1、北京奥林匹克公园中心区龙形水系自然水景维护系统工程 施工方案1自 然 水 景 维 护 系 统 工 程施 工 方 案北 京 科 技 发 展 有 限 公 司北京奥林匹克公园中心区龙形水系自然水景维护系统工程 施工方案2第一章 工 程 概 述第一节 工程概况一、 工程概况1、 工程名称：北京奥林匹克公园中心区龙形水系工程2、 建设地点：北京奥林匹克公园中心区3、 本工程为北京奥林匹克公园中心区龙形水系自然水景维护系统工程。4、 建设单位：北京新奥集团有限公司5、 设计单位：北京市水利规划设计研究院等二、 工程简介奥运中心区龙形水体为封闭水域，受水域面积、水环境容量、水体自净能力等方面因素限制，水质难
2、以得到长期有效保证。对此，针对奥运中心区龙形水系的特点，采用自然水景系统、高效过滤循环水系统等先进技术、措施进行水系的水质净化与维护，综合治理，满足地表水环境质量标准 （GB3838-2002）的类水体要求。三、 nars自然水景维护系统设计简述1、水质标准要求水系水质目标达到并维持国家环境保护局发布的地表水环境质量标准(GB3838 2002III 类水体水质要求。中区水质标准表序号 项目，标准值 国家 III 类水质标准（ mg/l）1 水温（C） 人为造成的环境水温变化应限制在：周平均最大温升1，周平均最大温降22 PH 值 6-93 溶解氧 54 高锰酸盐指数 65 化学需氧量（COD
3、） 206 五日生化需氧量（BOD 5） 47 氨氮（NH 3-N） 1.08 总磷（以 P 计） 0.2（湖、库 0.05）9 总氮（湖、库，以 N 计） 1.010 铜 1.011 锌 1.012 氟化物 1.013 硒 0.0114 砷 0.05北京奥林匹克公园中心区龙形水系自然水景维护系统工程 施工方案315 汞 0.000116 镉 0.00517 铬（六价） 0.0518 铅 0.0519 氰化物 0.220 挥发酚 0.00521 石油类 0.522 阴离子表面活性剂 0.223 硫化物 0.224 粪大肠菌群（个/L） 10000中区水体将常年维持该标准。人体可直接接触，满足亲
4、水、戏水要求；可作为喷泉、瀑布的水源。2、设计原则水质维护设计原则为“自净为主，循环为辅，综合治理” 。 自净为主仿天然湖泊，建立中区水体较为完善的水生态系统，充分发挥底泥、水生植物、水生动物对水体的净化作用，维持能量循环与物质循环平衡，维持水体水质。依靠高等植物的化干作用，抑制藻类生长，避免水华。大面积水体水质净化与维护的科学可行方式是自净为主，否则难以实现后期维护的持续，在目前的诸多水质维持方案设计中，自然水景维护系统最终是最为科学、合理、可行的方式。循环为辅根据二维水质数学模型计算分析，当水体流速大于 5cm/s 时，基本可以避免发生水华。但即使以 5cm/s 的水流流速循环来减轻藻类，
5、循环水量仍然十分巨大，达 510m3/s（现设计的循环流量为 0.23m3/s，相应流速 13mm/s），造成维护成本极高。综合治理用自然水景系统 nars、高效过滤循环水系统等先进技术、措施进行水系的水质净化与维护，综合治理，满足地表水环境质量标准（GB3838-2002 ）的类水体要求3、自然水景维护系统北京奥林匹克公园中心区龙形水系自然水景维护系统工程 施工方案4水景治理的根本解决方法一般景观水体（如人工湖、池塘等）大多没有按自然水理设计，基本上是一个无自净能力的封闭系统，且其内部组构不合理，加上外来物质输入，随着时间的推移必将产生富营养化，最终水体变得浑浊不堪，后果严重者甚至会导致水体
6、发黑、变臭，影响景观水体的美观。大量的科研成果证明，藻类一旦爆发，要控制它是很难的。传统的过滤并不能完全过滤干净，且成本太大。采用化学除藻剂或杀菌剂等，效果不佳，且藻类又会马上生长，成本大且污染底质。水体体积在 5000m3以上时，仅仅靠换水来处理，已没有经济性。（1）污染物主要来源和控制措施作为景观水面，其污染物主要来源于雨水、垃圾、漂浮物和施工尘土等。污染源控制措施有：要保持封闭缓流水体（水系、湖泊）的清洁度，必须对可能进入该水体的排放上述污染物的污染源严加控制，主要措施有：1）地表径流雨水含有较多有机物和无机尘土，尤其降雨历时前十分钟地表径流水中污染物含量更高，因此结合了雨洪利用技术，收
7、集雨水经渗滤处理后作为补充水排入该封闭水体。2）设专人对水面漂浮物及时清除，诸如杂草树叶等腐植物不及时清除，长期浮于水面不但影响水体的自然复氧功能，而且沉于湖底腐难变质后会引起水质变坏。3）应严禁在湖周围附近堆放生活或建筑垃圾，以免垃圾飘浮物经风吹到湖体水面或垃圾渗滤液直接流入湖体，对湖体水质造成不同程度的污染。（2）水质变坏的主要原因大量的研究成果表明，水体（特别是封闭水体）中的有机物是引起富营养化的罪魁祸首，富营养化主要表现在藻类过量繁殖，是导致水体变黑变臭的根本原因。湖泊水体氮、磷浓度的比值与藻类增殖有密切关系。当湖水的总氮和总磷的浓度的比值在 10：125：1 的范围时，藻类生长与氮、
8、磷浓度存在直线关系。湖水总氮和总磷的浓度比为 12：113：1 时，最适宜藻类增殖，若氮磷比小于此比值，则藻类增殖可能受到影响。根据总磷和无机氮的浓度不同，可以把湖泊营养状态分成五个类型。水体按营养状态分类北京奥林匹克公园中心区龙形水系自然水景维护系统工程 施工方案5营养状态 无机氮（mg/L） 总磷（mg/L）极贫营养 0.2 以下 0.005 以下贫中营养 0.20.4 0.0050.01中营养化 0.30.65 0.010.03中富营养化 0.51.5 0.030.1富营养化 1.5 以上 0.1 以上水景物质循环模型水生态模型、水景物质循环模型、封闭式水体营养结构模型分别见下列图。水生
9、态模型北京奥林匹克公园中心区龙形水系自然水景维护系统工程 施工方案6水景物质循环模型图封闭式水体营养结构模型系统特点自然水景系统更注重前期治本，破坏藻类爆发的条件，使得藻类不再爆发，从而达到水质的长期清澈，一般初期即可达到地表水环境质量 III 类水质标准，最终可达到景观娱乐用水水质标准和地表水环境质量 II 类甚至 I 类水质标准，可营造出十分清澈美丽生动的自然水景，不仅视觉效果好，且不用换水，雨水利用，节约水资源，微动力技术北京奥林匹克公园中心区龙形水系自然水景维护系统工程 施工方案7使得日常维护费用很低。原理师法造化，综合治理。自然水景系统是综合了各种方法的一种综合设计和治理技术，达到平
10、衡自净。治本水清：运用 nars 技术治理底质（底泥）和水质，能使水体长期清澈自然；治标水美：为体现观赏性，种养些如鱼虾水草等水生动植物，营造出生动美丽的水岸、水中、水底景观（Aquascape ）；维护低廉：自然水景系统可以保持水质长期稳定，清澈美丽，节水节电，日常维护成本低廉；系统组成从建成初期就具有生态、环保、观赏、自净的水景要求出发，自然水景系统结合景观设计，设计了菌床、浅石滩、底泥系统、水生植物、水生动物等子系统。（1）菌床在自然水景系统中，微生物菌群是重要的组成部分。微生物菌群能有效分解有机物，是减少或杜绝藻类爆发的前提条件，并有利于将来不用清扫湖底，减少维护费用。结合水景的亲水空
11、间设计了菌床，菌床生物填料的水面控制在 0.200.30m 之间，生物填料上方的表面层可覆上砂石或种植沼生植物，如芦苇、香蒲、千屈菜等，以更好地与景观协调。（2）浅石滩浅石滩设计在水系岸边，以沙、石为主，浅石滩的水深约 30cm 左右，并有深浅的变化，面层放置大的景观石或栽种植物。浅石滩系统与底泥系统相结合，其与底泥交界处可以作自然过渡。（3）底泥系统底泥系统保障了形成自然净化的水底植物、水面植物和水中动物的组合生存，植于底泥系统中的水底植物和水面植物的交相辉映，使得整个生态系统在空间上形成完全连续，底泥为至少 0.30m 厚的种植土。（4）水流微循环北京奥林匹克公园中心区龙形水系自然水景维护
12、系统工程 施工方案8本工程的高效过滤系统，可以满足自然水景系统对水流微循环的要求。（5）水生植物水生植物能直接吸收水体中的 C、N、P 及微量元素等营养并使水体得到净化、还清。种植在水陆交错带的挺水植物更起到了水系沿岸防污屏障与水土保持的作用。水生植物结合护岸的设计，主要以沉水植物和挺水植物为对象。选用的水生植物除了满足北京的气候特点和景观观赏要求外，特意选用了与 nars 自然水景系统相适应的和具有较强净化能力的水生植物。源头段、文化休闲区两岸的水生植物设计结合自然缓坡，以湿地的自然种植模式为主，强化了自然生态感，使中心区与北部森林公园自然过渡。菌床处的水生植物设计则从技术要求出发以简单片植
13、为主。各区的两岸水陆交错带主要种植了挺水植物和浮叶植物，品种主要有荷花、睡莲、芦苇、茭白、香蒲、水葱、千屈菜、水生美人蕉、花蔺、黄菖蒲、菖蒲、慈菇、梭鱼草、萍蓬草、石菖蒲、薏苡等。沉水植物在水体净化中扮演了尤为重要的角色，在河底种植专业水草沉水类植物，根据北京气候特点，以种植冷季类植物为主，如苦草、伊乐藻、黑藻、金鱼藻等。（6）水生动物水生动物设计主要以滤食性鱼类和大型底栖无脊椎动物为对象。鱼是水生食物链的最高级，在水体内利用藻类为浮游生物的食物，浮游生物又供作鱼类的饵料，使之成为菌藻类浮游生物鱼的生态系统。利用生物间的相克作用修饰水质，利用食物链关系有效的回收和利用资源取得水质净化和资源化、
14、景观效果等综合效益。滤食性鱼类的作用主要是控制藻类生物量，滤食性和刮食性底栖动物主要起水系“清道夫”作用。水体中还可放养适当量的底栖动物螺、蚌等可以有效地净化水质，蚌类可以滤食水中悬浮的微型生物（如浮游动植物、微生物等）及有机碎屑，提高水的透明度。螺蛳主要刮食着生的藻类和微生物以及腐屑，同时分泌促絮凝物质，使湖泥物质絮凝而不易悬浮，促使水变清。采用的水生动物可以有中华鳑鮍、高体鳑鮍、彩石鲋、小似鲴、无须矞、鳖、龟、赤眼鳟、鲢、鳙、罗非等；长三肢轮虫、枝角类和挠足类、环棱螺、无齿蚌、中华米虾等；其它还有底栖动物、微生物菌类、飞鸟、水禽、天鹅、鸳鸯等。治理目标北京奥林匹克公园中心区龙形水系自然水景
15、维护系统工程 施工方案9系统在项目建成初期可达到地表水环境质量（GB3838 2002）III 类水质标准，远期可好于地表水环境质量 III 类水质标准。系统可营造出水草鱼虾共生、清澈美丽、生机勃勃的自然水景，具有极高的观赏效果。关于培育基地为了选择具有较高净化功能的、具有较好景观效果的水生动、植物品种，并能在项目建成的初期（赛时）移植，形成良好的水自然净化系统和水体景观，需要另辟 100 亩左右的水面作为 nars 水生动植物等的培育基地。自然水景系统主要工作流程自然水景系统以室内研究和现场基地研究为支撑和保障，研究与工程应用相结合，其工作流程如下。序号 分 项 内 容1. 水生植物物种采集
16、2. 水生植被采集包装运输3.野外工作水生动物物种采集4. 水生植物试验5. 水生动物试验6.室内工作藻类菌类试验7. 底质试验8. 专业水草基质试验9. 底质活性处理10.底质综合治理系统底质与微生物菌群11. 各种试剂12. 水质有机物处理13. 水色等感官指标处理14.水质综合治理系统水质及其它有害物污染物处理15. nars复合菌群16. 藻类综合防治17.微生物菌群系统各种藻类和动植物相生相克关系试验18. 水生植物繁殖培育和相生相克关系试验19. 鱼类繁殖培育和相生相克关系试验20. 水生底栖动物繁殖培育和相生相克关系 试验21.水生动植物系统水生植被铺设、种植22. 资料、设计和
17、测试 水文资料北京奥林匹克公园中心区龙形水系自然水景维护系统工程 施工方案1023. 气候资料24. 污染物资料和测试25. 地质沉积相资料26. 详细设计27. 底质试验28. 水质试验操作人员培训29. 其它繁殖基地建设管理自然水景系统主要工程量自然水景系统主要工程量表（标段）序号 项目 规格 数量 单位1 底质综合治理系统 90562 m22 水质综合治理系统 98750 m23 复合菌群 neco 5319 Kg4 复合菌群 pelos 5096 Kg5 系统的构建和调控 98750 m26 水生动物系统 各种 10800 尾7 沉水植物系统(苦草等) 29700 m28 水生植物系统 1 批自然水景系统主要工程量表（标段）序号 项目 规格 数量 单位1 底质综合治理系统 77145 m22 水质综合治理系统 84120 m23 复合菌群 neco 4531 Kg4 复合菌群 pelos 4341 Kg5 系统的构建和调控 84120 m26 水生动物系统 各种 9200 尾7 沉水植物系统(苦草等) 25300 m28 水生植物系统 1 批四、 工程总体进度计划：2008年 6月底完成水景种植。五、 工程质量控制目标：工程质量目标：优质
