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天津开发区再生水修复生态示范工程
发布时间:2010-11-24 09:52:39| 浏览次数:
      天津开发区的再生水生态系统分河道和人工湖两部分。河道工程包括两段,第一段为生态渠,总长为2275m,平均宽度为80m(实际水面宽度为50100m),总占地约22hm2,平均水深为1.3m,蓄水容量约22.5×104m3。为了增加河道内水体的流程,保证河水有较好的流态,河道内设有23个大小、高程不等的中心岛。河道工程的第二段为输水渠,全长约为1900m,宽为10m,平均水深为1.3m。渠水经泵站提升,再经管道输送进入人工湖。

  人工湖位于开发区核心地段,规划总面积为121hm2,分为七大功能区域。围绕中心湖景区建设滨湖步行街、会议展览区、体育休闲区、办公居住区、商业区和酒店区六大区域,构成功能齐全的亲水景观和亲水公建。人工湖水面面积约为15hm2,入湖水量约为15000m3/d

  最初设想生态渠以自来水作为主要水源,特别是工程运行初期,尽量使用自来水促进河道水体生态快速修复,从而改善区域水体生态环境。但由于近年来淡水资源的日益紧张,使得以自来水作为补水水源的设想难以实现,因此河道的生态修复和水质保持成为该景观工程的技术难题。主要表现在:

  开发区的前身是一片淤泥质盐渍土滩涂,由于长期盛海水制盐,以致土壤表层沉积大量盐分(含盐量>7%)

  若使用污水处理厂的再生水为补充水源,则存在以下两个问题:第一出水中含盐量高达30006000mg/L,加之本地区土壤严重盐碱化、盐渍化,极不利于植物生长;第二出水中有机物、氮、磷等含量高,生态水体更易发生富营养化。

  为此以水环境生态修复技术和水质净化技术为重点,在工程规模上集成研发了以城市污水处理厂再生水为水源的滨海盐碱地区城市水环境生态修复技术、景观水体生态净化技术。

  示范工程所使用的水源为泰达污水处理厂新水源一厂的连续流微滤(CMF)产水,高盐、高氮、高磷、高氯含量这样的源水直接进入景观河道,不但水体易发生富营养化,而且一般水生植物的生长会受到抑制。

  土壤及植被背景调查

  土壤粘性大,透气性差,次生盐渍化严重,pH值为8.5左右,植物基本不能生长。为此,在植被生态修复设计时首先选择耐盐先锋植物,同时从工程的角度采取一些洗盐及防盐的措施是必要的。

  工程设计与建设特点

  开发区生态渠的设计与建设十分适合本地区和我国北方地区的自然环境和条件。其主要特点:

  平面规划与设计。生态渠中间设23个人工岛,其流线型设计既模拟自然河道的最佳流态,又可以保持生态渠基本顺直,非常有利于城市的整体规划,可大幅度节省城市生态和建设用地。

  高程设计。生态渠设计水深为0.31.3m,这为水体生物多样性提供了有利条件。浅水区,即生态渠岸边和中心岛周边(水深为0.3m左右),非常有利于挺水植物初期移植与恢复;对于中间水深区域(水深为0.51.0m),当进水水质良好、水体透明度较好时,适合沉水植物的恢复与生长;生态渠最大水深处具备水生生物特殊的生存环境,比如冬季渠表层结冰时,最大水深处是鱼类越冬的最佳场所。合理的高程设计将为生物多样性提供理想的自然环境。

  在生态渠的0.50.7m水深处沿渠岸铺设流线型石墙,以消减波浪对渠岸的冲刷与侵蚀。

  同时建有布水口、溢流坝等必要的构筑物。

  因污水处理厂出水(再生水)有机物(BOD5COD)、氮、磷含量高,施工时对原设计方案进行了部分调整。将生态渠进水端部分人工陆地岛改造成强化人工湿地岛,其主要构造:底层为15cm厚的片石垫层,中间为20cm厚、直径为3040cm砾石,表层为20cm厚、直径为68cm石屑。其主要功能在生态渠前端强化介质吸附和植物净化功能,它不仅净化效果好、出水水质稳定,而且受气温影响较小,即使在低温时也具有相当好的净化效果。根据室内试验结果,选择美人蕉、水葱等植物品种,在水培条件下可以得到理想的净化效果,也有较好的景观效果。

  植物修复工程

  洗盐工程:再生水生态渠建设工程完成以后,及时采用污水处理厂再生水充分洗盐。

  耐盐植物的筛选:筛选的耐盐植物主要分为挺水植物、沉水植物和陆上植物三大类。

  植物耐盐驯化与栽培:植物耐盐驯化的重点是挺水植物;沉水植物采用根茎移植栽培方法,在适当的区域提供适宜的水流流态和条件,在局部首先恢复,然后逐渐扩展至整个系统。

  水质净化效果

  对氮、磷去除率较高,起主要作用的是植物吸收,其次是微生物利用;以再生水为水源的景观河道采用湿地生态修复时,有机污染物的去除效果较低,其原因是再生水中的有机物质多为难生物降解有机物或植物难于吸收物质。

 
 
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