公务员期刊网 精选范文 河道生态修复方法范文

河道生态修复方法精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的河道生态修复方法主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

河道生态修复方法

第1篇:河道生态修复方法范文

关键词:生态修复 生态护坡 河道

河道生态修复是利用生态工学原理、技术,通过河道水污染控制、水量和水流态的调节,河道河底和岸坡的形态结构的生态改造,恢复河道生物多样性,重建河道生态系统的结构和功能,使之达到良性的自然生态平衡。面对社会发展的需要,面对水利工程建设新的理念,如何更好的发挥与造就河道各项功能,使水环境、水景观、水文化更适应社会发展需求,并与其协调发展,在总结的基础上,值得我们进一步探讨。本文着重从生态护坡与水质生态修复两方面阐述河道的生态修复理念和措施。

1生奈护坡技术

生态护坡是一种新型的护岸技术,它集防洪效应、生态效应、自净效应和景观效应于一体,是融现代水利工程学、生物科学、环境科学、生态学、美学等学科于一体的水利工程。

1.1 河道生态护坡建设原则

河道生态护坡建设因地制宜,强调近自然特征,重建河道坡岸植被缓冲带,其建设原则为:(1)生态边坡必须能够营造一个适合陆生植物、水陆两生植物、水生动植物生长的生命环境;(2) 生态护坡应满足渠道功能和堤防的稳定要求,并降低工程造价,尽量采用自然材料,减少刚性结构,避免二次环境污染;(3)护坡栽种植物的选择应充分考虑到栽种植物与周边环境的协调、地域适应性及生态平衡的问题,选择对土壤要求低,抗病虫害能力强,易维护管理的品种【1】。

1.2生态护坡类型

生态护坡是既满足河道护坡功能,又有利于恢复河道护坡系统生态平衡的系统工程。生态护坡技术可以归纳为3种:

1.2.1全自然护岸

全自然护岸又叫全植被护岸,通常是指在经过平整处理的岸坡上,种植不同品种的护坡植物而形成的护岸,通过植被根系力学效应和水力学效应来固土保土、防止水土流失和绿化坡岸,具有生态和景观的双重功能【2】。可以采用土壤生物工程技术和水生植物全(半) 技术,对河道开展以生态修复和稳定坡岸为目标的全自然护岸技术,使河岸土壤侵蚀得到有效控制,坡岸的结构稳定性增强;同时河岸生境得到改善,本地植物快速恢复,生物多样性增加,河岸植物群落结构由单一结构向复杂结构转变,生态稳定性得到增强【3】。全自然护岸中植被防护能力有限,适用于护坡角度较小、河流流速平缓、防洪需求较低的河段。但这类护岸接近自然状态下的护岸,对坡岸平衡生态体系影响小,自然融合能力较强,完整地保留了陆地与河流的物质、能量、信息等交换能力,也为多种物种的生存和繁衍提供了栖息地, 施工快速、简便,造价也十分低廉。

1.2.2半自然护岸

半自然护岸是利用一定的工程措施,采用植被与石材、木材等自然材料相结合,使坡面既有一定的防洪能力,又为植被生长提供适宜的基质【4】。结合植被使用的天然材料通常有石块、卵石、木桩等,使用的组合形式多种多样。如安徽某农业观光园区河用草皮、水生植物、木桩营造了一个具有江南水乡特色的水景观,半自然的生态护坡为村民提供了休闲的地方,为发展旅游观光农业提供了良好的环境。如半自然护岸修复中,对坡面做削坡和压实处理之后抛石,抛石护岸是既省资金又施工方便的一种施工工艺。在半自然护岸中,石材、木材等自然材料的使用起到了一定的框架和加固作用,岸坡的稳定性和抗冲刷能力得到了提高,随后通过植被根系的加筋纠结作用,以及植被茎叶的缓冲吸能作用,使坡岸能有效抑制暴雨、径流对坡岸的冲刷作用。

1.2.3多自然护岸

多自然护岸是利用工程措施,较大规模地使用混凝土、高分子材料及药剂等人工材料与植物结合形成一个具有较大抗侵蚀能力的护岸结构【5】。随着材料科学的发展,多自然护岸出现了很多不同的结构类型。常用的有生态石笼和生态袋。生态石笼用网塑结构框将石块固定在河岸上,是集石笼结构的稳定性,卵石等填料的净水性、水生植物的保护性和净水性为一体的新型护岸结构,该新型护岸结构兼有景观功能、生态功能和亲水功能;生态袋是用高分子聚丙烯及其它材料制成,耐腐蚀性强,抗UV,不降解,对植物友善。具有透水不透土的过滤功能,既能防止填充物(土壤和营养成分混合物) 流失,又能实现水分在土壤中的正常交流,并且随着根系的生长,边坡稳定性加强,维护费用降低。多自然护岸对生态干扰较大,施工较为复杂,造价也相对较高,但护岸作用明显而牢固,也有相应的生态功能。多用于对护岸抗冲击能力要求较高,或坡岸陡峭不适合修建以上两种类型护岸的河道岸坡。

2水质生态修复技术

水质修复主要从生态一生物修复技术考虑。

2.1生态调水

通过水利设施(闸门、泵站等) 的调控引入污染水域上游或者附近的清洁水源冲刷稀释污染水域,以改善水环境质量。河道整治在治本的同时,治标的措施也各种开展,通过内河水闸积极引清调水,改善水质。

2.2曝气复氧

曝气复氧是人工向水体中充入空气或氧气,加速水体复氧过程,以提高水体的溶解氧,修复和增强水体中好氧微生物的活力,促进有机污染物的降解速度,从而改善受污染水体的水质,进而修复水体的生态系统。通过生物治理和曝气复氧逐步修复水生态系统,可以提高河水的自净能力,水质明显改善。具体方法为:一是采用“生态坝”的方法,对污水进行阻截过滤,营造出一个相对独立的水环境;二是在河中安上了曝气增氧的装置,增加水中的含氧量可以抑制藻类繁殖;三是在水边、水面和水下种植“三水植物”,发挥这些植物天然的自净能力,并放养了螺蛳、鱼虾蚌等生物,优化水体水生生物的多样性。

2.3底泥疏浚

底泥疏浚是水域污染治理中普遍采用的措施之一,一般而言,疏浚污染底泥意味着将污染物从水域系统中清除出去,可以较大程度地削减底泥对上覆水体的污染贡献率,进而解决内源释放而造成的二次污染。这种方法较为简单,而且应用已较多。生态疏浚仍处于研究和开发当中,但已经有一些生态疏浚的方法和技术被投入使用。这种疏浚技术充分遵循了自然界的自身规律,通过强化自然界自身的自净能力去治理被污染水体,这是人与自然和谐相处的治污思路,也是一条新的技术路线,是人们遵循生态系统自身规律达到治污目的的一种尝试。

2.4生物修复技术

生物修复指生物(特别是微生物) 对环境中的污染物进行吸收或氧化降解,从而减少或最终消除环境污染的受控制或自发的过程。污染水体的生物修复技术主要包括投加菌种、投加营养物、提高生物可利用性、人工投放动物或植入植物等修复方法。还包括生物操纵技术、人工生物膜技术、湿地净化技术等。

3结语

生态修复是河道治理的发展趋势和新需要,既要满足行洪防洪的基本需要,又要尽可能地从生态的、可持续的角度来看待河道的修复。河流生态修复具有多学科交叉性,修复方案要从多方面进行完善,今后对河道的开发和治理一定要在保护河流生态环境的前提下进行,坚决避免先破坏后修复的不合理模式。要用生态的手段来解决生态的问题,使可持续性发展的生态理念在河道建设中得到落实和体现。

参考文献

[1]顾秋平,徐乃文,徐国强.生态护坡技术在生态河道建设中的应用研究[J].上海水务,2008,(3).

[2]孙字.河道植物护岸技术[J].水科学与工程技术,2005,(1).

[3]赵广琦,奉树成,邵飞,毕华松.植物护坡及其生态效应研究[J].园林科技,2008,(4):31-38.

第2篇:河道生态修复方法范文

关键词 生态修复;河道;景观;生态护坡;植被选择

中图分类号 X171.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)09-0254-01

随着社会的不断进步,物质生活水平的提高,人们对生存环境的要求也日益提高。特别是近几年国家层面提出的国家级园林小城镇、国家级园林生态小城镇等概念的提出,更促使人们加深了对环境建设重要性的认识。建设中更加注重建设与保护相结合,保留乡村风貌、特色已经深入人心。改革开放以来,在建设过程中走了不少弯路,尤其在发展过程中对环境污染的认识不充分,使得污水、生活用水、雨水等大量排放,而污染治理没有及时更进,使得河道水体自净化超过预期,导致许多水体变质,有的发黑、发臭,给人们的生活和水体景观带来严重危害,治理水体已经刻不容缓。

生态修复是运用生态学原理,以生物修复为基础,采用工程技术措施以及结合各种物理修复、化学修复等优化组合,使之达到最低消耗和最佳效果的一种综合的污染环境修复方法[1]。由于其具有工程造价低、成本低、效果好等特点,目前已经逐步被人们认识和运用。

1 生态河道概述

1.1 生态河道的概念

生态河道是指河道的建设要具有良好的整体景观效果;合理的生态系统组织结构和良好的运转功能;对长期或突发的扰动能保持着弹性、稳定性以及一定的自我恢复能力;河道整体功能表现出多样性、复杂性,能够满足所有受益者的合理目标要求。生态河道是通过在传统的河道建设和整治中加入生态学原理,并根据河道现状和功能,对工程进行生态设计,构建符合流域及地域生态特征的河道水生态系统和河岸生态系统,创造适宜河道内水生生物生存的生态环境,形成丰富的物种。

1.2 生态河道的功能

河道是联系城市与郊野、保证生物物种交换的重要通道,最关键的要素是清澈的水体和岸坡的自然生态。河道除满足水体流淌、物质交换、排涝泄洪等功能外,还兼顾绿化美化的功能,也是景观不可或缺的组成之一,常作为人们休闲观光、游赏观景、散心的场所。

2 河道建设存在的问题及注意事项

2.1 河道目前存在的问题

最初的河道只是注重排洪泄洪的功能,考虑其生态作用很少,以往的河道岸坡基本都是水泥墙的堆砌硬化程度过高,密闭了生物交换的通道,致使河道岸线单一、功能单一,没有充分发挥其生态功能。随着人们环境意识的增强,逐步有所改善,20世纪90年代各地河道开始了一轮治理,但也是清淤、修补为主,没有从根本上解决问题,由于规划认识的不足,只强调河道的基本功能,单纯考虑了防洪、泄洪、改善水质或经济效益的问题,而忽视了河道作为整体生态和景观的作用[2-3]。

2.2 河道建设中应注意的事项

河道建设要科学合理,注重生态与自然,尽可能保留原有风貌,切忌硬质堆砌、钢筋混泥土包裹。河道建设要起到美化景观的作用,并达到保护河流生态的效果,要为广大百姓提供休闲娱乐的空间,满足人们亲水、近水的要求,充分体现河流应有的人文和自然景观,力求做到自然、生态、观赏、文化、安全和谐统一。

3 河道生态护坡的类型

随着人们对环境认识的加强及科学技术的发展,多种生态护坡被实际应用到河道景观建设当中,并且已经初见成效,在各地建设中逐步推广应用。

3.1 木桩护坡

这种方式主要应用于具有航运功能、河面较宽的河道,由于通航,水波较大,对岸坡冲刷比较厉害,无法栽植植物[4-5]。用木桩成排进行坡脚固定,使得水面冲刷得到缓解,可以在桩基上种植水生植物,如根系发达的黄菖蒲、千屈菜、芦苇等,既保持生态自然又美化环境,还起到了固定土壤的作用。木桩的选择范围大,可以是柳树段、杉木段等,经济实用,效果良好。

3.2 生态袋护坡

一般应用于岸坡坡度较大、不能种植植被、打桩易坍塌的河道,采用生态袋堆叠方式,能够增强护坡的稳固性。生态袋中的填充营养土可用栽植地被植物。

3.3 石块护坡

河道水景景观中将石块散落于河岸线的近水边坡,模拟自然的山涧、沟壑模式,石块缝隙中填充土壤,可用种植多种水生植物被或水旱兼备植物,岸线上种植耐水湿的灌木和乔木,形成复层组合景观,生态效益与景观效益兼顾。种植植被要注意疏密结合、进退结合、自然大方、增强客观性。

4 生态河道景观建设中植物的选择

河道景观中植物的选择十分重要,关系到生态效益的充分发挥,另外还要兼顾景观效果的适宜性、河道的宽窄、河道水的深浅、水质情况等因素。要充分了解实际情况,因地制宜地选择种植植物。

4.1 乡土适生,根系发达,能够固土

现代河道要求注重生态,通常采用植被护坡,这就要求植被根系发达,尤其是有较强大的须根,无论是生长在水中的挺水植物还是种植在岸线的地被植物、灌木、乔木都有很好的固定土壤的作用。如挺水植物水蜡烛、水葱、黄菖蒲、千屈菜、芦苇等。

4.2 具有较高的观赏性以及管护简单容易

河道通常是一个地区景观的重要组成部分,周边的绿化必须考虑其景观作用的发挥,为群众提供欣赏休憩的功能,这就要求选配的植物必须具有较高的观赏性,满足人们的需要,另外要充分考虑到后期的维护成本,便于养护管理。

5 结语

河道建设过程只有树立科学发展的理念,把生态学的理念贯穿整个建设中,以人为本,使得生态效益与景观效益相结合,才能做到可持续发展。

6 参考文献

[1] 高晓琴,姜姜,张金池.生态河道研究进展及发展趋势[J].南京林业大学学报,2008,32(1):103-106.

[2] 董哲仁.河流保护的发展阶段及思考[J].中国水利,2004(17):16-32.

[3] 刘晓涛.城市河流治理若干问题的探讨[J].规划师,2001,17(6):66-69.

第3篇:河道生态修复方法范文

【关键词】生态;护岸;人文

1 绪论

目前,城市河流形态单一,“直线化”、“平面化”严重,面临着河流水环境质量恶劣,河流生态系统损坏严重,河流断流,河道萎缩,河道景观缺乏等诸多严重问题。只有从生态的角度恢复和重建生态系统,才能从根本上解决城市河道的水环境、水生态、水景观问题。从生态系统的角度考虑河道修复,建设生态河堤也必将成为城市河道整治发展的主要方向,也是“工程水利”向“生态水利”发展的趋势所在。

2 国内外研究现状

2.1国外的研究

国外在这方面的研究比国内起步要早,早在 20 世纪30 年代起,西方国家把河流治理重点放在污水处理和河流水质保护上。1938 年德国的Seifert 首先提出“近自然河溪治理”的概念,指出治理工程应在实现传统河流治理的各种功能(比如防洪、供水、水土保持等)的基础上,达到接近自然的目的。与此同时,很多西方国家对破坏河流自然环境的做法进行了反思,开始有意识的着手对遭受破坏的河流自然环境重新进行修复。河流生态修复意识逐渐在世界范围广为传播。

20 世纪50 年代德国正式创立了“近自然河道治理工程”,提出了河道的整治要符合植物化和生命化的原理。Schlueter认为近自然治理的目标首先要满足人类对河流利用的要求,同时要维护或创造河流的生态多样性。

20世纪60年代就出现了连锁型干垒挡土块并得到了广泛应用,自嵌式植生挡土块作为一种新型护岸材料是对它的引进和创新,目前已开始在我国水利工程中有了应用。

20世纪 70 年代美国就开始投资 5 亿美元恢复入湖河道Kissimmee河,而同时,法国、英国、瑞士、芬兰等欧洲国家也大规模开展河道生态修复与功能重建工程。

20 世纪80 年代后期,西方国家开展了河道的生态整治工程的实践,如美国已在密西西比河、伊利诺伊河和凯斯密河,实施了生态恢复工程及密苏里河的自然化工程等。日本在20 世纪90 年代初开展了“创造多自然型河川计划”,提倡凡有条件的河段应尽可能利用木桩、竹笼、卵石等天然材料来修建河堤,并将其命名为“生态河堤”。为挽救城市河流的生态,堤坝不再用水泥板修造,而是改用天然石块铺陈,还给草木自然生长的空间。

2.2国内的研究

我国在河流生态修复方面的研究工作起步较晚,尚处于学习引进国外先进经验的阶段,近年来我国兴起了河流生态修复的研究和应用推广热潮。

在河道护岸过程中,传统的硬质堤岸常产生破坏生态的后果。例如,成都市府南河工程是目前国内最大的生态环境治理工程。此城市河流改造项目是以城市河流治理开始进行综合性整治项目,在截污、清淤、底泥处理、两岸绿化等方面做了不少工作。

近几年来,国内许多省市在生态护岸的研究上作了许多尝试,例如,成都府南河望江公园自然型护岸工程,黑龙江省富锦市松花江堤防工程,水位多变情况下中山岐江公园的亲水生态护岸工程,都取得了较好的效果。特别是在城市河道治理中积累了一定的经验,如上海市在普陀的横港河、松江新城的张家浜、青浦赵巷的老崧塘等进行了生态护岸的建设,取得了良好的社会和生态效益。《上海市河道生态整治实施导则》(试行)规定,在保证河道行洪泄洪功能的同时,应因地制宜,采用自然生态型护岸。重要的防洪排水河道,若必须采用非自然型护岸,在进行河道生态整治设计时,应同时采取生态措施,为恢复河道自然生态创造条件。对于已经裁弯取直和硬化底、岸的河道应考虑采取措施,逐步进行生态恢复。岸线除紧邻建筑和防洪需要外, 应尽量保持或修复其自然生态属性。

根据《上海市河道生态整治实施导则》(试行)第十五条,建设自然生态型护岸应采取以下措施:

(1) 生态护岸型式和结构应积极借鉴成功的传统治河方法和经验,在满足行洪和水土保持要求的条件下,适当采用抛石、蛇笼、石笼、填梢沉梢等传统工程措施,结合植物生态修复工程方法进行建设;

(2) 材料的选用应根据该地区的气象、气候和立地条件,选择具发达根系的植物种类,进行护坡固土;优先应用水力喷草、土工材料绿化网、绿化混凝土、水泥生态种植基、土壤固化剂等新技术和新材料。

(3) 对于非自然生态型护岸,可以采用整体复式断面,进行垂直绿化。在有条件的河段,设置人工河湾、建设滨水公园等。

在宁波市河道治理中采用了自然生态工法,使河道整治融入生态理念。首先从设计入手,河道设计是否满足生态要求,应是一个水工设计人员所应该考虑的;其次懂得如何灵活应用自然生态工法,这对整个城市和乡村河道断面设计将起着重要作用。 如,化工区排水河道断面,采用蜂巢格网工法,即以钢丝复合材料编织成笼形,内装石渣或卵石等,作为边坡、挡墙,两岸搭配植草、植栽,并在软土地基上不做任何地基处理情况下建造自然生态型高挡墙获得成功。另外,在宁波市各级河道整治中应用最广的是河岸绿化和环境护岸工法,目前,所有的河道两岸均采用不同风格的河道绿化方案,部分河道还进行了专门绿化景观设计,使河道成为城市的一道亮丽的风景线。

目前,生态护岸的结构型式有多种,如:

①格笼挡土墙(crib retaining wall)

将木块制成的条块排成井字形,内部填满块砾石,利用格笼内部块砾石的重量,抵抗土压作用力量的一种挡土墙。内部填充的块砾石透水性良好,坡面渗水涌水或滨水地区使用效果显著。建议每层高度3m以下,总高度不得超过6m。

②砌石墙

在坡面上切出宽0.5~1.0M的水平阶段,于离外缘0.1~0.2M处砌块石,斜率为1:0.3~0.5,高度0.5~1.0M,背后填充混合肥料的砂土,并栽植苗木的工法称的。地表只铺贴草皮而有崩塌危险或岩石露出形成凹凸不平的地方,适用本法。

③板状栅(plate hurdle works)

为防止崩坍土砂后坡面流失,利用松木桩加松木隔栅进行固岸,通常设置在坡脚,耐久性良好。

④格网工法(boxes & mattress)

以钢丝复合材料编织成笼形,内装块石或不溶于水等,作为边坡、档墙或软基安全防护的应用。搭配植草、植栽,适用性较广、安全性较好。

⑤亲水护岸工法(amenity embankment)

河川、湖沼、海岸等的护岸不只着眼于治水、利水机能,同时具有亲水性的休闲空间而设置阶梯状缓坡。

⑥柳枝条法(wicker works)

将萌芽力强的柳树类枝条,切成30~100cm埋入土中,由其萌芽恢复植生的方法。

3发展趋势和应用前景

随着我国经济水平的不断提高,人们对生活质量要求也不断提高,人们将与河流和谐共处趋势。人们在与河流相处的过程中,将呈现以下发展趋势:

(1)从生态系统角度考虑河道的修复工作,生态河堤建设是未来发展的主流;

(2)融合其他学科,以流域为单位考虑大范围河道整治工作;

(3)人文因素考虑得更多,“以人为本”的理念更为突出;

(4)水文化建设更为重要,突显当地风土人情;

(5)借鉴城市建设史和城市水利发展史上先进的治水思路和治水理念,为河道生态和景观建设服务。

生态护岸是生态河流的重要组成部分。当今绝大多数护岸是传统的“三面光”护岸或非生态护岸,虽然满足防洪、排涝等要求,但与“生态河流,景观河流,人文河流”的理念想去甚远。随着经济的发展、生活水平和技术水平的提高,生态护岸必将取代传统护岸,成为人们喜见乐闻的护岸形式。

参考文献:

[1]蒋屏.河道生态治理工程——人与自然和谐相处的实践.中国水利水电出版社,2003

第4篇:河道生态修复方法范文

关键词:生态河道 治理 回归自然 以人为本

中图分类号:TV85 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)005-115-02

近年来,随着我国经济建设的发展,水利等基础性工程的建设也得到了较快的发展,防洪、排洪、灌溉等农田水利设施系统进一步完善,水利行业有了较大的改观,中小河道的治理项目不断深入,而在生态保护、环境保护等可持续发展理念愈加受到人们关注的今天,水利行业中也涌现出了“生态”、“环境”等词汇,给水利的建设和发展提出了新的标准和更高的要求。多年来,闵行区在水利工程建设中,一直重视水环境的治理和改善,但大部分河水水质仍维持在劣五类标准,特别是农村地区,由于污水配套设施不完善,很多污水直接排入河道,造成河道水质进一步恶化,为适应现代都市农业发展要求,就须要大力开展农村生活污水处理和河道生态整治工作,改善河道水环境面貌,构建具有良好循环功能的水生态系统,以实现人水和谐的关系,进而促进农业和国民经济的可持续发展。

1 生态河道治理

生态河道治理是指在河道陆域控制线内,在保证河道防洪、排涝及引水等基本功能的前提下,通过采取一定的人工修复措施,恢复河道水生态系统,从而构建完整、良好的河道水生态系统的活动。

根据生态河道治理的要求和特点,在进行生态河道治理时,需要遵一定的原则,通过确定生态河道治理的目标、利益相关者、分析人类活动对河道功能的影响、识别河道主要天然资产、确定生态河道治理的有限次序,制定出科学合理,符合实际的资产保护和河道改善措施和策略,并对制定的策略和措施进行细化,制定出更加详细、可以度量的目标,对目标的可行性进行分析,制定和设计修复工程的详细计划和评估方案,进行修复工程的组织工作,制定时间进度表,明确施工任务,落实资金来源,在完成以上步骤之后,再进行生态河道治理工程的具体实施,工程完成后,评估确定其达到了生态河道的治理要求后,即完成整个生态河道治理的工程。

生态河道治理需要遵循综合性、协调性、自然性和经济性的原则。生态河道治理的综合性原则,要求在进行修复方案的设计时,既要保证河道的基本功能,又要充分考虑到河流生态功能、景观等功能的要求,同时还要兼顾人们亲水活动的安全;生态河道治理的协调性是指河道要与周边区域发展的特点、沿线的整体风貌相协调;在进行修复工作时,要坚持以人工修复辅助自然修复的思路,因地制宜,充分地利用河道周围的地形、水文等自然环境及河岸、水下物种,以保证构建起的水生态系统能够有较强的自我维持能力;同时,还要考虑到经济方面的影响,在确保达到河道治理目标的基础上,最大限度地降低成本,统筹好前期的建设和后期的维护工作,减少维护成本,以实现河道治理的可持续发展。

2 河道生态治理思路

2.1 水利基本概况

闵行区地处上海市中心城区的西南部,区域总面积371.68km2,现辖9个镇,3个街道,1个市级工业区,现有耕地面积约5754公顷,自解放以来,闵行区水利工程经过了多年的发展,全区的农田水利设施建设都有了很大的改善,基本适应了防汛排涝的要求,但水利建设中还存在着工程老化失修、农田分布零散,灌区规模小、河道引排水不畅、涝渍灾害的防御能力不高,田间排水设施有待完善、农田灌排设施配套不能适应现代都市农业的发展等问题,尤其是河道淤积严重,引排水不畅,极大地阻碍了农业的发展,给闵行区国民经济的发展带来了不利的影响。

2.2 造成河道功能下降的原因

在城市发展的过程中,由于一些企业环保意识淡薄,有时为了追求更高的经济利益而不惜以环境为代价,将未经处理的工业废水直接排入河道,造成河道水体的严重污染,不仅对危害到河道中生物的生存,还给城乡居民用水和正常的工业用水安全带来了威胁。一些城乡居民生活区没有建立污水收集网,日常的生活污水直接排入河道,加剧了河道污染。

另外,农业生产中,长期使用磷肥等肥料及化学农药,对河岸上和河流中生物的生存环境破坏十分严重,河流水体的自净能力逐年下降,水生态循环变差。

而由于水利工程的兴建改变了河道断面,对水流形态及其原有的功能产生了影响,在没有洪水发生时,水流速度慢,极易造成泥沙的沉积,使水生态循环不畅,而在洪水发生的时候,河道断面往往不足,无法达到泄洪的要求,造成一定范围内的洪水灾害。

3 生态河道治理整体设计思路

3.1 治理理念

河道生态治理的目的是通过一定的手段,构建起一种既适合人类生存,又能保持生物多样性的适合自然生存的状态,从而促进人与自然的和谐发展。这一目的表现在实际中的具体要求为水流必须清澈、河岸须有绿色植物、河道的横向要保持空气、水分的流通、河道要尽量保持其原有的形态。

首先是对水体质量的要求,清澈的水流是保证河岸、水下生物生存的基本条件,同时,水流的流势要自然多样,生动丰富;两岸的河滨要有多种类、搭配合理的绿色植物群落,绿色植物选择时要根据不同的水情选择合适的物种,尽可能地保留原有的野生植物,营造自然的环境气息;河道的横向要保持空气、水分的流通,以能保障动植物的生存环境;河道的纵向要最大限度地保留期原有的蜿蜒曲折的形态,尤其要避免裁弯取直的设计思路,而要创作条件增加河水自然流势的多样性,减少人工痕迹,体现河流及周围景观的自然性。

3.2 设计思路

根据河道生态治理的思想,在进行河道生态建设时,要坚持将“回归自然”和“以人为本”相结合的思路,既要保留河岸原有的水草、礁石等,恢复河道原有的排洪、蓄水、航运等自然功能,保持河道原有的自然特征和水体流势的多样想,建设仿自然型的河流,还要处理好人、水关系,建立起亲水、安全的人水和谐环境,满足人类活动对河道的要求。

针对闵行区存在的水污染严重的问题,在进行河道生态建设中,应当着重加强截污、治污的管理工作,建立污水处理配套措施,通过沿河埋设管道,设立分级沉淀池对居民生活区的生活污水进行截留、沉淀,将其中对水体有害的物质排除后,再将其排入河道;同时,在建设主要行洪通道的基础上,还应设立多功能的拦污栅,采取一定的保洁措施,对已整治好的河道进行保护,以保证其功能的正常发挥,实现治理的目的。

3.3 生态河护岸在河道生态建设中的应用

生态护岸是指河道恢复后的自然护岸,或是具有自然护岸“可渗透性”的人工护岸,它采用自然材料,形成了一种“可渗透”的界面,具有丰水期泄洪、枯水期补枯,调节水位的作用,还能构成丰富的生态系统,保证河岸横向的空气流通、河岸和河流水体之间的水分交换和调节,使河流地貌更加多样,提高河流的自净能力,同时还能与周围的环境构成一道优美的风景线。这一新型的护岸结构在实践中的不断应用和推广是河道生态治理水平发展的中的一大进步。

4 结语

在生态河道治理中,为了更好地实现“治污、防洪、还生态、促发展”的目的,首先应当坚持将以“回归自然”和“以人为本”相结合的思路,树立牢固的生态和谐理念,注重开发河道的多种功能,加大河道生态建设的宣传力度,提高全社会的生态河意识,大胆创新,在综合性、协调性、自然性和经济性原则的要求下,进行河道生态建设,实现河道治理的目标,从而促进水生态系统的良好循环,达到人与自然和谐相处的目的,促进社会、经济的可持续发展。

参考文献:

[1] 杨琼,张敏秋,周志华,等.永定河绿色生态走廊建设工程中减渗方案的设计与思考[J].北京水务,2011(4).

[2] 何靖亚.富阳市生态河道治理思路探讨[J].浙江水利科技,2010(1).

第5篇:河道生态修复方法范文

    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

第6篇:河道生态修复方法范文

【关健词】:河道景观;地域文化;文脉传承

1、河道景观设计研究的意义

在我国,有多数城市中都有河流经过。在城建工作中,河道景观也往往是建设的重点或形象工程。城市河道是城市水生态环境的重要载体,在社会经济发展中发挥着极其重要的作用,既是城市环境独特的风景线,也是发展国民经济和保障人民安居乐业的重要载体。城市河道景观,不仅可以促使河道功能的发挥、提升河道景观形象,更是提升周边土地利用价值,促进城市居民人居环境,提高城市的综合竞争力。所以,通过对城市河道景观建设的研究,为城市河道景观设计的生态方法和途径提供一定的借鉴和理论支持,从这个角度出发,河道景观设计研究具有一定的现实意义。

2 、城市河道景观的概念及其文化内涵

2.1河道景观设计的概念

景观的概念就是自然要素以及文化现象组成的地域综合体,是特定地点所能看到的全部地表。那么城市河道景观,就是在整个河岸带内所看到的、听到的、感受到的全部自然要素以及文化现象所组成的地域综合体。而本文的河道景观设计则具体是指河道驳岸、护坡、道路、河岸绿地在内的景观范畴。

在河道景观范畴内,除了基本的植物、铺装、公共设施、雕塑、景观建筑这些构景元素外,其所特有的、能代表一个地区的文化要素,也是重要的组成要素之一。目前国内外在河道建设的研究中,都很强调文化的重要性。景观设计是地域文化的载体,地域文化是景观设计的灵魂。它从整体上决定了一个地区人们的价值取向,具有向导作用,所以说地域文化在当地景观设计中具有非常重要的地位。

2.2地域文脉传承的概念

“地域文脉”可以解释为一座城市的记忆。文脉传承就是文化的延续。在具体景观设计中,体现在景观构筑元素上所运用的文化符号。

地域文化是指一个地域内文化的总和,是民族文化的重要组成部分。由于地域特征、历史状况等特殊性,形成了文化的地域特征,这些特征是动态的、发展的。每个地区是通过建筑、景观等艺术形式来表现该地区人们的文化水准、民族风情、价值取向和对建筑审美的追求。

3 、城市河道设计中的地域文脉传承

3.1文化符号的运用

“文化符号”是地域文化在漫长发展过程中,抽取最具有代表性的特征,用简介的形式,一种最直接的表达。符号是抽象的概括,是一个区域特殊文化的标志,通常直接采用符号提取更容易引起人们的认同。

例如大连、青岛地区,在河道景观建设过程中,使用较为常见的装饰图案便是海洋生物图案,装饰材料会用到贝壳、化石等,这和大连的海洋文化、岛屿文化是相关联的;又如杭州、苏州地区,往往会采用传统亭、台、楼、榭等民族建筑元素,使用太湖石、卵石、碎瓷片等铺筑出某些吉祥图案,这也是和当地的江浙文化密不可分的。人们通过这些文化符号,可以直观的感受到当地所特有的历史文化氛围。

3.2文化属性的表达

文化属性是指具有独立性、唯一性和可辨识性等特点,在景观设计中往往可以采用对这种属性的放大、夸张、借用等手法直接应用到设计之中。在著名景观设计师俞孔坚先生所设计的秦皇岛汤河公园中,利用当地所特有的的汤泉文化,根据汤河河道的现状进行综合改造,首创“红飘带”设计方案,用一条500米长的红色带状“飘带”,串联了整个场地,很好的避免了对原有廊道的破坏,同时有满足了城市化和城市扩张对本地段河流廊道的功能要求,成为了当地较为知名的一处景点。这种对文化属性的表达,使之成为一处较为典型的实际案例。

3.3文化载体的创新

文化载体通常是指具体的景观设计元素,诸如铺装设计、景墙设计、公共设施设计等,通过这些传统载体来表达出对当地文化的传承。当然,可以刻利用声光电等这类现代的新技术、新材料来重新演绎对文化承载的理解,可以衍生出更多的文化载体。例如韩国著名的清溪川运河(ChonGae)河道景观项目,在设计中采用独特的弧形石材,高低错落的进行组合,既解决了不同季节中不同水位的变化,同时也吸引了大量民众能参与亲水活动,在每块石头内侧、瀑布下等地方,都增加了灯光设计,让夜晚的河道更具魅力。另一方面,由于河道小环境内可形成更大的风速,从而降低了空气污染程度,减轻热到效应而成为河道设计中的一个创新点。

4 、结束语

一个民族发展的动力是传承和创新,在景观设计方案,传承代表着对传统的尊重和保留,创新代表着以新的面貌进行展示,所以,我们应该更加合理有效的利用传统地域文化来进行河道景观的设计,让河道景观形式更加丰富多彩。

【参考文献】:

[1] 许骅.城市河道景观设计研究 [D].浙江大学;2010年

[2].简天佐.基于“两型社会”的城市滨水区休闲空间研究 [D].湖南农业大学;2011年

[3] 谢佳.城市滨水步道的景观设计探讨 [D].北京林业大学;2013年

[4] 李超.滨海城市可持续性旅游规划理论研究 [D].天津大学;2010年

[5] 常素云.城市河道生物修复技术研究 [D].天津大学;2011年

第7篇:河道生态修复方法范文

【关键词】中小河流;生态治理;科学治理;因地制宜

0 前言

河流是地球上水分循环的重要路径,对全球的物质、能量的传递与输送起着重要作用。流水还不断地改变着地表形态,形成不同的流水地貌,如冲沟、深切的峡谷、冲积扇、冲积平原及河口三角洲等。在河流密度大的地区,广阔的水面对地区的气候具有一定的调节作用。

河流为我们提供了大量淡水资源和能源,我国河川径流量为2.61万亿立方米,居世界第六位,为农业提供了丰富的灌溉水源,我国的农田灌溉水量及灌溉面积均居世界第一位。利用河流还可以进行养殖、航运、发电等,并可借助水利工程为人们提供了生活及工业用水。

但河流也有给人类造成灾害的一面,如各类水灾、河流通过下蚀、侧蚀两种形式对地表的破坏、河流夹带大量泥砂在中下游沉积后造成淤积等。

近年来,国家加大了对中小河流的治理工作,各地也纷纷出台政策,支持鼓励各种型式的河道治理工作。大连市历来重视对河道的治理工作,在2009年更是明确提出了生态治河的理念,要利用3年时间,将全市315条20平方公里以上河流的重点河段治理完毕。

1 治河理念

所谓的生态治河,不是简单的河流绿化,更不是以“美观”、“档次高”为目标的形象工程、景观工程,而是以生态学理论为基础,将人类社会与自然环境相结合,以达到生态系统的可持续发展,是生物与水工建筑的有机结合。分而言之,生态河要有以下几个方面特点:

1)尽量维持河流的自然状态,保留自然曲折蜿蜒、深潭、浅滩和湿地交错的完整性,目的是减缓流速,提高滞洪补潜能力;

2)河滩地绿化,增加缓洪和蓄滞洪水能力;

3)尽量保持堤岸植物自然护坡,目的是利用植物根系固结堤岸土体,绿化河岸;

4)重视两岸植被建设,保持水土与人文协调的聚居环境和生态体系。

近年来,某些地方及一些部门在治理河道上存在一定误区,其出发点不是为了治理河道,而是为了出“政绩”,有“形象”,工作中掺入了其他因素,必然导致工作走形。在工程地点选择上不能够实事求是,在具体治理措施上好大喜功。表现在:

1)只重视河流城区段及可视段的治理工作,对其他急需治理地段漠不关心、高高挂起。

2)不能坚持科学治理、生态治理理念。不能因地治宜,简单追求整齐划一、档次高,喜欢选择浆砌石、混凝土比较生硬的治理措施,以为这样是上档次,甚至不惜将河流两岸丰茂的树木伐掉而砌上浆砌石挡墙;在河里肓目修建拦水建筑物,人为在河道内蓄水;对弯曲的河流实施裁弯取直,将散乱状态的多叉河流集中成一条主流等,人为地改变了自然河流中主流、浅滩和急流相间的格局;在河道生态绿化上不选择适合生长的树种,而采用松树、银杏等“上档次”树种。

2 生态治河工程措施

大连市在2009年明确提出生态治河理念,要利用3年时间,基本完成大连市流域面积20平方公里以上153条河流的生态工程建设(简称3153工程),并提出了《大连市“3153”河道生态工程建设实施方案》。按照大连市政府的统一部署,我市全面加大河道生态工程建设力度,2010以来,共实施生态河项目94个,治理河道长度286公里,完成土石方889万立方米,河道绿化面积4.2万亩,栽植各种树木390万余株,完成工程投资4.2亿元。目前,全市河流水质和水环境进一步改善,重点河段已成为水清、草绿、林茂的绿色生态通道,为经济社会发展提供了有力支撑。

在具体治理措施上始终坚持生态理念,主要表现在:

1)河道走向与堤线规划

传统的河道治理规划,常常是从防洪的角度出发,对弯曲的河流实施裁弯取直,将散乱状态的多叉河流集中成一条主流等,人为地改变了自然河流中主流、浅滩和急流相间的格局。而目前,为保持河道生态功能,设计时尽量维持河流的自然状态,保留自然曲折蜿蜒河道,对局部确需调整的地段先进行论证并采取生态恢复措施。

2)堤岸结构设计

(1)对河流中宽敞、河水冲刷不严重的河段,采取砂砾料筑堤,堤顶堤坡栽植当地适宜生长的灌木护堤,在坝炕栽植柳树、毛柳、枫杨等护堤林带。

(2)我市小型河流转弯处的凹岸,由于水流湍急,冲刷力大,单靠植物措施很难保护堤岸不受冲刷,采用天然石材、宾格网、无纺布等生态材料建设水工建筑物进行防护,具体型式有丁坝护岸、宾格网石笼护岸、干砌石护坡等。

①丁坝护岸

丁坝是比较常见的河流水工建筑物,其型式是由大体积干砌石外包宾格网或铅丝网,插入河岸内并与河岸保持一定角度。主要功能为保护河岸不受来流直接冲蚀而产生掏刷破坏,同时在改善淤积、保全水生物多样化方面也能发挥作用。

②宾格网石笼护岸

宾格网是包塑镀锌铁丝网,内填块石,网眼大小以不漏填充的块石为宜,一般不超过15cm。宾格网石笼能很好地适应地基的变形,同时具有柔韧性高、不易断裂的特点,其多孔结构也有利于生物的栖息,可与周围自然环境融为一体。

③干砌石护坡

干砌石护坡可就近取材且施工技术简单,造价低廉,在坡度较缓的土坝迎水面使用。其基础配以铅丝石笼护脚,护坡下设无纺布反滤层,坚固耐用,工程现场显得大气、整齐,并且不影响整个河流生态系统循环。

④大块石护岸

对防冲能力要求不高和水流流速不大的河道,就近取材,选择当地大块石干砌护岸,在保护河岸的同时,使河道显得清新、古朴,有一定的景观效果。同时石料之间的间隙有利于河道水生物、苔藓和草本植物的生长,改善河道自净能力,维持水生态环境。

3 结语

大连地区的河流年际年内径流分布不均,不同河道(或河段)应有不同治理目标,治理中尽量顺应河势,维系天然河道特征,采用不同的生态水工模式,遵循“因地制宜、因害设防”的原则,同时还要加大后期管护力度,防止河流、河堤遭受人为破坏。

总之,生态治河不是简单的河流绿化,而是以水利综合理论为基础,将人类活动与河流生态有机结合,以达到河流生态系统的长期可持续发展。

【参考文献】

第8篇:河道生态修复方法范文

【关键词】景观水;富营养;技术;生态治理

1.景观水体的现状

随着社会的快速发展,人们对居住质量和居住环境的要求也越来越高,对城市生活区内的景观水面、河道的清洁提出了更高的要求。但由于城市河湖等景观水体多为静止或流动性很差的封闭缓流水体,水域面积小、水生态系统简单、水环境容量小、自净能力差,加上外来物质的污染,极易造成水体出现不同程度的富营养化问题。水体富营养化不仅使水体丧失观赏功能,对周围环境造成污染,而且暴发的蓝绿藻会释放藻毒素,影响居民的身体健康。因此,对景观水体采取一定的治理维护措施来保证优美良好的水体环境,成为了社会发展的必然方向。

2.景观水体富营养化生态治理措施

2.1曝气增氧技术

2.1.1工艺原理

溶解氧的含量是反映水体污染状态的一个重要指标,水体的自净能力受水中溶解氧浓度的影响。当水体中污染物浓度较高,耗氧过度时,单靠自然的大气复氧和水生植物光合作用复氧不再能满足水体耗氧。这时可用人工曝气增氧技术增氧,提高水体溶解氧含量、强化水体对有机污染物的好氧分解,减少水中污染物浓度,为水体中水生动植物的生长提供好的生长环境,给好氧微生物的大量繁衍提供氧源。使水体恢复洁净好氧水生生态系统,强化其自净功能。同时,曝气产生的气流带动水体的紊动,使形成的藻类不易集聚,从而防止水华的大面积暴发。

2.1.2曝气的类型

目前曝气的种类较多,有跌水曝气、提水曝气、推流曝气、微孔曝气、水车式曝气、倒伞曝气、转盘/转刷曝气、空气扬水筒等。

2.2生态浮床控藻技术

2.2.1生态浮床工艺原理

生态浮床技术是按照自然界自身规律,人工把高等水生植物或改良的陆生植物种植到污染水域水面上,通过浮床基质、浮床植物的过滤吸收、吸附作用、生物降解等作用去除污染物,达到净化水质、抑制水体中藻类的生长、防止水体富营养化、提高水体自净能力的目的,并起到美化景观的作用。其控藻、净化机理表现在两大方面。

首先,发达的植物根系可吸附大量悬浮物,并逐渐在植物根系表面形成一种生物膜,通过生物膜中微生物,吞噬和降解水中的污染物,使其变为简单的营养物质提供给水生植物,人们通过收割浮床上的植物和捕获鱼虾,减少水中营养物质。

其次,生态浮床通过遮挡阳光抑制藻类进行光合作用,减少浮游植物生长量,这样可有效防止"水华"发生,提高水的透明度。在浮床的净化过程中,藻类的附着、沉降以及浮床的遮光作用有时比植物本身的吸收净化作用更为显著。

2.2.2生态浮床功能效果

生态浮床处理工艺主要有以下4个功能:

(1)水质净化功能:通过基质和植物吸收水体营养盐、生物脱氮。

(2)生态功能:抑制“藻华”,提供水生动物、鸟类、昆虫的栖息场所。

(3)景观功能:陆生和湿生景观作物。

(4)消浪功能:对湖岸和河岸的侵蚀起保护作用。

2.3生态填料技术

生态填料具有很高的生物附着表面积,除了能起到较强的吸附作用,还能为水中微生物和有益藻类等的生长、繁殖提供巨大的生物附着表面,使大量微生物在材料表面能迅速附着并形成生物膜,以有机污染物为能量来源,通过自身的新陈代谢作用降解水体中的有机污染物。在生态填料上,已发现的物种数量多达3000~5000种,有细菌类就藻类和真菌类等。这是其它载体所无法实现的。

利用生态填料一方面可以充分利用微生物群落吸收和降解水体和底泥中的营养物质;另一方面填料可以为水生生物营造栖息环境,从而恢复或建立健康的生态水环境。

生态填料的制造使用百分百的生物惰性材质,在水中不会分解,不会产生二次污染。另外生态填料治理维护系统所需的工程投资低,运行费用为零,实施极其简单。

2.4底泥疏浚与资源化利用技术

2.4.1底泥疏浚

底泥中含有大量微生物、底栖动物、藻类和水生植物等,在好氧状态下,这些生物能利用吸收水体中的营养盐,对有机物进行降解。但在富营养化的水体中,底泥中往往富含过量的营养盐,这些营养盐会重新释放到水体中,造成二次污染。因此,在严重富营养化的水体中,就需要进行底泥疏浚消除内源污染。利用专用的底泥疏浚设备清除腐败的底泥,可以疏通河道,降低底泥污染,增大水体透明度,为水生生态系统的恢复创造条件。

2.4.2污染底泥资源化利用

采用快速干燥措施处理疏挖底泥。快速干燥,干化后的底泥,可结合湖岸景观绿地建设,用作景观绿化用土、生产肥料、制作建筑材料等。

2.5水下生态修复技术

水下生态修复技术是基于水生态系统构建的综合技术,通过对水体生态链的调控,实现水下生态系统中生产者(水生植被)、消费者(水生动物)、分解者(有益微生物菌群)三者的有机统一,构建水域生态系统实现水域的自净。

采用水下生态修复工艺对沉水植被、挺水植被和浮叶植被进行合理分布,对水生动物进行放养,适时适量投放有益微生物,可改善水生物种群结构,促进生物的多样化,不仅能恢复稳定的水生态系统,有效治理水体富营养化,为水生动植物提供赖以生存的自然生态环境,而且能给人们打造水清、水美的优美生态水景,使水体充分发挥其生态效益和社会效益。

3.总结

目前景观水体富营养化问题已经成为人们必须解决的一个难题。利用单一的物理、化学方法,如机械过滤、化学泼洒药剂等方法很难从根本上解决景观水体的富营养化问题。景观水体的富营养化治理,需要从生态的角度去考虑,利用各种技术措施,增加水体中的溶氧、增加水体中水生动植物、有益微生物等种群,构建完整的水生态系统。利用水生态系统的自净能力,从根本上解决水体富营养化问题的发生。 [科]

【参考文献】

[1]陈荷生,宋样甫,邹国燕.利用生态浮床技术治理污染水体,中国水利,2005.5.

[2]王治国.关于生态修复若干概念与问题的讨论(续).中国水土保持,2003,11:20~21.

第9篇:河道生态修复方法范文

关键词:陕北侏罗纪煤田;地下水保护;开采利用;适量截流;超量疏干

中图分类号:TU991.11+2 文献标识码:A

陕北侏罗纪煤田地下水资源现状

陕北侏罗纪煤田总面积27140km2,仅埋藏于1000m以浅的煤炭资源就达1400多亿t。其煤炭低灰、低硫、低磷、中高发热量,是国内外罕见的优质动力、液化、化工用煤,是陕北国家级能源化工基地综合开发利用的主要目标。区内建成了神府煤炭工业开发区,规划在建榆神煤电化工业区、榆横煤化工及载能区集中发展煤炭化工产业。但水资源短缺制约着该地区经济社会的建设与发展。

出于生态环境保护考虑,长期以来该区地下水开采受到限制,工业生产使用地下水基本被禁止。但是,开采侏罗纪煤炭,上部丰富的地下水是采矿安全的严重威胁,采煤前必须予以疏干排除。这不仅使限采地下水的环境保护政策面临严峻挑战,且使采煤疏排水零散无秩序地进行,得不到科学规划和合理利用,面临严重损失浪费水资源的问题。调整政策导向,充分利用矿区地下水缓解或解决区内的水资源短缺,满足区内社会经济发展的水源需求,无疑是有效保护陕北地区水资源与环境的现实选择。为此,研究影响调整陕北水资源保护政策的基础科学问题显得十分必要和紧迫。

煤炭开采对地下水资源的影响

(一)采煤影响地下水的范围与区划

陕北能源化工基地地下水勘查研究确定,综采方式下,采煤不影响上层地下水的覆岩厚度临界值,在有第四系黄土和新近系粘土层存在的区域为240m,无黄土和新近系存在的区域为300m。依此推断,采煤将直接破坏覆岩较薄的煤田中东部地区上覆含水层,影响地下水;覆岩较厚的煤田西部地区第四系含水层不会受到采煤破坏,但该区域内的地下水会因同一水流系统中采煤破坏区地下水流场的变化而受到间接影响。由此可见,采煤对地下水的影响是全局性的。

所以从宏观上可将采煤对地下水的影响区划分为直接影响区和间接影响区。由于含水层介质组成、厚度及地下水循环条件的差异,直接影响区采煤影响地下水的强度不同。富水性越强,影响地下水资源的强度越大。富水性强弱综合反映了地下水的补给量大小、渗透性强弱和水资源丰富程度。

(二)煤炭开采对水质的影响

煤炭开采改变了地下水的客观循环规律,使水质良好的地下水变成了矿坑水,经过采煤工作面的污染变成了矿坑废水。煤炭开采对水质的影响,主要是受了有机物的污染。水化学类型一般为重碳酸钙水、硫酸、重碳酸钙镁水及硫酸钙镁水,硬度普通较大。矿坑水排入河道后,由于河道基流量小,自净能力差,致使河道水质快速恶化。

(三)煤炭开采对地表水的影响

煤炭开采对地表水的影响主要反映在地表基流上,煤系地层(砂页岩)区内的天然基流主要来源于基岩裂隙水的补给,并沿地层裂隙层理就近排泄至河道,并且是沿程增加趋势。采煤后,矿坑附近的基岩裂隙水不再排向河道,而排向矿坑,减少了河道基流来源。随着采空区的加大,裂缝也随之加大加深,致使地下水垂直排向矿坑,加速了地表水向地下水的转化,导致地表基流大幅度的减少。大量资料证明,在煤炭开采严重地区,河道基本断流。由于矿坑排水重新排放到河道,部分河道表面看水量似乎不减,但实际上都是矿坑废水,天然基流基本很少。

陕北侏罗纪煤田地下水保护与开采利用对策

(一)矿区地下水保护对策

根据采煤影响地下水区划,建立基于水资源保护的煤炭开采秩序

按照由煤田东南部边缘向西北部腹地整体推进的秩序设置矿权和开采井田,为统一安排疏排水水源地保证采煤安全和统一利用疏排水向工业区供水做好基础准备。在现阶段水资源需求相对较小的情况下,优先开采植被生态与地下水基本无关以及影响地下水微弱区域的煤炭资源,限制开采对地下水影响强烈区的煤炭资源,禁止开采间接影响区煤炭资源,其中影响明显区实施煤水共采,并在影响明显区建设水源地以及适当进行植被生态补偿与修复。

制定协调煤炭开采的地下水水资源开发利用规划和植被生态补偿机制

中远期随着采煤向煤田西北腹地推进对地下水影响的增大及水资源需求的增加,将影响强烈区设立为煤水共采区,有步骤地建设水源地,加大地下水开采的力度,增大水资源供给量的同时,根据生态植被补偿机制,制定区域性修复方案,利用补偿费用和开采出来的部分地下水浇灌、修复生态植被,并辅以飞播、植树等人工干预措施促使生态植被平缓演替,避免生态环境急剧恶化。

(二)矿区地下水保护性开采利用方案

1、保护性开采利用的目标

矿区地下水保护性开采利用目标是要建立集保障采煤安全、城镇和工业区集中供水于一体的综合性水源工程。

开采模式

根据水文地质条件,矿区地下水开采适合采用适量截流与超量疏干相结合的开采模式。其指导思想是在间接影响区通过截流方式减少开采井田的侧向流入量,在直接影响区按采煤安全要求疏干抽取地下水。由于疏干开采地下水将形成以中开采地段为中心的地下水位降落漏斗,在一定范围内改变地下水天然流场和运动特征。因此,间接影响区需要从动态的角度确定,将直接影响区中采煤10年影响不到的区域也划归间接影响区。

水源工程设计为多个水源地组成,应以地下水水流系统为单元规划建设,避免以单个井田逐一部署实施。考虑采煤进度和我国各类规划以“五年”为基本跨度的习惯,水源地设计寿命原则上应控制在20~30年。水源地集中取水地段和开采井布设以保证采煤安全和避免采煤塌陷对水源地的破坏为原则,开采井设计为大口径管井。截流开采井应垂直于地下水流向,线状布设在间接影响区一侧,开采量要适宜,控制在勘查评价的可采资源量范围内;疏干开采布设于直接影响区,开采井要相对集中,并适度远离采区,开采井数量和间距根据地下水富水性强弱和采煤进度等因素确定。开采过程中,截流开采将随采煤推进向疏干开采转化,开采量也应随之逐渐加大。

(三)加强煤矿生产水资源论证制度

煤和水共存于地下岩层中,煤炭开采也是对水资源的开采,对环境的开发,同时,煤炭开采对水资源的影响是非常严重的。为了降低煤炭开采对水资源的影响程度,因此,必须加强煤炭工业建设项目的水资源论证制度。论证范围应为新建、改建、扩建的煤炭工业建设项目,论证内容应包括开采和加工取水用量、矿坑排水量等,对水资源水环境的影响及其防治措施。论证后须经水行政主管部门审查批准,方可办理取水许可的相关手续。

(四)开展煤炭开采对水资源影响的监测和评价工作

要将煤炭开采对水资源的影响程度降低到最低,就是要在全省范围内对所有煤矿生产过程进行水资源影响程度的全面实时监测,通过全面监测、分析,评价煤炭开采中水资源的量、水质等变化情况,为煤炭的有续发展和水资源管理与合理利用,提供科学的决策依据和提出采取的防治保护措施。

(五)加大煤矿矿坑排水综合利用力度

陕北侏罗纪天然水资源不足,一是要大力开展节约用水;二是要合理开发、高效利用现有的天然水资源;三是加大废污水处理回用和矿坑排水的综合利用力度。

中水利用是当今世界废污水资源化的一种新技术,矿坑排水综合利用,就是经过处理后,作为对水质要求不太高、与人体不直接接触的场合用水,如喷洒草坪、道路、消防等用水,对控制污染、节约用水有着积极作用。据调查统计和测算,陕北侏罗纪煤矿矿坑排水量每年约为3.0亿m3左右,除约30%矿井生产利用外,约70%排放到附近沟谷和河道,既浪费了水资源,又对地表水、地下水及水环境造成严重污染。因此煤矿矿坑排水必须经处理达标后,方可排放,同时,必须加大对煤矿矿坑排水的综合利用力度。

参考文献

[1]叶贵钧,张莱,李文平,等.陕北榆神府矿区煤炭资源开发主要水工环问题及防治对策[J].工程地质学报,2000.4.

相关热门标签