湖泊水生态修复工程实施方案.docx
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湖泊水生态修复工程实施方案
xx市xx湖1#湖水生态修复工程
实
施
方
案
xx年xx月
1总论
1.1项目概要
1.1.1项目名称
xx市xx湖1#湖水生态修复工程
1.1.2编制单位
1.1.3支持单位
1.1.4项目建设地点及用地范围
项目地点位于xx港区xx湖1#湖及附湖。
建设用地主要是xx湖1#湖及附湖周边岸线和水面，见图1-1。
图1-1xx湖1#湖水生态修复工程建设用地范围示意图
1#湖及附湖位于xx湖西南部，雨季湖水水位控制为18.5m，枯水季节控制为19m。
水位控制在18.5m时，1#湖水域面积17.4万m2，平均水深约0.84m，总水量约14.6万m3；附湖水域面积5.5万m2，平均水深约1.02m，总水量约5.61万m3。
水位为19m时，1#湖及附湖总库容为31.7万m3。
1#湖与附湖通过湖滨大道下石质桥洞相互连通。
1.1.5项目实施的必要性
1#湖及其附湖位于整个xx湖的上游，由于长期接纳周边各类污染源的排放，已受到严重污染，呈现严重富营养化，甚至部分水体出现黑
臭状况。
鉴于1#湖及其附湖位于整个xx湖的上游，其水环境状况将直接影响到下游其他湖区的水质及水环境健康，因而，在进行xx湖污染整治及生态修复过程中，应优先考虑对1#湖及其附湖的修复，以保证上游清水对下游几个湖区的持续补给，提升整个xx湖水环境质量，减少后续
2#、3#、4#湖生态修复的投资和风险。
通过对1#湖及附湖的生态治理项目实施，可以探索xx市湖泊生态修复及管护的技术体系及管理机制，建立xx市水生态环境修复管理新模式，为xx市开展黑臭水体治理提供有益的借鉴和指导。
1.1.6治理目标
1、xx湖1#湖及附湖消除黑臭及蓝藻暴发，水质达地表水IV类以上，水体透明度达到1m以上，水质满足景观水体功能要求。
2、通过一年建设和两年修复，恢复1#湖水体生物群落多样性，构建健康稳定的湖泊水生态系统，使xx湖1#湖具备完善的水体自净能力，大幅降低后期管护难度和投入。
3、雨水季节控制湖水水位18.5m，枯水季节控制水位19m，同时保证xx湖的防洪排涝功能和景观水体功能。
1.1.7项目建设内容1、人工湿地构建工程
2、大型雨水排口初期雨水收集工程
3、沿湖排口污水原位强化净化工程
4、湖滨湿地恢复工程
5、沉水植被构建工程
6、立体绿狐尾藻生态浮岛构建工程
7、健康水生态系统构建工程
1.1.8主要技术指标
1、恢复沉水植被覆盖度达58%以上，面积达13万m2以上；
2、恢复湖岸带挺水植被，面积为1620m2。
3、构建立体生态漂浮湿地系统2.26万m2以上。
4、新建生态湿地3000㎡。
5、建设排污口强化净化工程7处。
6、新建2个初期雨水收集池，一个容积600m³，一个容积200m³。
1.1.9项目生态环境及防洪排涝目标可达性
1、生态环境目标可达性
项目实施后，可以提升xx湖1#湖及附湖污染物消解能力，增加环境容量，1#湖水质达到地表Ⅳ类水，实现xx湖景观水体功能（表1-1）。
表1-1xx湖1#湖水生态修复工程生态环境目标可达性分析
项目
COD
NH4+-N
TN
TP
目标削减量（t/a）
-19.52
9.67
56.92
2.25
人工湿地净化能力（t/a）
12.78
1.46
3.84
0.13
排口处理工程净化能力（t/a）
143.08
16.36
43.04
1.44
沉水植被净化能力（t/a）
22.00
6.00
13.49
2.00
浮床净化能力（t/a）
15.25
1.82
4.50
0.68
湖滨湿地净化能力（t/a）
0.29
0.06
0.12
0.01
总净化能力（t/a）
193.40
25.70
64.99
4.26
削减目标可达性完成情况
完成
完成
完成
完成
2、防洪排涝功能可达性分析
xx湖1#湖及附湖进行生态修复工程不会影响xx湖防洪排涝功
能。
（1）xx湖泵站抽排水能力能够满足暴雨天气xx湖排涝需要xx湖是xx市xx港区的城中湖，其承担了xx港区城区的防洪
排涝的功能。
xx湖的总汇水面积为458.7ha，其中山冲汇水面积165ha，城区汇水面积242.1ha。
xx湖周边来水分别汇入附湖和1#—4#湖。
流入xx湖的雨水依次沿着附湖、1#湖、2#湖、3#湖最终流入4#湖，4#湖设有xx湖泵站将汇入xx湖的雨水排入长江。
xx湖泵站抽排能力为20.5m³/s，雨水季节控制水位为18.5m，枯水季节控制水位为19m。
根据2016年、17年泵站运行数据显示，xx湖泵站能够满足防洪排涝要求：
16年全年抽排水量为557万m³，17年全年抽排水量为300万m³。
2016年7月3日，日最大外排水量为40.8万m³。
当天5台620kw水泵同时运行6.9h，4台200kw水泵未投入运行，泵站还有4m³/s的抽排能力。
1#湖及附湖主要来水有：
大众山的山冲来水，和部分市区的地面雨水。
大众山来水主要汇入附湖然后通过。
市区来水主要是三条
DN1200mm雨水管道收集黄市港区湖滨大道、纺织五路及延安路西段路面雨水，最终流入1#湖。
1#湖雨水再通过2#湖外排。
雨水季节，1#湖水位控制在18.5m时，1#湖平均水深为0.84m。
1#
湖生态修复主要是在水底种植沉水草本植物，一般植物高度保持为
20cm，不会影响湖水流动。
（2）xx湖1#湖雨水管道连接路面最低处标高高于雨季湖面控制水位1.9m，可以保证雨季管道排水顺畅。
xx湖有湖滨大道xx港段及纺织五路两处大型雨水管道接入1#湖。
通过实地测量和居民走访，当1#湖控制水位在18.5m时，雨水管道连接路面最低处标高为20.4m，高于水面1.9m，可以保证雨季管道排水
顺畅。
（3）排口采用零动力原位净化技术，单个排口最大处理能力瞬时流量达到2m³/s，可以保证DN1200mm雨水管的排水要求。
1.1.10工程建设期
1年。
1.1.11工程管护期
2年。
1.1.12工程投资
总投资1123.93万元，其中：
工程投资945.51万元，工程建设其
他费用102.78万元，工程预备费75.64万元。
年管护费用为58万元。
1.1.13建设资金来源政府财政资金。
1.1.14绩效考核付费机制
xx湖项目实行绩效考核、依效付费的机制。
xx湖水环境生态修复主要是社会服务、政府服务为导向的公益性项目，整个项目以社会效益为目标，基本无市场化收益，因此项目的回报机制为政府财政资金付费形式。
政府向项目实施运维单位购买项目可用性（构建的xx湖1#湖水生态系统，保证水质达到地表Ⅳ类水水质标准，具有景观水体功能），为维持项目可用性所需的运维服务（符合绩效要求的公共服务），即政府利用财政资金根据绩效考核情况向项目实施单位支付政府购买服务费
（表1-2）。
表1-2xx湖1#湖水环境生态修复项目绩效考核支付明细表
（单位：
万元）
费用名称
2018
2019
2020
4季度
1季度
2季度
3季度
4季度
1季度
2季度
3季度
4季度
可用性
服务费
450
85
85
85
85
85
85
85
78.93
运营
维护费
0
14.5
14.5
14.5
14.5
14.5
14.5
14.5
14.5
小计
450
99.5
99.5
99.5
99.5
99.5
99.5
99.5
93.43
绩效付费说明：
（1）2018年4季度，项目实施完成后，xx湖1#湖水质明显改善，其中溶解氧、氨氮、总磷、化学需氧量、五日生化需氧量等指标达到地表Ⅳ类水要求，支付可用性服务费450万元，2019年分季度支付总计340万元可用性服务费，2020年分季度支付总计333.93万元可用性服务费。
（2）运营维护费用，月度考核月度核算季度支付：
2019年开始，每月按照本方案组织实施绩效考核，根据绩效考核结果付费。
得分60分以下，否决当月运营维护费用；得分60—79分，支付运营维护费用80%；得分80—95分，支付运营维护费用100%；
得分达到95分以上，支付运营维护费用110%。
（3）突发环保事故，入湖水质发生急剧变化，生xx湖水急剧恶化，大长江公司要及时预警并采取应对措施。
湖水水质恢复期，不进行取样考核，水质视同达标。
（4）由于外围原因（如入湖雨污管网接入污水等原因），入湖来水成份发生巨大变化，超出事先双方约定的污染物种类和污染物浓度上限值，造成湖水水质超标，大长江公司要及时查找原因提出技术方案给政府，由政府负责实施，由此新增的费用由政府承担，期间水质视同达标。
1.2方案编制依据
Ø《xx市城市总体规划2015-2020》；
Ø《xx市国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》；
Ø《xx港区国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》
Ø《xx生态环保“十三五”规划》
Ø《xx环境保护“十三五”规划》
Ø《xx省水环境功能区划》
Ø《全国湿地保护工程实施规划（2005~2010）》；
Ø《自然保护区工程项目建设标准》（2012修订版）；
Ø《国家林业局计资司关于组织编报湿地保护建设项目的通知》；
Ø《国务院办公厅关于加强湿地保护管理的通知》（国办发
[2004]50号）；
Ø《室外排水设计规范》（GBJ14-871997版）；
Ø《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）
Ø《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）
Ø《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）
Ø《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）
Ø《地表水环境质量标准》（GH3838－2002）；
Ø《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
Ø水域纳污能力计算规程（GB/T25173—2010）
Ø《国家园林城市标准》（2005年修订）
Ø《城市绿化条例》（国务院令第100号）
Ø《公园设计规范》（CJJ48-92）
Ø《水利水电建筑工程概算定额》（1998年部颁）
Ø《水利水电设备安装工程概算定额》
Ø中华人民共和国《水法》（2016.7）
Øxx省地表水环境功能类别-鄂政办发[2000]10号
Ø《中华人民共和国环境保护法》（2014.4）
Ø《中华人民共和国防洪法》（2016.7）
Ø《中华人民共和国水污染防治法》（2008.2）
Ø《中华人民共和国水土保持法》（2010.12）
Ø《xx省湖泊保护条例》（2012.5）
Ø《xx省水污染防治条例》（2014.1）
Ø《水污染防治行动计划》（国发〔2015〕17号）
Ø《xx省水污染防治行动计划工作方案》（鄂政发[2016]3号）
Ø《水域纳污能力计算规程》（GB25173-2010）
Ø《xx省湖泊保护总体规划》
Ø业主和其他有关单位提供的相关文件
2区域生态环境现状及条件
2.1区域概况
2.2区域自然地理特征
（1）地形地貌特征
xx湖区地处幕阜山系北侧江南丘陵带，南依黄荆山脉，东北临长江，三面群山环抱，位于市中心而形成盆地地带。
xx长江河段平面上呈“S”形，长江自北而来，进入xx湾道后婉转向东，经西塞山挑流，折向东北茅山，然后流向东南。
上游有戴家洲分汊型河道，市区段为单一限制的弓形弯曲河道，长江xx段河道总趋势无大的变化，但由于河流存在凹岸侵蚀凸岸沉积的规律，而xx市长江干堤大多处于凹岸，因而在遭受水流冲刷后，崩岸、脱坡现象常有发生。
xx长江干堤沿线大都外滩较窄。
（2）水文气象特征
xx境内有长江自北向东流过，北起与xx接址的鄂州市杨叶乡艾家湾，下迄阳新县上巢湖天马岭，全长76.87公里。
市境内由富水水系、
大冶湖水系、保安湖水系及若干干流、支流和258个大小湖泊组成本地区水系。
最大的水系为阳新境内的富水水系。
富水河发源于通山，由西向东，流入长江，全长196公里，流域面积5310平方公里，在xx市境内河段长81公里，流域面积2245平方公里。
大冶湖水系流域面积1339平方公里，保安湖水系流域面积570平方公里。
市境内河港纵横，湖泊、
水库星罗棋布，大小河港有408条，其中5公里以上河港有146条，总
河长1732公里。
xx属亚热带季风气候，四季分明，雨量充沛。
年平均气温17℃。
最热月（7月）平均29.2℃，最冷月（1月）平均3.9℃。
无霜期年平均264天，年平均降水量1382.6毫米，年平均降雨日132天左右，全年日照1666.4-2280.9小时，占全年月日可照射时数的31℅-63℅。
境内多东南风，年平均风速为每秒2.17米。
全境气候温和、湿润，冬寒期短。
但由于大气环流、地形、季节变换，气候各要素年际、年内变化较大，因而倒春寒、大暴雨、强风、伏秋连旱等灾害性天气时有发生。
xx气象站气象要素统计见表2-1。
表2-1xx市气象站气象特征值表
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
降雨量
（mm）
多年平均
52.2
70.7
121.1
164.3
191.2
257.4
186.8
138.8
84.2
71.7
58.9
38
1435.3
历年一日最大
46.5
41.3
64.4
91.3
143.7
249.5
203.2
147.3
163.7
83.7
66.9
42.4
249.5
蒸发量
（mm）
多年平均
42
48.5
76.7
109.7
149.7
161.7
213
206.1
141.2
101.6
68.4
50.2
1368.8
气温
（℃）
多年平均
4.3
5.9
10.6
16.8
22
25.7
29.2
28.8
23.9
18.4
12.2
6.4
17.02
极端最高
21.4
27
31.8
34
36.3
37.5
40.3
40
37.9
33.8
29.5
23.1
40.30
极端最低
-11
-10.5
-0.8
0.4
8.2
13.4
18.7
19.4
12
2.8
-3
-7.1
-11
相对湿度（%）
多年平均
77
78
79
79
78
79
78
77
78
77
77
75
77.7
历年最小
11
10
15
19
15
23
33
27
22
20
17
14
10.0
风速
（m/s）
多年平均
2
2.2
2.3
2.6
2.3
2.2
2.2
2.1
2
1.8
1.9
1.9
2.1
历年最大
11.6
20.3
17.3
18.7
14.3
15
14
18
13
13.7
16
12
20.3
对应风向
NW
N
NW
NW
WNW
W
NNW
WNW
W
N
NNW
NNW
13
2.3流域土地利用结构及生态承载力分析
根据《xx市土地利用总体规划（2006-2020年）》，全市土地总面积为458551.27公顷。
其中，农用地342439.61公顷，占土地总面积的74.68%；建设用地49105.76公顷，占土地总面积的10.71%；其他用地67005.90公顷，占土地总面积的14.61%。
农用地中，耕地
117202.71公顷，占土地总面积的25.56%；园地7188.53公顷，占土地总面积的1.57%；林地172263.01公顷，占土地总面积的37.57%；其它农用地45785.36公顷，占土地总面积的9.98%。
建设用地中，城乡建设用地37321.71公顷（城镇工矿用地13900.89公顷、农村居民点用地23420.82公顷），占土地总面积的8.14%，人均城镇工矿用地110.84平方米，人均农村居民点用地181.82平方米；交通水利
用地7298.57公顷（交通运输用地2168.63公顷、水利设施用地
5129.94公顷），占土地总面积的1.59%；其他建设用地4485.48公顷，占土地总面积的0.98%。
其他用地中，水域34914.56公顷，占土地总面积的7.61%；滩涂沼泽3858.40公顷，占土地总面积的0.84%；未利用土地28232.94公顷，占土地总面积的6.16%。
xx市总体规划将xx规划区分成10大污水收集系统：
磁湖污水收集系统、团城山污水收集系统、xx湖污水收集系统、花湖污水收集系统、大冶城西北污水收集系统（xx部分）、黄金山污水收集系统、河西污水收集系统、江北管理区污水系统、汪仁污水收集系统、新港工业物流园污水收集系统。
其中，xx湖流域为10大污水收集系统之一。
根据xx市总体规划，xx湖流域主要土地利用类型为居
住用地、科教文化用地及公用绿地（图2-1）。
其中，xx湖上游的大众山区域为规划的主要风景名胜区域之一，该区域的生态环境保护尤为重要。
图2-1xx市土地利用总体规划
根据城区排渍规划（图2-2），xx湖汇水面积为459公顷，暴雨期间流量约为20.3m3/s。
而xx湖目前水质基本为劣V类，且湖体中内源污染突出，对外来污染的承载能力已十分脆弱，湖体已基本丧失对流域内汇水带来的污染的承载能力。
因此，为提升xx湖对流域污染负荷的承载能力，必须进行水生态环境整治，提升污染承载能力。
图2-2xx市城市排渍专项规划
3xx湖1#湖及附湖环境现状分析
xx湖是xx中心城区的重要水域，曾经是一个碧波荡漾的美丽湖泊，是周边居民重要的休闲娱乐场所。
xx湖1#湖及附湖周边由于依山傍水，是xx市居民平常进行休闲娱乐、徒步登山、跑步锻炼等活动的重要场所（图3-1）。
图3-1大量市民围绕xx湖娱乐登山
然而，随着经济社会的发展，大量工业、生活及农业污染长期汇入xx湖，导致水体受到严重污染。
xx湖周边分布着大小20多个排放口，长期向湖体汇入大量污染物。
目前，xx湖是xx市重点整治的8个黑臭水体之一，水质基本为V类或劣V类（年夫喜等，2014）。
其中，xx湖1#湖及附湖位于整个xx湖的上游，长期收纳多种污染物，其污染状况直接影响整个xx湖水环境健康及居民人居环境，因而是整个xx湖整治工作的关键。
在进行xx湖1#湖水生态修复的过程中，首先需要对其水环境现状及流域内污染输入现状进行详细分析，以制定相应的修复方案。
因此，在工程实施方案制定前，须在不同时间及空间尺度上对xx湖
1#湖水环境概况及流域污染源进行了分析评价。
3.1xx湖1#湖水环境现状评价
3.1.1采样点设置
根据xx湖1#湖地形状况和水流特点，在湖区内共设置了9个采样点（图3-2）。
图3-2xx湖1#湖采样点位置
其中，S1号点位于xx师范大学水环境生态修复实验室及大冶湖湿地协同创新中心旁；S2号点位于xx师范大学西门及1#湖与2#
湖联通处附近；S3号点位于xx湖公园西门附近；S4和S6号点均位于xx师大校内山脚下；S5号点位于xx湖公园进门口附近；S7号点位于湖滨大道旁；S8号点位于音乐学院旁：
S9号点位于湖滨大道排口附近。
2017年7月和8月，在蓝藻暴发的严重污染季节，对湖区各点位水质状况进行了采样分析（表3-1）。
表3-1xx湖1#湖水样采样点位置
采样点位
采样点经度
采样点纬度
样点描述
S1
115.05516°E
30.23539°N
水环境生态修复实验室
S2
115.05465°E
30.23630°N
xx师大西门
S3
115.05356°E
30.23654°N
xx湖公园西门
S4
115.05309°E
30.23545°N
xx师大
S5
115.05088°E
30.23667°N
xx湖公园排口附近
S6
115.05223°E
30.23516°N
xx师大
S7
115.04935°E
30.23577°N
湖滨大道
S8
115.05009°E
30.23455°N
音乐学院
S9
115.04987°E
30.23771°N
湖滨大道排口附近
3.1.2水质评价方法
水环境质量现状评价采用与标准比较法。
Mn54
水质评价指标为DO、COD、BOD、TP、NH+-N共5项，TN、TP是造成湖泊水体富营养化的重要指标，水体的氨氮负荷普遍较高，另外水体有机污染物耗氧而造成溶解氧较低，因此水质评价中采用DO、CODMn、TN、TP、NH3-N指标，以反映该水质的实际情况。
水质评价标准采用《地表水环境质量标准》（GB3838-2002），具体水质状况评价标准见表3-2。
表3-2水质评价标准
单位：
mg/L
序号
项目
地表水环境质量标准基本项目分析方法
国家GB3838-2002地表水标准
Ⅲ类
Ⅳ类
Ⅴ类
1
高锰酸盐指数（CODMn
）≤
高锰酸钾法
6
10
15
2
氨氮（NH3-N）
≤
纳氏试剂比色法
1.0
1.5
2.0
3
总磷（以P计）
≤
过硫酸钾消解钼酸铵分光
光度法
0.2（湖、
库O.05）
0.3（湖、库
O.1）
0.4（湖、
库O.2）
4
总氮（湖、库，以N计）
≤
碱性过硫酸钾消解紫外分
光光度法
1.0
1.5
2.0
3.1.3水体富营养化的评价方法和分级标准
湖泊富营养化评价，就是通过与湖泊营养状态有关的一系列指标及指标间的相互关系，对湖泊的营养状态作出准确的判断。
现阶段常用的水质评价方法主要有：
单指标评价法、综合评价指数法、模糊数学模式评价法、神经网络模型法、生物指标法、灰色聚类法等，各种评价方法各有优缺点。
针对水体富营养化评价的综合评价指数法有卡尔森营养状态指数（TSI）、修正的营养状态指数（TSIM）和综合营养状态指数（TLI）。
本次在对水体水质的评价中，采用了综合评价指数法中的综合营养状态指数评价法（TLI）。
综合营养状态指数法以其快捷性和准确性被广泛地应用于湖库等水体的富营养化评价中，它是以水体Secch
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