生态净化原理在桐乡市应急水源地工程中的应用

生态净化原理在桐乡市应急水源地工程中的应用于龙娟(上海勘测设计研究院,上海200434)摘要:近年来,我国城市水体突发性污染事件频发,供水安全问题已日益成为公众关注的焦点,加强城市应急水源地的规划与建设已经势在必行。介绍桐乡市应急供水水源地工程的任务和规模,湖区水质净化分区与生态净化工艺流程,以及生态净化原理在水源地水质净化和维持中的应用。关键词:应急备用水源地;供水安全;生态净化;水质;桐乡市中图分类号:Q178.1;X52文献标识码:B文章编号:1008-701X(2012)02-0024-03收稿日期:2011-12-02作者简介:于龙娟(1980-),女,工程师,硕士研究生,主要从事水资源规划工作。E-mail:349486769@qq.com浙江省桐乡市位于长江三角洲2个最大城市上海与杭州之间,水陆交通十分便捷。近年来,随着经济社会和城市化的快速发展,为保障桐乡市城乡居民用水安全、改善区域水环境、提升城市品位、增强防洪排涝和调蓄功能,浙江省发改委于2009年12月批准《关于桐乡应急备用水源工程项目建议书的请示》,又于2010年10月批复了《关于桐乡应急备用水源工程可行性研究报告》(浙发改农经[2010]956号),同意建设桐乡应急备用水源工程。1工程任务和规模桐乡应急备用水源工程位于桐乡市城区东部,总占地面积约80.07hm2。工程湖区主要功能定位为有应急备用水源、兼有城市景观、区域水环境改善、城市防洪排涝调蓄等综合功能。根据桐乡市城市总体规划以及相关规划,湖区建成后,近期的取水水源为本地河网;远期取水水源为太湖优质水源,作为水厂引水调节池,提高桐乡市饮用水供水保障能力。工程设计水平年:工程设计水平年为2020年,工程供水范围为桐乡市市域范围内的所有居民。考虑到工程所在位置的河网特性,确定该工程应满足应急供水天数为6d,应急供水备用水量不少于173万m3。蓄水保证率及供水期保证率达到97%以上。人工湖规模:人工湖总库容为258.6万m3,其中用于应急供水蓄水库容为175.9万m3,蓄涝库容为29.2万m3。工程正常蓄水位2.40m,死水位-2.30m;最高蓄水位采用2.86m。工程防洪设计洪水位采用水位频率分析结果,即50a一遇最高设计洪水位为3.05m,100a一遇最高洪水位为3.21m。水工建筑物规模:火烧桥港湖区水泵站流量为4m3/s,生态引水泵站流量为0.1m3/s;新开河生态引水泵站流量为0.25m3/s;费家埭港排水闸、莲花桥港东排水闸闸门净宽均为6m,水闸底槛高程均为-0.8m;莲花桥港西排水闸闸门净宽为10m,水闸底槛高程为-0.8m,便于清淤船通过。2水质净化工程设计2.1生态净化原理[1]根据湖区的功能要求,湖区水质主要指标近期达到Ⅳ类水标准,远期达到Ⅲ类水标准。湖区水体水质的净化与维持应以水生态系统基本原理和生态工程的基本原则为指导,通过拦截外部入湖污染物,建立湖区内部水循环系统,并构建较为完整的水生生态系统,利用水生态系统的净化和自我维持能力,改善及维持湖区水体的水质,从而为桐乡提供应急备用水源。水生植物是水生态系统构建的基础,沉水植物在湖区里进行水下光合作用,释放出大量的溶解氧,吸收水体中的氮、磷等营养盐,形成水域生态自净,并产生他感作用进一步抑制蓝藻。水生植被恢复后,促进有益微生物向底泥扩散,促进底泥氧化还原电位升高,有利于水生昆虫和水生底栖生物的大量滋生,在水生植被共生作用下,形成底泥营养物质的封存和生态链自净(物质能量的逐步吸收转化)。沉水植物初步稳定后,再逐步向水体中引入螺、贝、鱼、虾类等高级水生动物,通过食物链把水体中的氮、磷营养物质转移出去,彻底降低水体中的营养化程度,长期维持湖区水体水质。生物链构建示意图见图1。图1生物链构建示意图2.2工程总体布置桐乡应急备用水源地以水安全为前提,为保障湖区优·24·第2期总第180期2012年3月浙江水利科技ZhejiangHydrotechnicsNo.2TotalNo.180March2012DOI:10.13641/j.cnki.33-1162/tv.2012.02.027良水质,突出景观效应,水体的生态净化系统构建及水质维持是工程建设的核心问题。在生态完整性的基础上,根据湖区的形状及来水等情况,把入湖河道及湖区分为生态强化净化和深度净化2个主体功能区。生态强化净化区主要位于“湖区”东侧的入湖河道,面积为10.5万m2,主要功能是对南永兴港的水源进行强化净化,水质达到要求后再进入主湖区,改善主湖区水质,降低营养盐水平,减少主湖区发生“水华”的可能性;深度净化区为主湖区,面积约为50万m2,主要功能是维持及净化水质,对于已经过生态强化净化区净化后的入湖水质进行深度净化,进一步降低湖区的营养盐水平,同时通过高等水生生物间的他感作用,抑制藻