河道综合治理与生态修复解决方案0623

河道综合治理与生态修复解决方案2021年6月23日55%河道治理主要方案为了进一步提升河道水质，主要从以下几个方面对水质进行提升

人工湿地+护岸整理+清理淤泥方案一80%人工湿地+增氧措施+水生植物品类三60%人工湿地+种植水生植物品类二

内容提要河道功能及问题现状河道治理与修复技术现状河道问题综合解决方案河道的问题河道的问题（1）污染源多，污染负荷大：沿河大量生活污水通过管道进入河道，是河道污染的根源。造成河水浑浊乌黑、蚊蝇滋生。（2）底泥污染严重：河道多年未疏浚，底泥较厚，河床普遍增高。长期污染过程积累导致底泥严重污染，从而导致河水黑臭。（3）河流不成系统：乱填、乱封城区水体，少数单位和居民在河道两侧违章乱搭，侵占蚕食，使许多河道不再畅通，甚至断流。（4）河岸开发不合理，河岸带生态退化：城市化建设造成河岸带区域硬化，使得河岸带地下水位降低、生物多样性降低，造成河岸带生态系统退化。（5）河道破坏严重，结构简单化：裁弯取直设计理念造成河道单一化、河网主干化。片面地强调防洪排涝功能，使得河道断面出现均一化倾向。▄大量污染源的排入▄不利的水动力条件▄上游水源较差▄水系结构不合理▄水生态系统遭受严重破坏河道污染的原因：河道污染的程度长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河七大水系总体为轻度污染。204条河流409个地表水国控监测断面中，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为59.9%、23.7%和16.4%。主要污染指标为高锰酸盐指数、五日生化需氧量和氨氮。其中，长江、珠江水质良好，松花江、淮河为轻度污染，黄河、辽河为中度污染，海河为重度污染。2010年七大水系水质类别比例2024/9/9水体自净能力物理作用：混合、稀释、扩散、沉淀、挥发化学作用：氧化、还原、中和、吸附、凝聚、离子交换生物作用：生物的吸收、降解、微生物分解释放

水体的自净是水体中物理、化学、生物因素共同作用的结果，这三种作用在天然水体中并存，同时发生，又相互影响。河道为什么会污染？当外界污染超过河流自净能力或污染负荷承载力时，就会发生的水污染现象。河道治理的任务（1）控制外源污染：推进污水处理设施建设，加快雨污分流进度进程，提高污水收集处理能力，逐步增强缓冲区截污、纳污、消污功能。（2）消除底泥污染：合理利用生态疏浚，底层曝气，微生物菌剂，水生植物修复，环境友好型药剂治理，消减底泥中的污染物。（3）改善水质，消除黑臭：通过底泥理化调理技术、生态浮床构建技术、生态溢流坝构建技术、土著微生物消泥技术、超磁分离技术、水下森林打造技术等作用改善水质。（4）打造生态驳岸，提高自然化率：在满足防洪的基础上，开展生态河岸建设，打通水陆的物质循环通道，提高生物生境多样性。（5）加强水生态系统修复：恢复河道的自然形态、恢复水生动物栖息场所、恢复沿岸带湿地植物、逐步恢复全系列水生植物与生物多样性。Part1河道修复技术现状logo富营养化治理物理方法化学方法生物生态方法引江济太工程植物修复水库水体富营养化治理通常采用的方式：物理方法、化学方法、生物生态方法藻类控制：打捞、机械除藻或化学除藻等营养盐削减：清淤、引水稀释、植物修复、生物调控等

环境控制：河湖联通、遮光、絮凝沉淀等现有治理措施主要包括化学絮凝、化学除藻和重金属固定等。

化学法具有操作简单、见效快等优点。但是利用化学方法需大量投加化学药剂，成本高，同时容易引起二次污染，对水体的整个生态环境也会有一定影响。此外，化学法用于富营养化水体的治理通常不具有可持续性，并没有解决问题的根本。化学方法

主要包括微生物强化技术、生物膜技术、植物净化技术和生物-生态修复技术。生物-生态法应用于污染河道的治理，具有稳定有效、安全持久、工程造价较低、运行成本低廉、可与绿化环境及景观改善相结合等特点，但其处理效果易受水文和气候等外部条件的影响，同时系统、有效的后续管理维护是生物-生态法应用过程中急需解决的重要问题。生物/生态方法改常用菌种：光合细菌、芽孢杆菌、枯草杆菌、放线菌、酵母菌等。优点：见效快，针对性强。缺点：适用范围狭窄，生境条件要求比较苛刻。

微生物净水技术是针对特定的水污染源投放微生物分解污染物质，达到削减污染负荷并保护水体的目的。河道生态治理技术微生物技术综合技术的需求污染反复治标不治本二次污染成本昂贵破坏水生态系统还需开发处理速度快、去除氮磷效果好、自动化程度高、综合性效果好、兼顾生态景观、综合性集成技术。Part1河道综合治理与生态修复综合解决方案环工技术景观设计综合环工技术、生态技术实现环境治理和生态恢复，融合景观设计，实现技术和艺术的完美融合。生态技术理念河道修复理念防洪有效截污到位技术生态水质改善生物多样景观良好艺术独特经济可行社会认可河道修复目标“四位一体”的目标：“水清、河畅、岸绿、景美”功能齐全的生态河道。生态河道是指具有完善的水体生态系统，对外界的变化及污染既要保持一定的抗逆性和稳定性，同时又具有较好景观效果的河道，更加突出生态作用。什么是生态河道我们在生态河道建设中的安全性原则综合性原则生态性原则经济性原则协调性原则针对各种河道水体开展相应的生态建设，整合出适宜当地特色的生态河道治理技术：特色防洪安全第一生态安全兼顾防洪、治污、生态景观、旅游、兼顾护坡、驳岸、景观以绿色植物为主。绿色经济、提升景观改善环境，提升地价生态与防洪兼顾人文与景观兼顾经济与社会兼顾底泥处理水体净化水力调节造生境营生态驳岸景观艺术植物配置生态河道综合整治思路模型预测休闲娱乐截污控源（一）前期诊断---模型预测支持设计1、动力学物理模型----污染物污染物随时间空间变化相=三维空间上水污染降解+沉积库+生物吸收利用。其中污染物质在水流运动过程中经分子扩散、湍流扩散和弥散降解或转化成其他化学或物理形态。任何河道治理措施都是基于水体自净功能的强化。在前期数据收集与调查的基础上，利用模型来预测即将出现动态信息变化。2、水动力学物理模型----流体动力学3、环境-生物数据相关性分析项目

轴1234特征值0.3970.3690.3100.148种类-环境相关性1.0000.9980.9981.000物种数据累积变化百分率28.454.876.987.5物种-环境关系累积变化百分率29.857.580.791.9

表

排序轴特征值、种类与环境因子排序轴的相关系数EigenvaluesforCCAaxisandspecies-environmentcorrelation

典型对应相关性分析CCA时，采用Monte-Carlo假设检验环境变量的独立效应（以P<0.05作为显著性标准），筛选出主要影响因子。再以主要的环境影响因子为变量生成新的环境文件，进行二次排序。样点、底栖动物与环境因子CCA排序图-6.08.0-4.0pHCODTurbidCuCdZnPbA2A3A4B1B2B3C1C2C36.0环境因子变化与物种之间的响应（二）综合整治---河道截污控源工程工艺管道箱涵橡胶坝调污工程（三）综合整治---河道底泥处理及工艺3.1河道底泥治理模式微生物净化生态清淤底泥覆盖原位生态清淤

全部采用先进的环保绞吸式挖泥船，确保不对水体产生较大的扰动；清淤排泥场环保清淤在河水排干的情况下，彻底清淤。对疏浚余水采用絮凝剂进行净化防污处理，确保达标排放；妥善处置污染淤泥，确保不产生二次污染。化学固化低位真空预压选择适宜的湖滨带构建湿地并进行生态修复试验黑臭底泥及黑臭河水采用底质改良剂处理10天后，黑臭消除，长出水生植物且生长良好多种底质改良剂微生物底泥处理底泥覆盖（四）河道生境改善---栖息地营造生态工法-河滩洼地生态工法-木沉床生态工法-抛石生态工法-萤火虫回归健康的生态河道具有健全的水生动植物系统，就必须具有适宜的生境条件，水深及水下地形直接影响了该水系的动植物分布及河道的生态类型。根据水体生态系统的水生动植物的分布及适性，河道生态建设一般分为：浅水区、深水区浅水区1.5m以浅区域，保证水生动植物生长需求，且为人畜安全水位。深水区1.5m以深区域，满足河道防洪排涝需求及深水区水生态建设需求。生境营造-水下地形设计生境营造-水下地形设计生态工法-营造浅滩与深潭生态工法-阶梯鱼道生境营造设计思路洪水碎石坑洪水碎石坑洪水碎石坑透水性石坝沼泽地上灯芯草最高洪水淹没线边缘浅滩浅滩浅滩池塘池塘池塘增强河道（回流）主要泄洪储洪区域泥石滩改良沼泽草地恢复蜿蜒的通道保留部分泥沼回流沼泽地生境营造设计思路自然做功生态策略主要利用自然的力量进行生态修复，人为只是进行少量引导性干预，如丰富水陆边界、恢复浅滩与深潭、保护河滩低地、营造小生境。Part1（五）河流流速控制-水力调节常用的水力学技术有：▄引清调水▄筑坝造流▄水体循环▄水力造流等水力学技术CABDβфΔBEFGhh0H0HnHΔLΔZ

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IBankToplineSideSlopeJ(1)(2)(3)河流动力学计算(afterIkedaetal.,1981)(Chen,2005)许栋，2008王博,2008河流动力学计算第一大策略：增长岸线、构建网状水系恢复水文过程，有效调蓄洪水岸线调整前岸线调整后河流动力学调节—设置湿地滩涂区河流动力学调节-增加河道蜿蜒性蜿蜒性是自然河流的重要特征，河流的蜿蜒性使得河流形成主流、支流、河湾、沼泽、急流和浅滩等丰富多样的生境。由于流速不同，在急流和缓流的不同生境条件下，形成丰富多样的生物群落，即急流生物群落和缓流生物群落。河流动力学调节—设置生态溢流坝主流原围堰设置的石笼河流动力学调节—布设梯级坝通过人为干预改造河流流速及流向，达到改善河流水动力条件的目的，不仅能加速水体的交换能力，增强水质净化效果，还能提高水体溶解氧水平，为生态系统构建提供必要的条件，同时能营造出景观美学效果。回流区浅滩河流动力学调节—设置丁字坝深潭区梯级潜坝河流动力学调节—设置深潭浅滩（六）河流水体净化—技术体系

高效复合菌系列均来源于自然界中的水相微生物如光合细菌、放线菌、硝化细菌、乳酸菌、酵母菌等的复合微生物菌剂及微生物菌株产生的脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶等，并通过生物技术的驯化，使其专门应用于黑臭河道治理、底泥分解、微生物菌调水等方面，能够适应于水相和底泥（兼氧、厌氧）界面生长，快速分解水体悬浮及污染底泥中的有机胶质体，达到高效降解污染物的目的。

分类：（1）复合除臭菌

（2）复合调水益生菌

（3）复合专用酶制剂特点：（1）利用固体颗粒为载体

（2）污染耐受性强

（3）生长繁殖快微生物前期作用—水质净化人工湿地过程阻断—水质净化生态浮床（浮岛）适用于重度污染。优点：▄直接从水体中去除营养物；▄原位修复水体，不另外占用土地；▄能适应各种水深，植株的管理和收获较为容易；▄浮床植物根系悬浮在水中，有利于微生物附着于根部形成生物膜，并直接参与水体有机污染物的净化过程；▄通过观赏性水生植物的选配，景观效果较好。人工浮岛—水质净化加强型生态浮岛原位强化—水质净化生态绿毯是人工圈养水生植物的一种方式，其有效改善河道的生命气息，同时，改善河道的水环境质量。使用植物多为：粉绿狐尾藻、大漂、香菇草等。分布方式多沿河道呈带状分布或其他造景形状。优点：建设成本低廉，适用于潮汐河流，易于收割管理，形式多样，净水效果较好。生态浮毯—水质净化采用生物填料技术，利用新型高分子材料作为微生物生长载体，在生物基表面形成生物膜，高效絮凝水体悬浮物，净化分解水体有机物。常用材料有阿克曼生物基、生物条带等人工水草。人工水草—水质净化测定结果：本装置生成的微纳米气泡水中90%以上的气泡直径分布在40微米以内，均值30微米。纳米曝气助推—水质净化

水体溶氧不足致使有机物无氧发酵产生发黑、发臭等现象，景观曝气能有效增加水体的溶氧量、消除水体黑臭现象，同时还具有较好的景观效果。推流曝气—水质净化超磁水体分离应急—水体净化该技术将不带磁性的污染物赋予磁性，然后通过超磁分离设备进行固液分离，使水体净化。出水水质：SS去除率90-95%，藻类去除率≥95%，TP去除率80-90%，COD去除率40%-60%。该技术运用沉水植物为先锋植物种，构建水下森林植物群落，再逐步完善食物链，形成能水质自我改善，自我净化的目标。沉水植物深度维持—水体净化

放养量需要根据水体的初级生产力计算水生动物投放量。水生植物构建完成以后，需要完善水体的消费者、分解者环节，形成物质及能量的循环链条，实现水体的自净能力。水生动物、微生物的构建水生动物建群—水体净化挺水/湿生植物：水毛花、黄菖蒲、再力花、芦竹、芦苇、千屈菜、野茭白、香蒲、水竹、泽泻、慈姑、石菖蒲、荷花等品种。浮叶植物：睡莲、田字萍等。沉水植物：黑藻、金鱼藻、狐尾藻、苦草、菹草等。所选植物特点：沉水植物具有耐污、净化能力强、生长较快、形态优美浮叶和挺水植物具有形态优美、适应性强同时结合乔木、灌木、地被进行绿化配置，尽力体现植物的多样性，四季景色因时而异，野趣天成。挺水植物辅助净化—水体净化水深约40～90cm，水生植物配置以沉水植物为主，对流入的水作进一步深化处理。配置挺水和浮叶植物，初步吸收、利用、降解水中的污染物质。前置库缓冲滞留—水体净化水流经的多级跌水，水体含氧量增加，更具活力。多级自然跌水—水体净化（七）河流生态驳岸建设—技术体系阶梯护岸斜坡护岸生态护岸除防止河岸坍方外，还具备使河水与土壤相互渗透，增强河道自净能力，有一定自然景观效果的河道护坡形式。生态护岸集防洪效应、生态效应、景观效应和自净效应于一体，不仅是护岸工程建设的一大进步，也将成为今后护岸工程建设的主流。生态护岸设计—基本模式※自然草坡护岸自然土坡：草皮护岸、连排木桩护岸、水生植物护岸石材护岸：干砌石护岸、抛石护岸、石笼护岸生态复合材料：网垫植被复合型护岸、植生型砌块复合型护岸、生态膜袋护岸※石材护岸※生态复合材料护岸生态护岸设计—各种形式生态袋由土工织物制成，标准连接扣由高强度的聚丙烯制成，抗拉强度高。。▄生态袋强度要求▄生态袋植物覆盖率▄生态袋耐久性生态护岸设计—生态袋护岸土工管袋应用生态袋生态格网(格宾挡墙)与网垫生态混凝土生态护岸设计—各种形式自稳式生态挡墙联锁式护坡生态护岸设计—各种形式土工格室固坡三维植被网生态护岸设计—各种形式（八）河流滨水景观建设—环境艺术滨水景观带的构建

滨水岸线是河道水系的重要组成部分，岸线及水面的水生植物构建是极为重要的，不仅有效改善河道景观，同时还可以减少地表径流等污染负荷的汇入。滨水景观带的构建—艺术景点自南向北串起一条天然过滤线，进一步提升经污水处理系统净化的出水水质。稳定塘“理水”的艺术在充分发挥湿地系统的生态功能同时力求艺术性，水体平面设计亦收亦放，配合地势与景观的变化，使“理水”的内容和表现形式更为丰富。滨水公园水体的“理水”的艺术

“延而为溪”“聚而为池”“落水为瀑”利用水生态修复公园的地势落差，为其造“瀑”提供了良好条件。公园因地制宜的“片落”式多级人工跌水，既达到了曝气目的，又具形式美感，营造出空灵澄澈的意境。滨水公园水体的“理水”艺术公园池岸采用缓坡自然延伸入水，种植固土地被、水生植物，既可防止水土冲刷、截留污染物，又营造了阔水低岸的自然意境。滨水公园水体的“理水”艺术滨水公园水体的“理水”的艺术利用岛、桥、荡、滩、木栈道等手法对大水面进行合理分割，增添意趣。滨水公园水体的“理水”的艺术聚散有致、既分又合的水体变化，形神兼备地表现了自然湿地烟水迷离、清净幽邃的气氛。游人身处其中，既能直观体验水生态修复的全过程，又能欣赏独特的湿地景致。滨水公园水体的“理水”的艺术以灌丛和乔木组成的绿化缓冲带将整个公园围合起来，界定出一个既开阔又相对独立的空间，在一定程度上隔离噪声、污染等外界影响，又在玉皇山路西侧形成绿色廊道，丰富了城市道路景观。滨水公园水体的“理水”的艺术（九）滨水景观建设—休闲娱乐构筑人行桥铺装标识（九）河流滨水景观建设—植物配置植物配置—品种选择植物推荐方案：植物选种原则：1、本地种植物种或适宜当地气候条件的物种；2、自净化能力强的植物物种。我们按照河道湿地和景观湿地两大类来设置植物推荐方案，侧重点如下：植物配置—选种原则防洪耐冲廉价、便于维护快速恢复污染削减力强本地物种污染削减力强景观效果好茅箭区的得名是因其辖区“有一尖形土梁伸向河湾，形状似箭，上面长满茅草”。茅草，学名白茅，多年生草本植物，适应性强，耐荫、耐瘠薄和干旱，喜湿润疏松土壤，在适宜的条件下，根状茎可长达2～3米以上，能穿透树根，断节再生能力强。白茅对Pb等重金属有一定的吸收作用，可用于重金属污染土壤的植物固定。白茅面积种植，有极好的观赏性，可作为岸滩湿地的挺水植物来种植。植物配置—标志性景观植物配置河道湿地：挺水植物沉水植物景观湿地：挺水植物浮水植物沉水植物水生鸢尾、千屈菜荷花、睡莲菹草、金鱼藻伊乐草、篦齿眼子菜黄菖蒲、芦苇、石菖蒲、狭叶香蒲、花叶芦竹、风车草狐尾藻、苦草、轮藻植物配置—湿生植物选配空心莲子草，又名水花生。原生于南美洲，1930年传入中国，被列为中国首批外来入侵物种。主要影响表现在：（1）堵塞航道，影响水上交通；（2）排挤其他植物，使群落物种单一化；（3）覆盖水面，影响鱼类生长和捕捞；（4）在农田危害作物，使产量受损；（5）田间沟渠大量繁殖，影响农田排灌；（6）入侵湿地、草坪，破坏景观；（7）滋生蚊蝇，危害人类健康。考虑到空心莲子草的入侵性危害和对污染物的削减作用，建议9月30日之前暂不清除，入冬前清除60%—80%，进行有效控制，搭配种植其他具有水体净化作用兼具景观效果的水生植物。同