薛 莲 石小祥
(无锡市水利设计研究院有限公司,江苏 无锡 214000)
无锡灵山五期工程选址于太湖之滨,位于无锡太湖国家旅游度假区内。项目所在区域将转变为一个开放式、生态型的现代化商居区,主要功能定位为无锡市太湖国家旅游度假区的休闲娱乐居住中心。在区域的建设发展过程中,随着便利的城市基础设施不断出现,新增的交通系统及人口的集中,区域的土地利用情况发生了改变,如:清除树木,平整土地,建造房屋街道,整治河道以及兴建和完善排水管网等,导致天然田野、森林、河流的消失,并产生了大量污染。因此,人们必须维护和恢复生态系统,建立新的物质和能量流动体系,以保证其平衡。建设和完善水环境治理的基础设施并进行科学的管理,将是创造现代化生活良好的生存环境,保证其可持续发展的必要条件。为此,需要对本区域水环境进行综合整治。
无锡灵山五期工程位于马迹山半岛耿湾、慕湾一带,西至新环山西路,南至盘龙湾南侧边线,东侧以约14~16 m等高线为界,北至白虎山山脚泄洪沟。规划总用地面积约106.7 hm2。本地区内有著名的灵山景区、龙头渚、月亮湾度假区,自然风光十分优美,是旅游、度假、休闲的好去处。本地块交通便利,位置优越,风景秀丽,属于太湖国家度假区,亦为太湖一级保护区。
项目所在地区原以发展农业为主,按城市发展规划,本区将建设集居住、娱乐、购物、旅游、会务及创意于一体的大型综合设施,对应水体的主要功能调整要实施生态和净化修复。产业结构、功能定位的转变对区域及周边的水环境提出了新的要求,但是本片区的现状水系尚存在以下问题:由于区域内河网为平原水网,走向曲折蜿蜒,分布紊乱不均,致使河道淤积严重,沟通性差,水流不畅,水系循环能力差;区域内不仅大部分生活污水未经过处理直接排入河道,而且还有部分农业面源污染;污染物的排放,已造成水环境状况不断恶化,但必要的生态修复及净化措施还很缺乏。目前,水体浑浊且有蓝藻,而项目建成后,景观水系为开放场所,人为活动较为频繁,湖水水质容易受到人为破坏,如乱丢垃圾、放生、投食等行为均会导致湖水水质恶化,且水系水体流动缓慢、水面大、水温高、蒸发量大,受周边环境污染影响,加上水体内部生态系统不完善,极易导致水体营养盐浓度逐渐升高,为藻类大量繁殖创造条件。当阳光充足时,藻类将不断增殖,尤其是高温季节,往往会使水体在很短时间内就变质、变臭,严重影响生态效果。因此,迫切需要有较完整的可加快水体流动、增加环境容量、改善水质的生态修复净化体系。
(1)河道清淤及水系拓浚。在项目区域范围内,对现状河道实施清淤,同时拓浚内部水系并对淤泥进行固化等。
(2)污水截流处理。对项目治理区域范围内污水进行截流,接入市政污水管网,实现污水零排放。完善雨污分流体系,全面取缔直排太湖的污水排放口。
(3)加强生态修复及水环境治理建设。通过对项目区范围内湿地进行恢复与新建,治理河湖岸线,建设生态林和净化水生态等措施,改善生态环境。
本片区的现状用地性质主要为农业用地,水体的主要功能是蓄洪排水、灌溉养殖等。根据城市总体规划,本区域的功能定位将转变为建设集居住、商务、娱乐、旅游、文体及创意于一体的大型综合设施。随着经济发展战略和区域功能定位的改变,水体所承担的功能也调整为水系循环沟通与生态治理。河道清淤及水系拓浚主要是对规划区域内河道以及池塘、湖泊等水域进行清淤、拓浚、淤泥固化,消除水源地内源污染,增加水体容量,促进水质及水环境改善,遏制湖泊富营养化加重趋势。清淤及拓浚的原则为:①满足河道要求的过水断面,局部低于规划断面的区域,原则上维持现状不变;②符合河道边坡稳定要求,减少坍塌造成的淤积;③对于清淤断面,应考虑到两岸护岸及其它建筑物的安全;④清淤施工要避免造成对周围环境的污染。
污水截流就是在对河道进行整治的同时,对区域建成后的居民区、娱乐商务区以及企事业单位的污水进行统一收集和排放,由污水管道输送至专门的污水处理厂进行处理。采取治本之策,从源头上加强污染防控和治理,切实控污减排,从根本上扭转水环境恶化趋势,确保城乡居民生产生活用水安全。污水截流设计原则为:①尽可能在管线较短和埋深较小的情况下,使区域内污水自流排出;②污水管道尽量沿河道两侧的规划道路布置,设在污水量较大或地下管线较少侧的道路下。
灵山水系面临太湖水系并与其相连,背靠灵山大佛,与山为依,位于无锡滨湖区内,整体水系贯通灵山生态休憩村各个片区,为灵山生态村的重要水系。生态修复及建设工程就是在浅水区栽种水生植物,在适当的河段内修建小型湿地,种植植被、养殖鱼虾,建立水系生物生态系统以及生态平衡调节系统等。修复水生态系统,即通过各种手段,连接河道、湖泊中产生者—消费者—还原者的生物链,并积极地进行必要的干预,促使其达到平衡。通过长效管理实现水体自净并保持水质稳定,达到水系“以水净水”功能,最终改善并维持湖区水体的水质,提高水体透明度,为太湖水环境治理建设提供具有完整、健康、稳定的水生态系统及良好水质的自然、生态、和谐的“水核心”。生态修复及水环境治理原则如下:
(1)生态完整性原则。任何一个生态系统都是长期演化和发展的结果,一个生态系统的所有组成部分都是通过协同进化而成为一个统一的不可分割的有机整体的。本工程区域处理的对象是一个作为有机整体的“社会——自然——经济”复合生态系统,是各种生存的有机体和非生物的物理化学成分相互联系、相辅相成的一个网络体系。因此,设计修复和治理的重点应放在生态系统的完整性水平上,注重生态系统的结构和功能的协调。
(2)水质安全的原则。采用生态技术净化受污染水源,培育生物多样性,尽量采用耐污、净化效果好的土种,充分利用水生植物及微生物,通过植物吸附、土壤截留、微生物降解等措施消除污染,构建适宜太湖环境的完整的水生态系统,维持水质的长期稳定。遇突发性环境污染事件时,能够迅速切断污染来源,在应急供水期间保证供水质量不受影响。
(3)贴近自然结构原则。设计中尽量根据地形和河道、湿地的形态设计布置水生态净化措施及单元,使生态净化工程与原有水体形态相协调。在满足岸坡水土保持功能的前提下,尽量使用土质结构,结合生态需求进行形状设计,力求丰富多变,在人工湿地处理单元中尽量整合现存自然生态和本地植被。
(4)因地制宜原则。应紧紧围绕当地的自然、社会和经济条件进行项目区湿地水生态系统的构建,以保证水生态系统构建完善和稳定运行。应充分利用地形、地貌并根据水生生物生长存活的条件,因地制宜地进行工程设计。同时,要按照生物学的原理合理设计工程,尽量减少工程量,做到自然经济、低碳环保。
(5)经济合理的原则。在进行总体布局及工程方案比选时,要综合考虑工程投资、工程建设费用、运行管理费用、设计能力及使用年限等诸多因素,在保障供水水质的前提下,合理选择工艺流程及设施,充分发挥势能、太阳能等绿色能源在水体复氧、水流微动力循环等方面的作用,降低系统运行的动力消耗,使项目维护和运行费用最小化,保障并发挥经济效益最优化。
(6)生态净化与环境治理相结合的原则。在充分考虑净化及维持水质,确保湿地湖泊生态水质基础上,结合工程区周边土地利用规划要求,从总体上将本片区按功能及环境进行分区,并对不同区域的功能进行协调,以构建水质净化功能突出、层次丰富的水生态体系。
工程治理对水环境产生的生态效益主要体现在以下几个方面:
(1)净化水质,提高透明度。通过对本片区太湖的水环境进行深度治理及开展生态修复,可以将水体中大量的氮磷营养盐固定在植物体内,从而达到降低水体中营养盐的效果。再结合对水生植物的日常管理,可以将大量的营养盐随植物残体一起移出湖体。另外,大量水生植物在水体中生长可以稳定水体,降低沉积物释放氮磷营养盐,并为多种水生生物提供栖息场所,与藻类竞争资源从而抑制藻类生长,提高水体透明度,使湖泊生态系统保持良性循环。
(2)营造和谐湖滨。工程的实施将创造和谐的滨岸环境,实现湖岸线水土间的物质交流和能量流通,营造水生生物栖息地,同时也将形成一道充满生机的风景线。
(3)提高生物多样性。建设的生态岸带与洁净的水域将构成良好的水生生物生长环境,特别是水生动植物和微生物的生长将会相对旺盛。同时,由于生态环境的改善,两岸树木将成为鸟类栖居场所,有利于它们生存、繁衍,增加生物多样性,保持生态平衡。
(4)净化空气,调节小气候。以生态水利工程为依托形成的水质良好的城市湖泊,与湖岸的滨河绿化系统及城市绿化系统,共同构成“水清、林秀、景美”的湖泊生态系统,可显著增加环境的湿度并减少影响地表湿度的光辐射,将对净化空气、调节区域小气候起到非常重要的作用。
通过对整体水环境的规划和治理,将优化区域内河道水系结构,改善河道功能状况,利于水体的循环流动,从而强化河流水体复氧自净能力,增加河道环境容量,有助于进一步改善河道水质和水环境,维护水环境生态系统的平衡和生物多样性,对促进区域生态系统的良性循环具有重要作用,对于提供可持续利用水环境具有积极意义。