【導(dǎo)讀】XX河沿岸XX至XX段。濕地生態(tài)建設(shè)工程。XX市環(huán)境科學(xué)研究院。XXXX大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院。XXXX環(huán)境保護有限責(zé)任公司。工程咨詢單位資格證書編號：工咨乙XXXXXXXX. XX市松華壩水庫管理處

　　

【正文】 功能恢復(fù)技術(shù) 主要包括生態(tài)系統(tǒng)總體設(shè)計技術(shù)、生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建與集成技術(shù)等。濕地生態(tài)恢復(fù)技術(shù)的研究既是濕地生態(tài)恢復(fù)研究中的重點，又是難點。針對不同類型的退化濕地生態(tài)系統(tǒng)，對濕地生態(tài)恢復(fù)的實用技術(shù) (如退化濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)關(guān)鍵技術(shù)，濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的優(yōu)化配置與重構(gòu)及其調(diào)控技術(shù)，物種與生物多樣性的恢復(fù)與維持技術(shù)等 )進行研究。 生態(tài)濕地工藝比選 自由表面流人工濕地 水面位于濕地基質(zhì)層以上，水深一般為 ~，水流呈推流式前進，污水從入口以一定速度緩慢流經(jīng)濕地表面，部分污水或蒸發(fā)或滲入地下，出水由溢流堰流出。近水面部分為好氧層，較深部分及底部通常為厭氧層。在此種類型的濕地中，主要種植挺水植物，如蘆葦、香蒲、水蔥、燈心草等。浮水植物系統(tǒng)和沉水植物系統(tǒng)，常歸為水生植物塘系統(tǒng)。種植挺水植物的自由水面人工濕地（ FWS 型）可應(yīng)用于二級處理和三級處理。也有用于處理礦山廢水，城市和農(nóng)田徑流，工業(yè)廢水等。 FWS 型濕地優(yōu) 點有：投資少，運行費用低，維護簡單，效果比自然濕地好。 牧羊河沿岸侯家營至馬軍段濕地生態(tài)建設(shè)示范工程 可行性研究報告 23 FWS 型濕地缺點有：水力負(fù)荷一般較低，達(dá)到同等處理效果的條件下，其占地面積要比潛流大的多，并且易受季節(jié)影響（冬季會結(jié)冰，夏季有惡臭，蚊蠅滋生），去污能力有限。 潛流人工濕地方案 根據(jù)污水在人工濕地中的流動方式可以把人工濕地劃分為自由表面 留 人工濕地和潛流人工濕地。根據(jù)污水在濕地中流動的方向不同可將潛流型濕地系統(tǒng)分為水平潛流人工濕地和垂直潛流人工濕地 2 種類型。不同類型的濕地對污染物的去除效果不同，具有各自優(yōu)缺點。 1）水平潛 、 流濕地系統(tǒng) 水平潛 流人工濕地因污水從一端水平流過填料床而得名。他由一個或幾個填料床組成，床體充填基質(zhì)。與自由表面流相比，水平潛流人工濕地的水力負(fù)荷和污染負(fù)荷大，對 BOD、 COD、 SS、重金屬等污染指標(biāo)的去除效果好，且很少有惡臭和滋生蚊蠅現(xiàn)象，是目前國際上較多研究和應(yīng)用的一種濕地。其缺點有：控制相對復(fù)雜，脫氮、除磷的效果不如垂直流人工濕地。 2）垂直潛流濕地系統(tǒng) 在垂直潛流人工濕地總污水從濕地表面縱向流向填料床的底部，床體處于不飽和狀態(tài)，氧可通過大氣擴散和植物傳輸進入人工濕地系統(tǒng)。該系統(tǒng)的硝化能力高于水平潛流濕地。但也有一定的 局限性。其缺點是落干 /淹水時間較長，控制相對復(fù)雜。 潛流人工濕地主要有 3 部分組成：基質(zhì)、植物、布水系統(tǒng)。目前人工濕地系統(tǒng)可用的基質(zhì)主要有土壤、碎石、礫石、煤塊、細(xì)砂、粗砂、煤渣、多孔介質(zhì)、硅灰石和工業(yè)廢物中的一種或幾種組合的混合物。基質(zhì)一方面為植物和微生物生長提供介質(zhì)。另一方面通過沉積、牧羊河沿岸侯家營至馬軍段濕地生態(tài)建設(shè)示范工程 可行性研究報告 24 過濾和吸附等作用直接去除污染物。潛流人工濕地中使用的植物主要有香蒲、蘆葦、燈心草等。這些植物可增加濕地基質(zhì)的遇水性，此外還能與周圍環(huán)境的原生動物、微生物等形成各種小環(huán)境，將氧氣輸至根區(qū)，形成特殊的根基微生物環(huán)境，這一微生物環(huán) 境具有很強的凈化廢水能力。在美國，大約 40%的潛流型濕地只種植香蒲一種植物，歐洲國家則多數(shù)種植蘆葦，也有一些系統(tǒng)種植了多種組合植物。布水系統(tǒng)主要是將進水按一定方式均勻分布在處理系統(tǒng)中，并且保證不發(fā)生短流和堵塞。在潛流人工濕地處理系統(tǒng)中多采用穿孔布水系統(tǒng)。 潛流型人工濕地同時還能夠?qū)τ袡C污染物有較強的降解能力。污水中的不溶有機物通過濕地的沉積、過濾作用?？梢院芸斓谋唤亓舳晃⑸锢?。污水中的可溶性有機物則可通過植物根系微生物膜的吸附、吸收及生物代謝過程分解去除。 該技術(shù)已經(jīng)在英國、美國、新西蘭、法國、澳大利 亞、巴西、荷蘭等許多國家得到應(yīng)用推廣，一些發(fā)展中國家也開始使用該技術(shù)解決國內(nèi)的污水處理問題。與此同時應(yīng)用范圍不斷擴大，除了用于處理城市污水外，還應(yīng)用于工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)面源污染、垃圾滲濾液暴雨徑流等多種廢水的處理，表現(xiàn)出良好的凈化效果。 垂直流＋自由表面流 自由水面人工濕地雖然造價低、運行維護簡單，但其對周圍環(huán)境影響較大，且易受季節(jié)變化影響，處理效果不穩(wěn)定。垂直潛流型人工濕地對 BOD、 COD 的去除效果好，受季節(jié)等影響較小，運行比較穩(wěn)定。由于垂直潛流人工濕地的特殊流態(tài)，其脫氮除磷的效果要比水平流人工濕 地好。潛流型人工濕地的造價較高，運行管理相對復(fù)雜。 經(jīng)過上述比較，第一級采用垂直流人工濕地，去除其中的大部分牧羊河沿岸侯家營至馬軍段濕地生態(tài)建設(shè)示范工程 可行性研究報告 25 污染物；第二級采用表面流濕地，水流從種植水生植物的濕地表面流過，氮、磷等污染物質(zhì)能進一步去除。 工藝流程見圖 61。 圖 61 垂直流＋自由表面流工藝流程圖 河道水經(jīng)攔水壩體攔截，由溝渠進入人工濕地的配水池，均勻分配到每組濕地床中，水中的污染物經(jīng)過吸附、降解微生物、吸收等多種途徑去除。從垂直流潛流濕地出水流入表面流人工濕地，在自然濕地中種植蘆 葦、香蒲等挺水植物，水中放養(yǎng)一些耐污能力強的魚類。 自由表面流＋水平潛流 在垂直流＋自由表面流工藝中，氨氮硝化主要發(fā)生在垂直流段，若要達(dá)到近 90%的去除率，氨氮負(fù)荷過重，僅靠垂直流人工濕地很難做到這一點，因此綜合考慮進出水水質(zhì)，提出新的人工濕地組合工藝，工藝流程見圖 62。 圖 62 自由表面流＋水平潛流工藝流程圖 攔水壩 配水系統(tǒng) 表面流濕地 水平潛流濕地 排水系統(tǒng) 攔水壩 配水系統(tǒng) 垂直流人工濕地 表面流人工濕地 出水系統(tǒng) 牧羊河沿岸侯家營至馬軍段濕地生態(tài)建設(shè)示范工程 可行性研究報告 26 推薦方案確定 通過人工強化恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)，能夠達(dá)到濕地水體凈化功能，能較好的保護和增強生物多樣性，并配置污水 土地處理系統(tǒng)，可用于應(yīng)急處理濃度較高的面源污水，環(huán)境效益和項目可靠性較強，但投資較高。 通過自然恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)，能夠增強水體凈化生態(tài)功能，環(huán)境效益明顯，投資較省。 結(jié)合實際情況，經(jīng)過綜合分析比較，從投資節(jié)省和短期見效考慮，本項目選擇自然恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)工程建設(shè)方案。 牧羊河沿岸侯家營至馬軍段濕地生態(tài)建設(shè)示范工程 可行性研究報告 27 6 項目設(shè)計 內(nèi)容和規(guī)模 針對建設(shè)地點 XX 河沿岸實際情況，因地制宜地提出生態(tài)濕地建設(shè)方案，引種植物，構(gòu)建生態(tài)群落。采用本地土生物種，注重物種多樣性，各類植物合理間種。采用少量引種、自然繁衍的方式，減少人為干擾，以自然恢復(fù)方式形成次生 濕地群落。 通過濕地生態(tài)恢復(fù)，削減進入河流的農(nóng)村點源、面源污染，恢復(fù)河流沿岸生態(tài)帶的生態(tài)功能和生物多樣性。 本工程位于 XX 鄉(xiāng) XX 村委會和 XX 村委會之間 XX 河兩岸，沿河長約 2020m，總面積為 畝。工程內(nèi)容包括： 河流沿岸生態(tài)濕地進出水系統(tǒng)建設(shè)、生態(tài)濕地建設(shè)、溝、塘基建設(shè)、生態(tài)林帶建設(shè)、濕地管理用房等內(nèi)容。 工程建設(shè)規(guī)模如下： 實施區(qū)域 總面積： 畝； 其中： ? 生態(tài)林帶： 畝 ； ? 河流： 68 畝 ； ? 生態(tài)濕地： 畝。（其中 沉砂池 1 座：共 畝； A 區(qū) ： 畝 ； B 區(qū) ： 畝 ； C 區(qū) ： 畝 ； D 區(qū) ： 106 畝 ； E 區(qū) ： 畝 ； F 區(qū) ： 畝 ） ? 看護用房： 80m2。 ? 附屬設(shè)施：購置數(shù)據(jù)采集及簡單監(jiān)測儀器設(shè)備、濕地保護的宣傳牌、建設(shè)標(biāo)志牌、警示牌等。 牧羊河沿岸侯家營至馬軍段濕地生態(tài)建設(shè)示范工程 可行性研究報告 28 工藝設(shè)計 綜合考慮 XX 河河水現(xiàn)狀與處理要求，擬采用沉砂池＋表面流生態(tài)濕地對河道水進行處理。工藝流程如下圖所示。 圖 61 工藝流程圖 工藝說明： XX 河水經(jīng)攔截系統(tǒng)截流后進入沉砂池，去除河水中的垃圾、雜物后，出水經(jīng)布水墻均勻布水后進入生態(tài)濕地系統(tǒng)中。利用濕地的物理、化 學(xué)、生物作用下，對河水中的污染物進行凈化。 生態(tài)濕地的設(shè)計與場地原有地形密切結(jié)合，遵循水流在場地的自然流態(tài)，并最大限度利用工程區(qū)現(xiàn)有的道路和堤壩，以有效實現(xiàn)水流調(diào)控，同時節(jié)省工程量，保證各串聯(lián)濕地單元的水力負(fù)荷均勻。 本設(shè)計 因地制宜沿等高線 將生態(tài)濕地分為 6 個區(qū)域 串聯(lián)運行。各區(qū)域 濕地間采用布水垛口 土埂 聯(lián)結(jié)，頂寬 ～ ，可以作為 管理用便 道，方便濕地的管理和維護。 生態(tài)濕地的正常運行需要保持一定的水深以維持濕地植物生長。濕地的水位設(shè)計包括濕地水深設(shè)計及水位控制。對濕地水位控制有幾點要求： ? 保證水面坡度與 地面坡度基本一致，維持單元內(nèi)部水深盡量均勻； 經(jīng)河道泄洪 上游河道來水 河口污物攔截清除系統(tǒng) 沉砂池 生態(tài)濕地 下游河道 牧羊河沿岸侯家營至馬軍段濕地生態(tài)建設(shè)示范工程 可行性研究報告 29 ? 保證各單元進水端通暢，接納最大設(shè)計流量時進水端不出現(xiàn)雍水； ? 出水端有一定的水位高程保證，避免無水情況的發(fā)生。綜合考慮本工程處理水量、表面負(fù)荷與工程區(qū)面積，生態(tài)濕地的水深基本以～ 為主。 分項工程設(shè)計 本工程設(shè)計規(guī)模為 萬 m3/d。雨季時重點處理每場降雨初期河水，多余的河水將通過閘門溢流。各處理構(gòu)筑物均按平均流量設(shè)計。 河口污物攔截清除系統(tǒng) （ 1）目的： 工程正常運行條件下，達(dá)到如下指標(biāo)和要求： ? 河道漂浮固體廢物的阻截率達(dá)到 80%； ? 被阻固體廢物易于及時打撈； ? 雨季，工程裝置不影響洪水的有效過水。 （ 2）技術(shù)簡介： “多功能河道污物阻截清除系統(tǒng) ”技術(shù)是 “十一 ”期間國家科技部 “國家重點科技攻關(guān)專項 ——滇池面源污染控制技術(shù)研究課題 ”—農(nóng)村固體廢物污染控制技術(shù)研究子項目的研究成果，該技術(shù)已經(jīng)取得國家專利（專利號： zl2020019）。該技術(shù)裝置由云南省環(huán)境科學(xué)研究院設(shè)計，結(jié)合呈貢縣大漁鄉(xiāng)撈漁河河道綜合整治，在中和村段建有示范工程一座。正常運行期其性能全部滿足設(shè)計要求。并經(jīng)過總課題的驗收。 （ 3）技術(shù)設(shè)計要求： 多功能河道污物阻截清 除裝置，是近年來面源污染治理、特別是牧羊河沿岸侯家營至馬軍段濕地生態(tài)建設(shè)示范工程 可行性研究報告 30 對河道和地表水域（湖泊、水庫等）綜合整治中的重要組成部分，由于自然河道、地表水入水口往往位于農(nóng)村的農(nóng)田周圍、自然地形如山脈、林地和湖灘等地、以及部分經(jīng)過城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)。除少數(shù)河流能夠滿足附近有電力供應(yīng)外，大多數(shù)河流的河段均在荒郊野外、無法采用自動性較好的電動河道污物阻截清除裝置。同時河道本身具有多種功能，阻截系統(tǒng)的設(shè)置不能影響到其主要的輸水和泄洪能力。因此，多功能河道污物阻截及清除裝置在設(shè)計時，考慮了如下因素： ? 不能影響自然河道的功能，主要是輸水和泄洪能力； ? 沒有電力供應(yīng)、不 采用電動裝置時也能正常運行； ? 正常情況下，能夠有效的阻截河道中的固體污物（生活垃圾、植物秸桿等）； ? 采用盡量簡單的方法進行清除； ? 采用簡單工具和盡量少的人力完成整個裝置的運行和管理工作。 （ 3）系統(tǒng)運行特點： 多功能河道污物阻截清除系統(tǒng)，能夠在沒有電力供應(yīng)和比較邊遠(yuǎn)地區(qū)的河道上實施，方便安裝實施。典型安裝見示意圖 62 和圖 63。工作狀態(tài)時阻截操作見示意圖 64。由于該裝置能夠?qū)⑺杞氐奈畚锾嵘桨哆?，方便人工清除，減少勞動強度，見示意圖 65。同時配置了兩種應(yīng)急操作，一種是如果人工清除污物不及時，在阻截裝 置承受的阻力達(dá)到一定值時，鎖定裝置自動脫開，阻截裝置的上部翻轉(zhuǎn)，可保證有一半過水面積通過。應(yīng)急操作（ 1）見示意圖 66。另一種是如果遇到洪水和暴雨，河道水量很大時，旋轉(zhuǎn)支架自動翻轉(zhuǎn)，整個阻截裝置，可翻轉(zhuǎn)到河底，使河道恢復(fù)過水通量，從而能夠避免河道阻塞，造成漫堤和形成水災(zāi)的風(fēng)險，應(yīng)急操作（ 2）見示意圖 67。該裝置的牧羊河沿岸侯家營至馬軍段濕地生態(tài)建設(shè)示范工程 可行性研究報告 31 阻截格柵由鋼繩連接到起吊支架上，采用手動葫蘆或滑輪組絞盤裝置構(gòu)成的起吊裝置，很容易將阻截格柵復(fù)位后，恢復(fù)正常操作。 圖 62 典型安裝示意圖 1 圖 63 典型安裝示意圖 2 牧羊河沿岸侯家營至馬軍段濕地生態(tài)建設(shè)示范工程 可行性研究報告 32 圖 64 阻截操作示意圖 圖 65 清除操作示意圖 牧羊河沿岸侯家營至馬軍段濕地生態(tài)建設(shè)示范工程 可行性研究報告 33 圖 66 應(yīng)急操作（ 1）示意圖 圖 67 應(yīng)急操作（ 2）示意圖 圖中： 1——道路； 2——河堤； 3——河道； 4——分水墩； 牧羊河沿岸侯家營至馬軍段濕地生態(tài)建設(shè)示范工程 可行性研究報告 34 5——橋； 6——支座； 7——起吊支架： 8——定滑輪； 9——鋼繩； 10——阻截格柵； 11——鎖定手柄； 12——鎖定裝置； 13——勾環(huán)； 14——旋轉(zhuǎn)支架； 15——手動滑輪； 16——旋轉(zhuǎn)支架 該裝置示意見圖 64 和圖 66 中 7 為起吊支架，其上安裝起吊裝置，可以是手動葫蘆或由滑輪組和手動絞盤構(gòu)成 7 和 8，由鋼繩 9 與 10 阻