河道水生态治理技术

河道水生态治理技术（共8篇）

河道水生态治理技术 篇1

水生态修复技术在河道治理中的应用与探索

在人均水资源拥有量日益减少的同时,由于人类不合理的.破坏活动,导致河湖水体污染,水环境恶化,水生态修复技术是指利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动,对水中污染物进行转移、转化和降解,净化水质,改善、修复水生物生存环境,具有治污效果好、工程造价相对较低、远行成本低等优点.

作 者：刘婷婷 作者单位：上海市闵行区河道管理所,中国,上海,00刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(29)分类号：关键词：水资源 修复技术 治理 应用

河道水生态治理技术 篇2

崇明三岛功能定位围绕世界级生态岛的总体目标,主要体现在森林花园岛、生态人居岛、休闲度假岛、绿色食品岛、海洋装备岛、科技研创岛等六个方面,力争到2010年创建国家级生态县。

崇明岛地势平坦,河道密布。全岛总面积1225平方公里,沟河水面率达9.4%。现有市级河道1条,共164公里,其中南横引河段78公里,北横引河段86公里;县级河道29条,共407公里;乡镇级横河447条,1191公里;村级泯沟12167条,6794公里。生态河道作为生态岛的重要组成部分,既是灌溉、引排水、航运的主要通道,也是保障人民生产、生活用水质量的生命线。但是,近年来崇明河道普遍存在淤积严重、河水污染、坍塌严重等现象,河道生态环境问题突出,与社会主义新农村建设和生态岛建设不相适应,在一定程度上制约了崇明的社会经济发展。

水是生命之源,是生态要素中最活跃、最重要的要素之一,水是生态建设的灵魂。定位于综合生态岛的崇明岛,河道生态化建设必需从生态保护和维护河流健康生命的角度来确立河道整治的原则、规划、设计和施工。

一、河道生态建设的思路

河道是水生态环境的重要载体,要考虑生物的多样性,为水生、两栖动物创造栖息繁衍环境,这样既有利于保护河道水生态环境,又有利于提高河流自净能力。除满足引排水、航运的要求外,还应尽量保持河道的自然特征及水流的多样化,只有水流的多样性才有水生物的多样化,要为各类水生物提供栖息繁衍的空间。为此,河道整治要从生态、经济、人文、社会效应和全面建设社会主义新农村和生态岛建设等多方面来考虑,既要恢复自然河道的功能,又要满足人类依赖生存的要求,以“回归自然”与“以人为本”相结合为河道治理思路。“回归自然”是恢复河道原有的自然功能,满足多种生物生存的需求,具有水资源可持续发展的特性;“以人为本”是满足人类活动灌溉、引排水、航运、水景观等需求,处理好人水和谐相处的环境,具有亲水、安全的特性。

在经济社会发展的进程中,大多数河流都面临着人类不恰当活动的干扰和胁迫,很多河流出现了健康问题。崇明岛的周边水资源总量巨大,但时空分布不均,局部地区仍存在供需矛盾;干流水质总体良好,但局部污染严重,咸潮顶托时,水质得不到保证;干流泥沙淤积基本平衡,但部分河湖淤积严重,水土流失仍未得到有效控制;水生物多样性丰富,但局部生态环境破坏严重,鱼类生物多样性保护任务艰巨;北部水系的连通性和完整性有所改善,但部分支流生物通道受到一定影响,城市化及围垦导致湿地萎缩严重;总体河势稳定,但局部河势变化较大。河流健康问题已逐步引起人们的重视,从20世纪70年代以来,发达国家在维护河流健康方面进行了多方面的理论研究和实践探索。

健康的河流是人类经济社会发展与生态系统保护相协调的整合性概念,是一个广义的概念。健康的河流应在生态系统保护和服务功能的发挥两方面达到辨证的统一,它应该既是生态良好的河流,又是造福人类的河流,不仅应维持其生态功能,而且能可持续地满足人类经济社会发展对其服务功能的需求。

健康的河流应该是:具有优质的水量供给;受到污染物质和泥沙输入以及外界干扰破坏,河流生态系统能够自行恢复并维持良好的生态与环境;水体的各种功能发挥正常,能够在生态与环境可承受的范围内,可持续地满足人类需求,不致对人类健康和经济社会发展的安全构成威胁或损害。

二、市县级河道的生态建设

市县级河道因常年遭受水上机动船船行波冲刷,导致河道两岸坍塌严重,有的整块坍塌入河,既淤塞河道又形成生态恶性循环;原先农村土地承包政策均将河道两侧河堤保护范围的土地承包到户,而农户开垦种植,致使河道堤岸水土流失状况非常严重。根据对市县级河道的普测,主要骨干河道普遍淤积1.5～2m,据测算全岛市县级河道淤积淤泥总量达1000多万m3,坍失土地面积约为2000多亩,严重影响了全岛引排水、容蓄、防灾减灾和纳污能力。另外由于企业违法向河道直接排放超标工业污水,使河道水体工业、化学、污染以及富营养化严重,水资源生态污染问题突出。

1现有河道护岸的生态缺失

目前全岛已建护岸主要是砼桩板式护岸。该护岸主要作用是护河固堤,优点是机械施工、无需断流施工、见效快、寿命长。缺点是使河道渠化严重,造成许多动植物无处安身栖息,水生动物没有地方修筑巢穴,两栖动物无法上岸觅食、产卵繁衍,对生存繁衍造成很大困难。片面强调河岸硬化,割裂了土壤与水体的关系,使水系与土地及其生物环境相分离,破环了自然河流的生物链,破坏了生态环境,由此带来的环境问题不符合生态岛要求。

2生态护岸的构想

河道生态护岸建设的理念可以表述为:我们人类以客人的身份拜访自然,因此,不能按人类的意愿任意地去改变自然,即使在需要最小限度地改变自然的情况下,也必须努力地以其他形式去恢复自然或建设自然,以进行必要的补偿,这样,才有可能使人与自然做到和谐共存。下面就岛内河道整治过程中护岸结构的生态化处理谈一点设想。

根据国内外生态护岸的成功经验,结合各河道的特点,生态护岸的设计应具有下列生态理念:

1)生态护岸应满足河道功能河堤的稳定要求,并降低工程造价;

2)尽量减少刚性结构,增强护岸在视觉中的“软效果”,美化工程环境;

3)进行水文分析,确定水位变幅范围,结合植物调查结果,选择不同区域和部位种植合适的植物;

4)应设置多孔性构造,为生物提供一个安全的生长空间;

5)尽量采用自然的材料,避免二次环境污染;

6)布置建筑物时考虑人们的亲水要求。

3生态护岸的型式

1)自然原型护岸

对于不通航的县级河道,在疏浚开挖时应适当增大坡比,由原来的1:2.5左右加大至1:4左右,另外应该降低河平台的堆土高度,增大河坡的自稳性。

自然原型护岸的做法通常采用发达根系固土植物来保护河堤及生态,既可以达到固土保沙,防止水土流失,又可以满足生态环境的需要。根据崇明的气候和水土特点,可以考虑设置三道生态线:

第一道在常水位以下种植芦苇带,它是保土固堤最理想的植物。芦苇具有十分好的净化功能,污染物与其茎部接触产生沉淀作用,芦苇的根部与茎部可吸收某些污染物。另外,附着在茎部上的微生物可对污染物产生吸附分解作用,能起到较好的水源涵养作用。

第二道在常水位以上的河坡上种植杞柳、紫穗槐、金针等林木和多年生的经济作物,在地表可以种植根系发达、生长速度慢、四季常绿的草皮,以达到护岸保土的目的。

第三道在河坡平台上应种植燕笋竹(串根快、固土强、能早产笋)或桑果园,经济价值高且又能含蓄地表迳流,是很好的水土保持防护林。

上下三层植物形成一道绿色屏障,既起到护河固堤、改善河道生态,又能较好地改善崇明水质,又具有一定的经济收益,一举多得。

2)人工生态护岸

对于通航的市县级河道,主要解决由于船行波的冲刷而导致的河坡坍塌、水土流失,因此在自然原型护岸建设的基础上,必需修建人工护岸。在设计和规划时应该考虑为水生植物的生长、水生动物的繁育、两栖动物的栖息繁衍活动创造条件。在河道断面设计时,正常水位以下可采用工程措施。如干砌石护坡(在块石间填土种植水生植物,为水生动物提供生存空间,削减船行波对河道冲刷的影响)、防腐松木桩、防冲刷纤维布、土工编织袋内灌泥土、粗沙及草籽的混合物等有利于堤防保护和改善生态环境的技术方案。

三、乡镇、村级沟河生态建设

按生态农业的要求,全岛以有机农业生产为主,有机农业生产规划区中要建成一个2.5万头生态养猪场和1万吨标准化商品有机肥生产中心,形成7000亩有机水稻和700亩有机芦笋示范基地。有机水稻生产在不用化肥、农药的前提下,解决水稻病虫害关键技术,实现水稻优质、高产,通过有机基地认证;有机芦笋的生产,在设施条件下实行有机化栽培技术,形成具自主知识产权的有机芦笋标准化技术体系。

(一)存在问题

目前乡镇级河道与生态农业生产的要求还存在着不和谐:

1沟河淤浅严重,过路涵管失去作用,影响排水畅通;

2部分河面水花生、漂浮物严重,岸边垃圾随处可见;

3河道内还有地笼、网条、网络子等阻水障碍物;

4河道岸坡由于农民种植庄稼后水土流失严重;

5个别家庭养殖业、个体作坊、乡镇企业、私营企业将产生的牲畜粪便、污水未经处理直接排放于沟河中。

(二)生态治理

1全岛沟河的淤浅问题应该通过冬春农田水利建设和三年的万河整治行动得以解决。

2设置河道保护带

为便于河道管理,防止河岸边坡耕作,河道两岸保护范围内用地采用征用或借田租用等方式,设置保护带,发展果树、花木等经济林带或绿化植树,防止周边农户耕作,确保河坡稳定。

3种植喜水特性的植物

河坡上可以种植柳树、白杨、水杉等具有喜水特性的植物,由它们发达的根系稳固土壤颗粒增加堤岸的稳定性,加之柳枝柔韧,顺应水流,可以降低流速,防止水土流失,保护河坡的能力。

4加强生活垃圾管理

提高居民的素质,规范生活垃圾收集处理,改变人们将垃圾往河道倾倒的陋习。

5景观桥代替涵洞

对于过路涵管,应该结合生态村建设标准,对于居民集中居住区应以景观桥代替涵洞,人行桥和车行桥相间隔,确保引排水、居民出行和生态景观效果;对于田间涵管应增大口径,并且加强基础,防止下陷,确保引排水畅通。

6强化污水处理

对于各类污水、工业废水应严禁直接排放于各级沟河中。应由政府出面,采取疏堵结合的方法。需要排污的乡镇企业或私营企业应由政府安排入具有污水处理设备的工业园区,工业废水进行集中处理,环保部门检测达标后排放。家庭养殖业和个体工商户应有政府引导和扶持,建设小型生态型污水(物)处理设施,使节能和环保一举两得。

7加强河道保洁

为了巩固河道综合整治成果,确保河道生态效益的充分发挥,我们应坚持建管并举,实施河道保洁制度,以“河面无杂草,无漂浮物,河中无障碍,河岸无垃圾”为保洁目标,全面落实河道管理保洁责任制,建立了以“定责任、定河段、定人员、定报酬”为主要内容的河道长效保洁管理体制。

四、以科学进步促进水生态建设

要进一步推进崇明岛经济与环境的和谐发展,做到统筹保护与开发,协调生态与发展,维护健康河流、促进人水和谐,是一项十分重要而紧迫的重大课题,需要通过长期坚持不懈的努力才能实现。尤其进入新世纪后,我国已经进入全面建设小康社会与建设社会主义和谐社会的新阶段,治理江河的形势和任务也由此发生了很大变化。人水关系、人水和谐是构成社会和谐的一个重要内容,需开展下列专题研究:

1崇明岛生态承载力与生态安全预警系统研究

研究确定崇明岛生态承载力、环境容量以及适宜的社会和经济发展支撑能力;提出具有可操作性的提高区域综合生态承载力的对策;建立崇明岛重要生态系统的健康和风险评价指标体系及评价模型;形成生态安全和灾害预警系统;构建合理、安全的生态功能分区,为经济、社会的和谐发展提供科学的决策依据,并为产业的空间布局指明方向。

2崇明岛湿地生态系统的监测、维持与修复技术研究

针对崇明河口沙洲湿地和潮间带滩涂湿地快速发育、演替的特点,多尺度、多界面地探明人为干扰下崇明湿地生态系统的动态与生态系统过程的关系,建立国际重要湿地生态系统健康评价指标体系,提出湿地生态建设、湿地修复及重建策略,初步建立示范性湿地生态电子警察。

3崇明岛水资源保障与水体生态修复技术与示范

通过岛域河网水系结构与水资源管理研究,提出水系生态建设蓝图和管理技术规范;以前卫村为依托,通过安全饮用水、水污染点源面源控制、河网水系水体生态修复等关键技术及示范,为建设2000m3/d饮用水安全与600m3/d污水生态化、资源化处理、生态大堤示范工程设施提供科技支撑,逐步实现崇明岛域水资源的良性循环。

4循环型生态农业示范园

在崇明岛前卫村研究构建循环型生态农业示范园,研究生态农业循环模式,形成一个水-土-气生态产业链延伸与资源优化配置的展示平台。

参考文献

[1]张凤新：试论崇明河道水土流失成因及其防治措施《上海水务杂志》2001-3

[2]刘晓涛：《城市河流治理规划若干问题的探讨》[J]．水利规划设计，2001年第3期．

[3]孙耀明：《生态型河道建设刍议》．气象出版社，2005年1月．

[4]卫明：《城市水环境建设中若干问题的探讨》．人民长江报，2004年7月24日

河道水生态治理技术 篇3

【关键词】生态护坡；河道治理；技术应用

河道综合治理的护坡不仅仅具有“泄洪、排涝、蓄水、引清、航运”等水道的基本功能， 还具有“景观、旅游、生态、对周边环境的呼应” 等的功能， 城市河流绿色通道应是一条链、一张网， 将城市中河流沿岸的各个部分联系起来， 景观生态学将城市河流看作廊道（通道） 及生态边缘区， 城市防洪堤岸建设的重点是体现城市水利要求的高水平的设计， 是水利工程与城市规划、景观园林浑然一体的结合， 生态护坡技术必将随着城市的发展而大力推广应用。

1 力求河道形态的简洁朴素、自然通畅

生态型河道是符合防洪除涝的兴利工程，安全始终是第一位，在确保工程安全的前提下，河道形态简洁朴素、自然通畅、水质改善、水体调活的局面。在体现以人为本的同时，注重和提倡人与自然的和谐共处，不刻意地追求形式，也不一概地排斥硬质工程，从实际出发，开展河道整治，以避免工程建设中的盲目性和投资的随意性，避免水利工程园林化的倾向，体现生物多样性和本地化。

2 生态也不是一成不变，是动态平衡的

无论生物多样性的重建，还是自我净化、自我修复能力的恢复，在河道整治中都不可能一蹴而就，而是一个逐步、渐进的过程，不注重生态而快速地实施环境水利工程，往往会导致自然环境的不和谐，

即便是杂树杂草，也要充分体现河道整治的生态理念，河道的整治应该是渐进式的。河道生态护坡改造途径。传统的护坡技术对环境与生态的影响，会引起生态退化。为了更有效保护河道岸坡和生态环境， 提出了一些生态型护坡技术，根据自身工程特点及有关工程经验， 已形成一定的生态护坡改造技术， 认为河道生态护坡改造主要有以下几种途径：一是硬质驳坎与软质护岸结合，采用水下式硬质驳坎结合水上生态护坡的形式增加河道亲水性、生态性，该方法尽量减少浆砌块石等硬质驳坎的使用， 在场地条件允许、结构保证可靠的前提下， 改用仿木桩、景观石等结合植被绿化覆盖等手段改造河道，必须使用到硬质驳坎的地方。二是景观改造，工程改造与景观改造结合在一起， 高大乔木、低矮灌木、花草、鱼巢、水草、动物沿滩地、迎水边坡、坡脚及近岸水体等组成河坡立体生态体系， 导入城市文化， 呈现自然景观， 蕴含着丰富的文化内涵， 是自然要素也是一种文化遗产，设置亲水平台，亲水构筑物结合自然景观改造， 方便居民在河岸休闲游玩、观赏的。三是截污疏浚，河道沿线两侧埋设截污管， 使雨、污合流排入污水主干管，以解决短期污染问题， 在实施截污工程及配水工程的同时， 还应对河道底泥进行疏浚。

3 生态护坡针对不同区段岸、坡，采用一体化建设

兼顾保护和恢复自然生态环境的功能。一是亲水性 ；二是保护水生态环境；三是透水性好；四是抗震性能好；五是蜂巢格网结构的可变更性强；六是 稳定性、整体性好；七是耐久性好，使用寿命长；八是抗冲刷能力强，确保工程的安全、稳定 。

护坡种植，发达根系固土有很好效果， 既可达到固土保沙， 防止水土流失， 又可满足生态环保的要求， 还可进行景观造景。景石护坡或石笼护坡，具有控制河势， 抵抗冲刷， 减少水土流失等功效， 通过景石的堆砌， 使岸线错落有致， 富于变化，具有一定的景观美化效应。 树根桩或松木桩护坡，可以增强河道的稳定性， 保证河道的生态性， 对于挖方段河道整治应用效果更好。

铺设砌块，在护坡或护岸结构中可以利用生态混凝土预制块体进行铺设， 或直接作为护坡结构， 既实现了混凝土护坡， 又能在坡上种植花草， 美化环境， 使硬化和绿化完美结合。植被型生态混凝土具有较好的抗冲刷性能， 上面的覆草具有缓冲性能，草根的“锚固”作用， 抗滑力增加， 草生根后， 草、土、混凝土形成一体， 提高了堤防边坡的稳定性。亲水景观平台，将河道护坡建成亲水平台或亲水走廓， 两岸自然衔接， 扩大绿化范围， 增加景观节点，在场地上建造景观等构筑物， 为人们提供休闲、观景、活动的场所， 使河道成为排涝防洪、绿化、景观、休闲、旅游等多功能为一体的复合生态系统。

仿木桩护坡，在水位变化处， 仿木桩护坡具有控制河势，抵抗冲刷， 减少水土流失， 美化景观等效应。生态带，根据岸坡地形地貌、土质和区域气候等特点， 在岸坡表面覆盖一层土工合成材料， 并按一定的组合与间距种植多种植物， 通过植物的生长达到根系加筋、茎叶防冲蚀等目的， 由于在坡面形成茂密的植被覆盖， 在表土层形成盘根错节的根系， 可有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀， 增加土体的抗剪强度， 减小孔隙水压力和土体自重力， 从而能大幅度提高岸坡的稳定性和抗冲刷能力。

4 生态护坡技术现状不足

生态型河道护坡技术具有增强岸坡稳定性、满足河流防洪排涝、防止水土流失等功能外， 成功地解决了绿化与硬化的矛盾， 对于营造生态景观、改善人居生活，起到了积极作用，忽略了护坡上的植物、动物及微生物， 忽视了生态护坡作为一个完整生态系统的动态性， 虽带有一定的生态色彩， 尚不是完善的生态护坡技术。

技术、经济等多方面因素影响，破坏人类生存、生态环境 传统的护坡工程在施工中，将整个河岸表面封闭，隔绝了土壤与水体间的物质交换，导致岸坡上的植物无法汲取养分，切断了生态系统的食物链，破坏了土壤及水体中的生物生存环境，在传统的河道护砌中，直接影响着河水的净化，不利于维持水中生态平衡。

传统的混凝土护坡施工中，人们或多或少的会使用早强剂、抗冻剂等添加剂，这些添加剂在水中发生化学反应后直接影响着水质及水环境。传统的岸坡边没有相应的天然植物做屏障，岸边的垃圾会容易流入河道中，加速水質恶化，影响景观，传统的护坡在使用中能够使河道断面整齐，违背了人们追求和谐、回归自然的理念，人渴望回到亲近自然、返璞归真，而混凝土石块护坡不仅无法满足人们的视觉效果，直接影响着整个市容面貌，更无法满足人们的生存理念。

5 结论

生态防护工程建设应树立“尊重自然、恢复自然”的理念， 采取一切措施尽快恢复边坡原来的自然植物， 使防护工程的植被与周围环境融为一体， 建立系统可靠的边坡生态化防护设计方案，使水利工程建设护坡工程与周围环境融为一体，充分发挥水利工程边坡生态化防护的综合性能，保证护坡工程本身的质量和安全， 因地制宜， 达到工程与环境的和谐统一。

作者单位

河道水生态治理技术 篇4

河道治理及水体生态修复治理工艺

摘要

本发明涉及河道治理及水体生态修复治理工艺。以水生态物滤装置作为水体中有益微生物生长的良好载体，使水体中的微生物得以聚集，快速挂膜，修复低等生物群腐食食物链；同时对水体曝气增氧，将高效生态修复剂投入污染水体，生态修复剂中活性微生物在充氧的环境中，可去除杂草、水藻；辅以基底修复技术，采用专有填料产品，使水体中土著微生物快速增长繁殖，形成优势种群，可有效地将底泥中内源性污染有机物质分解转化为二氧化碳和水等无机稳定物质，使水体在较短时间内得到修复治理；同时辅以水生动植物（生态浮岛等技术），延长水体环境的食物链，形成完整的生态链，彻底消除恶臭，恢复水体持续自净功能。它在地表水治理尤其是城市河湖的治理具有很大的推广价值。

权利要求书

1、一种地表水的治理工艺，其特征在于：包括由生态坝组成的源头生物生态拦截系统、生物挂膜和曝气充氧及生物多样性生态循环系统为核心的水体生物修复系统。

2、根据权利要求1所述的地表水治理工艺，其特征在于，所述的强化处理系统融合生态坝拦截及生物滤池技术。

3、根据权利要求1所述的地表水治理工艺，其特征在于，所述的水生态物滤装置是在水域中直接设置微生物载体，大量培养土著微生物形成生物膜，利用生物膜截流和捕食藻类并综合降解污染物。

4、根据权利要求1所述的地表水治理工艺，其特征在于，所述的曝气增氧装置可以是雾化曝气软管、或是水处理行业常用的曝气设备如鼓风曝气装置、表面机械曝气装置、射流曝气装置、喷水式曝气装置等中的一种或几种。

5、根据权利要求1或4所述的地表水治理工艺，其特征在于：所述的曝气增氧装置结合了水流营造装置，使水体流动，同时实现水流营造和曝气充氧两种功能。

6、根据权利要求1所述的地表水治理工艺，其特征在于，所述的生态修复剂是包含：芽孢杆菌、巨大芽胞杆菌、低温有机矿化菌、硝化菌、反硝化菌光合菌等。

7、根据权利要求1所述的地表水治理工艺，其特征在于，所述的地表水内部还可以直接种植水生植物，水生植物可以种在水下、岸边或是无土种植在漂浮于水面的浮岛上。

8、根据权利要求1所述的地表水治理工艺，其特征在于，所述的地表水内部还直接放养鱼类、贝类等水生动物。

9、根据权利要求1所述的地表水治理工艺，其特征在于，所述的基底修复是指用特殊的生物填料，使水体中土著微生物快速增长繁殖，形成优势种群，可有效地将底泥中内源性污染有机物质分解转化为二氧化碳和水等无机稳定物质，使水体在较短时间内得到修复治理。

10、根据权利要求1所述的地表水治理工艺，其特征在于，经过上述的处理工艺流程，地表水能够形成持续自净功能的生态系统，从而恢复水体水质。

说明书

河道治理及水体生态修复治理工艺

技术领域

本发明涉及环保行业中对河流、湖泊、水库、海洋港湾、人工河流、人工湖、池塘等地表水域的水质进行处理净化的一种方法。

背景技术

河流、湖泊、水库、海洋港湾、人工河流、人工湖、池塘等地表水域存在着较严重的污染。污染源主要来自于工业污水、生活污水、雨水径流所携带的面源污水、风沙扬尘携污等。可以分为两类：一类是外源污染，及污水的汇入、大气沉降等外部因素；另一类是内源污染，即由于污染物在水体内的停留、沉积而形成的底泥，这些底泥还有大量的污染物质，并不断往水体内释放氮、磷以及有机质。

我国目前对天然的河流、湖泊、水库等地表水域的治理措施基本是依靠市政工程手段，即截污、驳岸、清淤加换水，这些方法对地表水域的水质净化很有好处，这是不容置疑的，但是也存在投资极其巨大、建设周期长的致命弱点，一条小河的治理资金往往需要几十亿元，而且配套管网建设、配套污水处理厂建设极其繁杂，需要数年的工期；同时还存在以下不足：

1、驳岸及清淤的工程量大，成本高，清理出的污泥处理不当易引起二次污染；

2、无法做到完全截污，由于河、湖是开放式系统，类似大气沉降这样的污染源无法做到完全截除；

3、治标不治本，清淤后换水的水质无法保持，由于地表水的微生态系统随着底泥的清除被破坏，河道、湖泊的自净能力下降，一旦遇到外源污染水体将再度恶化；

4、很多地表水域属于封闭性半封闭性水域，如湖泊、水库、海港、大湖湖汊、死河汊、城市死水河道等，由于水体封闭、流动缓慢、与外部交换不畅，呈死水状态，水体的自我净化能力极度低下，即便是较少量的污染源进入水体，由于得不到及时分解净化，日积月累也会使水质逐渐富营养化，进而导致发臭，形成恶性循环。

发明内容

本发明的目的是公开一种河道治理及水体生态修复治理工艺，已解决恶化的地表水体水质及生态恢复的问题，改善人居环境。

本发明的技术解决方案是：

一种河道治理及水体生态修复治理工艺，包括以由生态坝、生物滤池组成的源头生物生态拦截强化处理系统、生物挂膜和曝气充氧生物链重建系统及生物多样性生态循环系统为核心的水体生物修复系统。

源头生物生态拦截强化处理系统由生物滤池及生态坝系统组成。其中生物滤池用于点源污染（污水经排污口进入水体）的控制，在排污口附近设置生物滤池，污水通过生物滤池的作用，可去除大部分邮寄污染物及悬浮物，削减污染负荷。经沉淀后的上清液进入河道旁的生态拦截系统。而生态坝系统用于面源污染（雨污水形成地表径流进入水体）的控制。生物滤池出水及收集的地表径流进入生态坝拦截系统，污水经处理后排入水体，可有效控制进入表面水体的负荷。该系统只需利用河湖的边坡建设，无需额外占地。

生物挂膜和曝气充氧生物链重建系统通过直接在地表水体内部设置微生物附着载体，即水生态物滤装置，促使水域中原有土著微生物在微生物附着载体上大量繁殖，形成生物膜，最终依靠生物膜上的大量微生物分解净化水体中的污染物，实现水质的直接净化。

并同时直接在地表水体内部设置曝气充氧装置进行曝气充氧，提高水体中溶解氧含量；所述的曝气充氧装置是雾化曝气软管，直接敷设在所述地表水体中，并与设置在岸边的压力气源相连接；所述的微生物附着载体设置在所述的雾化曝气软管的上方或附近。

在所述地表水体内部直接设置水流营造装置，使水体充分流动，并使所述曝气充氧装置所充入的溶解氧随水流流向所述的微生物附着载体。

通过投加筛选的生物复合酶及微生物来改善水体的微生态系统，加快恢复水体低等生物腐食食物生物链的建立。所述的生物修复剂：芽孢杆菌、巨大芽胞杆菌、低温有机矿化菌、硝化菌、反硝化菌光合菌等。

生物多样性生态循环系统通过在地表水体内部还直接种植水生植物，水生植物可以种植在水下、岸边，或是无土种植在漂浮在水面的浮岛上。

在所述地表水体内部还直接放养鱼类、贝类等水生动物。

本所述地表水基底修复技术是指在水体底部投加特殊填料，激活土著微生物迅速繁殖，而被激活的数量庞大的微生物菌群及后期投加的微生物群可逐渐分解底泥，进而恢复河道、湖泊的自净能力，从而使水体水质得以改善。

本发明的有益效果是：源头生物处理与生态拦截强化处理系统不仅可以控制进入水体的污染负荷，而且可以美化河道、湖泊护岸，无需额外占地。而生物挂膜和曝气充氧生物链重建系统及生物多样性生态循环系统可以改善水体微生物系统，恢复水体生物多样性，提高水体的自净能力，有效改善水体水质。整个工艺不需要清淤，不会引起二次污染。与传统的治理方法相比，可短时间内消除河道、湖泊的黑臭、富营养化等水质恶化现象，恢复河道、湖泊的自净能力。

附图说明

图

1、河道治理及水体生态修复治理工艺流程图 图

2、生物滤池剖面示意图 图

3、生物滤池工作示意图

图

4、生态物滤装置、基底填料安装方式 图

5、曝气充氧装置工作方式示意图

具体实施方式

本发明是一种河道治理及水体生态修复治理工艺，如图所示，具体实施方式如下：

（1）源头生物生态拦截强化处理系统

在河道或湖泊岸边的排污口处设置生物滤池，生物滤池包括高效滤料、曝气系统、反冲洗系统、沉淀系统组成。可根据处理量分为钢筋混凝土式（水量大）和玻璃钢一体式（水量小），高效滤料选择适合用于低氮磷浓度的湖水的处理，吸附处理容量大，运行费用低的“F.F”吸附过滤材料；同时具有物理截留（过滤）的作用，过滤水中藻类及悬浮物，提高水体透明度。由上部进水，采用多孔管布水系统，出水经过沉淀池沉淀后排入生态坝拦截系统。

工艺中生态坝拦截系统，包括布水系统，填料床，排水系统，植被等。布水系统为PVC穿孔管布水。填料可由砾石、粗砂、土壤组成。排水系统为设置在填料床底部的PVC穿孔管收集后排水。表面植被可选用挺水植物等。

该系统从源头上控制进入水体的污染源。（2）生物挂膜和曝气充氧生物链重建系统

生物挂膜和曝气充氧生物链重建系统通过直接在地表水体内部设置微生物附着载体，即水生态物滤装置，促使水域中原有土著微生物在微生物附着载体上大量繁殖，形成生物膜。

生物膜由生态基等生物填料组成，主要由编织层和泡沫层组成，在水流中保持漂浮状态，根据水体深度决定生态基的安装深度。

曝气充氧装置由水流营造装置与曝气充氧装置相结合的一体式造流曝气机，由造流曝气机同时实现水流营造和曝气充氧两种功能。

连续曝气10天后，水体溶解氧逐步上升至2mg/L以上时，生态基上已经附着部分微生物，水体逐步改善，产生适合微生物生存的环境，随后开始投加微生物，水体会在50天发生明显变化，逐步构建起适合水生动植物生存的环境。

（3）生物多样性生态循环系统

在河道或湖泊岸边种植水生植物，根据水深不同，分为挺水植物区、浮水植物区、沉水植物区；

挺水植物区：在湖岸周围水深0.5米以内的种植挺水植物。主要种植荷花、香蒲、鸢尾、千屈菜、花叶芦竹、芦苇、再力花、水葱、伞草等植物。

浮水植物区：在湖岸周围水深0.5~1.0米以内的种植浮叶植物。主要种植品种为菱角、睡莲、萍蓬草。

沉水植物区：在湖岸周围水深1.0~1.5米以内的种植沉水植物。主要有沉水植物主要有穗状狐尾藻、轮叶黑藻、篦齿眼子菜、马来眼子菜、五刺金鱼藻、苦草。

鱼类种群、大型无脊椎动物构建。适当放养一定密度的鲢、鳙鱼等，抑制藻类生长，控制蓝绿藻水华发生，为水生植被的全面恢复重建创造条件。大型水生动物是水体自净生态系统生物链中重要的“消费者”，它们吞食水中微小生物或其他生物排泄物和有机残屑，从而在水体净化中发挥作用。为减少底泥中的有机碎屑，进一步改善水质，放养能摄食有机碎屑、腐屑的底栖动物铜锈环纹螺、田螺等。

同时投放专有基底填料，是微生物在基底大量繁殖，对基底底泥起到一定的分解作用，去除湖底内源污染物。

经过上述工艺步骤，水体将会恢复为正常的浅绿色，水体的各项水质指标将逐步提高至地表V类水以上标准；而河道、湖泊的底泥会逐步降解、含水率会大大降低、底泥减少，底泥颜色也逐步由黑色恢复为浅黄色，最终，河道、湖泊的生态系统将得到稳定，持续自净能力恢复。

说明书附图 图

1、河道治理及水体生态修复治理工艺流程图

图

2、生物滤池剖面示意图

图

3、生物滤池工作示意图

图

4、生态物滤装置、基底填料安装方式

图

城市河道生态景观污水治理设计 篇5

摘要：城市河道的治理，是城市步入现代化必要条件之一。随着城市经济的不断发展，城市对水资源的需求也在加大，但是我们的水资源紧缺与污染的现状加剧了矛盾的发生。因此，对城市河道的景观生态环境的污水治理，景观的建设，都是势在必行的。

关键词：城市河道；污水治理；设计；生态景观；污染引言

城市化的发展和程度直接和间接的影响到城市地区的水环境，由此带来城市雨洪控制和水质污染控制的问题。人们必须维护和恢复城市生态系统，建立新的物质和能量流动体系，以保证其平衡。科学进行水环境治理设计和管理，将是创造现代化城市良好的生存环境，保证其可持续发展的必要条件。为此，下面笔者将结合某城市河道污水治理设计谈谈自己的经验，以供参考。

2项目概况

北塘河位于新区与开发区市北区块结合部，西起滨江区，东至杭环线，全长11280米。总体地势西高东低，水流自西向东，沿途与多条河道交叉。该河系人工河，面宽35米，流经多个街道、乡镇，目前航运发达，也是农业灌溉用水的重要水源，水质一般，沿河景观杂乱，需整治开发。

北塘河作为萧山境内的主要交通航道，污染主要来自于来往货运船只及沿河沙场等工业为主的码头，另外就是为数众多沿河而建的以加工业为主的工厂。

3城市河道生态景观污水治理设计

3.1北塘河水污染总体控制方案

北塘河一期水污染总体控制方案，包括植物选育、生态护岸、表面流湿地、湿地功能区、南岸景观带等，具体实施位置见图1。

3.2植物选育

北塘河南岸污染以初期雨水面污染为主，点源污染较为集中，拟在北塘河南岸规划60m绿化带。

南岸现状多为绿化，建议保留并进行适当调整。增加初期雨水截留与处理设施，沿河沙厂和临河建筑建议拆除，进行绿化改造，通过绿化带将现有分散绿地结合起来，并设置河道慢行系统将沿河绿地串联起来，形成生态走廊。

本方案涉及植物种类有：

（1）浮水植物美人蕉(Canna indica L)、凤眼莲(Eichhornia crassipes(mart)SOlms)、水蕹草(lpomoea aquaticaForsskal)、香根草(Vetiveria zizaniodes)、满江红(Azollapinnata)；

（2）挺水植物芦苇(Phragmites communis(L.)Trin)、茭草(Zizania latifolia(Griseb.)Stapf)、莲(Nelumbo nucifera Gaertn)菖蒲(Acoruscalamus L)、香蒲(Typhya L)、蔗草(Scirpus tripsueterL)，小花灯心草(duncus lampocarpus)、水花生(Alternantheraphiloxerl ides(Mart.)Griseb)；

（3）沉水植物菹草(Potamogeton cripus L.)、金鱼藻(Ceratophyllum

demersum L.)、伊乐藻(EIodea canadensis)、黑藻(Hydrilla verticillata(Lf)Royle.)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus

久Bennett)、篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus L.)、苦草(Val I isneria spirales L.)：

（4）灌木与草本植物弯叶画眉草、白三叶、高羊茅、马蹄金等；

（5）边岸乔木杨树、纸皮桦等

3.3生态护岸

生态护岸是联结水、陆生态系统的重要媒介，对两者之间的物流、能流、生物流发挥着廊道、过滤器和天然屏障的功能，在水污染控制与治理、控制水土流失，加固堤岸，提高动植物多样性与生态系统生产力，调节微气候和美化环境等方面都有巨大的作用，建议北塘河南岸沿线根据现有护岸形式，分段修建不同形式的生态护岸。

（1）自然缓坡型

根据河道边坡情况，河道从常水位至设计标高采用缓坡形式，在缓坡各位置根据景观设计种植水生植物及绿化植被，护岸的坡度由岸坡整体稳定计算确定，一般常水位与洪水位标高之间坡度缓于1:3，洪水位标高范围以上坡度缓于1:4.3，同时在常水位与洪水位范围内设置硬质结构进行防护。

（2）毛石挡墙+斜坡型

在北塘河沿岸已有直立护岸河段，建议采用毛石挡墙+斜坡型护岸，在河道常水位与洪水位标高之间采用浆砌块石挡墙垂直过渡，块石挡墙可用黄石堆砌生态处理，洪水位标高以上护坡种植草坡，坡度缓于1:4.3。

（3）生态挡墙+斜坡型

建议北塘河南岸沿线新建居民小区，跨河道路等需要新建硬质护岸河段，在河道常水位与洪水位标高之间采用生态挡墙垂直过渡，洪水位标高以上种植草皮，见图2。

图2 生态挡墙+斜坡型

3.4湿地功能区

前家潭社区的生活污水直排工人河，为北塘河南岸一处集中的点源污染，建议沿工人河两岸修建污水截留管收集沿线排入的生活污水，自流至工人河东岸靠近北塘河处的空地(现有绿地占地面积约为5000m2)，结合现场场地条件，拟采用厌氧+组合流人工湿地工艺(生物―生物联合技术)进行处理，出水达到《城镇污水处理厂污染排放标准》(GB18918-2002)中一级A排放标准后排入北塘河，方案拟采用工艺路线如下：前家潭社区生活污水――调节池――厌氧池――组合流人工湿地――北塘河处理设施。

3.5表面流湿地

表面流湿地通常用于处理各种废水，在初期雨水处理方面有着广泛的作用，表面流湿地系统尤其适合于净化低污染浓度的大量废水，因此建议在北塘河文化公园内适当增加水域面积，并通过适当的地形调整，将其作为表面流湿地使用，种植大面积湿生植物如芦苇、菖蒲等，充分发挥湿地的净化作用和截污功能，从而有效控制该区域初期雨水的面源污染。由于湿地系统接受BOD氨氮和TSS算污染物的量有限，因此建议在表面流湿地中修建一定数量兼性塘，以其中对初期雨水取得更好的净化效果。表面流湿地系统主要处理对象为文化公园及附近地带的初期雨水。其中市心北路雨水排放口在降水初期污染物含量较高，建议将其设置在表面流湿地中距离北塘河较远的地方，湿地系统在旱季可以引入部分北塘河河水进行深度净化，提升河水水质后汇入北塘河。

表面流湿地系统的详细设计如下：

（1）设计参考：

拟建北塘河文化公园与地面积约为36600m2，表面流湿地设计面积(A)约为2000m2，湿地边界地带设计水深(h1)范围0．3-0．5m，兼性塘设计水深(h2)范围0.5-2m，设计水体容量(V)约10000m3。

（2）形态设计

表面流湿地形态与功能设计充分考虑景观因素，结合植物特征与水体污染物的净化要求，湿地植物以挺水植物为主，适当在拦水坝上种植景观水生植物，在湿地水域小岛上种植湿生植物。表面流湿地与兼性塘上方设1．0m以上的保护高度，以便在行洪期间起到排洪防涝的作用，塘内植物以浮水植物为主，塘两岸辅以挺水植物和沉水植物。

（3）边坡设计

表面流湿地边坡设计有自然边坡和硬质边坡两种形式，植物的配置与自然缓坡型生态护岸类似，从水域到坡岸依次为沉水植物、挺水植物、湿生植物、草皮与灌木等，具体形态结合文化公园的景观方案进行。

（4）底部设计

为了防止污水渗入地下，有效保护地下水系统，保持湿地系统内的水量，湿地系统需铺设衬砌，通常用做衬砌的材料主要有氯乙烯(PVC)膜，聚乙烯(PE)膜，聚丙烯(PPE)膜，土工布、土壤、压实粘土等。目前以土壤和粘土作为衬砌是湿地建设过程中最为常用，但必须进行土壤测试和夯实。

3.6南岸景观带

（1）下凹式绿地

对于河流周边入渗系数较低的绿地，为了更好的消纳地表径流可采用下凹式绿地，通过绿地改造，使绿地局部高度低于周围地表10cm左右，保证周围硬质地面的雨水流入绿地，绿地表面种植草皮和绿化树种，保证一定的景观效果，绿地下层的土壤改造成系数最大的透水材料，由地表到底层依次为表层土、沙层、碎石、可渗透的底层土，增加土壤的存水空间。

（2）透水砖（见图3）

结合北塘河景观规划，透水砖主要用于南岸景观带的线型道路铺装面层。

图3 透水砖典型剖面图

4结束语

综上所述，河道的生态景观污水治理是城市建设的重要任务，必须从整个城市水环境的范围出发，将区域规划、水资源的有效利用和污水治理等诸因素相结合，从综合方式考虑，以达到水环境的最优管理和运行。

参考文献：

污水处理工程.中国建筑工业出版社.2008-12

城市河道景观设计.中国建材工业出版社.2006-07

城市河流生态修复手册.社会科学文献出版社.2008-08

河道水生态治理技术 篇6

关键词：河道治理; 生态水利; 应用措施;

引言

在现代社会发展过程中, 生态水利的发展越来越重要, 不仅会对人们的日常生活质量产生影响, 而且还会对水质环境产生影响。在这一基础上, 在针对现代河道进行治理的时候, 需要综合利用美学、生态学、生物学各种不同学科知识, 同时与大自然的生态循环系统进行有效结合。这样不仅能够从根本上保证河道治理效果, 而且还能够有利于促使河道生态系统的稳定性得到有效提升, 为人类与自然的和谐发展提供保障。

1 河道治理过程中现存问题分析

1.1 水质污染严重

在当前现代社会发展过程中, 城市化进程的推进速度越来越快, 对人们的生活水平提升而言, 具有非常重要的影响和作用。但是随着一些工业、城市污水的增多, 导致污水的整体排放量越来越大, 不仅会对周围环境造成严重的影响, 而且还会威胁到人们的日常生活。在这种情况下, 水体本身的自净能力得不到有效提升, 还会对水里的生物生长造成严重威胁。

1.2 生态系统遭到严重破坏

河道水生态治理技术 篇7

关键词：土工合成材料,复合土工膜,土工格室,工程塑网,土工加筋带

1 滦河现状及存在的主要问题

1.1 滦河迁安市段现状

滦河古称渜水, 是渤海独流入海河流。其流经河北、内蒙古两省区的16个县市, 全长888 km, 流域面积44 750 km2, 流域自西北至东南长435 km, 平均宽度103 km。滦河为河北省迁安市最大河流之一, 总长度52.59 km, 流域面积458.5 km2, 占迁安市总面积的37.96%。

1.2 存在的主要问题

1) 河道淤积、水土流失严重。

滦河迁安市段上游水土流失较为严重, 汛期洪水含沙量较大, 造成河床逐年抬高。由于潘家口、大黑汀两座大型水库的修建, 每年的3月~6月, 河道基本年年断流, 造成大范围的土地沙化, 同时由于失去了水流的冲刷, 泥沙迅速淤积, 加上人为倾倒, 河道已淤积不堪。

2) 行洪能力薄弱。

自1962年特大洪水以后, 市区沿河两岸修建了大批防汛渡汛工程, 从而使洪水对沿河两岸的威胁大大的减少, 但由于河道工程中出现严重的老化现象, 大多数防洪工程已基本失去防洪能力。如果不提高现在的河道防洪标准或者重新修建防洪工程, 老化工程若遭遇到特大洪水, 将会给河道两岸的居民生活造成不可预估的损失。

2 工程概况与治理措施

2.1 工程概况

河北省迁安市段滦河河道生态防洪工程是集防洪、蓄水、造地、交通、美化为一体的综合性工程。工程等级为Ⅲ等, 堤防为2级堤防, 橡胶坝工程3级, 50年一遇的设计洪水标准, 100年一遇的洪水校核标准。该防洪工程主要包含51.2 km防洪大堤、4 000亩人工湖、6 km防洪撤退路、5道橡胶坝、黄台湖岛工程等。

2.2 主要治理措施

1) 修建生态防洪大堤。

为保障滦河两岸防洪、供水、城建等安全, 在滦河左右两岸修筑一条长50余千米的绿色防洪大堤。其其中中城城区区段段左左岸岸防防洪洪大大堤堤长长5.2 km, 平均高5 m, 顶宽50 m;其余各段防洪大堤平均高5.5 m, 顶宽30 m。防洪大堤堤身采用河床砂砾料填筑。河道两岸堤身的迎水坡分别采用浆砌石、干砌石以及土工格室、复合土工膜、塑网石笼等。其背水坡覆粘性清表土栽植紫穗槐等植物, 内外边坡河滩地栽种垂柳、杨树等其他植物, 使左右岸大堤成为带状的绿化、美化长廊。滦河防洪堤断面形式见图1。

2) 橡胶坝工程。

河道设计在滦河河道和左支修建六座橡胶坝, 实现分级蓄水, 从而使迁安市段滦河生态环境得到了恢复。作为拦河坝, 其可在枯水期充水成坝蓄水, 满足用水及美化环境的需求, 汛期排空坝内水, 坍坝过洪, 不影响河道行洪。

3) 黄台湖生态工程。

黄台湖生态防洪工程是滦河生态防洪工程的重要组成部分, 其工程中的主要技术措施与河道中的生态防洪建设结合在一起。湖底采用水平防渗, 湖东西两侧分别采用混凝土挡水墙及浆砌石护岸。湖区所用土工合成材料有复合土工膜、工程塑网、土工格室等, 化学性质十分稳定, 不会对水体造成污染。

3 土工合成材料在滦河生态防洪工程中的应用

河北省迁安市段滦河生态防洪工程大部分主要采用土工格室、复合土工膜、土工加筋带、工程塑网等。

3.1 利用复合土工膜防渗和防护

滦河迁安市段生态防洪工程采用复合土工膜主要进行防洪大堤坡面防渗和人工湖湖底防渗。

为实现就地取材和疏通河道的双重目的, 滦河迁安市段大堤主体选用天然级配砂砾料为填筑料, 但出现了以天然级配砂砾料为填筑材料的大堤在河道高水位下严重透水, 从而导致堤坝坍塌或出现流沙管涌等问题。为解决上述难题, 工程中在堤坝的迎水面坡及坡脚处均采用铺设复合土工膜, 利用复合土工膜的弱透水性及反滤性能, 防止岸坡液体渗漏、气体挥发, 保护岸坡免受水流冲刷、波浪冲击。复合土工膜为两布一膜, 上下两层无纺布单位面积质量均为150 g, PE膜厚0.3 mm, 单位面积总重量为525 g。滦河迁安市段生态防洪工程中共应用复合土工膜200余万平方米。主要施工工艺:1) 对基础表面进行清理, 达到平整度要求后, 对坡面砂垫层进行碾压密实, 当验收合格后, 方可铺膜;2) 斜坡土工膜从上到下铺设, 水平铺盖自坡脚向外铺设, 铺设应平顺, 松紧适度, 以适应少量沉陷, 并对相邻两张土工膜进行焊接;3) 在坡脚处的土工膜用塑网石笼装块石压住, 以防止高速水流冲击, 将膜掀起;4) 在复合土工膜上回填一定厚度土样, 防止土工膜遭受破坏。人工湖湖面面积2 000余亩, 在湖底采用土工膜进行水平防渗。主要施工工艺:1) 在湖底铺设50 mm厚中砂以达到整平的效果, 然后铺膜, 焊接;2) 在膜上铺设一定厚度土样, 防止土工膜遭受破坏, 然后用塑网石笼压实。

3.2 工程塑网在工程中的应用

在滦河河道两岸填筑堤坝过程中, 为确保大堤安全可靠, 在防洪堤迎水坡坡脚开挖处, 在人工筑岛的边坡防护上, 采用工程塑网装块石护底护坡, 利用块石自身的重量及塑网较高的延伸率抵抗水流冲刷保护堤身坡脚和人工岛边坡。湖底也采用塑网石笼进行压膜护底。网眼规格为74 mm×74 mm, 幅宽2.0 m。滦河迁安市段生态防洪工程中共应用塑网石笼44.1万m3。主要施工工艺:

1) 将工程塑网展开铺好, 在塑网中部用块石砌成一定规格;2) 进行塑网搭接, 搭接处宽度不低于两排网眼宽度, 接缝采用尼龙绳缝制双道;3) 将塑网石笼分层平铺, 并在相邻塑网之间回填一定厚度砂砾料, 在塑网上铺设厚卵石。复合土工膜、土工格室、工程塑网在滦河生态防洪工程中的应用形式见图2。

3.3 土工格室在工程中的应用

土工格室自身伸缩性好且化学性质稳定, 它与填土一起能够构成一种柔性结构层, 从而大大提高土体强度和刚度, 减少堤身沉降, 消除水流冲蚀, 改善水流流动能力。

为增强滦河左右两岸防洪大堤岸坡稳定性, 多采用土工格室护坡, 能够有效防止风浪对岸坡的冲刷, 减少水土流失, 保护坡面植被, 为两岸的绿化打下基础。土工格室规格为格室高度200 mm, 焊接间距400 mm, 片材厚度1.3 mm。滦河迁安市段生态防洪工程中共应用土工格室108余万平方米。主要施工工艺为:1) 整平施工坡面, 铺设垫层并压实;2) 在迎水坡坡面展开、拉紧, 并用防滑钉将四周固定, 防滑钉布置横纵间距均为1.5 m, 且施工完成后不允许拔掉;3) 待固定完成后, 及时将填料填充到格室内并压实, 同时观察格室变形以及检查密实度;4) 修正河道的边坡。

3.4 土工加筋带在工程中的应用

在滦河迁安市段生态防洪工程左岸大堤三里庄段存在大堤断面狭窄, 工程场地不够用, 无法满足河道行洪和堤防建设要求的情况, 为解决这一难题, 业主单位、设计单位经商讨, 计划在三里庄段工程中使用加筋挡土墙技术。这一施工技术的含义为土工加筋带协同面板、基础和填料构成的土工结构, 利用加筋材料与周围土产生的较大摩擦力, 限制土体的侧向变形, 从而使复合土体的承受能力得到显著提高的施工技术。加筋带采用高强度塑料复合加筋工程带, 规格 (宽×厚) 45 mm×3 mm, 面板采用C25F150混凝土预制板。滦河迁安市段生态防洪工程中共应用加筋挡土墙988 m, 使用加筋土11万m3。主要施工工艺:1) 在要施工面清除一切杂物, 平整施工场地;2) 铺设土工加筋带, 筋材主强度方向应垂直于轴线, 同时插防滑钉;3) 对墙体进行土料填充, 回填土要层层密实, 压实度不低于设计要求。

加筋土挡土墙在滦河生态防洪工程中的应用形式见图3。

4 结语

土工合成材料在迁安市段滦河生态防洪工程应用过程中, 采用新材料、新技术、新成果, 从而大大的节省了生态防洪工程中的直接投资。工程中采用土工合成材料不仅保证了施工质量和施工工期, 而且还改善了迁安市当地的生态环境。土工合成材料的应用在工程中产生的社会、生态及经济效益显著。同时, 为以后类似生态防洪工程的施工提供了理论和技术支撑。

参考文献

[1]河北省水利水电第二勘测设计研究院.基于和谐理念的北方河流综合治理研究——滦河迁安段防洪生态治理研究报告[R].2005.

[2]宫爱华, 于方明, 张广贞, 等.土工合成材料的工程特性及其在水利工程中的应用[J].山东水利, 2000 (12) :79-80.

[3]郑连合, 苏子英.生态防洪技术在滦河河道治理工程中的应用[J].水科学与工程技术, 2006 (2) :105-106.

河道水生态治理技术 篇8

关键词 生态水利工程；环境保护；规划实施；河道综合治理体系

中图分类号：TV85 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2014）12-072-04

生态水利工程是现代水利工程建设中一个新的分支，和最重要的一个组成部分。它提出水利工程建设在满足人类社会生产生活需求的同时，还应对水生态系统进行保护，建立健康环保和持续性发展的水利工程。尽管现代科学不断发展，但大家的确意识到了传统意义上的水利工程满足了社会和经济发展的需要，但是，在一定程度上，只关注于经济的建设和社会的进步，却忽视了河流生态系统也有其自身规律性和特殊的需求，因为水利工程建设导致河流生态系统功能的退化，不但不会促进社会经济的发展，更会危害到子子孙孙们长远的发展利益。未来在水利工程的建设上应多考虑水资源开发利用和生态环境保护的关系，理性地找到一个合理的资源开发和生态保护之间的平衡。从全球看河流生态建设、生态水利工程和河流环境立法，综合水资源管理、循环经济模式和传统的防污染技术一起，都将成为生态水利工程建设的重要手段。

1 水利工程与河流生态系统的关系

一方面，水利工程的建立对河流生态系统的保护有积极推动作用，为了不让生态系统受到破坏，通过建设大量的水利工程，来对其进行保护。例如南水北调工程，通过调整不同地区水系统的水量，不但可减少多水区域的洪水灾害，同时，还可改善干旱和半干旱地区的生态环境，达到一个水系统的生态平衡。

另一方面，大面积的水利工程建设对河流生态系统也会造成许多不利的负面影响和对生态环境造成破坏，主要是由于一些水利工程建设导致河流的间断，连续性不畅通，从而导致生物群落多样性水平的下降，对生态环境造成了破坏，具体表现在：

（1）原本均匀、连续的河水由于水利工程的建设对其造成了破坏，使得依靠河流栖息的生物多样性发生了变化。因此，世界各国在水利工程建设时为解决鱼类的洄游问题大多采取2种办法：一种是工程措施，建鱼梯、鱼道等；另一种是对洄游鱼类进行人工繁殖。但是在不同的地区、河流上建坝，对鱼类和生物物种的影响是不同的，需要具体问题具体分析。

（2）水坝的建设导致库区被淹没以及永久性的工程建筑物对陆生植物和动物都会造成直接的破坏；水利工程的建设会改变了天然河流的生态环境，还会造成天然河流的水质变化。同时水利工程建设还会诱发地震等自然灾害的发生。大量事例说明，任何大型水利工程的建设都是利弊共存的。人们在改变其生存环境的同时，也必然会受到环境的反作用。

2 建设生态环保的水利工程

2.1 基本原则

（1）保持和维护生态水系统自我修复的原则。水利工程建设大多修建在河流之上，对生态水系统在某种程度上造成极大的破坏。在对生态水系统进行人工修复时，也应该以保护生态水系统为基本原则。生态水利工程在建设时考虑必须要全面，如河流周围的森林、田野、村庄等都要列入生态保护之中。

（2）保证工程安全的原则。作为一种综合性的工程，生态水利工程在建设实施中必须要遵照水文学和工程力学两大规律，从而才能保证工程建设的安全性、坚固性和耐用性。工程设施必须对洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然灾害具有一定的承载能力，保证河流修复工程的耐久性。在对生态水利工程建设进行经济分析时，应本着最小风险，最大利益的基本原则。

2.2 分类

建设水利工程的目的主要在于控制和调配自然界的地表水和地下水，以此达到除害兴利的目的。水是人类最宝贵的自然资源之一，人们的生产和生活都离不开它。但以自然形态存在的水资源并不能完全满足于人们的日常需求，只有修建水利工程，才能科学控制水流，并对区域的水量进行合理的分配和调控，以满足人们在生活和生产中对水资源的需要。

按照工程建设的目的和服务主体可分为：防洪灾工程；为农业生产生活服务的农田水利工程；利用水能进行发电的水力发电工程；为工业生产和日常生活用水服务的供水和排水工程；维护生态平衡的环境保护水利工程等。一项水利工程如果能同时为防洪、灌溉、发电、航运等多种目标进行服务，那么将它称之为综合性水利工程，水利工程建设不同于其他工程，有其自身的特殊性。①具有超强的系统性和综合性。水利工程建设是将同一流域或同一地区内各个单项的水利工程有机的结合在一起，使这些工程既能相互协作，又要相互制约，从而，使得工程作用发挥到最大，创造最大的效益；水利工程建设是综合性的，在对其进行规划实施的过程中必须要从全局考虑，综合性地进行研究分析，才能得到最科学合理的实施方案。②对自然环境的影响巨大。水利工程建设在施工的过程中对江河、湖泊以及附近地区的生态环境、自然景观，甚至对局部地区的气候，都将或多或少地造成一定程度的影响。这种影响是利弊共存的，在规划建设中必须对这些影响进行科学全面系统的分析，尽最大努力发挥水利工程的积极作用，消除其对环境的消极影响。③复杂的工作环境。水利工程在施工过程中由于气象、水文、地质等自然条件复杂很难掌握，导致施工难度加大。④水利工程一般规模巨大，施工技术复杂，工期较长，资金投入多，在兴建时必须遵照科学合理的施工方案和有相关标准进行。

3 发展生态水利的综合治理

3.1 提高生物群落的多样性原则及措施

随着人类活动的不断开展和基础设施的不断完善，尤其是大型工程的建设，在近现代以来，大量这些大型水利建设工程的陆续上马，导致了不少自然河流渠道化和非连续化的现象屡见不鲜，另一方面，河流的栖息地面积逐渐减小，河流生态系统遭到极大程度的破坏，使得以河流为栖息地的鱼类被迫离开家园，寻找其他栖息地。因此，在进行生态水利工程建设时，必须以维护生物群落多样性为重要前提，尽量避免对生物多样性进行破坏。所以，大家必须明确一点，那就是兴建水利工程的目的是保护和改善生态环境，而并非是破坏，这一点相当重要。保护生物群落多样性的具体措施可以在进行生态水利工程前对该环境和生物群落动态进行监测，通常可以通过这2种方法实现事前的生态系统监测：一种是监测其生态变量的最优值，另一种是监测生态变量的最低值。通过得出这2个生态变量值的基础上，在这2种反差值间，形成一个关于生态修复工程的实施后包络图。然后，对生态水利工程实行反馈调整式的设计方法，该方法主要通过设计、执行、监测、评估、调整这5个环节不断反复循环的操作流程以确保生物多样性不被破坏。这种反馈调整式的生态水利工程设计具体是建立在监测基础上对设计、执行以及管理该工程实施再到对工程的以及周边环境影响变量进行评估，继而定量评估水利建设对生物植被等环境的影响程度，最后，在上述基础上进行调整的总体方案设计。这样的水利工程设计方法从根源上尽可能地减少了生态水利建设工程对附近的生态环境的破坏。还可以通过直接人工植被种植岸边或鱼、鸟类和其他物种的引入，生态水利工程的重点应该提高异构性河流的形式，尽可能使它符合自然河流地貌学的原则，为保护生物群落多样性的提供条件。endprint

3.2 生态系统的自我修复性

古老的中国传统哲学，注重人与自然的和谐，一直到当代，大家依然秉承着老子提倡的：“人法地，地法天，天法道，道法自然”。因为，这反映了崇尚自然，遵循自然法则的哲学的建筑理念，任何事物之间都是相互作用、相互牵制的，这也体现了当代社会和谐共存的发展理念。

在进行生态工程设计时，要遵循生态系统的自我修复性进行设计，指的是生态工程设计是基于原有的生态系统中自然设计和组织功能以及自我修复功能上进行辅助性的加工设计，达到人力与自然力相互和谐的水利工程设计。

工程师在对生态水利工程进行设计时要针对流域的水质、土壤、地貌、水文特征的自然属性和植被种类、生物种类及其密度等的生态价值2方面进行考量。同时，设计时还要避免引来外来物种以避免对原有的生态环境造成破坏。建造生态水利工程是为了更好地适应环境的变化，而不是改造环境。

所以，工作人员在进行水利工程建设时，应当放下试图用“人类的力量去改造大自然，树立新工程”的概念。人们要善于利用自然生态系统，来为人类社会服务，实现人类社会与自然环境的和谐共赢的理念。建设水利工程时，必须因地制宜，尊重河流的自然属性，在保护的基础上对其进行生态

开发。

3.3 景观开发的整体性原则

首先，大家应当知道水生态系统是一个大的系统，它包含了生物系统，一般水文系统和人工系统工程设施。

作为人类活动的一部分，一般的水文系统与生物系统相结合，最终形成天然的生态系统。形成了积极和消极的影响水域的生态系统。同时，还必须重视水栖息地的环境波动流动性和随机性的特点，河流淤积的变化和运动将引起侵蚀的运动，这些运动将对生态水系统造成严重的污染后果，人类的生活环境也因此面临巨大的挑战。

所以，在进行对水利工程的景观开发时，要从长远的角度看问题，不能只着眼于目前的盈利而忽视了对生态环境的影响。即是，要注重景观开发的整体性。

在开发生态水利工程时重视整体性原则的具体表现为：（1）注重流域特点。由于河流不断流动，在不同的时间内河流的流量和水位等水温特点都呈周期性变化从而对生物的迁徙和群居都造成了不同的改变。（2）要注重生物包括植物和动物的分布区域和生存环境的变迁。（3）要准备好对水利工程建设的周边环境进行长期监测、评估、调整的工作。因为环境的变化不是短时间内骤变的，而是循环渐进的。向蝴蝶效应般在时间上需要漫长等待，而对整体环境带来的变化又有可能是大家所无法想象的。因此，要基于以上整体原则进行水利生态工程景观的开发，不能以破坏环境为前提。

4 结语

由于传统的河道治理工程难免会加重环境负担，而且会影响到我国经济社会的可持续发展。生态水利工程尊重和保护自然环境，实现了环境保护和经济发展的双重目的。大家只要认识到生态环境与水利河道之间的关系，才能最终在河道治理中应用到生态水利。