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        淺談黑臭河道水生態(tài)環(huán)境健康構(gòu)建技術(shù)

        2018-10-21 09:32:10蔣浩
        名城繪 2018年9期
        關(guān)鍵詞:水生態(tài)運行維護(hù)河道

        蔣浩

        摘要:本文分析了南大仙林校區(qū)河道的污染狀況,結(jié)合校區(qū)整體的建設(shè)風(fēng)格,以簡單為主題,用簡單、簡約、簡潔的設(shè)計指導(dǎo)思想,將生物營造為主的治理途徑以實現(xiàn)接近自然健康循環(huán)的河道水生態(tài)系統(tǒng),并配套相應(yīng)的生態(tài)運行管理模式,旨在為生態(tài)文明城市建設(shè)提供一些案例,以便大家共同探討。

        關(guān)鍵詞:河道;水生態(tài);構(gòu)建技術(shù);運行維護(hù)

        一、區(qū)域分析

        南大仙林校區(qū)水生態(tài)環(huán)境健康營建項目水體主要由天籟湖及河道2部分組成,位于遠(yuǎn)東大道兩側(cè),水面面積25452㎡;平均水深2.0m。河道寬15m左右,長約1.3km。校區(qū)河道水源主要來自九鄉(xiāng)河,經(jīng)泵站抽水進(jìn)入,其次是校園區(qū)域面源水。溢水壩將水體分為多個部分。

        河道水體流動差,水位較深,水體透明度小,植物生長較少,水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重。天籟湖區(qū)域藻類含量高,浮萍為主要的初級生產(chǎn)者,水體中只能生長漂浮植物,水體發(fā)黑,有臭味,為水體衰老后期特征;水體下層溶解氧缺乏,不利于水生動物生長繁殖,水質(zhì)為劣Ⅴ類。

        二、構(gòu)建技術(shù)依據(jù)

        影響校區(qū)河道水體的關(guān)鍵因素有水位較深、水體透明度差,不利于水生生物生長;水體流動性差,水體溶解氧缺乏;河道底質(zhì)較硬,不利于底泥微生物的附著與生長,從而影響水體營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與固定;河道無水位變化,底質(zhì)較硬,地形單一,影響水生植物的生長與繁殖。

        基于以上現(xiàn)狀,采取以下方法措施,為水生植物、動物、微生物創(chuàng)造良好的生存環(huán)境,達(dá)到水體生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。

        三、構(gòu)建技術(shù)節(jié)點控制

        (一)底泥改善

        首先排水干塘,用大功率水泵將河道中水排干,同時用電網(wǎng)對水體中雜魚進(jìn)行清理捕撈;河道湖塘水排干后,對河道湖塘進(jìn)行微地形塑造及底質(zhì)改善,水生植物種植區(qū)的砂石進(jìn)行清理可堆放構(gòu)建微地形,零星堆造水下小島,創(chuàng)造適宜植物生長的多種環(huán)境;特殊區(qū)域進(jìn)行底質(zhì)客土改良,在種植區(qū)填入黃土,以適宜水生植物的生長;同時對河床底質(zhì)進(jìn)行化學(xué)環(huán)境改造,在底質(zhì)中投入碳酸鈣和納米固磷材料氯化鈣,改變水體底泥化學(xué)環(huán)境。

        (二)溢流壩

        河段5道溢流壩,每道溢流壩之間有0.5~1米的落差。結(jié)合河道及周邊環(huán)境改造,在每道溢流壩上開設(shè)出水口,形成跌水效果。在降低水位利于沉水植物生長的同時,使水流集中流出,加速水體的流動,增加水體溶解氧。

        (三)水動力循環(huán)

        本項目采用泵站提水的方式促進(jìn)水體循環(huán)流動。在之音塘下游拐角處靠駁岸邊設(shè)置一座集水井,在迎水面設(shè)置一道引水口,設(shè)置可控制閘門及過濾網(wǎng)。

        上游循環(huán)水采用160m3/h的水泵利用直徑200mm的PE給水管將循環(huán)水提送至天籟湖北側(cè),管道頂端處密封,出水孔采取50個20mm的30°仰角在管道末端均勻打孔分布,出水管周圍鋪150mm厚的鵝卵石,防止出水對底泥的撓動。

        下游循環(huán)水采用200mmPE給水管從之音塘上游溢流壩處收集將循環(huán)水輸送至河道末端,利用水位高差形成的壓差,以及水流循環(huán)的水動力,形成回流促進(jìn)水體流動,途經(jīng)科研樓處的生物纖維裝置進(jìn)行凈化處理后再流經(jīng)集水井形成循環(huán)。

        (四)生物纖維

        生物纖維采用沉水式生物繩凈化裝置放置于下游河道及取水口附近,吸附和降解水體中的有機(jī)物,配合水體循環(huán)裝置,可以有效地降低水體負(fù)荷,提高透明度。

        生物繩采用PP+K-45型號,生物繩凈化裝置結(jié)構(gòu)主體為鋼制骨架,凈化箱體利用生物繩所圍成的內(nèi)部空間形成一個相對的缺氧環(huán)境,外部溶解氧相對較多,內(nèi)部和外部分別為厭氧菌和好氧菌提供生長附著環(huán)境。

        (五)移動式曝氣設(shè)備

        曝氣設(shè)備的開啟可為水體增加溶解氧,既有利于水生動物的生存,又可改變水體化學(xué)環(huán)境。在河道上游大面積開闊區(qū)域設(shè)置兩套曝氣裝置。

        (六)水生植物群落構(gòu)建

        基于基底改造和水環(huán)境的改善,在工程區(qū)種植水生植物逐步構(gòu)建水生植物群落。水生植物群落配置原則以鄉(xiāng)土種為主,少量配置引進(jìn)種。在人工干預(yù)下,逐步形成挺水植物-浮水植物-沉水植物多層次的水生植物群落結(jié)構(gòu)。

        四、信息收集

        (一)水質(zhì)自動監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)

        為方便管理及數(shù)據(jù)的采集,水質(zhì)自動監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)放置于環(huán)境學(xué)院附近河道。監(jiān)測數(shù)據(jù)自動發(fā)送到環(huán)境學(xué)院環(huán)境應(yīng)急中心,然后通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)給用戶。

        (二)水質(zhì)定期監(jiān)測

        ①監(jiān)測地點:區(qū)域內(nèi)設(shè)4個監(jiān)測點,1#點位于天籟湖中、2#點位于學(xué)生公寓與學(xué)生食堂之間的河段,3#點位于之音塘,4#點位于工程區(qū)下流池塘5。

        ②監(jiān)測方法及指標(biāo):每監(jiān)測點做3個重復(fù),取水及監(jiān)測深度為水面下50cm。包括PH、BOD、COD、DO、氧化還原電位、電導(dǎo)率、TN、TP、NH3-N、水溫、透明度、濁度等指標(biāo)。

        ③監(jiān)測時間及周期:水生植物種植完工后,開始水質(zhì)的定期監(jiān)測。每半月在以上監(jiān)測點測定或取水樣測定各水質(zhì)指標(biāo),每月的10日及25日為測定日期。

        水質(zhì)跟蹤及垃圾打撈:運行維護(hù)期間內(nèi),每天由專人觀測透明度、水溫、水色、風(fēng)向,預(yù)測水質(zhì)的變化動向。同時,在集水井周圍及水壩附近及時打撈垃圾,以免垃圾造成堵塞。

        水生動物的管理:當(dāng)水體中魚類生長繁殖量過大,影響水生植物生長時,對水中魚類進(jìn)行捕撈,降低魚類密度,減小其對水生植物的影響。

        五、結(jié)束語

        黑臭河道生態(tài)環(huán)境平衡系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)的關(guān)鍵在于控源截污(污染底泥處理、底質(zhì)改良等),也是整個生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的前提和基礎(chǔ),而恢復(fù)沉水植物的自凈功能卻是水生態(tài)平衡系統(tǒng)構(gòu)建的重點,水生動物也是水生態(tài)系統(tǒng)平衡鏈不可或缺的組成部分,控源截污-水生植物群落構(gòu)建-水生動物群落構(gòu)建-水生生物群落構(gòu)建-自動檢測系統(tǒng)-長效運行維護(hù)的服務(wù)型管理模式是城市流域治理的發(fā)展必然趨勢。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 陳小峰,劉從玉,柴夏,等.水生生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)在改善景觀水質(zhì)中的應(yīng)用[J].污染防治技術(shù),2008,21(1):44-47.

        [2] 張建強(qiáng),虞曉峰,王世剛.水體生態(tài)修復(fù)工程在開發(fā)區(qū)河道管理中的應(yīng)用[J].浙江水利水電專科學(xué)校學(xué)報,2010,22(3):17-18,21.

        [3] 何文輝,彭自然,何培民,等.食藻蟲控藻引導(dǎo)景觀水體生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用[C] 建設(shè)世博會美好水環(huán)境研討會會議論文集,上海,2009.54-59.

        (作者單位:江蘇江達(dá)生態(tài)環(huán)境科技有限公司)

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