城市人工湖泊水环境现状调查及优化对策研究

摘要：通过对长沙市城市人工湖泊水量、水质、水环境的实地调查，分析了城市人工湖泊水环境维护较难的原因，并提出通过完善水量调控，保障水量循环供给，湖岸植被修复，优化水生态景观等手段持续改善城市人工湖泊水质及水环境，提升水体景观效果，提高城市人工湖泊水环境质量，构建健康稳定的水生态系统。

关键词：城市人工湖泊；水环境优化；水生态景观；资源恢复

引言：城市因水而生，因水而兴，因水而美。我们可以列举湖泊给城市带来的一系列好处，湖泊对于改善生态环境，改善城市内涝等方面都能起到积极作用。因此，借助湖泊塑造多样化人水互动关系，利用湖泊良好的景观资源，构建活跃的城市发展新区模式近年来在全国各地兴起。如成都的兴隆湖、长沙的梅溪湖，均是人工湖泊带动片区发展的典型案例。城市内中小型人工景观湖泊作为新发展片区的主要景观，群众对于其水环境质量关注度及要求较高。所以，加强人工湖泊水环境的维护，对实现水资源的可持续利用、保护水环境、推动城市可持续发展具有重大意义。本文通过探讨当前城市人工湖泊水环境维护的主要问题，并提出优化对策，以期为城市人工湖泊水环境维护技术的发展提供参考和借鉴。

一、城市人工湖泊水环境维护的特点

1.控源截污的应用与局限性

构建适宜的排水体制，应用有效的截留技术，从源头控制污染物进入城市人工湖泊，这是最直接有效的措施，也是其他技术措施的前提。但一般城市人工湖泊常常作为新开发区域基础设施，先期建设，一般周边尚有部分区域正在开发，环境复杂，点多面广，外源污染源多、量大、复杂、较为分散。即便建有智能弃流井、雨水净化区等设施控制初雨等面源污染，仍有不少污染源进入湖泊，冲击水生态系统。人工湖泊生态系统尚未成熟，水体污染受纳能力较差。同时，湖泊中前期受污染的底泥可能持续释放污染物，持续影响水质。因此控源截污技术对湖泊水环境维护效果有限，往往需要与其他治理手段联合使用。

2.公众的关注与挑战

人工湖泊作为周边群众文化参与、游览休闲的主要景区，在涵养水源、调节气候、维护生物多样性、营造景观等方面发挥着不可替代的作用。同时，人工湖泊水环境质量也是城市区域形象展示的名片，公众关注度高，水面保洁及水质维护标准要求较高。公众在游玩、欣赏水环境的同时，也会对湖泊水环境质量进行监督。互联网技术的快速发展和普及，公众可以便捷地通过各类平台实时反馈水环境诉求，公众的关注与监督，有利于及时处理各类水环境污染问题，也给湖泊水环境维护带来新的挑战。

3.水体流动性差，补水水质问题突出

长沙市后湖、梅溪湖等人工湖泊普遍为封闭水域，依托雨水或小型河流补水，生态水量不足，流动性较差，季节性枯水较为明显，水环境无法持续改善。因此，为维持湖泊水生态景观，一般会配套生态补水工程，补水水源为周边河流。但目前长沙市龙王港、靳江河周边区域也正在开发，水土流失等水体污染情况也时有发生，水质较差、水体较浑浊，水质与湖泊水体水质要求甚远，难以满足补水水质要求。因此，增强湖泊水体的自净能力和生态系统稳定性，实现城市人工湖泊水生态系统功能恢复就显得尤为重要。

二、城市人工湖泊水环境优化技术研究

1.总体思路

在保障城市人工湖泊防洪、除涝安全的前提下，根据城市人工湖泊自身的功能与生态定位，以实现“水清岸绿、鱼翔浅底”的水生态景观，恢复水生态系统结构和功能的完整性、水生生物多样性，保持人工湖泊水体现有良好的水质及景观功能为目标，提出适用的水环境优化方案。恢复挺水和沉水植物群落，不同层级和食性的大型底栖动物群落，并通过动植物之间的交互作用，促进生物多样性恢复，增强人工湖泊的自净能力。

2.完善水量调控，保障水量循环供给

保障湖泊水量循环供给是城市人工湖泊水环境维护的基础。长沙市丰枯水期明显，研究区域水位及流量受季节，尤其是降雨量影响明显，需结合水域生态需水目标的确定补水途径及补水量，人工湖泊水量调控生态功能目标为：①一般时期，首先须保证人工湖泊沉水植物区域不干枯，并为关键物种，如螺等软体动物提供最小的生存和活动空间，从而防止人工湖泊生态系统发生毁灭性的破坏；②维持人工湖泊生态系统结构稳定和动态平衡所需的水，主要包括鱼类和各类底栖动物生存、繁衍对水域水温、水利特性的要求，新栽种水生植物对水量需求，水体循环自净需求等。

3.采用微型前置功能湿地，控制污染源

控源截污技术的发展是湖泊水环境维护的重要创新方向。例如，可因地制宜采用微型前置功能湿地，通过对人工湖泊周边雨水中的污染物进行汇集、截留，利用湿地的沉淀、过滤和吸附等物理作用、微生物降解作用、植物吸收作用，净化水质，去除初雨中的污染物质。前置功能湿地由引水系统和净化系统两部分构成，其中引水系统与城市道路雨水收集系统相衔接，主要功能为收集、引水，净化系统由沉淀净化、微生物过滤净化、表流湿地净化、动植物净化、动植物强化净化等子系统组成，内部分别设置有多层渗滤坝、微生物滤球，并栽种水生植被，挂养河蚌，放养鲢、鳙等滤食性鱼类，实现对进水的逐级净化（图1）。

4.湖岸植被修复，优化水生态景观

湖泊水环境需更加注重公众的直观感受和景观效果。因人工湖泊属于后天人为打造，部分区域采用混凝土衬砌，湖岸带植物稀缺，导致水生态景观较差。在后续水质提升中，需要在合适的部分进行基底修复，恢复天然基质，进行水生植被恢复；对于已有硬质岸坡或挡墙，可适当增加紫藤、扶芳藤、蔷薇、凌霄等爬藤类植物，营造水生态景观；也可通过人工鱼礁等人工手段营造鱼类、两栖类和鸟类等动物栖息环境及繁殖场所，增加生物多样性；还可在合适的河段适当补充栽种如菹草、苦草和微齿眼子菜等沉水植物；局部湖面采用强化型生态浮岛，上面栽种如梭鱼草、美人蕉、千屈菜、鸢尾、旱伞草、花蔺等挺水植物，从空间上丰富水生植物的多样性。

5.引进底栖动物种群，增强水体自净能力

人工湖泊水体自净能力建立也是推动城市人工湖泊水环境维护技术发展的重要因素。底栖动物中的贝类和螺类主要摄食水生生物及有机碎屑，对湖泊水质净化有不可忽视的净化作用。适当引进螺、蚌类可促进河流生态系统恢复、增强水体生物自净能力。长沙市人工湖泊引进，宜选取湖南省湘江流域支流中的广布种背角无齿蚌、河蚬和铜锈环棱螺等作为主要投放种类，它们属于能够净化水质、以腐殖碎屑及藻类为食的土著底栖动物。底栖动物与沉水植物搭配能显著提升沉水植物生长与分解，促进其净水效果。同时，沉水植物又可为螺、蚌类提供栖息和产卵场所，且水生植物光合作用产生的氧气，提高其成活率。两者搭配，可显著增强人工湖泊水体自净能力，持续净化湖泊水质。

结束语：城市人工湖泊水环境维护技术的创新发展对于实现城市宜居环境建设、推动水资源的可持续利用、促进区域经济发展具有重要意义。未来，应继续加强水环境维护技术研发与总结，优化湖泊养护流程，提高湖泊养护效率。同时，完善政策支持和市场激励机制，促进人工湖泊水环境维护技术的广泛应用，为建设资源节约型和环境友好型社会贡献力量。

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