.52）%和（89.53±10.17）%。不加碳源时对TN的平均去除率为46.51%，添加碳源时对TN的平均去除率达77.06%。表明该湿地具有良好的净水性能。检测证实，经该湿地处理后的出水水质得到显著提升，满足奥湖水保持地表水主要指标达到Ⅲ类水质的要求。
3.2人工循环水流与引（补）水
3.2.1人工循环水流在水体水质净化中的作用
利用水动力学原理，通过泵站和控制闸（坝）等涉水工程，在系统内部形成流动水体，并进行水量交换，增加水体溶解氧，减少底泥营养的释放，抑制藻类生长，减轻水体臭味与色度，净化水体水质。
3.2.2引（补）水在水体水质净化中的作用
水体的环境容量与水流量成正比关系。系统