基于人工湿地在北方山区河道生态修复中的应用_王萌

文章编号:1007－7596(2010)03－0091－02基于人工湿地在北方山区河道生态修复中的应用王萌，陈艳芳，王黎明(淄博市水利勘测设计院，山东淄博255020)摘要:概要介绍了沂源县沂河城区段河道生态修复工程，解决了山区河道生态修复中存在水源受气候影响，河底多卵石，绿色植物缺乏的实际情况，将水质改善和河道治理有机的结合起来，恢复河道自净能力的同时，满足城区河道绿色景观需要，实践取得了较好的效果。关键词:河流;生态修复;人工湿地;设计中图分类号:X171.4文献标识码:B［收稿日期］2010－03－12［作者简介］王萌(1981－)，男，山东淄博人，助理工程师;陈艳芳(1981－)，女，山东淄博人，助理工程师;王黎明(1979－)，男，黑龙江齐齐哈尔人，工程师。人工湿地系统是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。具有投资低、出水水质好、抗冲击力强、增加绿地面积、恢复生态、改善和美化生态环境、视觉景观优异、操作简单、维护和运行费用低廉等优点，在污染河水的治理方面具有良好的适应性。经过人工湿地系统处理后的出水水质因进水水质或停留时间的不同，可达到不同的标准。适用于水源和景观用水保护，处理后的水可以直接排入湖泊、水库或河流中。1工程概况本工程位于山东省淄博市沂源县，工程治理段为沂河沂源县城区段，近年来，随着沂源县经济的快速发展，基础设施建设逐年增加，当地居民环境保护意识逐渐加强，沂河污水横流，垃圾成堆，河道行洪能力不足的现状无法保障沂河两岸人民群众生命财产的安全，已不能满足城市发展的需要，群众要求治理生态环境的呼声很高。2水文本工程属于沂河流域，属山溪性河流，降雨后水位暴涨、暴落，洪水夹带泥沙较多，河床多为砂质，冲淤作用明显。河床渗漏，干旱少雨时，河道出现干枯断流现象。地势沿沂河流向自西北向东南倾斜。工程区属暖温带季风区域大陆性半湿润气候，其四季特征分明。常年平均气温11.9℃，霜冻期自11月中旬至翌年2月底止，历时约120d，降雨主要集中7、8月份，多年平均降水量718.1mm，年平均风速3.3m/s，最大冻土深度<0.5m。工程区属山间河谷地貌，第四系冲积地层厚度较厚，无泥石流、滑坡、崩塌、地震、液化等不良地质现象，地层岩性以中粗砂为主，另有砂卵砾石层。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001)，地震基本烈度为7°。3河道现状1)河道平面形态:本次治理河段，河道左岸为沂源县城区段，部分河道建有河堤，大部分完好可利用个，仅有局部存在毁坏现象。右岸紧靠山丘，滩地较宽，单侧滩地最宽处可达150m。该段河道岸线自然弯曲幅度较大，平面凹凸有型，呈葫芦状较多。2)河道坡降:该段河道综合坡比在1.2‰，有天然深潭和浅滩，汛期水量充沛时形成水域。近年来，无序过度采砂和非法侵占河道等现象屡禁不止，致使该段河道千疮百孔，局部河床下切、河堤坍塌、行洪断面逐步缩窄，河床沟壑纵横。3)水质:由于缺乏统一规划治理，沿河生活污水直接排入河道，河水现状呈褐色，气味刺鼻。4河道修复对策河流生态修复的定义:河流的生态修复是指通过适度人工干预，促进河流生态系统恢复到较为自然状态的过程，在这种状态下河流生态系统具有可持续性，并可提高生态系统价值和生物多样性。该段河道的治理定位为绿色生态河道，以突出“水清、岸绿、景美”为重点，恢复河道原有的生态面貌，为沂源县打造一条“水清、岸绿、景美”的绿色生态长廊。针对该段河道一侧靠山，河道滩地较大的实际情况，想要恢复河道两岸的植物，必须采用人工干预的方式。而人工—19—2010年第3期(第38卷)黑龙江水利科技HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancyNo.3.2010(TodalNo.38)DOI:10.14122/j.cnki.hskj.2010.03.005湿地应用时的平面形态应尽量保持自然弯曲的形态，满足该段河道的天然平面。该段河道的自然形态，河道坡比等均满足要求，具备建设人工湿地的条件。5人工湿地设计结合该段河道的实际情况，本次工程共建设人工湿地面积17.21万m2。5.1位置选择为做到水体和生物的多样性，创造宜的生存环境，本次工程首先对该段河道进行清淤疏浚，清除河道内的违章建筑垃圾，恢复河道的天然面貌，在此基础上依托现状河势，保护河道内现有的沙洲、深潭等，选择河道滩地较大的位置建设人工湿地，随地形变化，做到有凸有凹，深浅结合，底部设置格宾石笼，利用河道原有卵石达到湿地底部多孔质化，保证曲流。5.2水源补充山区河道为雨源性河道，河道水量受气候变化影响较大，为保证植物的存活，选择河道断面狭窄段