水生态修复工程方案范文

时间:2024-01-09 17:34:23

导语:如何才能写好一篇水生态修复工程方案,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

水生态修复工程方案

篇1

    漂浮湿地工程师采用水花生圈养技术,将捞取的水花生放入用钢筋把泡沫浮球串成的圆形框架中,再用渔网水下包裹水花生,将水花生浮床放置在河道挺水植物外侧,用铁锚加以固定。

    植物浮床技术与水花生围养技术不同,它主要采用毛竹和渔网形成漂浮载体,以大面积圈养水花生,加强水质净化。用毛竹做成长方形漂浮载体,捞取水花生,放入框架内,再用渔网水下包裹水花生。单体浮床连排后放入池塘,用铁锚加以固定。

    4.1.3疏通河道、破除与降低圩埂

    为确保河道水体流通,对河底长期淤积的沉积物采用生态疏浚法进行清理,清理出来的淤泥和淤沙等用于培筑控水土埂;对于原有的分散的小池塘,通过破除与降低圩埂,将其连成一片,移除的土用于构建滩地。

    4.1.4林地管理

    根据林地的现场地形勘察资料,开挖沟渠,改变地势不平的地貌,以方便浇灌和排水,避免发生旱灾和涝灾。开挖出的土用来修建林间小道,供林业管理和居民休闲娱乐。此外,将林地上的所有灌、藤、草等全部清除,并通过翻土、松土来改善林地土壤的理化性质,从而改善幼林成活生长的条件。

    4.2恢复工程

    4.2.1植物种植

    河道两侧缓坡修筑结束后,河岸带具备了水生和陆生植被恢复的基质条件,随后根据等高线在新建边坡和原有浅滩上种植各类植物。

    根据当地的实际情况,在岸坡上栽种湿地植物、乔灌木,进行岸边绿化,美化河岸景观。增加堤岸的稳定性,并可以降低流速、防止水土流失,增强抗洪、保护河堤能力。水线附近(新建土质缓坡上)、深水处适当引种植物,最终形成高低错落有致的植物群落,对河道斜坡进行有效护持的同时,增强水体的净化。

    在低位、中位、高位滩地种植适合植物,最终形成高低错落有致的植物群落,构建自然湿地系统,增强景观效果的同时,增强水体的净化。

    4.2.2水生动物放养

    根据生态平衡的原理,在沙河水库中适当放养食用不同浮游生物的鱼类,改善水体中的生态系统结构,完善水体中物质、能量和信息的流动与传递,平衡和调控水域生态系统。

    4.3保障措施:

    4.3.1加大湿地保护的宣传力度

篇2

【关键词】河流 系统 生态功能

一、河流生态系统现状

河流生态系统结构完整性和稳固性是河流正常生态功能的保障。然而目前河道生态系统的消退与人类生活对其相应服务方面需求的持续增长组成的矛盾,已使社会、经济、生态及水资源等受到严峻考验。伴随我国经济的持续快速发展,自然河道生态系统正受到越来越多的外来压力,地方政府现在已经重视本地区河道的状况,并急需出台带有地区特色的河道生态修复措施。

我国的河道一直遭受到人类活动的严重干扰,在我们盲目追求经济快速增长的进程中一直以传统的手段(把河道裁弯取直及全用石块和混凝土覆盖河床)对河道进行整治,传统的治理方法不但阻碍了生态系统组分之间的相互联系(水陆交错地带丧失、水流失去了活力、缺少了生境),而且同时让人类不易临近河道,使河流文化得不到相应传承。 与西方发达国家相比,中国的河道生态修复理念接受较晚,还处在初步阶段。

二、百尺河河流现状

本研究所涉及的河流位于山东诸城市,属于诸城市中等河流,河流宽度50m-89m,共青团水库建于上游(36°1′N,119°22′E),该区域地处温带大陆性季风区,半湿润气候,四季分明,冷暖宜人,年平均气温12℃。降雨期主要集中在 6 月-9 月。比降为1/350~1/1300。

百尺河辛兴镇境内自米家庄村入至张家小庄出境,共流经1 6个村庄,长9.8公里,境内主要支流有岳水河。该段依地势分为两段,即米家庄村至共青团水库段,流经6个村庄,长4公里,最大水深4米,河道比降1/800;共青团水库至张家小庄段,流经1 0个村庄,长6公里,最大水深4米,河道比降1/1200。

在小河北村西、东公村北1公里处,支流大宝河汇入百尺河。河水向西经米家庄、陶家庄、大黄庄、刘家小庄至辛兴镇政府驻地,共青团水库紧临镇政府驻地而建。

在米家庄村至共青团水河库段由于沿岸的农民在河岸大量开荒种地,已经使得沿河两岸成为了菜园和麦地,在汛期时会导致沿岸的水土流失相当严重,形成部分小型的沟壑,而在共青团水库至张家小庄村河段,由于早年有部分化工厂向河中排放污水,致使该河段成为污水沟,对两岸的生态破坏相当严重,这两段河道急需治理,使其能够变为让居民亲近的生态河道。

三、河道生态修复方案

(一)河流纵向修复工法。

1.米家庄村至共青团水库段

由于该河段河流腹地势狭窄,而且不可能取得较多的河流用地,所以要在用地少的情况下进行河流护岸。

采用的护岸方式:应用钢筋混凝土做挡土墙为底,然后采用自然石垒砌,这不但可以弱化人工施工的视觉,还可以产生很多护岸石块孔隙,同时给植物的生长提供了一定的基盘。而且能在组建植物群落的同时为昆虫类和两栖类动物提供必要的食物的渠道和隐藏场所。此外,护坡之上植物落叶和昆虫的掉落能够提高河流腐殖质及水中鱼类食物来源。处在水位线以下的石缝能够变为水生物巢穴,为某些水生物提供了藏匿场所。

2.共青团水库至张家小庄河段

共青团水库至张家小庄河流用地较为宽广,汛期是河水流速较大,岸坡须加强保护的河段。

采用的护岸方式:以钢筋混凝土结构做为底上面垒砌自然石弱化人工施工视觉效果,自然石块之间的孔隙多可根据现场实际情况增加,这不但可以构成适宜植物繁殖的基盘,还可以为河流两岸原生植物的演替提供较为适宜的环境。散料在堆放时可够保持自然稳定状态的最大角度(单边对地面的角度)称为“安息角”。在这个角落形成后,再添加各种散料,散料会自然形成一个“安息角”,随着时间的推移,散料堆会慢慢增高,而且加大了底面积。

块石间的石缝所营造的生境应能有利于植物的生长,这不但是昆虫和鸟类繁衍和停驻地方,也是爬行类动物觅食藏匿的场所,河岸植物还能减少河岸日照时间,降低河流岸边水温,有利于构造多样的生态环境。 其水位线以上的部分护岸平缓,有利两栖类及哺乳类等动物迁移进出活动,其余能够如前述护岸方法。

3.河流横向修复工程

砌石固床法:由于河流为季节性河流,在非汛期时河道流量较小,不利于水中生物的繁衍生息,特设置此种溢流堰,同时可以减少河流纵向冲蚀,保持河床高程稳定和岸坡和护岸基脚,须设置横向修复工程。

采用的修复工程:使用石堤阻河水使河水水位升高,还可与其他工程组合成不同的水环境;水位线以下的石块空隙可以构成水生物的栖息地。在非汛期,可以抬升河水位,增加蓄水体积,利于构成多样性生态环境。

篇3

经济性和可行性的原则

生态修复是一种时间长、见效慢的工程,在生态修复的过程中需要持续性的投入资金,才能达到生态修复的目的。因此,在干旱地区的生态修复当中必须考虑到方案措施的经济性与可行性,所制定的修复方案应该在国家和当地政府能够承受的资金范围之内,超出资金范围的或者不具有可行性的方案,根本没有实施的意义。这就需要生态修复工程设计人员充分考虑到各项措施的成本,制定稳定的、持续的生态修复方案。

保持生态系统完整性和多样性的原则

生态系统的修复主要目的就是恢复当地生态系统的完整性和多样性,只有这样才能达到恢复原有生态系统的目的。以干旱地区土地资源的生态修复为例,除了要重视各种植被与水资源的恢复与保护之外,还应在方案中对土地资源的生态化开发和利用提出具体的措施,并综合利用各种工程、生物措施,使方案能够保持当地生态系统的独特性和多样性。在保护措施上应该体现出针对性和特殊性,决不能照搬所谓其它地区的成功经验,而是应该在消化这些经验的基础上形成自己独特的措施方案。

修复模式长期化的原则

一个地区生态系统的恢复绝不是一朝一夕就能完成的,需要持续性的生态修复措施才能慢慢的恢复以前的生态系统。这就需要长期不懈的坚持各项生态修复措施,将生态系统保护的观念贯彻到当地各级政府和人民群众当中去,制定详细的生态修复规划,全面设计生态修复的设计、施工、运行和管理各个关节,并能长期执行下去,只有这样才能看到生态修复的效果。

干旱地区生态修复模式分析

根据现有的研究资料和笔者对干旱地区生态破坏形式的认识,认为干旱地区的生态修复主要有四种模式。具体内容如下。

1工矿园区生态修复模式

新疆是我国资源大省,蕴含着各种丰富资源,而目前正处于各种工矿园区的开发建设,由于气候干旱在资源开发利用过程中受到自然因素的影响很容易造成生态环境破坏。不仅如此,资源开发开采过程中受到开发形式、粗放生产等方面因素的影响,会给这些地区的生态系统造成严重的破坏,对于工矿资源开采引发的生态系统破坏的修复,应该采取工矿生态修复模式。在这种模式当中主要是要根据当地的土壤、地貌条件,结合水土保持和生态修复的一般要求,重点做好工矿区水土保持和保水护土工作。这些措施既可以保证生态修复的进程和效果,又可以恢复干旱地区土地的生产能力,还可以为下一步的植被恢复创造条件。目前,工矿区的生态修复技术措施主要有以下几种。

(1)非生物或环境要素的恢复技术,这种技术主要适用于工矿区土壤的恢复,包括表土转换、土壤改良等措施。

(2)生物生态修复技术,这种技术包括先锋种种植技术、土壤种子库引入技术等等,主要是合理配置工矿区的固氮生物、消费者和分解者。

(3)生态系统的整体规划设计修复技术,这种生态技术是综合利用各种生态修复技术,从中找到最适合工矿区生态修复需要的措施。

2荒漠—绿洲区生态修复模式

新疆的荒漠—绿洲区是绿洲生态系统与沙漠生态系统的耦合带,这一地带受到人类活动和气候变化的影响,成为干旱地区生态破坏退化最严重的地区,也是干旱地区生态修复的重点区域。在荒漠—绿洲区的生态修复当中应该以绿洲区的保护作为第一道屏障,采用工程措施和生物措施相结合的方法。

首先,在工程措施当中,应该减少人为活动对生态系统的破坏,在干旱地区薪碳问题和建筑材料问题是居民生活中必不可少的,这些材料在原来的生活习惯当中主要取材于干旱地区的各种植物,如胡杨等等,因此在荒漠—绿洲区生态修复当中,满足当地居民薪碳和建筑材料的需要能够大大减少人为因素对生态环境的破坏。除此之外,荒漠—绿洲区最重要的就是要做好防风固沙工作,主要工程措施有建设防风、防沙林带,设置网格沙障固沙措施等等,这些都是富有成效的措施。

其次,在生物措施方面,一方面要保护好荒漠—绿洲区过渡地带的各种植被,种植一些与当地气候、生态环境相适应的植物,如胡杨等,在此基础上施行“退耕还林(草)”,注重调整人地关系,同时减少绿洲放牧数量,实行牲畜圈养,减少牲畜对草场的破坏。

3干旱地区水生态系统的生态修复模式

水是万物之源,有水万物才能生存,水生态系统对于干旱地区的社会经济发展具有重要意义,也是做好其它生态修复模式的必然要求。在干旱地区水生态系统修复当中,关键是做好水源的综合利用工作。在这一方面“城市水资源综合利用方法”不失是一种有效的方法,这种方法是将各大城市居民生活中产生的各种污水,在城市污水处理能力之外利用管道将污水排放到沙漠地区的一种方法,这种方法不仅可以解决干旱地区城市污水的排放问题,又能解决沙漠地区的缺水问题,透过地表的净化能力还能涵养干旱地区的地下水,改善干旱地区的水循环系统。

篇4

1.1生物膜技术采用生物栅、人工水草、漂浮湿地浮体等高比表面积材料,使有水质净化作用工程菌、原生动物、后生动物等附着在材料表面上并生长繁育,形成膜状微生物层。受污染水体与生物栅、人工水草、漂浮型人工湿地浮体接触时,水体中的有机污染物、氮、磷等营养物首先被其上的微生物大量分解、转化成CO2、N2等无气味气体释放出水体(异化作用)和少量吸收成为自身的组成部分并繁殖(同化作用),之后通过水体中食物链使同化作用部分的元素不断地从水体中去除,使水体得到净化,同时也为水体生态系统构建提供了大量初级的生产者。这种处理方法能够有效的去除污水中污染物,使水体得到净化。生物栅、人工水草、漂浮型人工湿地载体还为水生动物提供良好的栖息环境和隐蔽场所,有益于水体生态系统的构建。

1.2水生植物净化技术水生植物净化技术主要是指利用在水体中种植水生植物,通过水生植物的生长吸收、水生植物与水接触面的生物膜形成和其他物理、化学作用达到净化水体作用的技术,与水生植物种植相关的水生植物培育技术也是该技术组成部分。本设计中采用了吸污耐污能力较强的水生植物品种,同时兼顾水体水面景观要求,其中:挺水植物采用漂浮湿地、浅难湿地种植,浮水植物采用净化浮岛种植,沉水植物种植于水面较浅、阳光充足的水域。

1.3微生物循环驯化技术微生物循环驯化技术是利用污染水体中的营养盐作为培养基,通过特殊技术工艺,将高效微生物菌种进行原位不间断培养,通过驯化、增氧、生化、循环等过程,在短时间内降解水体中的污染物,并持续维持水质治理效果。如工艺流程如图1所示,该技术包括在河岸设置生物培养罐,用于高效微生物培养、驯化、繁殖;高效微生物在生物培养罐培养成熟后,定期投加到设置于河道水体中的水下生物培养器,高效微生物在水下生物培养器的环境中进一步繁殖,并不断地将高效微生物释放到河道水体中;进入河道水体的高效微生物通过生物同化、异化作用不断消耗河道水体中的有机物、氨氮以及其他营养物质,从而达到增加水体自净功能、改善水体水质的目的。在此过程中,还必需设置鼓风机、推流曝气机、搅拌机、人工水草等设备,其中鼓风机的作用是为生物培养罐和水下生物培养器提供充足的溶解氧,推流曝气机的作用是水体造流以及增加水体溶解氧,搅拌机的作用是水体造流以及底泥分解减量,人工水草的作用是增加水体中高效微生物栖息场所以及在水质改善之后为水中高等水生生物提供栖息场所。

1.4河道造流曝气技术河道造流曝气技术是一种适应于河道特点的专用增氧技术。与一般增氧技术不同,本设计所选用河道造曝气技术是采用水下推流吸入式曝气装置,在获得高效率增氧效果的同时不占地、噪声低、装拆方便、水体流动性好。河道造流曝气技术作为一种投资少、见效快的河流污染治理技术,在很多工程被优先采用。在河道中进行充氧不但能改善水体黑臭状况,而且能使上层底泥中还原性物质得到氧化或降解。曝气在河底沉积物表层形成了一个以兼性菌为主的环境,并使沉积物表层具备了好氧菌群生长刺激的潜能,从而能够在较短的时间内降低水体中有机污染物,提高水体溶解氧的浓度,增强水体的自净作用,改善水环境。该技术与生物膜技术相结合,生物膜提供充足的水质净化微生物、河道造流曝气提供充足的水质净化微生物所需氧,从而有助于水体自净能力的提高。

2专项技术可行性论证实证研究--以2012年度慈溪市城区河道生态修复工程为例

2.1慈溪市城区河网情况慈溪市30km2中心城区范围内有主要河道共计92条,总长度约为109km2。除此之外,另有一些无名支流及断头槽,平均河宽5m。近年来由于慈溪市城市发展迅速,各类污染排放量也相应增加,其中大量污水排入城区内河,造成其生态环境不同程度恶化。

2.2慈溪市城区内河治理现状1997年慈溪市开始实施城区内河治理,到2005年底,以一横一纵的大塘江、浒山江为骨干,以中心旧城区为重点完成了一次综合性治理,共治理城区内河17条(段)计18km,建成截污管、渠29km,拆迁房屋4万m2,新建大小节制闸8座、橡胶坝2座,设置排涝和污水提升泵站4座,新增绿化面积2万m2,累计投入资金2.2亿元。其中截污包括污水排放点源治理、污水收集系统建设和城市污水处理厂建设这三个过程。从2006年~2007年,慈溪市对大塘江、浒山江、邵家路江、城东新村横河、东城河等河段进行了生态治理。根据2009年8月12日水质监测数据,未进行水生态修复河道断面各类污染物浓度与进行水生态修复河道断面各类污染物浓度相比,进行过生态修复的断面各项污染物浓度明显低,其中平均CODcr降低了19.70mg/L、BOD5降低了4.08mg/L、NH3-N降低了8.01mg/L、TP降低了0.44mg/L,由此可知,水生态修复能很大程度的提升水体自净能力,降低水中污染物浓度,见表1、表2。2011年慈溪市城市内河生态治理工程主要以中心城区内的五灶江、六灶江(虞波江)为治理河道,实施生态治理措施包括人工湿地、生态浮岛、荷花、睡莲、人工水草、沉水植物鱼类、底栖动物等。同时还实施了慈溪市第一条以水质养护模式建设的城市内河--东城河水质养护工程;该河道实施措施主要为造流曝气机、人工水草,工程实施以来,东城河基本无黑臭现象发生。

2.3实例项目概况2012年度慈溪市城区内河生态修复工程治理方案如表3:

2.4治理效果水体中的污染主要由初期雨水、排放或溢流污水、底泥释放形式进入。水体的水质生物自净能力主要以各功能植物、人工水草、造流曝气、微生物循环驯化及水体其他的功能微生物来实现。(1)单纯设置人工水草对水体净化:单纯设置人工水草可对河道水体中COD降解,可去除大量氮素。不结合造流曝气人工水草1950m2,CODcr、TN去除能力分别为6474g/a.m2、324g/a.m2,年CODcr、TN去除量12624kg、632kg。(2)人工水草结合造流曝气时对水体净化:结合造流曝气时,人工水草对河道水体中COD降解能力有较大增强,同时可去除大量氮素。结合造流曝气的人工水草900m2,CODcr、TN去除能力分别为57.6kg/a.m2、2.56kg/a.m2,年CODcr、TN去除量51.84t、2.3t。(3)人工水草结合微生物循环驯化技术时对水体净化:结合微生物循环驯化技术时,人工水草对河道水体中COD降解能力有也较大增强,同时可去除大量氮素。结合微生物循环驯化技术的人工水草150m2,CODcr、TN去除能力分别为126.3kg/a.m2、56.8kg/a.m2,年CODcr、TN去除量18.95t、0.9t。(4)功能植物对水体净化:本工程种植:挺水植物1500m2,浮水植物2500m2,沉水植物600m2。挺水植物平均TN去除能力为38g/a.m2,TP去除能力为8g/a.m2;浮水植物平均TN去除能力为72g/a.m2,TP去除能力为17g/a.m2;沉水植物平均TN去除能力为61g/a.m2,TP去除能力为13g/a.m2;据此计算年植物去除河道水体氮磷量见表4。(5)漂浮湿地对水体净化:漂浮湿地1350m2,CODcr、TN去除能力分别为327g/a.m2、63.6g/a.m2,年CODcr、TN去除量441kg、86kg。本生态治理工程实施后,CODcr年去除量83.86t,TN年去除量3.9t,TP年去除量62.3kg。

3结论

篇5

关键词:河道; 生态; 建设

Abstract:In the river of history, all on the theory and practice of ecological construction for improving and perfecting, the Xin Jiang Tong River ecological construction as an example, since the river ecological management and ecological restoration project started, demonstration, as the river ecological engineering technology and popularization provides effective experience.

Key words:River course;Ecological;Construction

中图分类号:X171.4   文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

近年来,在水利部治水新思路的指导下,城市河流园林化是新一轮河流的人工生态化改造,我市大力推进生态河道建设,并逐步转变了我市的河流整治思路,逐渐形成了以“面变宽、河变深、岸边绿、水变清”为整治目标的生态河道建设模式,走出了一条淤泥还田施肥、抬高圩堤洼地、建后长效保洁、改善水生态环境、提升河道综合功能的生态治水之路。为了全面推广应用植物修复技术,改善现有的水环境,通过辛江塘由“点”到“线”的实践,不断完善“人水和谐”的治水思路与技术措施。下面以清流河河道生态建设项目为案例,进行方案与效果探讨。

一、工程概况

清流河,滁州市穿城段治理范围为老五孔桥至会峰路桥下游500米左右,河道治理长度6.347km,面积约265公顷,其中河道6.3公里,河堤建设11.1公里,截污管道11.1公里,园林绿化230万平方米,河道生态建设包括土建工程、绿化工程两部分。由于河床开阔,且与城市总体规划的生态隔绿地相接,以市民游赏与水源涵养、水质净化、生态保护、科普教育的湿地景观为主题,承担起保护城市湿地,创造优质生态环境,象征着滁州生机无限的未来。

二、组织实施情况

2.1 生态理念设计方案确定

根据《滁州市城市防洪总体规划》、滁州市人民政府建设清流河“生态河道”示范要求,在工程规划设计中,邀请水利、植物、生物等不同领域专家进行咨询,从河流生态修复的技术高度,确定了清流河整治方案:一方面,通过对河道清淤,腾出水体空间,加大河流蓄水量;同时,尊重自然、尊重历史,宜宽则宽、宜弯则弯,保持河道的自然形态,也有利于降低流速、缓解冲刷,更有利于生物多样性的保护。另一方面,划定一定的范围,以植物作为建筑材料来代替硬性护案,保证河道两岸的修复需要,通过增强岸边动植物栖息地的连续性,营造出多种多样的环境条件,形成丰富、稳定的生态系统。

2.2 物种调查

该区域原生植物品种丰富、多样。植物品种有衫类、松类、樟类、竹类、椿类、匍匐藤本类、野茭白、水竹、芦苇、茅草等。

但随着社会经济发展和农业耕作制度改革,受自然和人为等因素的影响,近二十年来,河岸塌陷,水土流失,河道淤积和污染日益严重,导致水质严重恶化。清流河沿线植物品种变得单一,缺乏多样性,断断续续,尚不构成群落。同时鱼、虾等水生物的数量不断减少。

为此,我们根据土质、本土植物类型和特征、水位条件及其变化情况来配置适宜的植物,尽量作到材质自然化。

2.3 群落构建特性

清流河植物群落的构建,从维护河道两侧区域的生态环境和可持续发展的原则出发,基于防洪、航运基本功能之上的自然生态区域,根据河道走向及功能分布,把生态绿化带进行分区结合布置。群落构建主要包括内在功能性、外在观赏性、技术的可靠性、运行的经济性四个方面特性。

2.3.1 内在功能性

传统的人工砌石驳岸在保持水土、抵御洪流、保持河道畅通无阻等方面优势明显。而自然生态原型的驳岸如何与前者所表现的功能相媲美呢?清流河工程的防洪标准是50年一遇,即在滁州历史上有记载的50年最高洪水位的基础上再加上1.5米,以此为设防高度。同时工程沿路还建了7台泵站,一旦清流河水倒灌发生内涝,就可以启用泵站,将城市里的水抽到河里,有效解决内涝问题。

2.3.2 建橡胶坝

为方面控制不同时期的水位,工程在滁州首建橡胶坝,达到汛期可以防洪,枯水期可以蓄水的目的。此工程位于清流河会峰路桥下游约2.3公里处,其主要建筑物由拦河橡胶坝、调节闸及排水泵站等建筑物组成。清流河橡胶坝工程建成后,不仅不影响河道汛期防洪,而且抬高了枯水期清流河城区段水位,满足上游河道横向水岸相映的动态滨水空间和生态湿地廊道景观设计要求。同时改善城区段滨水周边环境效果和人居环境,减轻河道污染,使下游农业种植区农田有较好的水质灌溉。坝体由两根粗大的橡胶管组成,管内注入水,对河水就具有了阻拦效果。后面有2个调节闸,平时上游水多的时候就从2个调节闸往下游放水,但是遇到雨水较多或者洪水季节时候,橡胶坝的作用就显现出来:从中间粗大的管子中间把水抽出,橡胶管就瘪下去,这时水就能从河流中间往下游去,达到全面泄洪的目的;而等到洪水过去,再把水抽进两根管子中间,就又可以恢复坝体,拦截水位。

2.3.3 技术可靠性

对实施地段土方的平整改造及适宜的放坡坡度保证施工种植前期的土方不易流失,而对植物的合理选择、以及相互之间科学的搭配可确保防护林成林后的功能体现。植物的合理选择主要表现为:树种的深根性、喜水或对水淹有一定忍耐性、以及所选地被的固土能力。树种间的搭配的科学性主要表现为:速生树种与慢生树种的搭配及所占比例,常绿与落叶树种间的搭配及所占比例、乔木、灌木及地被的搭配及所占比例等,目的就是区别南方的四季常青、毫无变化,形成一种万物枯荣变换、四时景致不同的效果,从而确保在雨季期间或洪水泛滥时对护岸的综合保护。

2.3.4 运行的经济性

项目实施期间的经济性主要表现在:所选树种的品种、规格--大量乡土树种的利用不但使树种的适应性得以体现,成活率提高,同时该类树种在市场上同比规格树种相对销售价格较低;适宜的种植季节以及种植天气也是项目实施的前期经济性运行的制约因素之一。后期经济运行的表现为:通过前期的科学栽植、管理形成良好的树势,增强树体对外界不良气候、因素的抗性,而合理的密植及科学的配置形成树丛的群体优势,在树种之间的相互作用,以达到发挥更大的生态效能,最终能起到节约管理成本的目的。

三、实施效果及实验结论

3.1 实验效果

为了验证生态修复方案的预期效果,滁州市重点工程建设局按照《滁州市城市防洪总体规划》要求,将清流河穿城段打造成融城市防洪、景观建设于一体,满足市民休闲、观光、度假需求;选择800米 河道作为试验段,共种植五个模式,每个模式长度为50米,相邻模式连续种植。每个模式至少重复三次,以确保产生的数据极具科学性,又具有合理性。共种植香樟、夹竹桃、紫藤、榔榆等27种乔灌木草植物。

从植物长势来看,试验植物中适宜种植生长的植物有:榔榆、黄山栾树、意杨、小蜡、苦楝、木芙蓉、红叶李、南天竺、合欢、薏苡、高羊茅、桑树、木槿、垂柳、复叶槭、紫荆、慈姑等(按长势效果排序);不适宜种植生长的植物有:紫藤、白玉兰、重阳木、银杏、杜英等(按长势效果排序)。

通过对测钎的出露数据统计,课题段种植草本植物比其他段没种植草本植物的水土保持能力要强,土壤流失伴随植物生长的繁茂而逐步减弱。

3.2实验结论

综合以上各种指标的检测,生态修复的实际效果符合方案设想,生态修复的效果是明显的:

3.2.1 提高抗洪、护堤能力,缓解边坡水土流失

1)流水处(常水位以下)利用芦苇、野茭白、香蒲、千屈菜、水葱等水生植物,以其柔韧的枝叶,缓冲水流,减缓船行波的冲刷;

2)浅水处(常水位)利用水杉、池衫、落羽杉、水紫树等耐水性好、短期耐淹植物,通过其生长舒展的发达根系,固土护坡,防止河道两岸土方的坍塌;

3)岸坡上(常水位以上)利用乔、大灌、低矮灌木以及野生地被植物组成的复试植物群落,减弱雨水对提防的冲刷,减少表层土的流失,同时,稳固从堤顶冲刷下来的外来土壤。

3.2.2 水质得到改善,水生动物生长良好

该河道整治之前,河内鱼类、螺蛳、虾等水生动物几乎没有;采取生态修复后,两岸水生植物丛中小鱼成群,鲫鱼、草鱼、黑鱼等嬉戏其间,空中白鹰低飞,夏夜青蛙齐鸣,说明通过河道生态治理,水质已经得到了明显的改善。此外,结合对该河《水质评价报告》显示“五日生化需氧量、氨氮、总磷、总氮等指标有不同程度下降,虽然水质类别不变,但超标项目的数值在逐年变小,且溶解氧在逐渐变好,总体水质在向好的趋势发展。”说明通过河道生态治理,为水质的改善和环境变化创造了条件。

四、结语

后期监测的重点包括河流水质、生物物种类型的数量、河流泥沙含量、河岸侵蚀和淤积情况,以积累技术和经验,为其他工程建设提供借鉴。同时,按照适应性管理方法,对工程中所存在的问题及时分析,并提出其它解决方案。特别加强工程的初期保护,使河流生态系统达到一定的恢复力,按照自然演变规律可持续发展。防洪、排涝、景观、市政,四位一体的清流河综合整治工程在加固城市防洪体系、减轻河道污染的同时,也通过构筑滁城大型水生态景观,改善着城市的居民环境、提高居民生活质量、提升城市品位,逐渐成为滁城一道崭新的亮丽风景。同时,随着城市建设进程的加快,清流河景观工程也正在逐渐成为滁州市新的旅游亮点,在社会效益的基础上呈现巨大的经济效益。

参考文献:

[1]袁晓红,王彪. 水利工程护坡生态化设计技术分析[J]. China's Foreign Trade,2011,(4).

[2]杨立生,徐永新. 水利工程护坡生态化设计技术分析[J]. 价值工程,2010,(30).

[3]周利民. 液压喷播植草在水利建设工程护坡中的应用研究[J]. 草业科学,2003,(7).

篇6

随着对省级层面实行最严格水资源管理制度情况考核工作的开展,山西省对所辖11个地市的考核工作也逐步展开。根据山西省水资源管理实际,提出对所辖地市考核内容的侧重点,以突出本省水资源管理工作的特色,有针对性地促进各项工作的正常开展。

[关键词]

最严格水资源管理制度;考核工作;山西省

1概述

2011年,《关于加快水利改革发展的决定》明确要求实行最严格水资源管理制度。2012年,国务院《实行最严格水资源管理制度的意见》,对该制度进行了部署,要求建立水资源管理行政首长负责制。2013年,国务院办公厅《实行最严格水资源管理制度考核办法的通知》,明确了全国各省(自治区)“三条红线”各项考核目标。

2014年,山西省实行最严格水资源管理制度的《实施意见》与《工作方案和考核办法》分别由山西省人民政府和办公厅。对全省实行该项制度进行了安排部署,并明确了全省11个地市2015年、2020年、2030年“三条红线”各项考核目标,建立了山西省水资源管理责任和考核制度。2014年,《实行最严格水资源管理制度考核工作实施方案》(以下简称《实施方案》)由国家水利部、国家发改委等十部委联合印发,对考核组织、程序、内容、评分等做出明确规定,全面启动了对各省(自治区)最严格水资源管理的考核问责。考核内容主要为“三条红线”四项指标与制度建设和措施落实情况,其中四项指标分别为用水总量控制指标、农田灌溉水有效利用系数、万元工业增加值用水量比2010年降幅、重要江河湖泊水功能区水质达标率;制度建设和措施落实情况包含用水总量控制6个分项、用水效率控制3个分项、水功能区限制纳污3个分项、其他制度建设及相应措施落实情况5个分项,共17个分项。四项指标与制度建设和措施落实情况满分均为100分,占考核总分数的权重系数分别为0.3与0.7。2014年与2015年6月,国务院成立的考核工作组分别对山西省2013年和2014年落实最严格水资源管理制度的工作情况进行了考核。

2开展省对市考核工作

目前,山西省明确了全省11个地市2015年、2020年、2030年“三条红线”各项考核目标,建立了水资源管理责任和考核制度,省对市的考核工作也逐步开展。实行最严格水资源管理制度的关键是开展考核工作,否则将无法落实制定的指标和任务,不能发挥促进水资源节约和保护的作用。因此,全面开展省对市的考核工作十分必要。水利部等十部门联合印发的《实施方案》中明确的考核内容,主要是针对省级层面制定的,虽然比较全面,但由于每个省均有其各自特点,故认为山西省对11个地市考核时,除对四项考核指标量化考核,包括省对市的制度建设和措施落实情况的考核,还应结合山西实际,且要有侧重点与特色,并要做到易于操作。

3山西省实行最严格水资源管理制度考核内容

3.1建设项目水资源论证严格水资源论证制度是用水总量控制的关键。实行水资源论证制度,山西省属全国先行省份。2007年,山西省结合自身实际情况制定了《山西省建设项目水资源论证管理暂行办法(试行)》,对审查权限、报告书编制要求、报告书审查受理、评审专家、审查形式等实施细则做出了具体规定。在此基础上,2013年又制定了《建设项目水资源论证报告书审查规定(内部适用)》,使全省水资源论证管理工作更加科学规范。建设项目水资源论证工作从制度上在省级层面得到了完善,因此,该工作的完成情况,可作为省对11个地市考核的一个侧重点,具体可针对被考核地市的市核准项目,其水资源论证工作开展的比率进行考核。

3.2严格水资源有偿使用水资源的有偿使用对促进水资源的节约及用水总量控制具有重要作用,水资源费的征收就是水资源有偿使用的具体方式。目前,山西省水资源费征收标准按照《关于促进节约用水调整我省水资源费征收标准的通知》和《关于采矿排水水资源费征收事项的补充通知》执行。每年度省级根据各市情况,向市级下达本年度水资源费征收的目标,因此,该项工作的完成情况也可作为省对11个地市考核的一个重点,可按照被考核市辖区水资源费征费目标完成率进行考核。

3.3严格地下水管理和保护地下水作为重要水源及战略水源,对其进行保护具有重要意义。目前,山西省已完成了超采区边界坐标摘录、划定了禁采和限采范围,即将由省政府颁布实施;另外,近年来山西省开展了关井压采工作,编制了《山西省地下水关井压采实施方案》,要求在兴水战略和大水网工程覆盖区、省引黄工程供水区、自来水网覆盖区实施原水直供、分质供水和关井压采、置换地下水。每年度省级均要根据各市的实际情况,向市级下达本年度地下水压采量目标,因此,该项工作的完成情况也可作为省对11个地市考核的一个重点,可根据被考核地市下达的地下水压采量考核指标的完成度、开展关井压采工作情况、地下水水位回升或地下水超采区面积增减情况进行考核。

3.4水生态保护近年来,山西省全面开展水生态保护工作,开展以五大河流地表水、六大盆地地下水、19个岩溶泉域地下水为核心的保护与修复,基本覆盖了全省主要经济发展区域,对促进经济社会可持续发展具有重要作用。其目标是通过5~10年时间,实现“河水长清、地下水稳、甘泉涌流”。针对岩溶大泉保护与修复,山西省出台了《山西省岩溶大泉水生态保护与治理修复工作指导意见工程实施方案技术大纲》,积极推进岩溶大泉水生态保护与综合治理修复等各项工作。同时启动了晋祠泉等泉域的复流工作,进展顺利,成效显著。因此,该项工作的完成情况也可作为省对11个地市考核的一个重点,可根据被考核地市水生态保护工作开展情况、重点泉域保护及名泉复流工作开展情况进行考核。

4结语

篇7

一、美湖塘过去情况

塘南镇是典型的江南水乡。近年来随着经济发展,人口不断向集镇聚集人口密度日渐增大,生活水平的提高使得镇区生活污水总量在日益增加。由于缺乏污水收集排放和处理系统,加上集镇生活垃圾的乱堆乱倒、农贸市场的屠宰家禽废水未经处理直排入水塘中,对地表水环境造成了较大污染,使得包括美湖塘景观公园在内的镇区中心几个面积较大的地表水体周围逐渐被居民住房阻塞了源头而成为死水,底泥淤积越来越重,垃圾越扔越多。此外,富含有机物的底泥中氮、磷等季节性释放更加剧了水体富营养化,造成原本清澈水体变得黑臭难闻,蚊蝇滋生。居民多次向当地政府、环保部门反映,但因缺乏有效的处理和修复技术,一直未能得到解决,成为萦绕在塘南镇政府和居民心头的大难题。

近些年来,塘南镇政府在水环境改善方面进行了艰苦探索,也曾试图通过建设集中的污水处理厂来解决水污染问题,但有限的地方财政无力承担起如此巨大的投入和运行成本。2010年,困惑中的塘南镇政府恰巧从马鞍山市科技局得到一个信息,设立在安徽工业大学产学研基地内的马鞍山黄河水处理工程有限公司与常州大学合作研发出一种《集镇生活污水处理与地表水体生态修复技术》,可将污水的收集、处理和受污染的地表水体修复融为一体,从根本上解决水体污染问题。塘南镇政府及时与黄河公司取得了联系,邀请该公司的专家到现场调研勘察后,为塘南镇镇区地表水生态修复和生活污水处理制定了具体生态修复方案。方案完成后,塘南镇政府邀请和组织市(县)环保、科技、规划等部门多方论证,在广泛征求各方意见和建议的基础上,果断决定上马这个民生工程。

二、组合技术死水新生

2010年6月22日,塘南镇集镇污水与水环境生态修复示范工程项目举行了开工典礼,当涂县及有关部门、乡镇领导到场观摩。塘南镇为保证工程顺利实施并尽快发挥作用,指定镇人大副主席负责全程监督此项工程具体实施。

塘南镇生活污水处理与地表水体生态修复技术主要技术流程是生态沟收集处理一强化池强化处理一生态塘末端处理。

在现场,黄河公司现场施工负责人介绍了工程的技术路线和实施步骤:塘南镇美湖塘生活污水处理与地表水生态修复技术将现有池塘作为污水处理场所,无需另行征用土地。集镇居民生活污水经池塘东北角现有的排水管道系统流入生态净化沟被拦蓄收集后,被净化沟内铺设栽培的黄昌蒲、野水葱、再力花等根系发达吸污能力强的复合型生态浮床首先“享用”,从而达到吸附水中的氯氮磷等有机物质目的,这样的污水收集方法无需另行修建排水管网,节省费用并且不影响居民日常生活。

由于生态净化沟是第一道处理程序,记者看到,沿塘岸修砌的净化沟内的水生植物成团成簇郁郁葱葱,叶茎粗壮绿意盎然,足够的营养使得它们比池塘中央生态浮床与生态岛内的浅黄色聚草长势更好,显示出蓬勃旺盛的生命力。黄昌蒲顶部开出一朵朵娇艳灿烂的黄花,吸引了当地不少儿童采摘,以致水处理部门不得不在岸边设立了“采摘危险当心落水”的警示牌。

净化沟的隔离带、底板和护坡采用专利技术一生态混凝土建造而成,生态混凝土是将钢渣、尾矿浇筑成留有空腔的混凝土,硬化后在空腔内填满微生物和培养基,利用特定的微生物将水中的有机物和氨氮进行过滤吸附降解,同时由于生态塘和净化沟间存在水位差,水体可以通过混凝土渗透流动,促进了水体的自由呼吸。记者在高出水面10多厘米净化沟墙体上仔细观察看到,没入池塘水面的墙壁上面爬附着很多小螺蛳,许多小鱼张嘴叨食着青苔上面的浮游生物。

净化沟内污水初级处理后流入原位增氧池和生物栅强化池,通过超微溶气技术对水体增氧,增加水的溶解氧含量。据黄河公司副总经理介绍,该公司所生产的超微溶气设备,产生的超微气泡介于十微米(um)以下至数百纳米(nm)之间的气泡混合状态,可以将水分子的长链打断,提高水体的生理活性更好的为生物体所吸收。然后通过特定的改性生物填料和好氧、厌氧工艺进行水体净化。

在美湖塘北边旮旯的一处岸上,矗立着一座天蓝色桶状设备,设备壁体上的一个水龙头正汩汩向池塘里流淌着清流。工作人员介绍称,他们对北岸一处出水口污染程度较大的污水单独“开小灶”,于是自主研发了交变循环流一体化处理机和微纳米气泡曝气技术进行强化处理,该技术的主要手段是通过均匀增加污水中的气泡达到增加水溶解氧浓度,最后将净化之后的水与生物栅强化池处理后的水一起排入生态塘中。

综合处理过的污水还要过一关,那就是根据水质情况在生态塘中铺设人工浮岛和投放不同种的微生物,利用水生植物消减水体中的有机物质,同时植物生长过程中吸收养分的过程起到了固磷固氮的作用。另外,水生植物的投放也增加生物多样性,对原有地表水体进行立体生态修复。

三、“生态浮岛”生机无限

5月19日上午,毒辣的太阳下气温高达35度。作者在美湖塘看到,水面中央和拐角处漂浮着一个个1.6m长、1m宽的木架和蓝色橡皮圈,木架、皮圈中栽育着聚草、旱伞草、花叶芦竹等一盆盆绿色植物,这便是黄河水处理公司与常州大学共同研发出的“生态浮岛”,这些植物的根伸向水中,根系及其表面生物膜对污水中化学需氧量、氮、磷等有机污染物具有较好的吸收降解效果,还可以为鱼和鸟类创造生息空间,并改善池塘生态景观。

此外,“生态浮岛”能使水体透明度大幅度提高,有效改善水质指标,特别是对藻类有很好的抑制效果,以及具有消波等综合,从而在水位波动大的水库,或因波浪的原因难以恢复岸边水生植物带的湖沼,或是在有景观要求的池塘等闭锁性水域得到广泛应用。据介绍,这些水草都是黄河水处理公司花高价从外地买来,现在随着市场扩大,企业正在当地培育这些花草。

到2011年5月底,经过近半年多的组合技术运行,美湖塘周边居民的生活污水得到有效处理,经过生态修复的水体恢复了往日生机。在今年夏天大旱雨水枯竭情势下,处理后的池塘水质清澈无臭无味透明度平均超过1m。一个空气清新、环境优美的美湖塘休闲公园重新回到人们的怀抱。

经企业检测,污水氨氮磷、化学需氧量等指标祛除率达到70%以上,池塘主体部分可达《地表水环境质量标准》(GB 3838―2002)类标准。同时,通过水生生物的投放,恢复了池塘的生物多样性,重建了自然生态平衡,绝迹多年的鱼虾、水乌再现美湖塘。至此,黑色水面不见了,难闻的臭味消失了,满塘漂浮的垃圾水草清除了,代之的是水面清澈空气清新的优美人居环境,居民对此赞不绝口,生活用水从此更加安全放心。

为了直观感受水塘生态修复后的强烈对比,塘南镇人大副主席带记者走访了镇区另外一口大水塘,只见大埂边堆满了各色高温下腐臭难闻的生活垃圾,墨绿色的水面上垃圾袋塑料瓶满眼皆是,10多只高度腐败烂得没头的白鲢漂在水面令人触目心惊,这就是美湖塘修复前的缩影。全镇象这样的死水臭沟还很多,下一步镇里将对这口池塘进行治理。

马鞍山市环保局相关部门负责人也向记者表示,当涂县塘南镇美湖塘集镇生活污水与水环境生态修复工程服务人口千余人,该工程投资约60万元,运行费用平均0.11元/m3,修复水体面积7850m2,年运行成本及管理人员工资费用约3万元。工程设计能力日处理生活污水250m3,20多天可对全水体水质净化一遍,循环往复。

篇8

Abstract: Due to the urbanization impact and human disturbance, the water quality of Fengtang estuary in Shenzhen was seriously polluted, and part of the mangrove ecosystem was badly degraded. To restore the ecological balance in Fengtang estuary, the municipal government of Futian district, Shenzhen city started the ecological restoration project of mangrove in Fengtang estuary, Futian district of Shenzhen city. Take the ecological restoration on the transitional zone between inter-tidal wetland and inland as the theme, this project built a vegetation series of mangrove -water system (including water vegetation) C true mangrove - mangrove associates Cterraneous plants/vegetation Csegregated vegetation zone, by constructing the monitoring system on the work and water power, controlling system on water pollution, ecological restoration and landscape engineering. Furthermore, the status in quo of water quality and mangrove ecosystem before the project, the project theme and principles, the integrative vegetation pattern, the engineering technique of this project, and the landscape effect and ecological environment status after the project were also stated. The design theory and engineering technique of this project will provide important reference or implications for other similar projects in the future.

关键词:水污染控制;生态修复;红树林;凤塘河口

Key words: water pollution control;ecological restoration;mangrove;Fengtang estuary

中图分类号:X5 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)14-0055-03

0引言

随着经济的飞速发展,沿海城市人口急剧集中,城市化进程加速,环境压力增加,城市河口严重退化。各沿海岸城市均面临着河口区的生态恢复、水环境治理及合理利用和保护滨海湿地的问题[1,2]。当前国内外对城市河口的研究主要集中在生物与环境调查、城市河口湿地生物多样性结构与功能、河口湿地的生态系统服务功能、河口水动力与水环境、河口工程地质研究、营养物及其富营养化、营养污染造成的生态破坏机制及控制、城市河口的外来种入侵等[1,3-7]。

深圳湾位于深圳与香港间,城市化程度非常高,经济异常活跃,在繁华的城市区间内分布有香港米埔的自然保护区及深圳福田国家级红树林自然保护区。其中福田红树林自然保护区位于深圳湾的东北部(113°45′E、22°32′N),曲线长约9km,宽约0.7km,凤塘河穿越其中心部位。凤塘河发源于深圳市安托山以东、梅林水库以西、北环大道以北的高丘山地地区,南至深圳市红树林自然保护区排入深圳湾,目前水质为劣五类。

凤塘河口目前的主要生态问题是:水质受到污染,鸟类及滩涂底栖生物的物种和数量减少,病虫害频发,外来物种入侵使红树林受到威胁。为了使凤塘河明渠段和河口恢复生态平衡,深圳市福田区启动了“福田凤塘河口红树林修复示范工程”。该工程总面积约120 ha(范围见图1),总投资约2亿元。工程拟通过截污及治污使河口水质得到改善,以保护区总体规划为基础,对河口湿地进行生态修复,建立完整的湿地生物群落,最终实现区域内的生态可持续性。本文报道该工程的工程设计、工程前后的生态环境状况,为今后的同类工程提供参考。

1工程前环境评价

1.1 凤塘河河流水量及水质凤塘河流域未截污前污水总量为1397.5L/s,目前截污管道已全线竣工投产,根据调查截污率可达90%以上。2005年底截污完工后,深圳水务集团在凤塘河暗渠出口断面进行了凤塘河河水流量的测量,测得平均流量为0.53m3/s。

凤塘河截污之前,2004年水质主要指标如表1,接近生活污水水质。截污后水质有所改善,但由于新增的排污口及面源污染,水质仍为劣V类。

1.2 深圳湾红树林生态系统现状

1.2.1生物种种现状工程范围内的红树林自然保护区内动植物种类极为丰富。植物共有51科127属140种,鸟类194种,鱼类11种,藻类有6门7纲35属117种,大型底栖动物86种,其中软体动物37种[8]。

保护区内的敏感植物主要是福田红树林原生的真红树植物有4科5属5种,即木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、秋茄(Kandelia candel)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、老鼠{(Acanthus ilicifolius)、白骨壤(Avicennia marina)。另外,还有半红树植物5科6属6种,即卤蕨(Acrostichum aureum)、黄槿(Hibiscus tiliaceus)、杨叶肖槿(Thespesia populrea)、海漆(Excoecaria agallocha)、假茉莉(Clerodendrum inerme)、银叶树(Heritiera littoralis)[8]。此外,保护区从海南引种了真红树植物2科3属7种、半红树植4种,保护区内陆域林地植物有41科98种。

福田红树林湿地鸟类有194种之多,其中还有许多被国际、国内列为珍稀濒危的鸟类,其中一类的为白鹳(Ciconia ciconia)和白肩雕(Aquila heliaca),二类有黑脸琵鹭(Platalea minor等14种,其别要关注的是极度濒危鸟类黑脸琵鹭,黑脸琵鹭主要以沿岸浅水地带的鱼虾为食,以红树林为栖息地[9]。

福田保护区有大型底栖动物7门9纲47科66属86种。保护区内软体动物共记录有37种,占总种数的43%,隶属于2纲22科27属。其中,腹足类21种,双壳类16种。林区内常见的软体动物有14种,分属9科10属。保护区共发现鱼类11种[8]。

1.2.2 红树林群落与生态系统现状深圳湾的福田保护区的红树林基本成带状分布,群落外貌简单,呈黄绿色,为灌木或小乔木林,林冠较整齐,一般高4m,最高地段可达6m,有的地方群落可分为2层,覆盖度达90%以上(或更大)。群落的种类组成中,白骨壤、秋茄和桐花树三者共同占绝对优势,构成了最典型的植物群落,后来引种的无瓣海桑和海桑也形成了一部分林带。该地主要群落有:白骨壤+秋茄+桐花树群落(Avicennia marina+Kandelia candel+Aegiceras corniculatum community)、秋茄+桐花树+老鼠{群落(Kandelia candel+Aegiceras corniculatum+Acanthus ilicifolius community)、桐花树群落(Aegiceras corniculatum community)、无瓣海桑+海桑群落(Sonneratia apetala+S. caseolaris community)。深圳湾红树林最适宜生长的盐度范围为15‰~25‰,超过30‰的盐度红树植物将很难生存。

2工程设计

2.1 设计理念以模拟自然状态的污水处理工艺、生态修复技术及河口水动力学研究为基础,拟采用截污治污、生态补水、红树林及其他湿地植物修复种植等措施,在河口地区以“海陆交错带的生态修复”为主题,在海滩到陆地的空间上构建红树林―水体(含水生植被)及红树植物―半红树植物―陆生植物/植被―隔离植被带大格局,最终目的是建立一个富有科学内涵的生态示范基地;通过适应性生态系统修复与生态管理理念的实施使凤塘河河口呈现“虽自人工,宛若天开”的自然面貌。

2.2 工程主要内容凤塘河河口生态恢复工程主要包括如下三个内容:

2.2.1 水污染控制系统:通过污水截排系统,对排入保护区内的所有污染源进行截留并输送至水处理设施。污水处理模拟了自然净化的过程,核心部分采用以蚝壳为填料的生态生化处理工艺,尾水通过人工植物塘的最终净化,进入天然红树林湿地及河道,从根本上改善和保护水体生态环境。

2.2.2 水力控导系统:在河道、基围间设置过水涵及闸门,通过物理模型试验确定其位置、功能及操作方案。河道闸门兼有污水处理系统取水及冲刷河道的功能。基围间设置闸门,通过日常管理操作,可控制各基围水位,以适应不同的生境及保护区内鸟类生活需要。

2.2.3 生态修复:将河道两侧石质堤防断面进行生态改造,使河流恢复自然生态。将陆生的灌草群落进行生态恢复。重点恢复区域内的红树林。

2.3 关于植被恢复工程充分尊重自然保护区核心区、缓冲区和实验区的大格局,本着自然优先、整体优化、多样性及生态整体性等原则,分析河口的湿地环境与资源特点、生态过程及人类干扰效应,分清优势与劣势,进而划分景观生态功能区进行恢复重建。包括选址与整地、选用植物、定植/回归技术(种子植物的播种法、营养体移植法、草坡移植法、抚育与管理(水、杂草、敷草、施肥、pH调节、监测及评价等。

植被分区:水生植物、红树林、半红树、陆生植物、隔离带。前三个区的植物主要是盐生植物,包括海滨常绿阔叶林、红树林、盐生灌丛、沉水盐生植被等,除红树林外,主要种植藜科(Chenopodiaceae)、禾本科(Bambusoideae)、菊科(Compositae)、豆科(legumae)等的植物。

水生植物区:沉水植物、浮水植物(睡莲Nymphaea sp、挺水植物(芦苇Phragmites australis、灯心草Juncus effusus、川蔓草Ruppia rostellata)等;

红树林区(包括半红树及伴生植物):卤蕨(Acrostichum aureum)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、秋茄(Kandelia candel)、红海榄(Rhizophora stylosa)、老鼠{(Acanthus ilicifolius)、小花老鼠{(Acanthus ebracteatus)、榄李(Lumnitzera racemosa)、海漆(Excoccaria agallocha)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、水椰(Nypa fruticans)、白骨壤(Avicennia marina)、海芒果(Cerbera manghas)、阔苞菊(Pluchea indica)、水芫花(Pemphis acidula)、黄槿(Hibiscus tiliaceus)、杨叶肖槿(Thespesia populnea)、苦槛蓝(Myoporum bontioides)、假茉莉(Clerodendrum inerme)、海漆(Excoecaria agallocha Linn.)、水黄皮(Pongamia pinnata)、鱼藤(Derris trifoliata)、角果木(Ceriops tagal)等。

红树林的生态系列从外滩到内岸依次种植:白骨壤桐花树秋茄榄李角果木海漆卤蕨老鼠勒假茉莉黄槿。前三个种是构成红树林群落的基本建群种。

陆生植物:乔木类有水翁(Cleistocalyx operculatus)、海南蒲桃(Syzygium cumini)、橡胶榕(Ficus elastica)、细叶榕(Ficus microcarpa)、芒果(Mangifera indica)、扁桃(Mangifera persiciformis)、刺桐(Erythrina variegata)、印度紫檀(Pterocarpus indicus)、海南红豆(Ormosia pinnata)、鸡蛋花(Plumeria rubra)、黄槐(Cassia suffrutiosa)、大叶紫薇(Lagerstroemia speciosa)、水石榕(Elaeocarpus hainanensis)、南洋楹(Albizia falcata)等。灌木及地被植物有:海桐(Pittosporum tobira)、夹竹桃(Nerium indicum)、黄金榕(Ficus microcarpus 'Golden Leaf')、 变叶木(Codiaeum variegatum)、小驳骨(Gendarussa vulgaris)、大红花(Hibiscus rosa-sinensis)、花叶鹅掌藤(Schefflera odorata 'Variegata')、软枝黄蝉(Allamanda cathartica)、大叶油草(Axonopus compressus)等。

2.4 红树林生态系统的生态恢复技术红树林的恢复与陆地森林生态系统的恢复不同,主要包括红树植物引种驯化与造林技术等。

红树植物引种驯化成功与否与其生理生态特性密切相关,而一种植物的生理生态特征又与其原产地的生态因子密切相关。红树植物生长的主导生态因子是气温、盐度、土壤、地貌及潮汐动力等[8]。影响苗木成活的因素有:立地条件(考虑温度、潮位、底质、潮水流速、盐度)、垃圾危害、藤壶危害、藻类危害、入侵种(如微甘菊Mikania micrantha等)危害、,螃蟹及鼠类危害、病虫害及人为破坏等[10]。

造林技术主要强调“适地适树”,还要考虑:宜林滩涂地的营造是造林成败的关键;高密度种植有利于提高成活率;后期抚育及管理要加强;林地外侧加网减少干扰与垃圾危害;太大苗移植成活率低;造林方式因种而异;造林时间宜早不宜迟[11]。

3工程效果

该工程于2008年6月动工,至2009年7月生态修复部分已基本完工。由于设计污水收集及处理系统未完工,河口水质改善的目的尚未达到,但在河口湿地的生态修复方面,已经初步建立了一个植物、动物、微生物以及无机环境和谐发展的湿地生态系统,具有较好的生态效果(图2)。

考虑到海洋水动力条件对红树林生态系统的影响[12],工程中利用各种闸及管渠引入了潮汐,使基围内潮汐处于红树林生境正常波动范围,为种植的红树林提供了正常的水生境。

在设计时,根据深圳湾红树林的时空分布格局及自然演替,确定了白骨壤和桐花树是优势先锋树种并种于裸滩上,而秋茄则种于中潮位的潮滩,木榄种于中潮位和回归位的潮滩,而海漆种于回归潮滩,并在海岸植了假茉莉和黄槿等。目前这些植物均已成活且长势较好,预计可以自然演替,这为红树林实现可持续发展打下了较好基础。

红树林建设是深圳生态环境建设的重要组成部分,也是生态公益林体系建设的具体实施内容之一,以凤塘河口为示范点,在对全市红树林生态系统进行合理管理和恢复后,预期可以产生较好的生态效益、社会效益和经济效益。据测算,覆盖度大于40%、宽度100m左右、高度2.5-4.0m的红树林消浪系数能达到80%,根据凤塘河口的红树林生态系统合理管理与恢复措施示范经验,将使深圳市的红树林具有显著的防风消浪,固堤护岸作用(王伯荪等,2002)。研究表明,红树林每年每公顷可从林地和海水中分别吸收氮、磷93.9和55.3kg,项目完成后,每年可吸收氮、磷1884和1110t,吸收了大量的藻类需要的氮、磷离子,从而有净化污染,大大降低甚至避免赤潮的发生,避免沿海水产养殖遭受损失。此外,红树林的底层水流缓慢,是各种鱼虾蟹和贝类的优良活动场所,也是各种水禽和候鸟的重要觅食、栖息和繁殖场所。工程建成开放后可以为社会提供悠闲娱乐的场所。

参考文献:

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[10]廖宝文.海南东寨港红树林湿地生态系统研究[M].北京:中国海洋大学出版社,2009.

篇9

关键词:水生态环境;水资源;水土流失;可持续发展

0引言

水是生命之源,是生态环境中重要的关键性要素。在工业、经济持续高速发展的当下,水生态文明建设作为我国重要的发展战略在十会议上被重点提出,并强调说明这是建设美丽中国、实现中华民族可持续发展的重要举措。为了实现这一重要的战略目标,党科学的分析了当前的情况,并从资源环境保护、节能减排的角度出发对思想方针进行了总结和升华,确定了科学的发展观。山西是我国重要的能源化工基地,水资源比较短缺,在这样的大环境下,地下水被大量开发,出现了超采的情况,导致水生态系统破坏,水生态环境脆弱的现况。在城市发展快速的当前,如何坚持科学发展观、在党的正确指引下实现水生态文明建设的顺利开展,促进经济和社会的可持续发展是目前山西的重要任务。

1城市水生态环境建设的规划理念

要实现水生态环境的治理和建设,自然法则是最根本的原则,而恢复河流系统实现良好治理是根本目的。这就要求城市水生态环境建设中,要遵循以下的原则:第一,要治理城市的湖水河水,要从治理污染开始,要寻根查究污染的源头,才能从根本上抓好治理;第二,采用科学的管理方法,遵循全流域研究、全过程控制、全方位治理、全社会参与的水生态环境治理思路;第三,将自然法则作为景观设计和城市特色发展的最基本原则。如果一味的追求景观效果和防洪,而忽略或破坏了这个原则,那城市的水生态建设就会失去意义。

2山西省水资源和水生态基本情况

山西地处我国的黄河中游,华北西部的黄土高原地带,其中有山地、丘陵、盆地等多种地貌类型,因地处太行山之西,故得名“山西”。黄河水系、海河水系是山西的两大主要水系,黄河是主要的供水水源,包含了汾河、沁河、三川河、涑水河等多条水域支流;海河流域则包含了桑干河、滹沱河、漳河等支流。但黄河内支流多为自产外流型,受季节性影响较大,且源短流急,地高水低,要实现开发及利用具有很高的难度。山西属于中纬度大陆性季风气候,具有降雨年际、年内变化大的特点,一年中多集中在6月份~9月份降雨,雨量大易导致洪灾。但还有些地区干涸程度大,具有连续干旱的特点,与降雨地区形成显著对比。但根据山西第二次水资源评价成果看,山西的人均水资源仅为全国水平的1/6,而在全球变暖的大环境下,山西水资源出现了严重的偏枯问题,造成水生态环境的严重恶化。

3山西水生态系统的目前状态

郭兰英老师演唱的民歌“人说山西好风光”,描述了山西的风土人情、富饶美丽,唱出了汾河两岸三晋大地的壮美景观,20世纪60年代响遍了中国的大江南北。但随着经济的不断发展和山西煤矿资源的大规模开发,很多秀美的景色被破坏,汾河、桑干河也逐渐失去了昔日的清流。当前山西的水生态系统满目疮痍,有效治理、重新建设成为当前工作的重点。从目前来分析,山西的水生态系统存在以下几个问题。

3.1人类活动影响大,生态系统脆弱

据统计,20世纪50年代山西省的森林覆盖率仅为2.4%,尽管在之后国家加大了植树造林力度,植被覆盖率也有显著的提升,但从近年来森林普查的结果看到,山西的森林覆盖率为18.3%,还是处于较低水平。加上多年人类活动影响着气候变化,大量的开采也使植被环境受到严重影响,这些都使生态系统变得非常脆弱。

3.2地表径流衰减,河水干涸降水量的逐渐减少

及地表条件的逐渐变化,使大河呈现出断流、小河呈现出干涸的境况。另外,城镇化进程的加快,用水量逐渐增多,河水被大量消耗,这也是导致河水断流、干涸的重要因素。

3.3煤矿的大量开采对水资源形成严重破坏

山西地下蕴藏大量的煤矿资源,国家和地方给予了高度重视进行开采,并为我国的经济发展做出了巨大的贡献,但在开采中由于缺乏预见性及科学的开采,使得水资源环境遭到严重破坏,环境被污染,整体生态环境呈现退化现象。

3.4水资源供需矛盾日益突出

随着近年来我国工业、农业等多个领域的快速发展,加大了对水资源的需求,但破坏日益严重的水生态环境使这种供需矛盾逐渐突出,省内的各大河流水资源开发量也超出了承载能力,生态用水长期也就失去了保证,导致“缺水—污染—更缺水”的恶性循环局面的形成,自然就使得山西水生态系统进入到了退化的状态中。

3.5水污染问题

长期没有得到改善,河流水无法实现正常功能在水资源大量需求下,地下水成为重要的水资源来源,使得水资源呈现出集中开采的情况,但这种集中性使得区域地下水水位急剧下降,漏斗现象不断增加,长期开采使得很多地下泉水断流,湿地面积严重萎缩。污染一直都是河水治理的中心问题。随着社会生态意识的提高,国家对于环境保护工作也加大了投入和重视,水生态系统保护修复措施作为其中一项重要举措也有计划、有步骤的逐渐开展,并在水质治理方面得到了初步成效,水生态退化趋势得到了适当的缓解和遏制,生态环境初步改善。但总体的河水污染状况还非常严重,治理工作亟待加强。

3.6水土流失情况非常严重,影响水生态系统的发展

山西是我国水土流失的严重省份之一,这给山西的水利工程建设造成极大威胁。尽管近年来山西省出台了相关政策,并开展了治理,但人为水土流失仍呈现出持续加剧状态,这些情况直接导致土地贫瘠、生态恶化,使水利工程无法发挥出正常作用,洪涝灾害严重。

4加快水生态文明建设,促进跨越发展

4.1科学合理制定两大战略目标

从山西的实际情况出发,制定两大战略目标:第一,实现水系生态平衡,促进生态系统和谐健康发展。第二,制定执行严格的水资源管理制度,建设生态社会,保障人与水的和谐发展。

4.2两大战略举措

第一,大力推进山西大水网工程项目,并以此为重要载体强化供水安全及生态供水。山西大水网秉承“两纵十横、六河连通、纵贯南北、横跨东西、多源互补、保障供应、丰枯调剂、结构合理、稳定可靠、配置高效”的建设原则,重视对水生态系统的修复和建设,以构建起现代化的供水网络来覆盖山西的六大盆地,贯通十大供水体系,丰富六大河流,为山西省的水资源需求做好基础保证,全面改善省内河流生态功能,推进水生态系统的建设。第二,全面开启水生态系统保护修复机制,加快山西水生态文明建设的步伐。2011年,《山西省水生态系统保护与修复试点方案》正式批复下发,山西被正式批准为水生态保护和修复试点省份,这样对于山西省的五大河流、六大盆地地下水及多处岩溶水启动保护修复机制,全面实施水生态系统建设工程,以促进山西省的和谐、可持续发展。

4.3建设五大体系

1)全力建设预防控制体系。全省预控体系的建设,要按照合理规划、科学管理、严格落实的原则开展,全面、协调的发展观和生态保护理念要始终贯彻在建设推进的过程中,做到源头防控、过程监控打击,坚决抵制破坏生态环境的项目投入建设和发展。第一,尽快制定符合山西水生态文明建设的规划,并以科学性、合理性为重要原则,以资源节约、水资源保护、生态恢复为主要开展方针,统筹规划推进水生态文明建设的开展,不断强化和完善水生态保护系统。在建设中,要兼顾保护和防治,在建设流程不断完善和规范的基础上,促进水生态修复工作的顺利开展。水是一切工作开展的源头和依据,因此要因水制宜,实现省经济发展与水环境承载力的和谐性,以起到互相促进的协调发展。对于水资源功能的发展,要站在全面性上进行考虑,不断促进水生态环境功能的恢复,通过生活、生产、生态用水的合理安排和规划,来实现水资源利用的高效性。第二,应用全面、科学的管理推进水资源工作的有序开展。防控体系建设要以水资源管理制度作为工作开展的主要依据,并要严格执行制度作为工作核心,将水资源开发及利用列入快速推进的工作内容之中,并注重工作开展的统一性和全面性,将水务工作正式推入到一体化程序中,实现水资源使用相关举措及制度的落实,严格水资源的使用,打击水资源的过度开发,遏制水资源的浪费及污染现象,全面推进水资源的可持续发展来保证和支持山西水生态文明建设的顺利开展。第三,从创新角度实现水生态文明建设体系的发展。严格执行“源头防控、过程管控、结果抵治”的制度,层层布控,严格管理,并建立健全明确的指标及考核奖罚机制,保障管理制度的执行。科学合理的制定水价机制,使水资源有偿使用制度能顺利的在社会上落实和执行。政府要加大重视力度,不仅拓宽资金渠道,还要有效利用政府、市场、社会三者的作用来推动水生态文明的整体建设,以吸引更多的渠道资本投入到治理和维护中。

2)全面建设河流治理的生态综合机制。桑干河、沁河、漳河、滹沱河等是山西的主要河流,要通过全面生态综合治理机制的建设,覆盖性治理河流,改善水环境。第一,从源头上对河流进行减排、污水收集管网与处理等工作;第二,建立城镇污水收集,从根本上提高污水处理的高效性,以有效控制入河污染物的排放,实现水功能区达标;第三,对河道进行清淤除污、岸坡修补加固、湿地修复等工作,以改善河流沿岸的生态环境;第四,对河流上游进行涵养水源、水土保持工作,主要包括防风固沙林、护岸林等林木种植,以改善上游的植被情况,涵养水源,促进上游生态环境的改善。3)开展水土保持工程,有效构建水土保持体系。针对晋西黄土高原地区,要全面推进水土保持工程,积极开展植被建设,以全面提升高原地区的水源涵养功能,彻底改变水土保持能力差的现况,力争到2020年将森林的覆盖率超过26%。将高原地区25°以上的坡耕地退为耕地、林地或草地,进一步深化和改善生态环境。对于采煤区域,一定要作为重点严抓区域来进行水生态环境的治理与修复。要从矿井水的有效利用入手,做好煤矸石的生态治理。针对矿坑水,要做好细致的分析和分类,科学选择处理方式实现水资源的回归和利用。做好矸石山生态治理,大力推动煤矸石综合利用,提高利用率。

4.4建立健全法制体系

针对水资源的管理和水生态文明建设的开展,必须通过建立健全法律法规,将水生态文明建设的相关政策、措施等纳入到法制的轨道上,强化建设开展力度。对省内各级政府及部门承担的责任和义务进行细致划分和明确,以全面提升责任意识,强化法制性。同时,建设水政监察队伍,全面开展监督监察,对违法违纪的阻碍和破坏水生态建设的行为依法惩处。

5结语

城市水生态环境的建设是改善人类居住环境、解决水资源短缺恶化问题及加快可持续发展的一个重要举措,国家、地方政府必须重视这个战略性建设的开展,从本地的实际情况,做好规划,强化相关政策,在现有城市水资源基础上做好节水、防污、保护工作,在构建水文化的指引下,构建起人水和谐发展的生态环境,加快我国可持续发展的实现。

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篇10

国外控制蓝藻技术与政策归结起来,主要有以下几点:

流域管理重在立法

日本早在1979年就实施了琵琶湖富营养化防止条例,内容已包括工业企业排放管理、含磷洗涤剂禁用、氮磷排放控制等,并明确了县、市、町、村,企业家,县民的责任,十分具体详细。澳大利亚墨累――达今河富营养化治理过程中采用了整体流域管理模式,其决策不以某个州,而是以整个流域的总体利益为基础。

为解决流域中各行政区域间的矛盾,湖泊最高管理机构可以考虑由流域内各行政区分别派员组成。例如,五大湖的最高管理机构就是国际联合委员会。委员会由美国和加拿大政府各委派3名代表组成,委员会下面再设立为委员们服务的具体工作班子。此外,在控源政策的实施过程中,寻求当地民众的支持也相当重要,一旦当地农民理解了土壤磷固定作用对湖泊富营养化控制的意义之后,执行情况就顺利得多。

综合治理分段实施

以美国Madison湖为例,上个世纪20年代,流域周边分散的村落排放的污水开始成为重要污染源,导致一些入户河道磷浓度显著升高;上个世纪40年代,蓝藻水华开始频发,并日趋严重,但当时尚未认识到营养盐过高是主因;1965年,Madison湖问题委员会成立,科研工作者和管理者开始携手应对蓝藻及富营养化问题;直到70年代初,大型城市污水处理厂的除磷能力才得到加强,大约削减了30%生物可利用磷入湖。流域周边以玉米种植和牲畜养殖为主的农业结构,以及大量施用的化肥,被认为是磷负荷加重的元凶。此后,威斯康辛国家资源管理局逐步推行“全流域优化管理计划”,到1997年,面源污染得到了有效的控制,蓝藻水华频发的势头终于被遏制住。1998年,二期计划启动,至今尚在实施之中。

治理蓝藻水华的综合性技术在美国的Apoka湖取得了成功。圣约翰斯河水资源管理局主要制定了4项恢复措施,包括降低外源磷输入、建造人工湿地、生物操纵、水生植被恢复等,在治理过程中外源性磷的削减被认为是水体透明度提高的主因,随后生物操纵法的效果显现,水生植被也能够长期生存,湖泊水体叶绿素a也从120μg/L下降到了50μg/L。

以特定“生态区”保护为目标的治理政策也值得借鉴。针对不同的生态区,制定治理政策时所采取的措施和所要达到的目标都有所不同,以避免投入的偏差和低效率。例如,美国俄亥俄州一个重度富营养化湖泊所属的生态区为腐殖质土壤,其本身的营养本底值就很高,尽管可以采取措施使湖泊状态改善,但可期待的能够达到的营养状态与治理前不会有明显差异,效果不能够持久,如果不考虑此因素而将该湖列为最先需要治理恢复的,就可能浪费大量的国家和地方经费。

内外结合根治污染

日本学者认为,随着湖泊所供养的人口密度的增加,湖泊的有机负荷和营养盐负荷加重,蓝藻水华出现的概率增大。在丹麦,政府强制城市污水厂实施除磷脱氮技术,规定服务量超过5000人口的污水厂必须有除磷工艺,服务量超过1.5万人口的必须有脱氮工艺。在美国,长达40余年的Apopka湖整治和修复工程中,控制外源性磷就被认为是实施方案中最为核心的部分,一方面禁止周边的柑橘污水厂和城市污水处理厂向该湖排放有机物和生活污水,另一方面由于确认了农业废水是最主要的污染源,因此当地的水资源管理局斥巨资收购了面积高达1.9万英亩的农场,并将其中2000多亩的土地改造成了具有水质净化功能的湿地。在日本,则是制定了十分全面的营养盐控制策略,针对市政污水,广泛推行城市污水厂的深度处理改造;针对排放量较小的点源如小村镇、别墅区等,普及合并式净化槽和土壤渗滤系统等分散型污水处理设施;针对面源污染,一方面改进农作技术,如引入侧沟施肥机改善施肥方法,根据土壤性质适度施肥等,另一方面则针对入湖入库河道,开展直接净化,目前较为成熟的有砾间接触氧化法(生态砾石法)、水生植物植栽净化法、滞留池法等。

在外源得到有效控制的情况下,生物或物理因子等作用促使的沉积物释放,仍有可能导致水体在相当长的时间内维持富营养化或水质恶化等不良状态。如芬兰Vesijarvi湖在外源负荷大幅削减后,蓝藻水华依然持续了10多年;富营养化仍然持续较长时间的原因主要是内源污染短期内不能消除。鉴于内源性释放对富营养化具有长期的影响,在外源基本得到控制的情况下,国内外学者开发了一系列内源控制技术,如环保疏浚技术、底泥原位固化钝化技术、底泥覆盖技术等。

生物操控修复生态

美国对受损湖泊的恢复研究由Clean Lake Program(CLP)组织实施。湖泊恢复工作包括湖泊营养状况分类、遏制野生生物物种和群落多样性的下降、恢复各种类型的生境,以改善和促进结构与功能的正常运转。

对美国伊利湖、密执安湖等五大湖的恢复与重建途径进行探索和规划,采取了包括工程、生物措施(水生植被恢复、重新引进土著鱼种、消除外来入侵种类及群落结构调整等)和行政管理等措施,在五大湖的生态恢复和自然景观的重建等方面取得了显著的成果。美国Apopka湖通过捕获底栖鱼类砂囊鳅达到改善湖水透明度、降低营养循环和减轻鱼类对浮游动物的摄食压力,浮游动物的增殖可以降低藻类生物量。在湖的沿岸带和浅水区种植了多种本地水生植物,有利于饵料生物增殖和鱼类摄食繁殖,并完善生态系统结构。

重视蓝藻应急防治