河道生態(tài)修復(fù)工程方案范文

時(shí)間:2024-01-05 17:43:50

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河道生態(tài)修復(fù)工程方案

篇1

一、工作進(jìn)展

省水利設(shè)計(jì)院完成對(duì)轄區(qū)內(nèi)的9條河流和董、大水庫周邊情況的現(xiàn)場(chǎng)查勘,完成可研報(bào)告,初步設(shè)計(jì)大方案已向市主要領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào),市委主要領(lǐng)導(dǎo)基本同意設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)方案,目前設(shè)計(jì)院正在進(jìn)行具體設(shè)計(jì);1:2000地形圖繪制工作董鋪水庫部分已完成,大房郢水庫長(zhǎng)豐縣部分外業(yè)工作尚在進(jìn)行,植被現(xiàn)狀調(diào)查已完成外業(yè)部分,正在進(jìn)行資料整理。市水務(wù)局已完成項(xiàng)目總體立項(xiàng)、環(huán)境評(píng)價(jià)報(bào)告等前期工作。

二、建設(shè)內(nèi)容

根據(jù)區(qū)領(lǐng)導(dǎo)指示,力爭(zhēng)把我區(qū)流入兩大水庫的河流全部納入環(huán)巢湖生態(tài)修護(hù)工程二期進(jìn)行治理,經(jīng)我局于省水利設(shè)計(jì)院對(duì)接,設(shè)計(jì)院已將我區(qū)意見在初步設(shè)計(jì)中體現(xiàn),具體建設(shè)項(xiàng)目如下:

(一)董鋪水庫一期項(xiàng)目

1、污染源控制

(1)對(duì)謝崗河2、十張河1進(jìn)行污水處理,建設(shè)河口濕地;

(2)對(duì)一級(jí)保護(hù)區(qū)實(shí)行三退,即:退漁、退耕、退棚。

2、水源涵養(yǎng)林

(1)南淝河上游(繞城高速至滁河干渠段)進(jìn)行涵養(yǎng)林布置,寬度100-200m不等;

(2)在一級(jí)保護(hù)區(qū)(30m-28.5m等高線)補(bǔ)植涵養(yǎng)林。

3、入庫河道

對(duì)9條入庫河道進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。

4、初級(jí)雨水儲(chǔ)蓄池

擬在謝崗河二和十張河一入庫口附近建設(shè),8月29日上午進(jìn)行選址現(xiàn)場(chǎng)查勘。

5、隔離防護(hù)

沿一級(jí)保護(hù)區(qū)邊界進(jìn)行隔離,以生物隔離(10-20m寬)為主,部分區(qū)段生物與物理相結(jié)合。

6、庫周濕地

濕地建設(shè)主要在一級(jí)保護(hù)區(qū)(30m等高線)內(nèi)實(shí)施,結(jié)合景觀需求打造濕地只做好框架部分,景觀提升部分需我區(qū)自籌資金投資,濕地植物配置以中低檔植物為主。(二)大房郢水庫一期項(xiàng)目

1、污染源控制

(1)對(duì)農(nóng)村生活污水進(jìn)行污水處理,建設(shè)河口或庫邊濕地;

(2)對(duì)一級(jí)保護(hù)區(qū)實(shí)行三退,即:退漁、退耕、退棚。

2、水源涵養(yǎng)林

在一級(jí)保護(hù)區(qū)(29.7m-28.5m等高線)補(bǔ)植涵養(yǎng)林。

3、入庫河道

對(duì)十張河二進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。

4、隔離防護(hù)

沿一級(jí)保護(hù)區(qū)邊界進(jìn)行隔離,以生物隔離(10-20m寬)為主,部分區(qū)段生物與物理相結(jié)合。

5、庫周濕地

濕地建設(shè)主要在一級(jí)保護(hù)區(qū)(29.7m等高線)內(nèi)實(shí)施,結(jié)合景觀需求打造濕地只做好框架部分,景觀提升部分需我區(qū)自籌資金投資,濕地植物配置以中低檔植物為主。

篇2

關(guān)鍵詞:人工濕地;環(huán)境效益;改善水質(zhì)

1工程概況

近年來,隨著濁漳河南源沿線城鎮(zhèn)化、工業(yè)化發(fā)展步入快車道,人民生活水平不斷提高,工業(yè)用水和生活用水逐漸增多,隨之而來的是流域內(nèi)取水量和污水排放量的增加,河流自然徑流減少,河道自凈能力下降,水體污染日益嚴(yán)重。工程場(chǎng)地位于濁漳河南源的漳河大橋上游,工程涉及范圍為濁漳河及濁漳河兩岸的未利用區(qū)域。主要內(nèi)容為濕地設(shè)計(jì)、河道壅水建筑物設(shè)計(jì)及堤防加固等。主要工程項(xiàng)目:液壓鋼壩閘3座、格賓石籠生態(tài)護(hù)岸10km、景觀林帶800萬m2、河道疏浚清淤75萬m3。項(xiàng)目總投資為3.1億元。

2濁漳河南源流域污染現(xiàn)狀

由于工業(yè)、農(nóng)業(yè)的發(fā)展和城鎮(zhèn)建設(shè)等原因,濁漳河南源上游排放的工業(yè)廢水和生活污水總量日趨增多,其污染源主要是一些鋼鐵、煤炭和后續(xù)化產(chǎn)品企業(yè),部分企業(yè)偷排偷放嚴(yán)重超標(biāo)的工業(yè)廢水和生活污水,致使?jié)嵴暮铀廴炯又?,河道生態(tài)受損,其自凈能力直線下降,濁漳河流域生態(tài)系統(tǒng)遭受到嚴(yán)重破壞,污染河水的滲透也造成了地下水的嚴(yán)重污染。濁漳河南源監(jiān)測(cè)斷面位于工程建設(shè)區(qū)下游,該控制斷面能較好地反映濕地工程建設(shè)前的水質(zhì)狀況。今后濁漳河南源流域的工業(yè)仍會(huì)高速發(fā)展,流域正在構(gòu)建以煤為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)鏈,隨著潔凈能源、電力、煤化工、鋼鐵等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,相應(yīng)的水資源消耗量和廢水排放量都會(huì)有大的增加。濁漳河南源本段人工濕地水質(zhì)凈化工程的實(shí)施,既是改善水質(zhì)的需要,也是實(shí)現(xiàn)水污染防治和環(huán)境保護(hù)規(guī)劃目標(biāo)的重要舉措。

3人工濕地方案比選

依照水利形態(tài)及處置方式的不同,人工濕地一般分為如下3類:表面流人工濕地、水平潛流人工濕地、垂直流人工濕地。表面形式人工濕地其水面一般位于濕地的基質(zhì)層之上,該種方式的污水一般以較慢的形式流經(jīng)濕地表面;人工潛流方式水流一般位于濕地基質(zhì)層之下,該層次具有過濾水流的作用;垂直流人工濕地水流方向與根系方向一般為垂直的狀態(tài),此種形式的填料床上一般為自上至下的流通效果。通過對(duì)這3種濕地類型進(jìn)行比選,以最終確定本工程采用的濕地類型。

3.1表面流人工濕地

表面流人工濕地(FWS)是各類型人工濕地中最接近自然濕地的一種類型,由于不需要砂和礫石作為基質(zhì),只要將現(xiàn)有的河道、低洼地稍加改造即可形成表面流人工濕地,改造后也不影響原有河網(wǎng)的防洪、泄洪功能以及低洼地的土地功能。污水在表面流人工濕地基質(zhì)的表面上漫流,水面充分暴露在空氣中,氧通過水面擴(kuò)散補(bǔ)給。一般表面流人工濕地是利用天然沼澤、廢棄河道等洼地改造而成,也可以利用池塘或渠道等構(gòu)建而成。人工濕地池體或渠道間都裝設(shè)隔墻隔離,通常在池底部也會(huì)鋪設(shè)防水材料(如HDPE膜等)以防止污水下滲,避免污染地下水。濕地池中通常填有土壤、沙、煤渣或其他基質(zhì)材料,供水生植物繁殖扎穩(wěn)根系。表面流人工濕地水位較淺,水體流速較慢,一般以水平流的流態(tài)流經(jīng)各個(gè)處理環(huán)節(jié)。大多數(shù)有機(jī)物的處理是依靠生長(zhǎng)在水下植物的下莖或桿上的生物膜來完成,因次,不能充分利用填料及豐富的植物根系。表流人工濕地的水面位于人工濕地基質(zhì)以上,其水深多為0.20~0.40m。基于此種人工濕地,污水以較為緩慢的流速進(jìn)入人工濕地的表層,并存在部分蒸發(fā),部分滲入濕地的可能,但大部分會(huì)經(jīng)出水溢流堰流出。對(duì)于表面人工濕地結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究時(shí)不難發(fā)現(xiàn),接近水面部分為好氧層,底部部分為厭氧層。考慮到濕地植物對(duì)陽光有所遮擋,這樣就不會(huì)存在藻類大量滋生的可能。可以種植蘆葦、水蔥、香蒲、燈芯草等挺水植物,鳳眼蓮、浮萍、睡蓮等浮水植物,以及伊樂藻、茨藻、金魚藻、黑藻等沉水植物。還可以種植慈姑、雨久花、玉蟬花、千屈菜、黃菖蒲、澤瀉等水生花卉類的觀賞植物,既可以處理污水,也可以美化環(huán)境。對(duì)于表面人工濕地的作用機(jī)理進(jìn)行如下總結(jié):對(duì)于懸浮物來說,植物與基質(zhì)層具有不錯(cuò)的節(jié)流效果。對(duì)于淹沒在水中的植物根、葉等,在其表面上容易形成生物膜,這對(duì)于水的凈化,有機(jī)物及營養(yǎng)物的凈化都能起到較好的效果。對(duì)于表面流人工濕地進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),該方案具備如下優(yōu)點(diǎn):(1)先期投資及運(yùn)維費(fèi)用相對(duì)低廉;(2)不論是建造、還是后期的運(yùn)維,操作相對(duì)簡(jiǎn)單;(3)該方案對(duì)于土質(zhì)要求相對(duì)較低;(4)該方案更適合針對(duì)水污染含量不高的污水。主要缺點(diǎn)有:(1)該方案占用土地資源較多;(2)該方案在冬季,氣候寒冷,存在結(jié)冰的可能,因此不合適嚴(yán)寒區(qū)域;(3)如果處置不當(dāng),可能滋生蚊蠅,嚴(yán)重時(shí)會(huì)有臭味;(4)為避免蚊子與臭味對(duì)附近居民生活產(chǎn)生影響,項(xiàng)目選址需盡可能遠(yuǎn)離住宅區(qū),或者選擇下方向選址建設(shè)。

3.2水平潛流人工濕地

水平潛流人工濕地(HF)是現(xiàn)階段世界上應(yīng)用相對(duì)較為廣泛的污水處理系統(tǒng),其水面位于基質(zhì)層以下,該方案具體基于各種填料的蘆葦床等植物系統(tǒng)。水平潛流人工濕地由上、下2層組成。其中土壤位于上層,根系層位于下層,但下層易于使水流通,如粒徑較大的礫石、爐渣或砂層等,在上層土壤中種植蘆葦、菖蒲、香蒲、水蔥等水生、沼生與濕生植物。對(duì)于人工濕地的下面需要鋪置防滲透層,鋪設(shè)防滲膜也是不錯(cuò)的選擇,此舉可以很好地防止污水滲漏,保證了地下水及地表水不受污染。對(duì)于人工濕地技術(shù)處理,要確保其具有一定角度坡度,這樣可以很好地確保水流從根系層、基質(zhì)層緩慢流動(dòng),并要在出口安裝水位調(diào)節(jié)裝置,同時(shí)集水裝置也是該系統(tǒng)必須具備的,這樣可以保證污水與人工濕地的植物根系層充分接觸??紤]到植物根系釋放氧會(huì)導(dǎo)致周邊可能存在好氧、缺氧與厭氧3種可能,這是進(jìn)一步去除污染物的重要環(huán)節(jié),對(duì)于除氮也有顯著效果。填料和植物根系的存在,為微生物提供相應(yīng)的載體,這種“微環(huán)境”的存在,可以去除有機(jī)污染物。與此同時(shí),對(duì)供污水載流也可以提供一定便捷條件。大氣中的復(fù)氧,為水平潛流人工濕地提供反應(yīng)所需氧氣,但存在含量不足的問題,導(dǎo)致脫氮效率會(huì)有所降低。如果對(duì)人工濕地污水進(jìn)行硝化處置,可極大促進(jìn)除氮效率。對(duì)于水平潛流人工濕地進(jìn)行研究,總結(jié)該種方案具備如下優(yōu)點(diǎn):(1)該種方案是在充分利用濕地空間的基礎(chǔ)上,對(duì)于植物、微生物及基質(zhì)之間盡可能發(fā)揮協(xié)同作用,在此種技術(shù)背景下,其處理能力顯著強(qiáng)于表面流人工濕地系統(tǒng);(2)該種方案下的污水流動(dòng)區(qū)間基本上是地面以下,保證了污水的保溫效果,尤其適合于寒冷區(qū)域污水處理;(3)該種方案具備較好的衛(wèi)生條件,因此可以被廣泛推廣應(yīng)用。但此種方案也具有一定的弊端,首先,項(xiàng)目存在建設(shè)成本高的缺點(diǎn);除此之外,管理方面也比表面流人工濕地要復(fù)雜一些。

3.3垂直流人工濕地

垂直流人工濕地(VF)具有垂直狀態(tài)的水流方向特征,水流自上而下流動(dòng),一般將人工濕地底部安裝出水裝置。該技術(shù)可以提高氧與基質(zhì)層之間的轉(zhuǎn)移效率,在表層通暢放置砂層,這主要考慮到砂層具有良好的通透性,可實(shí)現(xiàn)間歇性進(jìn)水的效果。當(dāng)污水處在砂石床之上時(shí),會(huì)逐步向垂直層滲透,并由安裝在底部的集水管網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行收集,最后直至排出至污水處置系統(tǒng)??稍谙麓芜M(jìn)水的間隙,考慮投配,此舉可以使污水與空氣進(jìn)行有效接觸,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高氧轉(zhuǎn)移效率,大氣中氧氣可以通過灌溉期的排水、停灌期的通風(fēng)和植物傳輸進(jìn)入人工濕地污水處理系統(tǒng),由此來提高BOD去除和氨氮硝化的效果。濕地植物也會(huì)通過根向根區(qū)轉(zhuǎn)移一部分氧。垂直流人工濕地與生物濾池的原理近似。它對(duì)懸浮物處理效果不好,這可能是由間歇配水造成短時(shí)間內(nèi)水力負(fù)荷提高造成的。通常情況下不單獨(dú)使用垂直流人工濕地,一般將它置于兩級(jí)水平潛流人工濕地之間,由前級(jí)水平潛流人工濕地完成懸浮物和BOD的去除及有機(jī)氮的氨化作用,垂直流人工濕地完成氨氮的硝化作用,后一級(jí)水平潛流人工濕地完成反硝化作用。垂直流人工濕地系統(tǒng)節(jié)約建設(shè)土地面積,利于脫氮、除磷,而且污水處理效果穩(wěn)定,單位面積處理效率高,硝化能力高于水平潛流人工濕地。垂直流人工濕地具有相對(duì)較少的死區(qū),如果進(jìn)水分布均勻,對(duì)水體的復(fù)氧有一定的作用,獨(dú)特的布水過程中增加的空氣層以及人工濕地中的生物特別是微生物的代謝活動(dòng)所產(chǎn)生的熱量,為垂直潛流人工濕地在冬季的正常運(yùn)行創(chuàng)造了有利條件。但其對(duì)有機(jī)物的去除能力不如水平潛流人工濕地,建造條件要求較高,建造費(fèi)用也高,較易滋生蚊蠅,需要在氣候溫暖的地區(qū)建設(shè),目前應(yīng)用比水平潛流型人工濕地少。垂直流人工濕地主要優(yōu)點(diǎn)在于:(1)存在污染物高效處置且效果穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì);(2)該方案同時(shí)也具備較高的單位處理效率,相比較于水平潛流人工濕地來說,具有較高的硝化能力;(3)此種方式不需占用過多的土地資源。在實(shí)際運(yùn)行過程中,也暴露出如下缺點(diǎn):(1)相較于人工濕地與水平潛流人工濕地,垂直流人工濕地具有較高的建設(shè)投資費(fèi)用;(2)管理相對(duì)難于表面流人工濕地;(3)應(yīng)用區(qū)域比較局限,僅適合溫暖地區(qū)使用,不適合寒冷地區(qū)應(yīng)用;(4)有滋生蚊蠅可能性;(5)有機(jī)物的去除能力不如水平潛流人工濕地。綜合對(duì)比了3種人工濕地污水處理方案的主要技術(shù)指標(biāo)。水平潛流人工濕地相對(duì)于表面流人工濕地具有水力負(fù)荷和污染負(fù)荷較大、受氣候條件影響較小、且衛(wèi)生條件較好等優(yōu)點(diǎn);雖然水平潛流人工濕地相比于垂直流人工濕地來說對(duì)污水氨氮的硝化和除磷的效果略低,但該工藝技術(shù)較為成熟,基建及運(yùn)行費(fèi)用較低,管理和維修較為簡(jiǎn)單,對(duì)管理人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)要求不高。因此,選用水平潛流人工濕地作為本項(xiàng)目人工濕地污水生態(tài)處理的主要工藝。

4人工濕地設(shè)計(jì)

4.1人工濕地處理工藝確定

近些年來,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)濕地與城市污水凈化之間關(guān)系展開了一系列研究,得出了將濕地作為低廉、低能耗且高效的處理城市污水方法,并先后在多個(gè)城市開展試驗(yàn)得到證實(shí),在實(shí)際應(yīng)用中取得顯著效果。其中以利用天然和半天然濕地系統(tǒng)來處理城市污水處理廠出水最為普遍。在美國,污水與濕地之間的組合形式主要包括:(1)處理水進(jìn)入天然濕地處置;(2)利用天然濕地進(jìn)行三級(jí)處理;(3)利用處理水修復(fù)、重建濕地等。上述幾種形式的主要目的都在于利用濕地生態(tài)系統(tǒng)來充分利用水和水中的營養(yǎng)物。在美國已有數(shù)十個(gè)大型天然濕地用于城市污水處理廠二級(jí)處理水的深度凈化。國外學(xué)者還研究了濕地系統(tǒng)中多種挺水植物對(duì)BOD5、CODcr、SS、N和P的去除能力,發(fā)現(xiàn)蘆葦?shù)木C合去除能力最佳。在20世紀(jì)的70~80年代期間,我國針對(duì)城市污水濕地問題陸續(xù)開展相關(guān)技術(shù)項(xiàng)目,并得出多種有效的凈化工藝方法,建立規(guī)模不同的示范工程。研究發(fā)現(xiàn),采用蘆葦濕地系統(tǒng)的策略,對(duì)進(jìn)一步降低污水中的有機(jī)污染物,凈化水系統(tǒng),降低N、P等營養(yǎng)物,降低重金屬等都具有顯著效果。作為一項(xiàng)投資較少且見效快的項(xiàng)目,蘆葦濕地系統(tǒng)同時(shí)具備后期維護(hù)運(yùn)行成本低、操作方法相對(duì)較為便捷的優(yōu)點(diǎn),是對(duì)城市污水進(jìn)行二次處理及利用的一種有效方法。對(duì)于濕地常用工藝類型進(jìn)行分析不難發(fā)現(xiàn),可分為表面流濕地和潛流濕地2種?,F(xiàn)階段城市二級(jí)處理水深度凈化技術(shù),普遍采用水平潛流濕地工藝。鑒于此,本項(xiàng)目研究方法也采用水平潛流濕地。本項(xiàng)目人工濕地生態(tài)修復(fù)工程完工后,應(yīng)開展生態(tài)環(huán)境效益評(píng)估。針對(duì)工程近、遠(yuǎn)期目標(biāo),應(yīng)補(bǔ)充階段性生態(tài)環(huán)境效益評(píng)估。生態(tài)環(huán)境效益評(píng)估采用定性和定量相結(jié)合的方法,對(duì)本項(xiàng)目生物多樣性保護(hù)、水質(zhì)凈化效益、水土保持與護(hù)岸等生態(tài)環(huán)境效益進(jìn)行評(píng)估。

4.2生物多樣性保護(hù)效益評(píng)估

生物多樣性保護(hù)效益包括人工濕地生態(tài)修復(fù)工程自身的生物多樣性保護(hù)效益和對(duì)整個(gè)河道的生物多樣性保護(hù)效益。人工濕地生態(tài)修復(fù)工程自身的生物多樣性保護(hù)效益通過濕地生態(tài)修復(fù)面積、修復(fù)區(qū)新增物種數(shù)、生物多樣性指數(shù)等指標(biāo),利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法或打分法進(jìn)行定量或半定量評(píng)估。本項(xiàng)目實(shí)施后對(duì)河道的生物多樣性保護(hù)效益評(píng)估包括對(duì)河道水生植物、魚類棲息地、水鳥棲息地保護(hù)等進(jìn)行定性或半定量的評(píng)估。

4.3水體凈化效益評(píng)估

對(duì)水體中COD、氮、磷的凈化量和凈化效率進(jìn)行主要估算。河道是個(gè)半開放體系,其水體凈化效益較難定量評(píng)估,故通常以單項(xiàng)工程來實(shí)施對(duì)進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)控制。本項(xiàng)目采用人工濕地生態(tài)修復(fù)工藝,其污染物去除效果由進(jìn)出水指標(biāo)及處理污水規(guī)模進(jìn)行估算。其中COD、TN、TP作為主要污染物去除指標(biāo),其每年污染物減少量為:COD:438t/a;TN:291t/a;TP:18.3t/a;HN3-H:109.5t/a?;诖搜芯浚擁?xiàng)目社會(huì)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)不高,但存在個(gè)體矛盾沖突的現(xiàn)象?;谏鲜鲭[患,已經(jīng)采取對(duì)應(yīng)防范風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策,盡可能地消除潛在風(fēng)險(xiǎn)。不可否認(rèn),實(shí)施后的效果一定程度上是取決于防范措施的執(zhí)行力度的。本項(xiàng)目的建設(shè)不僅對(duì)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)荒地等進(jìn)行整理,恢復(fù)其生態(tài)功能,形成人工濕地,使項(xiàng)目具有生態(tài)、水質(zhì)改善、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等多種效益。在項(xiàng)目實(shí)施后,對(duì)改善郊區(qū)生態(tài)環(huán)境及濁漳河河道水質(zhì)有極大的促進(jìn)作用。

篇3

(漳衛(wèi)南運(yùn)河邯鄲河務(wù)局河北邯鄲056001)

【摘要】針對(duì)衛(wèi)河邯鄲段水質(zhì)現(xiàn)狀及水資源利用存在的問題,從水資源系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)互動(dòng)協(xié)調(diào)的角度出發(fā),提出了該河段生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)模式。選取金灘鎮(zhèn)順道店典型試驗(yàn)區(qū),選取利用氧化塘、生物膜、浮島、人工濕地、水生植物、水生動(dòng)物凈化水體等修復(fù)技術(shù)方案,論證了衛(wèi)河邯鄲段生態(tài)演替式水體修復(fù)模式的合理性。

關(guān)鍵詞 水體污染;生態(tài)演替式;水體修復(fù)

EcologicalSuccession-typeWaterRestorationTechnologyinHandanReachofWeiRiver

LiuYa-feng

(HandanManagementBureauofSouthZhangweiCanalHandanHebei056001)

【Abstract】AimingattheexistingproblemsofthewaterqualityandwaterresourcesutilizationofHandanreachofWeiRiver,ecologicalsuccession-typewaterrestorationtechnologywasdiscussedfromthewatersystemandecologicalsystempointofview.Asatypicalexperimental,thetechnologiesofoxidationpond,biofilm,floatingisland,artificialwetland,aquaticandaquaticplantwereusedinJintanTown.Thetestresultsshowthatecologicalsuccession-typewaterrestorationtechnologyinHandanReachofWeiRiverisReasonable.

【Keywords】Waterpollution;Ecologicalsuccession-type;Waterrestoration

面對(duì)日趨嚴(yán)峻的水資源情勢(shì),世界各國均把污水截流、廢水達(dá)標(biāo)排放和控制排污總量作為河道整治的首要措施。海河水利委員會(huì)及衛(wèi)河沿岸各級(jí)政府不斷加大污水治理力度,控制進(jìn)入河道的污染物,實(shí)施截污工程,對(duì)河流水質(zhì)改善起到了巨大的作用。但由于歷史的原因,眾多規(guī)模較小的排污口無法納入到截污工程之中,零散分布的點(diǎn)源污染和大范圍的農(nóng)業(yè)面源污染往往直接入河,未經(jīng)處理的污水順河排向下游,造成下游水體污染、臭氣彌漫,嚴(yán)重影響了周邊環(huán)境以及當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ia(chǎn)和生活。由于點(diǎn)源污染、面源污染在漳衛(wèi)南水系極為嚴(yán)重,僅僅靠控源來治理河水污染是不夠的,因此,強(qiáng)化水體的自凈能力,對(duì)河道污水進(jìn)行原位或異位處理,成為河道污水修復(fù)的重要措施之一。

1.水質(zhì)現(xiàn)狀及水資源利用存在的問題

1.1水質(zhì)現(xiàn)狀。

近年來,由于衛(wèi)河邯鄲段上游入境水量的減少和沿途污水大量匯入,致使該河段水體感官性狀極差,水體呈黃褐色并伴有惡臭。該河段設(shè)有留固和龍王廟兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),檢測(cè)結(jié)果表明,水質(zhì)類別均為大于Ⅴ類。其主要污染物質(zhì)為氨氮、CODMn、CODCr、BOD5、揮發(fā)酚等,超標(biāo)倍數(shù)分別為5.2、2.7、2.8、1.0、1.4。河段內(nèi)水體已經(jīng)完全喪失了其使用功能。

1.2水資源利用存在的問題。

邯鄲市多年平均衛(wèi)河水利用量為1336萬m3,多年平均利用率僅為1.71%。衛(wèi)河水資源利用率低的原因很多,但其來水水質(zhì)差、不能直接大量應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是其主要原因之一。衛(wèi)河水質(zhì)的嚴(yán)重污染不僅直接影響了沿河兩岸經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,而且對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境造成了不利影響,因此,改善衛(wèi)河水質(zhì),是改善衛(wèi)河流域生態(tài)環(huán)境和提高衛(wèi)河水資源利用率,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)河流域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

2.修復(fù)及利用工程模式

針對(duì)衛(wèi)河水質(zhì)現(xiàn)狀及水資源利用存在的問題,綜合考慮國內(nèi)外水體修復(fù)技術(shù)及實(shí)踐,提出衛(wèi)河邯鄲段水體修復(fù)工程模式。

2.1生態(tài)演替式水體修復(fù)。

生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)是利用培育的植物、動(dòng)物或培養(yǎng)接種的微生物的生命活動(dòng),對(duì)水體污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用,從而使水體得到凈化的技術(shù),同時(shí)可將綠化環(huán)境及景觀改善結(jié)合起來,創(chuàng)造人與自然融合的優(yōu)美環(huán)境。結(jié)合本河段特點(diǎn),利用衛(wèi)河防洪堤內(nèi)外廢棄河道和堤內(nèi)分布低洼灘地,如順道店廢棄河段、金灘鎮(zhèn)廢棄河段等建立生態(tài)演替式水體修復(fù)工程,對(duì)河道水體進(jìn)行逐級(jí)修復(fù)。

2.2溝渠濕地控制面源污染。

衛(wèi)河邯鄲段處于平原地區(qū),農(nóng)業(yè)是該地區(qū)的主要經(jīng)濟(jì)命脈,農(nóng)藥、化肥和養(yǎng)殖業(yè)形成的面源污染是該地區(qū)的主要污染源之一,汛期徑流將其直接帶入河道,造成河水污染。為此,在防洪堤外1Km范圍內(nèi)建立排水溝網(wǎng),溝內(nèi)種植植物,形成溝渠濕地,將汛期徑流滯蓄在溝渠濕地內(nèi),進(jìn)行初步凈化,然后集中排入河道或引入堤內(nèi)的生態(tài)演替式水體修復(fù)工程。

2.3邯鄲市生態(tài)水網(wǎng)蓄水利用。

為提高邯鄲市對(duì)衛(wèi)河水資源的利用率,可通過提水泵站,在非灌溉季節(jié)向邯鄲東部生態(tài)水網(wǎng)蓄水。主要工程有:(1)軍留泵站,向東風(fēng)渠供水;(2)岔河咀泵站,向小引河供水;(3)路莊泵站,向民有干渠供水。為保證邯鄲市生態(tài)水網(wǎng)水質(zhì)及生態(tài)環(huán)境,在引水渠首建造2~3Km長(zhǎng)的生態(tài)演替式水體修復(fù)工程,水體經(jīng)修復(fù)后再引入生態(tài)水網(wǎng)。

3.生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)

由于衛(wèi)河水體污染嚴(yán)重,衛(wèi)河水利用的關(guān)鍵是水體的修復(fù)凈化,因此,本文針對(duì)生態(tài)演替式水體修復(fù)工程技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研究。

3.1修復(fù)目標(biāo)。

(1)針對(duì)衛(wèi)河下游河道水質(zhì)污染現(xiàn)狀,綜合考慮處理工藝的有效性、長(zhǎng)效性、經(jīng)濟(jì)性和生態(tài)兼容性等,將各種處理技術(shù)合理結(jié)合,充分發(fā)揮各種技術(shù)的優(yōu)越性,對(duì)河道污染水體進(jìn)行處理,力求持續(xù)發(fā)揮和強(qiáng)化河流自身的凈化能力,減少能源消耗和二次污染,同時(shí)與親水景觀建設(shè)結(jié)合,使處理工藝親切自然,更富人性化。

(2)通過水體修復(fù),消除爭(zhēng)氧物質(zhì),穩(wěn)定水體的高溶氧狀態(tài),快速培植優(yōu)勢(shì)好氧微生物,打造生態(tài)基礎(chǔ),并通過水生動(dòng)、植物定向培養(yǎng)、建立起人工生態(tài),通過人工生態(tài)向自然生態(tài)演替,恢復(fù)水體生物多樣性,并充分利用自然系統(tǒng)的循環(huán)再生、自我修復(fù)等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。

3.2技術(shù)要素。

衛(wèi)河邯鄲段生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)包括氧化塘技術(shù)、生物膜對(duì)水體的凈化作用、浮島的凈化作用、水生植物凈化景觀化應(yīng)用、水生動(dòng)物凈化水體、人工濕地等。在本工程應(yīng)用中,根據(jù)水體污染程度,水體環(huán)境資源現(xiàn)狀等考慮選用不同的技術(shù)組合,以呈現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

(1)氧化塘。

典型區(qū)氧化塘設(shè)置厭氧塘和兼性塘。厭氧塘內(nèi)依靠厭氧菌的代謝功能,使有機(jī)底物得到降解。兼性塘從上到下分為三層:上層好氧區(qū)、中層兼性區(qū)、塘底厭氧區(qū)。

(2)生物膜。

生物膜技術(shù)通過在固定支架上設(shè)置生物填料,為參與污染物凈化的微生物、原生動(dòng)物、小型浮游動(dòng)物等提供附著生長(zhǎng)條件,使大量參與污染物凈化的生物在此生長(zhǎng)。由于其固著生長(zhǎng)而不易被大型水生動(dòng)物和魚類吞食,使單位體積的水體中生物數(shù)量成幾何級(jí)數(shù)增加,可強(qiáng)化河湖水體的凈化能力。

(3)浮島。

本工程的浮島是一種像筏子的人工浮體,在上邊栽培一些美人蕉之類的植物,漂浮在水面。人工浮島的水質(zhì)凈化針對(duì)富營養(yǎng)化的水質(zhì),利用生態(tài)工程學(xué)原理,降解、吸收水中的COD、氮、磷等。

(4)水生植物。

水生植物技術(shù)將生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能應(yīng)用于水質(zhì)凈化,充分利用自然凈化與水生植物系統(tǒng)中各類水生生物間功能上相輔相成的協(xié)同作用來凈化水質(zhì),在水體中適當(dāng)布置既有觀賞價(jià)值又有凈化功能的浮水植物和挺水植物,使水體不僅具有自然風(fēng)貌的景觀,而且增強(qiáng)水體的生物凈化功能。

(5)水生動(dòng)物。

本項(xiàng)目水域面積大,存在許多有害昆蟲如蚊、蠅的滋生場(chǎng)所,水中投魚可攝食蚊子及其它昆蟲幼蟲,避免水域?qū)χ車h(huán)境造成的危害。此外,水體中投放適當(dāng)?shù)乃鷦?dòng)物可以有效的去除水體中富余營養(yǎng)物質(zhì),控制藻類生長(zhǎng),同時(shí)分泌促絮凝物質(zhì),使湖水中懸浮物質(zhì)絮凝,促使水體變清。

(6)人工濕地。

在人工設(shè)計(jì)和監(jiān)督管理下,人工水面濕地去污效果優(yōu)于自然濕地系統(tǒng),項(xiàng)目綜合采用人工水面濕地技術(shù)和潛流濕地利用技術(shù)。水面濕地系統(tǒng)的污染水體在濕地的表面流動(dòng),水位較淺,通過生長(zhǎng)在植物水下部分的莖、竿上的生物膜來去除污水中的大部分有機(jī)污染物。潛流濕地系統(tǒng)的污水在濕地床內(nèi)部流動(dòng),利用填料表面生長(zhǎng)的生物膜、豐富的植物根系及表層土和填料截留的作用來凈化污水,水位較深,具有保溫性能好,處理效果受氣候影響小,衛(wèi)生條件較好的特點(diǎn)。

4.應(yīng)用實(shí)例

4.1項(xiàng)目區(qū)選擇。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查,選擇大名縣金灘鎮(zhèn)順道店村附近的廢棄河段。試驗(yàn)河段位于衛(wèi)河右岸防洪堤內(nèi)側(cè),長(zhǎng)2.6Km,寬60~150m。

4.2生態(tài)處理系統(tǒng)工程布置。

處理系統(tǒng)由12個(gè)池段組成,工程逐級(jí)布置如下:

(1)1號(hào)池為厭氧塘兼做沉淀池。設(shè)計(jì)水深4m,由泵站出水池底孔進(jìn)水,其末端為表流陡坎出水,曝氣復(fù)氧,進(jìn)入2號(hào)池。

(2)2號(hào)、3號(hào)池均為兼性氧化塘。設(shè)計(jì)水深1.5m,2號(hào)池通過底流出水進(jìn)入3號(hào)池,3號(hào)池表流出水曝氣后進(jìn)入4號(hào)池。

(3)4號(hào)池為人工浮床塘(下設(shè)生物膜)。設(shè)計(jì)水深1.5m,以浮床為介質(zhì),種植美人蕉水生植物,并在浮床底部進(jìn)行生物掛膜,表流出水后進(jìn)入5號(hào)池。

(4)5號(hào)池為植物塘。本塘塘面較寬,設(shè)計(jì)水深1.5m,以睡蓮等浮水植物為主,出水后進(jìn)入6號(hào)池。

(5)6號(hào)池也為植物塘。設(shè)計(jì)水深1.0m,以水蔥等挺水植物為主,底流出水后進(jìn)入7號(hào)池。

(6)7號(hào)池為魚塘。設(shè)計(jì)水深2.4m,出水后進(jìn)入8號(hào)池。

(7)8號(hào)池、9號(hào)池為表流濕地,設(shè)計(jì)水深1.0m,主要種植蘆葦?shù)龋琢鞒鏊筮M(jìn)入10號(hào)池。

(8)10號(hào)池為潛流濕地,設(shè)計(jì)水深0.3m,共分成72個(gè)單元,由中間雙線渠供水,由兩側(cè)集水渠出水后進(jìn)入11號(hào)池。

(9)11號(hào)池仍為表流濕地,種植挺水植物,出水后進(jìn)入12號(hào)蓄水池。

4.3經(jīng)濟(jì)分析。

本工程日處理水量8.4萬m3,考慮到水位變化等因素影響,取0.7的折扣系數(shù),經(jīng)濟(jì)運(yùn)行期按10年計(jì),則經(jīng)濟(jì)運(yùn)行期內(nèi)可處理水量21462萬m3。經(jīng)投資測(cè)算,單方水處理價(jià)格為0.19元/m3,明顯低于污水處理廠的污水處理成本。因此,采用生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)來處理河流污水,在經(jīng)濟(jì)上是合理的。

5.結(jié)論

篇4

 

1. 建設(shè)生態(tài)水利工程的必要性

 

水利工程指具有防洪、排澇、河道整治、發(fā)電、灌溉、供水、航運(yùn)、生態(tài)環(huán)境等單一功能或多種功能的興利除害的工程,這就是傳統(tǒng)的水利工程。傳統(tǒng)的水利工程規(guī)劃規(guī)劃主要對(duì)象是水文系統(tǒng),往往忽視生命系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來風(fēng)險(xiǎn)等問題。生態(tài)水利,就是按照生態(tài)學(xué)原理,遵循生態(tài)平衡規(guī)律的法則和要求建立起來的滿足良性循環(huán)和可持續(xù)利用的水利體系,生態(tài)水利工程不僅需要滿足工程本身的生態(tài)規(guī)劃要求,又要滿足整個(gè)流域水系的生態(tài)要求,或者說在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí),兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是:對(duì)于新建工程,是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)(如防洪、河道整治工程),兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對(duì)于已建工程,則是對(duì)于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)和環(huán)境立法和資源管理一起,成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段。建設(shè)人類美好的生存環(huán)境和社會(huì)持續(xù)發(fā)展,需要生態(tài)水利工程。

 

2. 當(dāng)前生態(tài)水利工程工作面臨的困難

 

2.1 生態(tài)水利工程規(guī)劃缺乏基于不同區(qū)域的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃方法。

 

生態(tài)水利工程對(duì)于工程的服務(wù)目標(biāo)具有明顯的地域性區(qū)別,因?yàn)閷?duì)于不同地區(qū)的生態(tài)環(huán)境來說它們都具有自己的特點(diǎn),所以生態(tài)水利工程每個(gè)地區(qū)也應(yīng)該具有不同的特點(diǎn),必須因地制宜的進(jìn)行規(guī)劃。對(duì)于我國的生態(tài)水利工程建設(shè)來說也有了一些大體的方法和規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn),但是對(duì)于不同地區(qū)的工程來說就沒有具體的規(guī)劃指標(biāo)和參考模式。因此,對(duì)于我國現(xiàn)階段的生態(tài)水利工程的規(guī)劃和建設(shè)來說還具有很大的問題,最主要的就是缺乏針對(duì)于不同地區(qū)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)的把握以及因地制宜的不同規(guī)劃方案。

 

2.2 生態(tài)水利工程規(guī)劃工作的目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)的確定比較難。

 

對(duì)于生態(tài)水利工程來說其建設(shè)的目標(biāo)和任務(wù)與原有單一的水利工程建設(shè)來說有所不同,它更加注意維護(hù)和保證生態(tài)環(huán)境的健康和發(fā)展,主要任務(wù)和目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)人類和生態(tài)系統(tǒng)的和諧相處。所以基于這種特殊的任務(wù),生態(tài)水利工程建設(shè)的第一步就是確定好規(guī)劃的目標(biāo)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于工程要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)都要有一個(gè)具體的量化。目前我國的生態(tài)保護(hù)工作的目標(biāo)還都處于定向描述的階段,沒有明確的目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn),也沒有具體量化的一些要求,所以這也就給工程的預(yù)期目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)以及工程的建設(shè)質(zhì)量都帶來了一定的困難。

 

2.3 生態(tài)水利工程規(guī)劃缺少生態(tài)水文測(cè)驗(yàn)資料。

 

對(duì)于工程的建設(shè)來說,一些前期必備的資料是必不可少的,生態(tài)水利工程建設(shè)依然如此。生態(tài)水文的測(cè)驗(yàn)資料是生態(tài)水利工程規(guī)劃的關(guān)鍵和重要參考內(nèi)容。如果不能從水文測(cè)驗(yàn)站的觀測(cè)資料去分析水文過程對(duì)生態(tài)過程的正負(fù)影響機(jī)理,就很難基于生態(tài)系統(tǒng)的自組織規(guī)律尋求生態(tài)水利工程的規(guī)劃理論、方法與技術(shù)參數(shù)。當(dāng)前,我國水文測(cè)驗(yàn)工作相對(duì)落后,水文測(cè)驗(yàn)站還不能適應(yīng)當(dāng)前生態(tài)水利工程規(guī)劃對(duì)資料的需求。有關(guān)生態(tài)水文站方面的規(guī)劃與布局在我國還未正式開展,國內(nèi)也少有報(bào)道,不過我國已經(jīng)提高了對(duì)這方面工作的重視程度,經(jīng)過一段時(shí)間的努力也會(huì)有一定的發(fā)展的。

 

2.4 生態(tài)水利工程規(guī)劃技術(shù)人才匱乏。

 

不管對(duì)于什么類型的工程來說,人才都是工程建設(shè)中必不可少的關(guān)鍵組成部分。實(shí)現(xiàn)生態(tài)水利工程是水利工程和生態(tài)學(xué)的有機(jī)結(jié)合,需要生態(tài)水利工程的規(guī)劃人員不僅具備水利工程規(guī)劃的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),還要具備生態(tài)保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)學(xué)的理論和知識(shí)。以往的人才培養(yǎng)目標(biāo)和方向,使兩者分屬于不同的學(xué)科與專業(yè),具有兩方面綜合知識(shí)和規(guī)劃能力技術(shù)人才匱乏,加之生態(tài)水利工程的實(shí)踐活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)缺乏,可以參考與借鑒的規(guī)劃項(xiàng)目有限,難以保證生態(tài)水利工程的規(guī)劃水平和質(zhì)量。

 

3. 生態(tài)水利工程基本規(guī)劃原則

 

3.1 工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則。

 

(1)生態(tài)水利工程是一種綜合性工程,既要滿足人類的需求,同時(shí)也要考慮可持續(xù)發(fā)展的要求。另外,生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理,也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律,以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。

 

(2)從生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)上分析,應(yīng)準(zhǔn)尋風(fēng)險(xiǎn)小效益大的基本原則,由于生態(tài)系統(tǒng)的演變方向是隨機(jī)的,生態(tài)水利工程規(guī)劃具有一定的風(fēng)險(xiǎn),這需要在規(guī)劃規(guī)劃中進(jìn)行方案比選,更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。另外,應(yīng)該合理的利用生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)能力,力爭(zhēng)以最小的投入獲得最大收獲的規(guī)劃路線。

 

3.2 生態(tài)系統(tǒng)自我規(guī)劃、自我恢復(fù)原則。

 

生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能是其重要特征。生態(tài)學(xué)用自組織功能來解釋物種分布的豐富性現(xiàn)象,也用來說明食物網(wǎng)隨時(shí)間的發(fā)展過程。生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇,也就是說某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種,能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn),尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。在這種情況下,生境就可以支持一個(gè)能具有足夠數(shù)量并能進(jìn)行繁殖的種群。自組織功能原理與達(dá)爾文的進(jìn)化論有相似之處,只是研究的尺度不同而已。達(dá)爾文的進(jìn)化論研究是在地球生物圈所有種群的尺度上進(jìn)行的,而自組織功能是在生態(tài)系統(tǒng)中種群之間發(fā)生的。依靠生態(tài)系統(tǒng)自規(guī)劃、自組織功能,可以由自然界選擇合適的物種,形成合理的結(jié)構(gòu),從而完成規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)規(guī)劃。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明,人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半。

 

3.3 景觀尺度及整體性原則。

 

(1)河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長(zhǎng)期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行,而不是在小尺度、短時(shí)期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低,而且成功率也低。所謂“整體性”是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā),掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用,提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法,而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問題,也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。

 

(2)同時(shí),必須重視水域和生態(tài)環(huán)境的易變性、流動(dòng)性和隨機(jī)性的特點(diǎn),表現(xiàn)為流量、水位和水量的水文周期變化和隨機(jī)變化,也表現(xiàn)為河流淤積與侵蝕的交替變化造成河勢(shì)的擺動(dòng)。這些變化決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時(shí)間與空間中擴(kuò)展或收縮的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)的變化范圍從生境受到限制時(shí)期的高度臨界狀態(tài)到生境擴(kuò)張時(shí)期的冗余狀態(tài)。

 

(3)再者,要考慮生境邊界的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展問題。由于動(dòng)物遷徙和植物的隨機(jī)擴(kuò)散,生境邊界也隨之發(fā)生動(dòng)態(tài)變動(dòng)。

 

(4)最后,河流生態(tài)修復(fù)的時(shí)間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程。每一個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)都有它自己的歷史。需要對(duì)歷史資料進(jìn)行收集、整理,以掌握長(zhǎng)時(shí)間尺度的河流變化過程與生態(tài)現(xiàn)狀的關(guān)系。河流生態(tài)修復(fù)長(zhǎng)期的工作。有研究指出,濕地重建或修復(fù)需要大約15到20年的時(shí)間。因此對(duì)于河流生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目要有長(zhǎng)期準(zhǔn)備,同時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)和管理。

 

3.4 反饋調(diào)整式規(guī)劃原則。

 

3.4.1 生態(tài)系統(tǒng)的成長(zhǎng)是一個(gè)過程,河流修復(fù)工程需要時(shí)間。從長(zhǎng)時(shí)間尺度看,自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬年時(shí)間。進(jìn)化的趨勢(shì)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、生物群落多樣性、系統(tǒng)有序性及內(nèi)部穩(wěn)定性都有所增加和提高,同時(shí)對(duì)外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。從較短的時(shí)間尺度看,生態(tài)系統(tǒng)的演替,即一種類型的生態(tài)系統(tǒng)被另一種生態(tài)系統(tǒng)所代替也需要若干年的時(shí)間,期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實(shí)的。

 

3.4.2 生態(tài)水利工程規(guī)劃主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),力求最終形成一個(gè)健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項(xiàng)目按照規(guī)劃執(zhí)行以后,就開始了一個(gè)自然生態(tài)演替的動(dòng)態(tài)過程。這個(gè)過程并不一定按照規(guī)劃預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展,可能出現(xiàn)多種可能性。最理想狀態(tài)應(yīng)是沒有外界脅迫的自然生態(tài)演進(jìn)狀態(tài)。在河流生態(tài)修復(fù)工程中,恢復(fù)到未受人類干擾的河流原始狀態(tài)往往是不可能的,可以理解這種原始狀態(tài)是自然生態(tài)演進(jìn)的極限狀態(tài)上限。如果沒有生態(tài)修復(fù)工程,在人類活動(dòng)的脅迫下生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)一步惡化,這種狀態(tài)則是極限狀態(tài)的下限。在這兩種極限狀態(tài)之間,生態(tài)修復(fù)存在著多種可能性。針對(duì)具體一項(xiàng)生態(tài)修復(fù)工程實(shí)施以后,一種理想的可能是:監(jiān)測(cè)到的各生態(tài)變量是現(xiàn)有科學(xué)水平可能達(dá)到的最優(yōu)值,表示生態(tài)演進(jìn)的趨勢(shì)是理想的。另一種差的情況是,監(jiān)測(cè)到的各生態(tài)變量是人們可接受的最低值。在這兩種極端狀態(tài)之間,形成了一個(gè)包絡(luò)圖。一項(xiàng)生態(tài)修復(fù)工程實(shí)施后的實(shí)際狀態(tài)都落在這個(gè)包絡(luò)圖中間。

 

3.4.3 意識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)都不是靜止的,在時(shí)間與空間上常具有不確定性。除了自然系統(tǒng)的演替以外,人類系統(tǒng)的變化及干擾也導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整。這種不確定性使生態(tài)水利工程規(guī)劃不同于傳統(tǒng)工程的確定性規(guī)劃方法,而是一種反饋調(diào)整式的規(guī)劃方法。是按照“規(guī)劃-執(zhí)行(包括管理)-監(jiān)測(cè)-評(píng)估-調(diào)整”這樣一種流程以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個(gè)流程中,監(jiān)測(cè)工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測(cè)工作包括生物監(jiān)測(cè)和水文觀測(cè)。這就需要在項(xiàng)目初期建立完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)。依靠完整的歷史資料和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),進(jìn)行階段性的評(píng)估。

 

3.4.4 評(píng)估的內(nèi)容是河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢(shì)。常用的方法是參照比較方法,一種是與自身河流系統(tǒng)的歷史及項(xiàng)目初期狀況比較,一種是與自然條件類似但未進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流比較。評(píng)估的結(jié)果不外乎有幾種可能:

 

(1)生態(tài)系統(tǒng)大體按照預(yù)定目標(biāo)演進(jìn),不需要規(guī)劃變更;

 

(2)需要局部調(diào)整規(guī)劃,適應(yīng)新的狀況;

 

(3)原來制定的目標(biāo)需要重大調(diào)整,相應(yīng)進(jìn)行規(guī)劃。

 

4. 結(jié)束語

 

生態(tài)水利工程是一門將生態(tài)學(xué)和工程學(xué)很好的結(jié)合在一起的一門學(xué)科,也是將人與自然和諧相處的思想很好的運(yùn)用于實(shí)際的學(xué)科。因此在生態(tài)水利工程的規(guī)劃過程中,提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣?huì)各界的廣泛參與,通過對(duì)話、協(xié)商,以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合,提高規(guī)劃的科學(xué)性。

篇5

關(guān)鍵詞:河道水環(huán)境;治理工程;多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù);應(yīng)用

1多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)概述

多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)是水環(huán)境治理的一種新型模式,結(jié)合該技術(shù)的應(yīng)用,在水環(huán)境的綜合治理中,需要對(duì)治理技術(shù)的實(shí)際要求進(jìn)行全面的了解,并結(jié)合統(tǒng)籌管理的實(shí)際基礎(chǔ),完善各方面的管理體系,讓水環(huán)境治理實(shí)現(xiàn)整體的提升。在管理體系中,需要讓河道水環(huán)境實(shí)現(xiàn)開源節(jié)流,充分滿足內(nèi)源控制的實(shí)際要求。如何對(duì)水環(huán)境進(jìn)行凈化處理,也是非常關(guān)鍵的一點(diǎn)。在河道水環(huán)境的分流管理中,需體現(xiàn)出管理體系的整體性,促進(jìn)該技術(shù)的發(fā)揮[1]。

2河道水環(huán)境治理工程中多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用

2.1外源污染的控制

在暴雨初期,雨水的水質(zhì)污染要比生活污水更加嚴(yán)重。因此單純控制點(diǎn)源的水污染,并不能確保從根本上改善河道水的整體質(zhì)量。需要從多個(gè)方面對(duì)外源污染展開控制,做好對(duì)河道水環(huán)境的修復(fù)。雨水原位自動(dòng)化凈化設(shè)備有著非常顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),是一種工程化處理技術(shù)[2]。對(duì)雨水的處理性能是突出的,可以滿足改善河道水環(huán)境的一些要求。該技術(shù)采取超低壓膜過濾技術(shù),滿足系統(tǒng)的處理要求,同時(shí)應(yīng)用緊湊獨(dú)立的系統(tǒng)也是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),需要以高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。在雨水原位自動(dòng)化處理后,提供足夠的過濾面積。這樣可以對(duì)雨水污染采取截污措施,也能保證設(shè)備足夠的過水能力。結(jié)合現(xiàn)有的系統(tǒng),如何最大程度上控制截污的積累是非常關(guān)鍵的問題,在人工維護(hù)的時(shí)候,要嚴(yán)格進(jìn)行河道末端的處理,將盡可能多的污染物進(jìn)行過濾以后,可以讓河道水環(huán)境得到清潔處理。對(duì)于一些沒有排入到管網(wǎng)的雨水,則可進(jìn)入駁岸直流系統(tǒng)。自然河岸具備可滲透性,可減少對(duì)河道水環(huán)境的污染。如何讓河道水體得到清潔也很關(guān)鍵,原駁岸技術(shù)主要關(guān)注水系防洪以及水運(yùn)的措施。而新的駁岸技術(shù),使用很多的植被可以起到穩(wěn)定水土以及增加水岸景觀的作用,可再生生態(tài)駁岸,建設(shè)各類的生物棲息地以及生物走廊,可讓水域具備更強(qiáng)的自凈能力。在城鄉(xiāng)的河道水環(huán)境生態(tài)駁岸建設(shè)中,可營造出復(fù)合型的生物生態(tài)系統(tǒng),需對(duì)污染進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

2.2內(nèi)源污染的控制

底泥是河道的外源污染在進(jìn)入河道以后,不斷積累沉淀后形成的,對(duì)河道水環(huán)境的水質(zhì)造成一定的影響,在對(duì)外源污染展開有效控制的基礎(chǔ)上,底泥中不斷積累氮磷以及重金屬,會(huì)逐漸在河道水環(huán)境中釋放,對(duì)河道水環(huán)境造成二次污染??梢圆扇C(jī)械清淤以及生物酶修復(fù)技術(shù)相結(jié)合的方式,將生物技術(shù)與物理技術(shù)結(jié)合起來,對(duì)底泥的清除有非常顯著的效果。在對(duì)底泥展開機(jī)械化清理的時(shí)候,對(duì)河道水環(huán)境以及底泥理化性質(zhì)有著一定要求。由于底泥處理的成本高,因此在很大程度上,如何有效進(jìn)行改善處理更加重要的。此外在選擇底泥修復(fù)的技術(shù)類型時(shí),還應(yīng)結(jié)合河道水環(huán)境的實(shí)際情況。在自然的情況下,可以提升微生物降解能力,無論成本還是效果都更加理想。

2.3人工凈化體系

外源污染進(jìn)入到河道水環(huán)境后,會(huì)使得河道水環(huán)境失去平衡狀態(tài),因此需要采取合適的方法對(duì)河道水環(huán)境進(jìn)行凈化處理。保證河道水環(huán)境的有序性以及完整性是其中關(guān)鍵,如何提升河道水環(huán)境的抵抗能力,也是亟需解決的問題。在對(duì)河道水環(huán)境實(shí)施凈化處理時(shí),可選擇微凈化水處理技術(shù),該技術(shù)是大規(guī)模的氣、液相界面技術(shù),通過采取超高壓的混合,在飽和的情況下產(chǎn)生大量的亞微米氧氣泡以及微米氧氣泡,產(chǎn)生非常顯著的氧化及殺菌消毒作用。

2.4水體自凈強(qiáng)化

河道水環(huán)境若是有足夠的自凈能力,那么水環(huán)境的恢復(fù)就會(huì)更加迅速。生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水體自身是有強(qiáng)化效果的,在河道水環(huán)境的實(shí)際修復(fù)工作中,需做好水體自凈化工作。水生植物群落河道水環(huán)境的管理中,不僅可以起到景觀效果,還可以輔助進(jìn)行水質(zhì)的維護(hù)。建立水生植物群落,幫助河道水環(huán)境維護(hù)好生態(tài)基礎(chǔ),這也是河道水環(huán)境水體修復(fù)以及生態(tài)恢復(fù)的核心。因此,需要了解河道水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的整體物質(zhì)能量,并做好對(duì)植物群落的科學(xué)構(gòu)建,讓河道水環(huán)境具備更強(qiáng)的自凈能力,這樣對(duì)污染也會(huì)有更強(qiáng)的抵抗能力,對(duì)于河道水環(huán)境的長(zhǎng)期維持是有一定幫助的?,F(xiàn)階段看水生植物以及水生動(dòng)物群落從整體上構(gòu)成了水環(huán)境的生態(tài)鏈,然后經(jīng)過降解以及轉(zhuǎn)移等作用,可以讓水中的污染物得到一定的處理,讓河道水環(huán)境保持在一個(gè)平衡的狀態(tài)下。

篇6

一、積極努力的投身于農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項(xiàng)目中。

我鄉(xiāng)XX年承擔(dān)的農(nóng)業(yè)綜合項(xiàng)目在山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行實(shí)施在我區(qū)是第一次,一沒有經(jīng)驗(yàn)可鑒,二沒有技術(shù)資料可查,因此我們邊干邊摸索,不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),經(jīng)過大家的齊心協(xié)力按時(shí)高質(zhì)量的完成給項(xiàng)目的建設(shè)任務(wù),并于XX年5月24日一次性通過市級(jí)機(jī)關(guān)部門的聯(lián)合驗(yàn)收。該項(xiàng)目共新修環(huán)山生產(chǎn)路18公里,新建200立方米水池13個(gè),建揚(yáng)水站5處,風(fēng)力揚(yáng)水設(shè)施2處,過水涵洞30座,鋪設(shè)pe管道13000米,整修標(biāo)準(zhǔn)地堰10公里。該工程的竣工受到了市區(qū)主要領(lǐng)導(dǎo)高度好評(píng),為項(xiàng)目實(shí)施村農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收奠定了基礎(chǔ)。由于該項(xiàng)目的出色完成,因此XX年度的農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項(xiàng)目又得以繼續(xù)在我鄉(xiāng)實(shí)施,工程于XX年10月15日開工,經(jīng)2個(gè)多月的努力,目前已完成總工程量的70%左右,13.6公里的環(huán)山生產(chǎn)路已全線貫通,規(guī)劃設(shè)計(jì)的15個(gè)蓄水池已完成14個(gè),整修標(biāo)準(zhǔn)地堰6公里,為XX年4月底全面竣工奠定了基礎(chǔ)。

二、較好地完成市財(cái)政招投標(biāo)項(xiàng)目的建設(shè)任務(wù)。

我鄉(xiāng)市財(cái)政招投標(biāo)項(xiàng)目為xx水庫配套3000米干渠維修工程,工程于XX年5月份動(dòng)工,7月份竣工。工程建設(shè)按受益村面積多少進(jìn)行分段以組織專業(yè)隊(duì)的形式施工,政府負(fù)責(zé)統(tǒng)一供料,水利站和包村干部負(fù)責(zé)技術(shù)施工,從而確保了該工程的順利實(shí)施。

三、認(rèn)真做好防汛工作。

進(jìn)入汛期后,我們按照要求和部署對(duì)各項(xiàng)水利工程設(shè)施和河道進(jìn)行了檢查和除險(xiǎn),在其中投資10萬多元完成了東峪河道護(hù)堤的除險(xiǎn)加固工程,共新建護(hù)堤1600余米,清理河道1.5公里。備齊各類防汛物資,組建了防汛搶險(xiǎn)隊(duì)預(yù)備隊(duì),實(shí)行24小時(shí)值班制度及時(shí)上報(bào)雨情、水情和汛情,從而確保了防汛工作的萬無一失。

四、完成了xx、xx水庫的注漿除險(xiǎn)工作。

由于XX年xx公路的全線整修,因此兩座的水庫的注將于10月底開始,10月24日結(jié)束,從注漿效果看,xx水庫滲漏段效果明顯,滲漏現(xiàn)象已根除。土泉水庫由于整個(gè)壩體骨料基本沖刷已空,雖然采取了多項(xiàng)措施但仍未達(dá)到注漿效果,隱患仍然存在。

五、扎扎實(shí)實(shí)地完成了水土保持生態(tài)修復(fù)工作。

水土保持生態(tài)修復(fù)工作XX年最后一年,我們?cè)趨^(qū)水保辦的具體指導(dǎo)下,按照實(shí)施方案的要求逐項(xiàng)逐項(xiàng)認(rèn)真落實(shí),無論是水保林的營造、封禁區(qū)的建設(shè)管護(hù),還是各類宣傳標(biāo)志牌的制作、標(biāo)語口號(hào)的書寫以及相關(guān)水利工程設(shè)施的建設(shè)等方面,都圓滿地完成了任務(wù),為我鄉(xiāng)打造生態(tài)之鄉(xiāng)的環(huán)境建設(shè)目標(biāo)創(chuàng)造了豐富的基礎(chǔ)條件。

六、其他工作方面。

一是完成了6個(gè)村的自來水工程,解決了XX余人的吃水困難問題;二是通過各種渠道籌措資金,在xx、xx、xx3個(gè)村各打深井一眼,從而解決了3個(gè)村吃水水源不足的問題;三是及時(shí)完成了地下水地表水的觀測(cè)上報(bào)和取水樣等各項(xiàng)日常業(yè)務(wù)工作。

XX年年的主要工作打算

一、全力以赴完成06萬年度農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項(xiàng)目的建設(shè)任務(wù),確保各項(xiàng)措施全面按時(shí)竣工,迎接驗(yàn)收。

二、利用今年水庫蓄水較多的有利條件,適時(shí)抓好小麥的春灌工作。

篇7

論文摘要:闡述水利工程與水域生態(tài)的關(guān)系,介紹了生態(tài)水利規(guī)劃的基本原則:工程安全性與經(jīng)濟(jì)性原則;提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則;生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)與自我恢復(fù)原則;景觀尺度與整體修復(fù)原則;反饋和調(diào)整設(shè)計(jì)原則。

1水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的影響

在社會(huì)生產(chǎn)過程中水利工程對(duì)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)有著巨大的作用,同時(shí)也要看到水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動(dòng)人為的改變了河流的多樣性、連續(xù)性和流動(dòng)性,使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規(guī)律等自然條件發(fā)生重大改變。這些改變對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權(quán)衡社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求與生態(tài)系統(tǒng)健康需求這二者關(guān)系方面,似應(yīng)強(qiáng)調(diào)水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí),兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)性。

2生態(tài)水利工程

從學(xué)科發(fā)展角度看,現(xiàn)在的水利工程學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)主要是工程力學(xué)和水文學(xué),水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要對(duì)象是水文系統(tǒng),往往忽視生命系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來風(fēng)險(xiǎn)等問題。學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)吸收生態(tài)學(xué)理論及方法,促進(jìn)水利工程學(xué)與生態(tài)學(xué)的交叉融合,用以改進(jìn)和完善水利工程的規(guī)劃及設(shè)計(jì)理論,形成水利工程學(xué)新的學(xué)科分支——生態(tài)水利工程學(xué)。生態(tài)水利工程學(xué)作為水利工程學(xué)的一個(gè)新的分支,是研究水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí),兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學(xué)。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是:對(duì)于新建工程,是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)(如治河、防洪工程),兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對(duì)于已建工程,則是對(duì)于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)(生態(tài)產(chǎn)業(yè))及環(huán)境立法和資源管理一起,成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段之一。

3生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)原則

3.1工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則

生態(tài)水利工程是一項(xiàng)綜合性工程,在河流綜合治理中既要滿足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運(yùn)等需求,也要兼顧生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理,也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律,以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。工程設(shè)施必須在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi),能夠承受洪水、侵蝕、風(fēng)暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學(xué)原理進(jìn)行河流縱、橫斷面設(shè)計(jì)時(shí),必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征,動(dòng)態(tài)地研究河勢(shì)變化規(guī)律,保證河流修復(fù)工程的耐久性。

對(duì)于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析,應(yīng)遵循風(fēng)險(xiǎn)最小和效益最大原則。由于對(duì)生態(tài)演替的過程和結(jié)果事先難以把握,生態(tài)水利工程往往帶有一定程度的風(fēng)險(xiǎn)。這就需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)中進(jìn)行方案比選,更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。另外,充分利用河流生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)規(guī)律,是力爭(zhēng)以最小的投入獲得最大產(chǎn)出的合理技術(shù)路線。

3.2提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則

一個(gè)地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高,就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境,能夠允許更多的物種共存。反之,如果非生物環(huán)境變得單調(diào),生物群落多樣性必然會(huì)下降,生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化,造成生態(tài)系統(tǒng)某種程度的退化。由于人類活動(dòng),特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè),造成自然河流的渠道化及河流非連續(xù)化,使河流生境在不同程度上單一化,引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性,但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進(jìn)魚類、鳥類和其他生物物種,生態(tài)水利工程的重點(diǎn)應(yīng)該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性,使其符合自然河流的地貌學(xué)原理,為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。

在確定河流生態(tài)修復(fù)目標(biāo)以后,就應(yīng)該對(duì)于河流進(jìn)行生物調(diào)查、地貌歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行勘查和評(píng)估,建立河流地貌數(shù)據(jù)庫和生物資源數(shù)據(jù)庫。遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)(GIS)是水文、河流地貌和生物調(diào)查的有力工具。關(guān)鍵的工作步驟是在以上兩種調(diào)查工作的基礎(chǔ)上,確定環(huán)境因子與生物因子的相關(guān)關(guān)系,必要時(shí)建立某種數(shù)學(xué)模型。河流環(huán)境因子包括河流河勢(shì)、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質(zhì)、水溫、泥沙、營養(yǎng)鹽的遷移轉(zhuǎn)化、水文周期變化等。研究的內(nèi)容包括:調(diào)查單個(gè)生物因子的基本需求,評(píng)估各種生物因子的相互關(guān)系和制約條件,對(duì)于“關(guān)鍵種”或標(biāo)志性生物的環(huán)境因子進(jìn)行分類和評(píng)估。在眾多的環(huán)境因子中,識(shí)別那些對(duì)于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有重要意義的環(huán)境因子,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行河流地貌學(xué)設(shè)計(jì)和生物棲息地的設(shè)計(jì)。

3.3生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則

生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇,也就是說某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種,能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn),尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。

將自組織原理應(yīng)用于生態(tài)水利工程時(shí),生態(tài)工程設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)水工設(shè)計(jì)有本質(zhì)的區(qū)別。像設(shè)計(jì)大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設(shè)計(jì),建筑物的幾何特征、材料強(qiáng)度都是在人的控制之中,建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復(fù)工程設(shè)計(jì)與此不同,生態(tài)工程設(shè)計(jì)是一種“指導(dǎo)性”的設(shè)計(jì),或者說是輔設(shè)計(jì)。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自組織功能,可以由自然界選擇合適的物種,形成合理的結(jié)構(gòu),從而完成設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明,人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半。

傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)的特征是對(duì)于自然河流實(shí)施控制。而設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程時(shí),要求工程師必須放棄控制自然界的動(dòng)機(jī),樹立新的工程理念。因?yàn)橐揽咳肆图夹g(shù)控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計(jì)這個(gè)寶貴財(cái)富,實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧。需要強(qiáng)調(diào)的是,地球上沒有兩條相同的河流,每一條河流的特點(diǎn)都是各不相同的。因此,每一項(xiàng)生態(tài)水利工程必須因地制宜,充分尊重每一條河流的自然屬性和美學(xué)價(jià)值,尋求最佳的生態(tài)工程方案。

自設(shè)計(jì)理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質(zhì)、土壤、地貌、水文特征等生態(tài)因子,也取決于生物的種類、密度、生物生產(chǎn)力、群落穩(wěn)定性等多種因素。在利用自設(shè)計(jì)理論時(shí),需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進(jìn)外來物種時(shí)要持慎重態(tài)度,防止生物入侵。

3.4景觀尺度及整體性原則

河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長(zhǎng)期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行,而不是在小尺度、短時(shí)期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低,而且成功率也低。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā),掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用,提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法,而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問題,也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。

景觀則是指生態(tài)學(xué)中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時(shí)間尺度。為什么在景觀的大尺度上進(jìn)行河流修復(fù)規(guī)劃?首先,水域生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)大系統(tǒng),其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng)、廣義水文系統(tǒng)和人造工程設(shè)施系統(tǒng)。廣義水文系統(tǒng)又與生物系統(tǒng)交織在一起,形成自然河流生態(tài)系統(tǒng)。而人類活動(dòng)和工程設(shè)施作為生境的組成部分,形成對(duì)于水域生態(tài)系統(tǒng)的正負(fù)影響。水域生態(tài)系統(tǒng)受到脅迫時(shí),需要對(duì)于各種脅迫因素之間的相互關(guān)系進(jìn)行綜合、整體研究。其次,必須重視水域生境的易變性、流動(dòng)性和隨機(jī)性的特點(diǎn),這些特點(diǎn)決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時(shí)間與空間中擴(kuò)展或收縮的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。再者,河流生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng),與周圍生態(tài)系統(tǒng)隨時(shí)進(jìn)行能量傳遞和物質(zhì)循環(huán),一條河流的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)不可能是孤立的,還需要與相鄰的流域的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)進(jìn)行協(xié)調(diào)。最后,河流生態(tài)修復(fù)的時(shí)間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程。每一個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)都有它自己的歷史。河流生態(tài)修復(fù)是靠時(shí)間做工作的。有研究指出,濕地重建或修復(fù)需要大約15~20a的時(shí)間。因此對(duì)于河流生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目要有長(zhǎng)期準(zhǔn)備,同時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)和管理。

3.5反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則

生態(tài)系統(tǒng)的成長(zhǎng)是一個(gè)過程,河流修復(fù)工程需要時(shí)間。從長(zhǎng)時(shí)間尺度看,自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬年時(shí)間。進(jìn)化的趨勢(shì)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、生物群落多樣性、系統(tǒng)有序性及內(nèi)部穩(wěn)定性都有所增加和提高,同時(shí)對(duì)外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。從較短的時(shí)間尺度看,生態(tài)系統(tǒng)的演替,即一種類型的生態(tài)系統(tǒng)被另一種生態(tài)系統(tǒng)所代替也需要若干年的時(shí)間,期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實(shí)的。

生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),力求最終形成一個(gè)健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項(xiàng)目執(zhí)行以后,就開始了一個(gè)自然生態(tài)演替的動(dòng)態(tài)過程。這個(gè)過程并不一定按照設(shè)計(jì)預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展,可能出現(xiàn)多種可能性。

意識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)都不是靜止的,在時(shí)間與空間上常具有不確定性。除了自然系統(tǒng)的演替以外,人類系統(tǒng)的變化及干擾也導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整。這種不確定性使生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)工程的確定性設(shè)計(jì)方法,而是一種反饋調(diào)整式的設(shè)計(jì)方法。是按照“設(shè)計(jì)—執(zhí)行(包括管理)—監(jiān)測(cè)—評(píng)估—調(diào)整”這樣一種流程以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個(gè)流程中,監(jiān)測(cè)工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測(cè)工作包括生物監(jiān)測(cè)和水文觀測(cè)。評(píng)估的內(nèi)容是河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢(shì)。常用的方法是參照比較方法,一種是與自身河流系統(tǒng)的歷史及項(xiàng)目初期狀況比較,一種是與自然條件類似但未進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流比較。

在反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)過程中,提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣?huì)各界的廣泛參與,通過對(duì)話、協(xié)商,以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合,提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

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篇8

[關(guān)鍵詞]龍江流域水環(huán)境污染控制

1引言

近20年來,福清市龍江流域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)得到高速發(fā)展,2005年流域內(nèi)工業(yè)總產(chǎn)值突破400億大關(guān)。但長(zhǎng)期以來,龍江流域存在水資源過度開發(fā)利用、污染物超標(biāo)排放、河道淤積、河灘占用等生態(tài)破壞行為,使龍江在成為福清市經(jīng)濟(jì)騰飛的重要生態(tài)載體的同時(shí),水環(huán)境質(zhì)量卻呈現(xiàn)出日趨惡化的趨勢(shì)。龍江流域中下游主要河段水質(zhì)劣于國家Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn),成為福清市可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。

2龍江流域水環(huán)境污染成因分析

根據(jù)對(duì)龍江流域水污染源現(xiàn)狀調(diào)查、水資源調(diào)查以及水資源供需平衡分析,造成龍江流域水環(huán)境質(zhì)量惡化的主要成因有以下幾個(gè)方面。

2.1 農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,禽畜養(yǎng)殖污染嚴(yán)重

2005年龍江流域有規(guī)?;B(yǎng)豬場(chǎng)400多家,生豬年存欄數(shù)超過25萬頭,養(yǎng)豬污水排放量達(dá)227萬噸/年,占龍江流域污水排放總量的7%,但其排放的COD為2.31萬噸/年,占龍江流域COD排放總量的62%。由圖1可知,畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放的COD和氨氮遠(yuǎn)超過了龍江現(xiàn)有天然徑流條件下所具備的水環(huán)境承載能力。

圖1畜禽養(yǎng)殖排放量與天然徑流環(huán)境容量比較

2.2 流域工業(yè)發(fā)展迅猛、工業(yè)廢水污染嚴(yán)重

2005年龍江流域內(nèi)工業(yè)污水正常排放量約1227萬噸/年,COD排放量約0.25萬噸/年。工業(yè)污水排放量居前三位的行業(yè)為造紙、紡織印染、食品。造紙行業(yè)是流域內(nèi)耗水大戶,也是污染大戶,流域內(nèi)閩宏紙業(yè)等5家造紙企業(yè)的工業(yè)產(chǎn)值、污水排放量及COD排放量初步統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖2,5家造紙行業(yè)排放的廢水約占流域工業(yè)廢水總排放量的40%,COD排放量約占49%,萬元產(chǎn)值COD排放量是流域平均值的205倍,而產(chǎn)值僅占流域工業(yè)總產(chǎn)值的3.2%。

圖25家造紙企業(yè)污染物排放量和工業(yè)總產(chǎn)值關(guān)系

2.3 流域水資源過度開發(fā),河流生態(tài)毀滅性破壞

龍江流域多年平均徑流量約5.486億m3,但龍江上游修建了大型水庫1座、小型水庫10余座,總庫容超過2億m3;河流上還有4座自來水廠和企業(yè)直接取水,總?cè)∷芰_(dá)16.7萬m3/日。人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展導(dǎo)致社會(huì)需水量急劇上升,在水資源分配方面以保生產(chǎn)、生活為主,導(dǎo)致地表水資源截留,河道生態(tài)徑流量銳減。相關(guān)計(jì)算資料表明,2005年匯入龍江流域天然徑流與污水比例接近1.4∶1,河道實(shí)際上已經(jīng)成為大量未經(jīng)處理的工業(yè)、生活、養(yǎng)殖廢水的排污溝渠,導(dǎo)致河流生態(tài)系統(tǒng)毀滅性破壞。

2.4 區(qū)域節(jié)水意識(shí)薄弱,水資源利用率低

節(jié)約水資源、保護(hù)水環(huán)境的經(jīng)濟(jì)政策作用不明顯,與福清市水資源稀缺特征相比,取水、供水價(jià)格和污水處理費(fèi)用偏低,如企業(yè)直接抽取河水資源費(fèi)為0.035元/噸,城市污水處理費(fèi)僅0.3元/噸(2006年調(diào)整前),這不利于推動(dòng)企業(yè)中水回用和節(jié)約水資源,也不利于推動(dòng)城市污水處理的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

2.5 城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后

福清融元污水處理廠雖已投入運(yùn)行,但其配套的排污管網(wǎng)尚未完善,尤其是排污支管建設(shè)嚴(yán)重滯后,污水接管率低,大量生活污水和工業(yè)廢水無法收集進(jìn)入市政管網(wǎng)。

城市垃圾收集、管理系統(tǒng)不到位,尚未配套建設(shè)無害化垃圾處理場(chǎng),大量未及時(shí)處理的垃圾隨意堆放、污染河道等現(xiàn)象隨處可見。

3主要對(duì)策措施

3.1 加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖污染控制

應(yīng)根據(jù)生態(tài)環(huán)境承載力,制定福清市養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展規(guī)劃,科學(xué)規(guī)范養(yǎng)殖場(chǎng)布局,合理控制養(yǎng)殖規(guī)模。嚴(yán)格執(zhí)行《福州市畜禽養(yǎng)殖布局規(guī)劃》和《福清市畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)禁建(養(yǎng))區(qū)劃方案》,2009年底前全面拆除龍江流域禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng);禁養(yǎng)區(qū)外的現(xiàn)有養(yǎng)殖場(chǎng)在2009年底前采取生態(tài)立體種養(yǎng)模式或零排放養(yǎng)殖技術(shù),逾期未能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的,責(zé)令拆除。

3.2 完善城鎮(zhèn)環(huán)?;A(chǔ)設(shè)施建設(shè)

3.2.1完善城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)建設(shè)

完善融元污水處理廠管網(wǎng)建設(shè),實(shí)現(xiàn)污水處理廠滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。融元污水處理廠必須具備除磷、脫氮處理效果和尾水消毒處理能力,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

實(shí)施環(huán)東張水庫截污工程,設(shè)計(jì)最大截污量約8000噸/日,截污管道沿東張水庫西北岸,環(huán)繞庫岸布設(shè),截污隧洞出口位于五里橋附近。

3.2.2加快推進(jìn)城鎮(zhèn)垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)

加快推進(jìn)市區(qū)垃圾焚燒發(fā)電站建設(shè),首期規(guī)模800噸/日;規(guī)劃區(qū)內(nèi)各街道均建設(shè)一座壓縮式垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站。

充分利用擬建的垃圾焚燒裝置和規(guī)范化填埋場(chǎng),加快一壩底垃圾填埋場(chǎng)無害化改造和滲濾液污染防治。

3.3 加強(qiáng)工業(yè)污染源控制

嚴(yán)格控制工業(yè)污染源,在實(shí)現(xiàn)“一控雙達(dá)標(biāo)”的基礎(chǔ)上,實(shí)施鞏固再提高工程,持續(xù)改進(jìn)工業(yè)污染源控制,加強(qiáng)長(zhǎng)效管理。

調(diào)整工業(yè)布局和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。加快城市規(guī)劃區(qū)重點(diǎn)工業(yè)污染源搬遷,合理調(diào)整城市功能分區(qū)。完成福清市閩宏紙業(yè)有限公司等5家造紙企業(yè)限期治理,逾期未達(dá)到環(huán)保要求的企業(yè)責(zé)令其搬遷或關(guān)閉。

嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)?!叭瑫r(shí)”和限期治理制度。提高新、改、擴(kuò)建項(xiàng)目的環(huán)境準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策要求,耗水量較大的項(xiàng)目應(yīng)充分論證項(xiàng)目水資源平衡,從嚴(yán)控制新、改、擴(kuò)建高耗水量項(xiàng)目。

對(duì)流域內(nèi)廢水超標(biāo)排放的單位嚴(yán)格實(shí)行限期治理,所有超標(biāo)排放單位必須實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,逾期未完成的由市政府責(zé)令其停產(chǎn)或關(guān)閉。

3.4 實(shí)施龍江干流及主要支流生態(tài)補(bǔ)水工程

為保證龍江干流維持水環(huán)境功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)所需的河流基本自凈能力,對(duì)龍江干流和大北溪實(shí)施必要的生態(tài)補(bǔ)水。根據(jù)《龍江流域水資源和水污染控制綜合規(guī)劃與實(shí)施過程控制》研究成果,東張水庫在保證滿足福清市飲用水源供應(yīng)前提下,應(yīng)通過區(qū)域供水平衡和水庫管理調(diào)節(jié),逐步調(diào)整并削減農(nóng)業(yè)灌溉用水量,提高水庫年下泄流量,年補(bǔ)水量約5900萬m3。同時(shí)從閩調(diào)工程陽下段引水2m3/s向大北溪上游補(bǔ)水,年補(bǔ)水量約6300萬m3。

3.5 禁止企事業(yè)單位從河道直接取水,嚴(yán)格控制抽取地下水

禁止企事業(yè)單位從河道直接抽取地表水資源,改由供水部門統(tǒng)一供應(yīng)。地下水是自然河道重要的補(bǔ)水來源,應(yīng)嚴(yán)格控制無序抽取地下水,特別是控制養(yǎng)鰻場(chǎng)抽取地下水。全面實(shí)施取水許可制度和征收管理水資源費(fèi),合理配置和節(jié)約水資源。

3.6 實(shí)施龍江流域河道整治與生態(tài)修復(fù)工程

3.6.1生態(tài)河道改造工程

參考虎溪、天寶陂低壩蓄水成功經(jīng)驗(yàn),在河道清淤整治基礎(chǔ)上,太城溪,大北溪中、下游可采取低壩蓄水方式增加河流過水面積,提高河流蓄水功能。

太城溪、大北溪屬于山溪型河道,河道整治可采取復(fù)式過水?dāng)嗝?。枯水期河道流量?河水在主河槽中流動(dòng),并維持適當(dāng)水位;洪水期河道流量大,允許洪水漫灘。

龍江干流可采用矩形斷面,但要保護(hù)現(xiàn)有河道及其周圍原有的植物,特別是龍江中游城區(qū)段的鹽沼濕地系統(tǒng),充分利用潮汐作用發(fā)揮濕地系統(tǒng)的水質(zhì)凈化功能,保護(hù)和改善水生生態(tài)系統(tǒng)。

3.6.2實(shí)施河道阻洪清障工程

為確保龍江干流及支流排洪順暢,結(jié)合城區(qū)規(guī)劃對(duì)橋梁進(jìn)行改造,對(duì)占河道房屋及公園進(jìn)行拆除。橋梁改造包括利橋改造工程、大北溪立交橋至西門橋段河道上的9座橋梁改造,拆除西圣公園和新亞樂園,拆除城區(qū)河道上占河灘建房或違章搭蓋建筑約92座。

3.6.3實(shí)施河道清淤工程

對(duì)龍江干流、虎溪、大北溪、太城溪等河道實(shí)施清淤工程,河道清淤后應(yīng)尊重天然河川的生態(tài)規(guī)律,禁止河床硬化、護(hù)岸硬化等工程措施,保持河道自然生態(tài)系統(tǒng)的完整性,為實(shí)施河道生態(tài)修復(fù)工程提供保障。

3.6.4加強(qiáng)河道保潔工作

制定龍江干流及其支流河道保潔工作制度和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),實(shí)施統(tǒng)一監(jiān)督和長(zhǎng)效管理,保證河道環(huán)境衛(wèi)生,美化城鎮(zhèn)景觀。

4結(jié)束語

龍江流域水環(huán)境綜合整治是福建省委、省政府督辦的重點(diǎn)流域污染整治工程。在采取以上主要的對(duì)策措施后,龍江流域水環(huán)境污染綜合整治取得了歷史性的跨越,經(jīng)過2006年~2008年三年時(shí)間的綜合整治,流域水環(huán)境功能區(qū)達(dá)標(biāo)率由2004年的22.2%提高到2008年的70.8%,基本完成了省委、省政府確定的水環(huán)境改善目標(biāo)。

參考文獻(xiàn):

[1] 秦華鵬, 王晟. 感潮河流環(huán)境需水量預(yù)測(cè)及敏感性分析-以深圳河為例[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2005,25(7):936-941.

[2] 李麗娟,鄭紅星. 海灤河流流域河流生態(tài)環(huán)境需水量計(jì)算[J]. 地理學(xué)報(bào),2000,55(4):495-500.

篇9

關(guān)鍵詞:河道治理;生態(tài)修復(fù);治理措施

中圖分類號(hào):S891文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

河流是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分之一,它是生活水源、生產(chǎn)動(dòng)力源,在某些時(shí)候也發(fā)揮著污染凈化作用。然而隨著社會(huì)的發(fā)展及城市化進(jìn)程的推進(jìn)要求,對(duì)原生態(tài)河流進(jìn)行了整治,使得其更加全面的為城市化進(jìn)程服務(wù)。

一、當(dāng)前河道治理給人類帶來的挑戰(zhàn)

1.生物的多樣性遭到破壞

河道的自然形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)生物的孕育成長(zhǎng)具有十分重要的作用,它所提供的生存空間是豐富的,十分有利于生物的生存繁衍。河流系統(tǒng)本身就對(duì)破壞有一定的修復(fù)能力,如果人為的進(jìn)行河道改造、修復(fù),結(jié)果可能適得其反。在進(jìn)行河道生態(tài)修復(fù)的過程中,必定會(huì)引起河流的含沙量、水質(zhì)、河水流量及被覆植被的改變,這種變化進(jìn)而會(huì)對(duì)整個(gè)河流的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)產(chǎn)生影響,導(dǎo)致大量對(duì)河流生態(tài)環(huán)境要求很高及依賴性很強(qiáng)的生物遷徙、死亡,甚至?xí)l(fā)生種族滅亡的危險(xiǎn)。

2.影響城市的防洪防澇系統(tǒng)

河道治理過程中,必定會(huì)對(duì)河道原本形態(tài)進(jìn)行改變,比如:河流截?cái)?、加深、束窄、變彎及伸直等,這在一定程度上就會(huì)縮小河道的整體面積、縮減河道的硬化范圍,并增加河床的不透水體積,造成城市地下水供應(yīng)補(bǔ)給不足,影響城市生活生產(chǎn)用水。此外,蜿蜒盤旋的自然河道可以起到儲(chǔ)蓄調(diào)洪等作用,減緩洪水沖擊力度,減輕洪水破壞力,然而由于現(xiàn)代河道經(jīng)過鋼筋水泥的修筑,使得河流的流動(dòng)性受到限制,水體不能進(jìn)行自由交換,極大的增加了洪澇災(zāi)害的發(fā)生率及泄洪難度。

3.影響城市的旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)展

河流周邊一般都覆蓋大量的植被,在進(jìn)行河道整治過程中,植被必然會(huì)遭到不同程度的破壞,河流沿岸的風(fēng)光勢(shì)必會(huì)受到影響。河流等人文自然景觀是城市的旅游熱點(diǎn),是拉動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要方面,如果在治理過程中不予以充分重視,那么城市的旅游經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)走下坡路。假如有效措施處理不當(dāng),長(zhǎng)期下去會(huì)導(dǎo)致惡性循環(huán)現(xiàn)象的發(fā)生。

二、生態(tài)河道修復(fù)設(shè)計(jì)的原則

1.整體性原則

河道的修復(fù)設(shè)計(jì)工作要從河道整體的情況出發(fā),綜合考慮各方面的因素來制定整治的計(jì)劃,改善生態(tài)環(huán)境??茖W(xué)完善的河道整治計(jì)劃中應(yīng)該包含水資源的治污措施、景觀的設(shè)計(jì)、河道的管理、維護(hù)以及河道生物的保護(hù)等等,只有對(duì)河道進(jìn)行綜合處理,才能真正發(fā)揮治理的作用。

2.生態(tài)原則

河道的修復(fù)工作要將生態(tài)作為第一要素,從生態(tài)學(xué)的角度出發(fā)來解決水資源的污染問題、景觀的設(shè)計(jì)問題以及生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)問題等等,通過保護(hù)河道生態(tài)系統(tǒng)生物的多樣性,來提高自凈能力。河道的景觀設(shè)計(jì)也要符合生態(tài)學(xué)的要求,盡量選擇習(xí)性相同的植物,不僅能夠提高河道的功能,還能改善周圍的環(huán)境。

3.經(jīng)濟(jì)性原則

修復(fù)設(shè)計(jì)在改善河道生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上,也應(yīng)該注意工程的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。通過了解河道的具體情況來選擇恰當(dāng)?shù)闹卫矸桨福鷳B(tài)河道的修復(fù)設(shè)計(jì)更是要注重技術(shù)的作用,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。充分發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),提高治理工作的質(zhì)量和效率,重視資源的有效利用。

4.特色性原則

河道的修復(fù)計(jì)劃要與當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件相符,在正式開始施工前,工作人員要對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境有清晰的認(rèn)識(shí),修復(fù)設(shè)計(jì)不僅要提高河道的功能,還要盡可能體現(xiàn)當(dāng)?shù)氐奶厣V卫淼倪^程中要減少對(duì)河道結(jié)構(gòu)的破壞,將河道與周圍的自然景觀結(jié)合在一起,實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。處理好人與自然的矛盾,才能為當(dāng)?shù)厣鐣?huì)發(fā)展奠定基礎(chǔ)

三、河道治理和生態(tài)修復(fù)的具體措施

1.建設(shè)生態(tài)河堤

生態(tài)河堤主要作用是以人工護(hù)岸,實(shí)現(xiàn)河水水體和河岸的調(diào)節(jié)和交換功能。而生態(tài)河提的建設(shè)主要分為以下幾個(gè)部分:首先是布置河道中心線。此時(shí)需要考慮河流的實(shí)際形狀、周邊環(huán)境和水流動(dòng)力等多個(gè)影響因素,展示河道的整體形態(tài)。在設(shè)置河道寬度時(shí),施工人員需要測(cè)算河道的水流能力,基于河道寬度的控制線來確定施工規(guī)劃,不具有很大的自由度和可變性。所以,河道的寬度控制線應(yīng)該和河道軸線聯(lián)合搭配成平行線,這樣就可以增大河道可變空間。同時(shí),為了能夠達(dá)到一定效果的河道景觀,需要在河道兩側(cè)布置淺水域,一方面能給人們河道變寬的直接感受,另一方面也可以擴(kuò)大河道沿的造景空間,增強(qiáng)河灣、河灘、以及濕地等河岸線景觀的美感;其次,選擇合理的護(hù)岸材料,結(jié)合河道附近的自然環(huán)境來選擇合適的材料,并考慮所選材料對(duì)河道生態(tài)環(huán)境的影響,盡可能和河道的綜合空間融為一體。同時(shí),還要注重河道表面形態(tài)的變化,比如混凝土有良好的防沖性和穩(wěn)定性,但很容易破壞周邊物種的棲息地,且影響整體美觀,所以需要對(duì)混凝土護(hù)岸的表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶砩妥凌彙?/p>

2.恢復(fù)退化河岸帶

河道高水位和低水位之間的河岸帶,能夠?yàn)楹拥乐車纳飿?gòu)建顯著的邊緣效應(yīng),這個(gè)是一種非常復(fù)雜的生態(tài)模式,通常含有非常豐富的動(dòng)植物,并且可以儲(chǔ)藏地下水資源。因此在河道治理工程中一定要恢復(fù)河岸帶功能。這樣一來,一方面可以恢復(fù)河岸帶的物種群體,包括培育、引入以及物種的保護(hù),協(xié)調(diào)物種群體在河岸帶的存活空間,對(duì)物種群體進(jìn)行最優(yōu)化的配置;另一方面能夠恢復(fù)河岸帶的生態(tài)環(huán)境,在陸地和河道的交接處,栽種一定寬度的草皮和樹木,并提升生態(tài)物種的異質(zhì)水平。經(jīng)常所使用的技術(shù)有控制土壤污染技術(shù)、土壤肥力修復(fù)技術(shù)等,以便杜絕河岸線出現(xiàn)水土流失的現(xiàn)象。

3.其他生態(tài)水利措施

首先是改變河床的物理性質(zhì)和河道流向:第一創(chuàng)建不同水流的流向,一般而言,河流有深潭和淺灘,在枯水期和平水期可以蛇行和彎曲;第二是使用植石治理法,將石塊排列完整埋入河床中,形成淺灘、深溝以及魚礁,營造出有助于水下物種生存的河床,促進(jìn)水下物種的繁衍和生息,該法通常適和于河床比降超過1/500且河床地基的堅(jiān)固部位。這樣以來即使遭遇洪水,植石也不會(huì)被沖散,且在河道枯水期也不會(huì)出現(xiàn)淤泥堵塞河道的情況。其次是在河道中營造巨石、淺灘、魚道、丁壩等,形成水下的紊流,以便把氧氣傳遞到水中,為水下生物提供充足的氧氣,同時(shí)也可以滿足好氧物種的繁殖需要,使河水變得更加干凈??傊?,在河道治理過程中,為物種的生長(zhǎng)和生存提供相互制約和依存的有機(jī)環(huán)境,進(jìn)而增強(qiáng)河道的自凈能力。

4.適于河流生態(tài)修復(fù)的材料和植物

在江河湖海岸,蘆葦能夠廣泛的生長(zhǎng),它具有適應(yīng)力強(qiáng)、分布廣、抗逆性強(qiáng)的特點(diǎn),在凈化水質(zhì)和防治水土流失方面也有很大的作用。水陸生態(tài)系統(tǒng)中的代表性群落就是蘆葦所衍生的群落,蘆葦群落構(gòu)成了許多動(dòng)植物、微生物的生存環(huán)境。在歐美和日本等國家,蘆葦已經(jīng)應(yīng)用在修復(fù)河岸生態(tài)系統(tǒng)方面。生物相容型混凝土材料適于生物生存的生態(tài)修復(fù)材料,主要是研究動(dòng)植物及微生物能夠和諧共存的生物相容型混凝土。多孔型混凝土還有著透氣、透水等性能,能夠?yàn)橹参锼锠I養(yǎng)提供滲透,非常適宜用來種植喬木、灌木草等植被,對(duì)恢復(fù)河岸植物群落特性有著巨大幫助。更重要的是,生物相容型混凝土的外表面可以對(duì)各種微生物的進(jìn)行吸附,再通過生物層的作用間接降水凈化。

5.修復(fù)河流質(zhì)方法

對(duì)河流水質(zhì)進(jìn)行修復(fù)的過程中,可以采用底泥疏浚、外流引水稀釋沖刷、生態(tài)浮床技術(shù)、河道曝氣等多種方式,每種方法都有自身固有的優(yōu)點(diǎn)。為了在短時(shí)間內(nèi)將河流污染的負(fù)荷減小,可以采用外流引水稀釋沖刷的方法,但隨著外流的引入,污染物的沉積率會(huì)受到影響,水質(zhì)容易受到影響。因此此種方法對(duì)長(zhǎng)期的治理不是很有效。以水生植物為主體,利用物種的共生關(guān)系,對(duì)河流污染負(fù)荷進(jìn)行降低,這樣就能保證高效的人工生態(tài)系統(tǒng)的建立,這就是生態(tài)浮床技術(shù)。采用河道曝氣的方式對(duì)水內(nèi)有關(guān)好氧物的活性能明顯的提高,水體自凈的能力就會(huì)有效增加,而地表、河道的有害物質(zhì)等則可以通過底泥疏浚的方法進(jìn)行清理。對(duì)河流水質(zhì)進(jìn)行修復(fù)時(shí),對(duì)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活廢水的排入要進(jìn)行控制,保證其治理管理的制度不斷的完善,這樣才能保證修復(fù)效果,同時(shí)為了更快的進(jìn)行水質(zhì)的凈化,可以采取人工快速滲濾池的方式,這樣對(duì)水質(zhì)凈化的速度能明顯的提升,相應(yīng)的處理效果也是比較明顯的。

綜上所述,階段的河道治理已不再是人為的戰(zhàn)勝自然,而是實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。生態(tài)化治理河道,治理出“水清、流暢、岸綠、景美”的生態(tài)河道,使河道拉近人與自然的距離,實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處,為構(gòu)建和諧社會(huì)做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn):

[1]張毅.淺析河道治理及生態(tài)修復(fù)[J].科技致富向?qū)?2010,29:280+324.

篇10

水資源的保護(hù)措施主要是對(duì)水源地的保護(hù)、上游的水土保持、中下游水體質(zhì)量的保護(hù)。

1.工程措施

(1)水土保持工程

水土流失破壞生態(tài)平衡,導(dǎo)致自然災(zāi)害,同時(shí),流失的泥沙攜帶大量污染物進(jìn)行河湖水體,污染水質(zhì)。

針對(duì)坡面水土流失,主要是岸邊和匯水區(qū)植被的保護(hù),采取坡改梯、配套坡面工程(蓄水池窖、沉沙池、排灌溝渠、田間道路、等高植物籬),配合營造水土保持林草措施(水土保持林、經(jīng)濟(jì)林果、種草);針對(duì)溝道水土流失采取攔沙壩、支溝整治和塘堰整治等措施。

河流上游特別是在人口較稀少地區(qū),實(shí)行封山禁牧,設(shè)置必要的網(wǎng)圍欄和封禁標(biāo)牌,對(duì)于疏幼林采取補(bǔ)植措施;開展舍飼養(yǎng)畜,減少對(duì)林草植被的破壞,依靠大自然的自我修復(fù)能力,減少水土流失和面源污染。

加強(qiáng)天然林、水土保持林建設(shè),對(duì)區(qū)內(nèi)退田還林區(qū)、水土流失區(qū)進(jìn)行水土保持綜合治理,以達(dá)涵養(yǎng)水源,控制水土流失,減少面污染排放的目的。通過水土保持工程建設(shè),控制河湖集水區(qū)內(nèi)的水土流失,不僅可以改善生態(tài)環(huán)境,減少洪水等自然災(zāi)害,同時(shí)查以減少集水區(qū)內(nèi)污染物的入河、入湖量,改善水質(zhì),而且,良好的植被還可以對(duì)污染物起到吸收、分解的作用。

(2)河道清淤工程

沿河兩岸是集水區(qū)內(nèi)居民居住、農(nóng)作物與經(jīng)濟(jì)類作物種植比較集中的區(qū)域,向河內(nèi)傾倒生活垃圾、搭建違章建筑的現(xiàn)象普遍存在,生活污水和面源污染污廢水未經(jīng)處理直排入河,致使河道淤積嚴(yán)重。如不清淤,會(huì)出現(xiàn)被污染淤泥反向污染河水的問題。通過河道清淤和整治工程,不僅有利于防洪,而且,河道內(nèi)被污染的淤泥清除后,可減輕河道底泥對(duì)水體的污染,同時(shí)河道清淤工程還可以改善河道水力條件,有利于污染物在水中稀釋擴(kuò)散,加速降解。

(3)污染源治理工程

水資源保護(hù)工作既要治理原有污染源,又要嚴(yán)格管理和控制新的污染源排放。對(duì)人體有害的污染物質(zhì)的排放要嚴(yán)格禁止,引導(dǎo)公眾參與和監(jiān)督,使污染源排放受到嚴(yán)格限制,并增加透明度。

(4)實(shí)施水源區(qū)綜合整治工程

加強(qiáng)水源地和上游水資源保護(hù),嚴(yán)禁在保護(hù)區(qū)內(nèi)設(shè)置排污口。規(guī)范保護(hù)區(qū)內(nèi)的責(zé)任制度管理,保證水源安全。限制在市場(chǎng)利益驅(qū)動(dòng)下的其它無序開發(fā),禁止建辦污染重、原材料耗損大的企業(yè),退田還林,防止植被退化和森林破壞。適度發(fā)展旅游業(yè),并加強(qiáng)監(jiān)督管理,減少人為的負(fù)面影響。

2.非工程措施

(1)禁止一切破壞水環(huán)境生態(tài)平衡的活動(dòng)以及破壞水源林、護(hù)岸林、與水源保護(hù)相關(guān)植被的活動(dòng)。(2)禁止向水域傾倒工業(yè)廢渣、城市垃圾、糞便及其他廢棄物。(3)運(yùn)輸有毒有害物質(zhì)、油類、糞便的船舶和車輛一般不準(zhǔn)進(jìn)入保護(hù)區(qū),必須進(jìn)入者應(yīng)事先申請(qǐng)并經(jīng)有關(guān)部門批準(zhǔn)、登記并設(shè)置防滲、防溢、防漏設(shè)施。(4)禁止使用劇毒和高殘留農(nóng)藥,不得濫用化肥,不得使用炸藥、捕殺魚類。

3.具體非工程措施如下:

(1)實(shí)行水體納污總量控制

在保證進(jìn)入河湖水質(zhì)不變壞的要求下,通過對(duì)河湖的水資源特性和水污染特點(diǎn)的分析,據(jù)提出的污染物控制排放量,嚴(yán)格控制污染物排放,并按水源區(qū)管理辦法,加強(qiáng)水污染監(jiān)測(cè)。

(2)節(jié)約用水

在二級(jí)保護(hù)區(qū)和準(zhǔn)保護(hù)區(qū)中大力推廣節(jié)水農(nóng)業(yè)、減少面源污染排放量;鼓勵(lì)區(qū)內(nèi)居民節(jié)約生活用水,減少生活污水排放量;河湖內(nèi)禁止開發(fā)高耗水的旅游項(xiàng)目,有條件的開發(fā)水生態(tài)、水景觀旅游;提高公民節(jié)水意識(shí),科學(xué)制定用水定額,樹立節(jié)水也是治污的理念。(3)加強(qiáng)水資源保護(hù)宣傳

采取各種手段,向公眾宣傳保護(hù)水源地的重要性,樹立全民環(huán)保意識(shí),引民公眾參與和監(jiān)督河湖水資源保護(hù)工作。

二、水污染防治

1.污染治理方法

水污的核心,江河水源的污染防治、生態(tài)恢復(fù)和建設(shè)、應(yīng)急能力建設(shè)、預(yù)警監(jiān)控體系建設(shè)、管理能力建設(shè)等具體工程方案的制定和實(shí)施,加強(qiáng)污染源控制、生態(tài)環(huán)境保護(hù),提升環(huán)境監(jiān)督管理能力,是污染防治的重要方法。

(1)點(diǎn)污染防治工程

點(diǎn)源污染防治工程的目的,是為了有效防止江河流域內(nèi)的點(diǎn)源污染,及時(shí)控制現(xiàn)有的污染源,保障水質(zhì)。

對(duì)各流域的點(diǎn)源污染,尤其是重污染源的廠礦企業(yè)、違規(guī)建筑物和建設(shè)項(xiàng)目,制定清拆、整治和總量控制方案,分析方案的技術(shù)可行性、所需投資及環(huán)境效益,進(jìn)行優(yōu)化。

(2)面源污染防治工程

面源污染防治工程的目的為了有效減少和防止流域內(nèi)的面源污染,尤其是農(nóng)業(yè)面源污染,保障飲用水源水質(zhì)。

面源污染防治工程的基本原則包括:堅(jiān)持系統(tǒng)、循環(huán)、平衡的生態(tài)學(xué)原則;與生態(tài)修復(fù)工程相結(jié)合。

2.建立污染防治預(yù)警監(jiān)控

(1)建立預(yù)警監(jiān)控機(jī)制

為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制江河流域的水質(zhì)、水量安全狀況,提高預(yù)警預(yù)報(bào)能力,適應(yīng)污染防治和環(huán)境保護(hù)的管理需求,開展防染防治預(yù)警監(jiān)控體系建設(shè)工作。對(duì)江河流域水質(zhì)和大氣環(huán)境進(jìn)行時(shí)空變化動(dòng)態(tài)的堅(jiān)持,運(yùn)用現(xiàn)代化信息手段提高信息采集能力和信息管理應(yīng)用水平為主旨,注重采用“先進(jìn)、快速、可靠”的新技術(shù),全方位主體化的對(duì)江河流域的污染防治的監(jiān)控。

(2)嚴(yán)格執(zhí)行污染責(zé)任追究制

為了嚴(yán)防水資源的污染,要按照國家有關(guān)法律法規(guī)制定相關(guān)責(zé)任追究制度,嚴(yán)格落實(shí)責(zé)任制,堅(jiān)持糾正和查處各種違規(guī)違法行為,對(duì)有令不行、有禁不止的要嚴(yán)格追究相關(guān)人的責(zé)任,確保水資源的安全。

參考文獻(xiàn):

[1]任樹梅主編中國水電出版社《水資源保護(hù)》2003.7

[2]吳季松著北京出版社《中國可以不缺水》2005.1