1、2023 年第 3 期2023 Number 3水电与新能源HYDOPOWE AND NEW ENEGY第 37 卷Vol37DOI:10 13622/j cnki cn42 1800/tv 1671 3354 2023 03 014收稿日期:2022 12 09作者简介:严少军,男,工程师,主要从事水利工程勘测设计方面的工作。渡桥湖生态修复及景观设计严少军,冯亮(天门市水利水电勘测设计院,湖北 天门431700)摘要:渡桥湖位于湖北省天门市佛子山镇西南部,渡桥湖的综合治理规划充分发挥湖泊的洪水调蓄、农业灌溉、水质净化、观光旅游等一体化功能,为保证渡桥湖湖泊整治后的水质达标及后续渡桥湖区域的绿
2、化治理达标,需完成渡桥湖区域的生态修复设计、绿化景观设计和生态停车场设计,根据相应的设计结果计算渡桥湖区域的环境容量,计算结果表明渡桥湖区域的生态修复设计及景观设计可以使渡桥湖区域水质明显改善。关键词:生态修复;水质改善;整治工程中图分类号:X171 4文献标志码:A文章编号:1671 3354(2023)03 0053 04Ecological estoration and Landscape Design of Duqiao LakeYAN Shaojun,FENG Liang(Tianmen Water Conservancy and Hydropower Survey and Desi
3、gn Institute,Tianmen 431700,China)Abstract:Duqiao Lake is located in the southwest of Fozishan Town,Tianmen City of Hubei Province In the compre-hensive treatment plan of Duqiao Lake,integrated functions of the lake,including flood regulation,agricultural irriga-tion,water purification and leisure t
4、ourism,are fully considered In order to ensure that the water quality of DuqiaoLake after the renovation work and the subsequent greening treatment of Duqiao Lake area meet the standard require-ments,the ecological restoration design,greening landscape design and ecological parking area design of Du
5、qiao Lakearea are carried out The environmental capacity of Duqiao Lake area is calculated based on the designs The resultsshow that the ecological restoration design and landscape design of the area can significantly improve the water quality ofDuqiao LakeKey words:ecological restoration;water qual
6、ity improvement;renovation work1工程概况渡桥湖,又名渡船湖、杜桥湖,地处汉北河北岸,位于湖北省天门市佛子山镇西南部,东南距天门市区25 km。东临赵李家嘴、戈家岭、陈家下湾及大观桥水库西干渠,南临胡家台、李家台、泉湖村及杜桥湖村,西临方家村、傅家湾、范家湾至毛桥河,北临古屋嘴、杜桥湖村至石龙水库干渠。渡桥湖水面中心的地理坐标为东经 1125819、北纬 304336。据 2012 年湖北省“一湖一勘”成果,渡桥湖水面面积为 1 83 km2,湖泊岸线总长 10 80 km。出于保障区域防洪排水安全、灌溉用水,加快推进天门市水生态文明建设及保障水资源可持续利用的目
7、的。天门市决定开展渡桥湖综合治理工程,工程主要建设内容为:实施渡桥湖退垸还湖,恢复湖面面积1 83 km2,岸线总长11 58 km。隔堤清除148 处,总长36 51 km;湖泊清淤 0 37 km2;湖堤加固 10 75 km;路线迁移 5 7 km;拆除重建涵闸 2 座,目前已基本完成。实施后湖泊水面面积恢复至 1 83 km2,水质得到明显改善,由实施前的劣类(2017 年 11 月检测)提升至类和类(2021 年 10 月检测),工程完工后将继续提升。渡桥湖流域范围和水系见图 1。为保证渡桥湖湖泊整治后的水质达标,对渡桥湖采取生态修复措施,修复措施主要包括挺水植物工程、浮叶植物群落构
8、建工程、沉水植物群落构建工程、底栖动物群落构建工程等。35水 电 与 新 能 源2023 年第 3 期图 1渡桥湖流域范围和水系图同时,渡桥湖综合治理工程配套生态停车场 2 处,分别位于桩号左岸 0+000、4+400,停车场尺寸分别为 49 2 m 36 5 m、100 m 13 4 m,停车位尺寸为2 8 m 5 6 m,共计车位 80 处。2水生态修复设计本次将湖泊退垸还湖、生态修复相结合,统筹考虑,统一设计。岸线绿化以草皮护坡为主,水生态修复主要包括挺水植物工程、浮叶植物群落构建工程、沉水植物群落构建工程、底栖动物群落构建工程等1 3。21挺水植物工程渡桥湖区域主要面源污染包括湖面降雨
9、、集雨区汇水、湖岸带地表径流,主要污染物为 SS(悬浮物)、TN(总氮)、TP(总磷)、CODcr(化学需氧量)、BOD5(5日生物需氧量)。面源污染湖区原位削减工程主要包括:挺水植物建设工程对悬浮物的拦截、对营养物质的吸收、挺水植物根系微生物对有机质物质的净化。挺水植物作为水生植物的主要组成部分,其存在能给许多其他生物提供生活环境并增加生态系统的多样性和稳定性,能较好地净化水体。另外,挺水植被的合理配置还能使其具有一定的观赏性,具有美化湖泊的功能。根据项目情况及挺水植物选择原则,挺水植物可选择梭鱼草、水生美人蕉、再力花、芦苇、芦竹、水生鸢尾、黄菖蒲、香蒲、旱伞草等。为达到所需效果,挺水植物的
10、布置面积为 8 000 m2。22浮叶植物群落构建工程湖区水体的氧主要来源于与大气的交换,本次方案通过大面积的恢复浮叶植物,浮叶植物根系可以有效吸收氮磷营养物质,浮叶植物生态位的占据,可有效抑制藻类生长,浮叶植物大面积恢复有效阻断该水域与大气的接触,降低水体溶解氧,创造厌氧环境,通过厌氧微生物反硝化作用,有效净化 TN4。根据区域气候、地质地貌、项目周边区域情况,选取睡莲、菱角、荇菜作为本项目所需的浮叶植物。工程所需浮叶植物种植面积为 800 m2。23沉水植物群落构筑工程沉水植物具有在湖泊中分布广、生物量大等特点,同时可成为浅水湖泊生态系统的主要初级生产者,也是使湖泊从浑水态(浮游植物为优势
11、)转换为清水态(大型水生植物为优势)的关键。浅水区沉水植物对于湖泊中氮、磷等污染物有较高的净化率,可起到固定沉积物、减少再悬浮等作用,从而能够增强生态系统对浮游植物的控制和系统的自净能力;另一方面,沉水植物的根茎叶可为微生物提供良好的附着环境,并逐步形成具有强大净化效能的高等水植物 微生物“生物膜”系统。根据生态位适宜性、本土适生、耐污能力强、抗风浪、易成活、四季轮作的原则,可选择苦草、金鱼藻、微齿眼子菜,黑藻、竹叶眼子菜、狐尾藻。沉水植物采用扦插、沉重法等方法种植,种植水域为 3 256 m2。24底栖动物群落构建工程考虑到清洁水体的效率及经济、生态情况,渡桥湖工程底栖动物拟投放蚌与螺等来完
12、成群落的构筑5 6。蚌的食物通常为水中的细菌、浮游植物等,是主要的滤食性底栖动物,通过对水的过滤,蚌可以有效净化水体水质。同时,环棱螺摄食附着物、有机碎屑,对植物活体无摄食,其可有效清除沉水植物叶片上的附着物,从而达到促进沉水植物生长,提高营养盐净化效率,提升水生植物可观赏性的作用,并能与沉水植物形成“螺 草”互利功能群。各类底栖动物可有效过滤水体及沉积物中的有机碎屑,使得营养盐进入食物网链再循环,因此底栖动物还可投放螺类。本项目蚌的投放根据其滤水速率、周期、繁殖能力、适宜投放水深等参数进行设计。其中,蚌体型较大,生活在水草从中,易被鱼类摄食,自然繁殖能力较弱,本设计中不考虑其自我繁殖能力,详
13、细设计参数如下:=DSTV(1)式中:V 为蚌的滤水速率,根据渡桥湖相关条件,本项目投放滤食速率较高的小体重无齿蚌,因此设计需投放蚌的滤水速率取值为 8 L/kgh;T 为蚌的滤水周期,考虑到蚌的滤食对水体水质净化与浮游植物控制起辅助作用,其滤水周期设计为 120 d;D 为蚌的投放区域水深,蚌在人工投放时,适宜在水深为2 m 区域内45严少军,等:渡桥湖生态修复及景观设计2023 年 3 月投放,本设计中蚌投放区域按 0 2 m 水深区域设计,平均水深以 1 5 m 计;S 为蚌投放的单位水域面积,以1 m2计。按照蚌投放量 15 g/m2计算,工程布置所需的蚌投放量为 121 kg。根据渡
14、桥湖区域气候、地质地貌、以及渡桥湖周边区域情况,主要投放螺类为铜锈环棱螺、梨形环棱螺。铜锈环棱螺和梨形环棱螺投放密度均为 0 5 个/m2,约合3 g/m2。计算可知渡桥湖区域螺投放量为31 kg。3绿化设计及生态停车场设计31绿化景观设计3 1 1设计思路渡桥湖综合治理规划充分发挥湖泊的洪水调蓄、农业灌溉、水质净化、观光旅游等功能于一体。渡桥湖位于天门市龙尾山下,结合水系治理、水生态修复、绿化景观造景等措施,构建“水绿景观+休闲游憩景观+山水相融景观”相融合的自然景观体系,绿化树种以本地常见且易存活树种为主。3 1 2设计方案由于渡桥湖湖面面积为 1 84 km2,结合实际情况,对渡桥湖重点
15、区域进行景观设计,主要位于红渡桥两侧、左岸桩号 1+500 2+700(猪场外围)、坑塘填埋以及堤顶道路两侧。1)红渡桥两侧。红渡桥为王场村主要出行通道,结合渡桥湖溢流堰和生态停车场等在堤顶和堤坡种植景观树,如栾树、金丝垂柳、乌桕、香樟、红叶石楠等,在湖泊常水位处种植挺水植物和浮水植物等,在常水位以上铺设马尼拉草皮,便于游客休息游玩。2)左岸桩号 1+500 2+700(猪场外围)。由于猪场短时间难以迁移,对渡桥湖景观影响较大,本次设计在猪场外围种植枝叶茂密的树种,主要以金丝垂柳等。3)坑塘填埋处。渡桥湖岸线总长约 11 km,沿线有8 处弃土场,本次设计在4 处弃土场内植景观树(另外 4 处
16、恢复为农田),作为游客临时休息区。主要树种为栾树、金丝垂柳、乌桕、香樟等。4)堤顶道路两侧。在堤顶道路两侧种植红叶石楠和混播野花,野花种类主要为半支莲、百日草、冰岛虞美人、波斯菊等。32生态停车场设计配套生态停车场 2 处,分别位于桩号左岸 0+000、4+400,停车场尺寸分别为 49 2 m 36 5 m、100 m 13 4 m,停车位尺寸为 2 8 m 5 6 m,共计车位 80 处。停车位采用 C20 预制空心植草砖铺设,孔内填土撒草籽,下设3 cm 厚砂浆垫层和 20 cm 厚 C20 混凝土垫层,基础为 30 cm 厚渣石,停车过道为 5 cm 厚沥青路面7。停车位间采用黄色彩砖隔开,树池四周设置路缘石,尺寸为 30 cm 10 cm。生态停车场平面设计图如图 2 所示。图 2生态停车场平面设计图(单位:cm)55水 电 与 新 能 源2023 年第 3 期4实施效果根据水域纳污能力计算规程(GB/T25173 2010),以下简称 规程,水域纳污能力定义为在设计水文条件下,满足计算水域的水质目标要求时,该水域所能容纳的某种污染物的最大数量。根据现场勘查,渡桥湖原被分割成