原创 生态环境所（新） 清华同衡规划播报

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昆明池水生态环境保护系统化方案

●申报所：生态环境所（新）、西北分院

● 参与单位：北京清华同衡规划设计研究院有限公司、清华大学环境学院

● 项目地点：陕西省西咸新区

● 完成时间：2020年10月

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项目背景

昆明池位于西咸新区沣河右岸，距西安市中心20km，是一座新建的综合型人工水库。昆明池承担南水北调“引汉济渭”工程水资源调配功能，是“八水绕长安”城市生态水系的核心枢纽，同时作为衔接秦岭生态屏障与渭河生态走廊的重要生态节点，是关中平原“山—水—林—田—湖—草”体系构建的关键环节，是落实“黄河流域生态保护和高质量发展”的重要举措。为最大程度地发挥昆明池的生态环境价值和社会经济价值，如何确保昆明池建成蓄水后能够维持良好的水质状况并营造健康稳定的水生态系统，是工程建设前亟需考虑和解决的难点问题，也是昆明池发挥多重功能的重要前提条件。

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项目构思

在统筹分析《昆明池片区综合规划》、《西安高新区空间发展战略规划》等上位规划与相关规划的基础上，结合流域水文特征和污染源详细调查结果，耦合SWAT流域水文模型、EFDC水动力学模型、WASP水质模型，模拟不同运行工况下昆明池环境容量与入湖污染负荷，综合评估昆明池建成蓄水后潜在的环境风险与生态环境问题。基于湖泊环境容量与污染负荷的动态平衡关系，制定了以构建具有良好自净机能的草型湖泊生态系统为核心，湖泊生态建设、入流净化、旁路循环与流域治理相结合的水环境保障系统解决方案。

图1 昆明池水生态环境保护系统化方案技术框架

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主要内容

流域层面，依托水十条与河长制，推动昆明池上游沣河流域各相关区县协同治理，逐步提升流域集镇、村庄污水收集处理率，提高处理标准，综合采取推广生态农业、强化畜禽养殖管理、上游水源涵养、河道生态修复等措施，不断改善沣河水质，从根本上实现沣河-昆明池水系统的良性循环。

湖泊层面，包括湖泊水生态建设、入流净化系统、旁路循环系统三大水质保障措施。（1）湖泊水生态建设方面。以多样化的沉水植物为核心，“沉水植物—浮叶植物—挺水植物—湿生植物”相结合，构建健康稳定的草型湖泊生态系统，提升湖泊生物多样性和自净机能。（2）入流净化系统。针对沣河来水泥沙含量高、营养污染物超标问题，在湖泊进水渠附近设置前置库与表流湿地。非汛期入流河水均需通过前置库与表流湿地净化后方可入湖，实现泥沙的快速沉淀与氮、磷等营养污染物的高效去除。（3）旁路循环系统。针对昆明池建设后，存在的局部性循环流动不佳和藻类富集问题，分别设计了四路旁路循环系统。旁路循环系统与沿岸景观水系、人工湿地相连通。通过水体的强化循环，提高局部水流死区的流动性，并在循环流动过程中实现水的自然净化。

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项目特色

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全流域环境系统治理，实现沣河-昆明池水系统的良性循环

坚持全流域系统治理理念，将研究视野从昆明池本身扩展到上游沣河全流域，精准识别流域水文特征和污染特征，制定有针对性的流域协同治理策略，实现沣河-昆明池水系统的良性循环。

图2 流域下垫面解译与SWAT非点源模拟

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强化湖泊水生态建设，维持健康稳定的清水草型湖泊稳态

按照浊水藻型湖泊与清水草型湖泊稳态转化理论，以多样化的沉水植物为核心，“沉水植物—浮叶植物—挺水植物—湿生植物”相结合，构建健康稳定的草型湖泊生态系统，提升湖泊自净机能。

图3 沉水植物群落演替规律AQUATOX模拟分析

图4 沉水植物种植后浊水-清水稳态转化分析

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先进的模型工具支撑，保障环境容量与污染负荷动态平衡

综合运用国际前沿的流域水文模型、水动力学模型、水质模型与生态演替模型，基于环境容量与污染负荷动态平衡关系，指导流域综合整治、入流净化措施、湖泊生态建设、循环调度系统四大工程体系的科学设计。

图5 昆明池EFDC水动力学模型-WASP水质模型耦合模拟分析

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实施情况

昆明池试验段七夕湖已建成运行，水下森林生态系统构建情况良好，稳定的沉水植物群落多达10种，水体透明度大幅提高到2m以上，氮、磷等营养污染物指标削减率超过40%。工程主体部分水生态建设工程计划2021年6月与湖泊蓄水同步启动实施。

图6 昆明池试验段茂密的水下森林生态系统

专家点评

项目紧扣生态文明时代大主题，针对水环境、水生态的研究和实践具有一定深度。技术分析手段扎实，成效较为显著，理念和技术方法先进。

原标题：《专项规划 | 昆明池水生态环境保护系统化方案》

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