摘要：近年來，國內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)高速發(fā)展，人民的物質(zhì)生活水平顯著提高，但隨之帶來的環(huán)境污染問題卻越發(fā)嚴(yán)重，以水污染最為明顯。在飲用水源地的河道、湖泊、水庫等地，由于周邊工業(yè)排放、農(nóng)業(yè)施肥管控措施不利，導(dǎo)致多數(shù)引用水源地水質(zhì)都存有不同程度的污染。因此，本文就是以舟山市城北水庫為例，對以總氮（TN）、總磷（TP）等指標(biāo)超標(biāo)的微污染水體的水質(zhì)提升為出發(fā)點(diǎn)，開展復(fù)合生態(tài)功能技術(shù)設(shè)計及應(yīng)用，以最優(yōu)方案解決微污染水體水質(zhì)提升問題，為百姓提供健康、安全的飲用水。

關(guān)鍵詞：復(fù)合生態(tài)功能；微污染水體；水質(zhì)提升；設(shè)計與應(yīng)用

所謂復(fù)合生態(tài)功能技術(shù)主要包括為跌水曝氣、蓄渾放清、凈化水質(zhì)、水力消能及和攔截垃圾攔截。具體是在水庫的上、中、下游分別采取措施，綜合利用多種原位修復(fù)生態(tài)技術(shù)，計算停留間歇時間，使水中靠自然沉降的物質(zhì)發(fā)生物理沉降作用，同時采用水生態(tài)構(gòu)建技術(shù)，使水生植物、藻類、微生物等吸收、吸附營養(yǎng)鹽類物質(zhì)，從而降低水庫下游水體水質(zhì)中的營養(yǎng)鹽含量濃度，改善水質(zhì)，以達(dá)到水質(zhì)提升的目的。

1.復(fù)合生態(tài)功能的設(shè)計內(nèi)容及要點(diǎn)

因庫區(qū)底泥疏浚工程已完成招投標(biāo)并已施工，此外未納管的生活污水處理為庫區(qū)污染源頭控制與管理部分，以上兩部分本方案不進(jìn)行工程設(shè)計。本方案水質(zhì)凈化及生態(tài)修復(fù)主要針對入庫溪流水質(zhì)凈化、庫區(qū)內(nèi)部水質(zhì)提升及水生態(tài)構(gòu)建進(jìn)行工程設(shè)計。

1.1潭鏈系統(tǒng)

本工程共設(shè)置一處凈化潭及跌水壩，位于中段溪坑下游，其主要設(shè)計內(nèi)容為垃圾處理設(shè)計、水潭疏挖與生態(tài)護(hù)岸構(gòu)建、導(dǎo)流墻設(shè)置、基質(zhì)填放和植物栽種及落差構(gòu)筑物的選擇。

1.2前置功能區(qū)系統(tǒng)

①垃圾處理工程

考慮到來水可能攜帶較多垃圾和枯萎雜亂的植物。因此，考慮在來水進(jìn)庫前設(shè)置隔離柵進(jìn)行攔截，并通過人工清理的方式，對垃圾進(jìn)行移除。格柵主要分布于中段溪坑及王家塘溪坑入庫處?？紤]采用2道尼龍網(wǎng)材料浮球格柵對來水垃圾進(jìn)行慮除。此外考慮到水庫水位上升時，水庫內(nèi)部垃圾可能流入前置功能區(qū)，考慮在人字壩壩頂增設(shè)一道粗格柵。

②引水工程

考慮到城北水庫主要地表徑流為兩段溪坑，且兩處徑流距離較遠(yuǎn)，為順利實(shí)施本項(xiàng)目，考慮將其中一處溪坑入庫口水位通過增設(shè)攔水壩進(jìn)行提升，再通過管道重力流將溪水輸送至前置功能區(qū)。

攔水壩作為城北水庫飲用水提升工程配套建設(shè)內(nèi)容之一，主要作用是在水庫入庫山溝新建擋水建筑物，抬升水位，埋設(shè)管道，飲水至新建的泄洪渠。配規(guī)模小、結(jié)構(gòu)形式比較簡單。本次設(shè)計攔水壩采用C25砼灌砌石，壩長6.0m，壩高1.8m，上下游坡比1：1，頂寬2.0m。引流管的管徑設(shè)置為D=200mm，管段總長度為L=206 m，并在管段中設(shè)置4座檢查井和1座跌水井。

另一段溪坑引水工程中的管段布置，盡量沿著原有溪坑布置，不侵占農(nóng)田。同時由于該段溪坑的來水自上游山上流下，水中會參雜很多泥沙，所以引水工程中的檢查井和跌水井要定期清理淤泥，防治管段淤積，進(jìn)而影響引水過程。

③泄洪渠工程

本次新建泄洪渠長152.15m?？紤]泄洪渠的位置、地質(zhì)情況、水流特征、施工條件和工程造價等因素，綜合分析后確定確定本次選擇直立式擋墻斷面。泄洪渠的標(biāo)高為32.12m，和擋水大壩的壩頂標(biāo)高一樣。

新建直立式擋墻型式：C25砼灌砌石重力式擋墻，擋墻壓頂外邊緣作為泄洪渠控制線，擋墻頂寬80cm，內(nèi)外坡坡比分別為1：0.2和1：0.3，擋墻底部做40cm厚砼基礎(chǔ)，壓頂為10cm厚C15砼，寬80cm，擋墻背填筑配合生態(tài)治理工程措施與之相結(jié)合。

④前置壩工程

城北水庫原大壩是《舟山市城北水庫飲用水水質(zhì)提升綜合防治工程》配套建設(shè)實(shí)施內(nèi)容，前置壩下游為城北水庫庫區(qū)。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-2014）和城北水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)，并參照舟山類似工程情況，確定新建大壩洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇、校核標(biāo)準(zhǔn)為1000年一遇，臨時建筑物度汛標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。

本工程屬新建工程，根據(jù)《舟山市城北水庫飲用水水質(zhì)提升綜合防治工程》及本階段設(shè)計要求：在確定了綜合防治工程方案之后，本次新建前置壩壩址擬定在城北水庫庫區(qū)上游，大壩長210m，壩高7.12m，壩頂標(biāo)高32.12m，溢流口標(biāo)高31.55m。

⑤水質(zhì)凈化設(shè)計

前置功能區(qū)共設(shè)計三大區(qū)塊對來水進(jìn)行處理，分別為沉降區(qū)塊、淺水生態(tài)凈化區(qū)及深水生態(tài)凈化區(qū)。在前置功能區(qū)水質(zhì)凈化設(shè)計過程中，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，本項(xiàng)目設(shè)計的前置功能區(qū)，在旱流情況下來水預(yù)計可在前置功能區(qū)滯留8.6天，在徑流初期雨水水量情況下來水預(yù)計可在前置功能區(qū)滯留1.7天。

本項(xiàng)目前置功能區(qū)沉降區(qū)塊共400m2，水深0.5m，內(nèi)植蘆葦?shù)韧λ参?，?dāng)來水通過沉降區(qū)塊時，泥沙和其他的污染物顆粒會靠自身重力沉底，從而達(dá)到初步凈化水體水質(zhì)的效果。

淺水生態(tài)凈化區(qū)共分兩大區(qū)塊即礫石床與植物濾床。礫石床共計4000m2，有效水深0.5m，內(nèi)植挺水植物。植物濾床共計7000m2，平均水深1.0m，內(nèi)植挺水植物，沉水植物，通過攔截水流作用，促進(jìn)泥沙和其它顆粒物沉降。

本項(xiàng)目的深水強(qiáng)化凈化區(qū)共計11000m2，平均水深2m，通過投放一定比例的水生動植物同時配設(shè)生態(tài)浮島及水生植物，來激活凈化區(qū)域水生態(tài)系統(tǒng)。

1.3生態(tài)巢堤及湖濱帶濕地

生態(tài)浮床由浮體、水生植物、種植籃、基質(zhì)和混凝土預(yù)制塊五部分組成，通過浮體拼裝，形成浮床。每個浮體中央均有種植籃，種植籃中裝填基質(zhì)，種植水生植物。

考慮到臺風(fēng)影響，浮床增設(shè)抗風(fēng)浪設(shè)計，將拼接好的浮床通過不銹鋼繩與沉于庫底的混凝土預(yù)制塊相連，起到固定浮床的作用，同時避免風(fēng)浪影響造成床體側(cè)翻。

1.4水生動物投放設(shè)計

水生動物包括魚類（構(gòu)建食物網(wǎng)）、底棲動物、蝦類及濾食性浮游動物，它們參與水生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動過程，能夠顯著增強(qiáng)水體的自我凈化能力，同時也是構(gòu)成完整水生態(tài)系統(tǒng)必不可少的部分。

2.復(fù)合生態(tài)功能技術(shù)的處理效果

根據(jù)污染物物料衡算計算結(jié)果，可知城北水庫在確保污染物源頭控制的情況，經(jīng)過該設(shè)計工程生態(tài)治理后，水庫的水質(zhì)可以達(dá)到要求的治理目標(biāo)，即在水庫上游人口增長及污染得到有效控制的基礎(chǔ)上，通過本示范項(xiàng)目的實(shí)施，使主庫區(qū)水體達(dá)到II水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（水質(zhì)評價項(xiàng)目為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）中除水溫、總氮、糞大腸菌群以外的21項(xiàng)指標(biāo)），且達(dá)到《浙江省水功能區(qū)水環(huán)境功能區(qū)劃分方案（2015）》水環(huán)境功能區(qū)的要求；總氮年平均值達(dá)到III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，建成城北水庫一級保護(hù)區(qū)水源地的生態(tài)防護(hù)體系，恢復(fù)水體的自凈能力，確保飲用水水源地供水安全。

3.結(jié)語

復(fù)合生態(tài)功能技術(shù)應(yīng)用在飲用水水源地保護(hù)區(qū)內(nèi)水庫水質(zhì)提升工程項(xiàng)目中，其很好的結(jié)合了當(dāng)?shù)氐牡匦翁卣鳎鉀Q了面源污染帶來的系列問題，對總氮（TN）、總磷（TP）的去除有一定的效果。此外，該技術(shù)的應(yīng)用也是一個系統(tǒng)、長期的過程，與其他管理措施、湖濱帶控制措施等息息相關(guān)，只有共同努力，才能最大程度的治理好水、管理好水、使用好水，才能還百姓安全、健康、潔凈的飲用水。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：張有鎖（1983-），男，工程師，2010年畢業(yè)于內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)，環(huán)境工程專業(yè)碩士研究生畢業(yè)，現(xiàn)任中交天航港灣建設(shè)工程有限公司副總工，技術(shù)中心常務(wù)副主任。

（作者單位：中交天航港灣建設(shè)工程有限公司）