CN109231472A - 城市及周边高潜水位采煤沉陷区景观水体调控及生态净化方法 - Google Patents

Abstract

一种城市及周边高潜水位采煤沉陷区景观水体调控及生态净化方法，适用于采煤区沉陷区生态治理领域。根据高潜水位采煤沉陷区形成的塌陷坑塘积水和水系，构建以主塌陷坑塘为大水体，以周围水系为网络系统的水资源梯级调控网络，利用周围水系构建不同水位高差的梯级调控系统，利用水体梯级调控池对水体进行分级调控，之后利用水体生态过滤方法对调控后的水体过滤，利用生态修复廊道对过滤后的水体进行生态修复，再对水体进行污染物清理，清理后的水体进行富营养化大水体治理，最后利用风力调节型浮藻收集围网去除水体中残留的水生植物从而还原为符合标准的生态水。步骤简单，使用效果好，利用采煤塌陷坑塘积水和水系即可满足水体污染治理。

Description

城市及周边高潜水位采煤沉陷区景观水体调控及生态净化 方法

技术领域

本发明涉及一种采煤沉陷区景观水体调控及生态净化方法，尤其适用于采煤区沉陷区生态治理领域使用的城市及周边高潜水位采煤沉陷区景观水体调控及生态净化方法。

背景技术

1、高潜水位地区长期的煤炭开采活动往往会导致地面沉陷和地面积水，造成区域水系紊乱和水资源空间分布不均，造成原有排水体系失效，使沉陷区抵御自然灾害的能力严重不足。因此在高潜水位采煤沉陷区景观化治理过程中构建合理的水体调控技术体系，是引导水体合理流动，并进行水体综合治理的基础。

2、随着城市的扩张，昔日远离市区的废弃矿区也逐渐划入城市范围，许多城市也积极开展废弃采煤沉陷区的综合治理，让那些大大小小的城市“伤疤”转变为焕然新生的城市景观。但是城市内部及近郊的废弃矿区水体往往存在重金属污染和富营养化特征。这些污染特征会严重威胁周围水生态安全，也不满足城市绿色生态发展的需要。

(1)目前针对重金属污染水体的治理主要采用物理法、化学法、物理化学集成法和生态修复法三类。物理法主要包括蒸发法、换水法和稀释法，其中蒸发法能够有效而完全的消除重金属污染，但是此方法耗能巨大，只适合很小水体的治理；换水法和稀释法只能够临时降低污染物浓度，不能将污染物带离水体。化学法主要包括化学沉淀法和电解法，这两种方法均具有良好的重金属污染清除率，但是处理效率较低，且针对自然水域容易形成二次污染。此外，应用于重金属污染水体治理的物理化学结合法还包括了萃取法和膜分离技术法等，这些技术也都具有较好的重金属污染清楚率，但是成本较高，也均不适合自然大水体的重金属污染治理。生态修复法主要是利用植物、动物和微生物系统来清除重金属污染的技术手段，生态修复法是一种无二次污染、在恢复水体的同时可以增强水体环境的自我净化能力等许多优点的方法，但是由于生长周期等方面研究的不足，国内对于生态修复法治理采煤沉陷区重金属污染方面还没有构建完善的生态体系。

因此，研究发明具有重金属污染持续清除率，同时满足生态景观特征的生态修复技术对治理采煤沉陷区景观水体具有重要意义。

(2)目前常用的富营养化水体修复技术主要包括物理修复、化学修复和生态修复技术三类。物理修复技术主要包括底泥清淤、引水稀释或水体置换、控源截污等，这些方法虽然能在一定程度上净化水质，但是也存在成本高、效果持续性差、二次污染、应用局限于浅水域和小型水体等缺点。化学修复技术主要包括絮凝沉淀和化学氧化等，该技术速度快、效果明显，但是成本高昂、二次污染严重。利用生态学原理对富营养化水体进行修复逐渐受到重视，成为当前富营养化水体修复的研究热点，生态修复是利用生态学原理，使用植物、动物和微生物等生物对水体中的营养物质和污染物进行吸收、迁移、转化和降解，从而达到净化水质的目的，同时有利于生物多样性恢复，生态系统结构和功能的重建。但是不合理的生态修复方案会造成生态不平衡。

因此，研究发明能够适应矿区水体环境，又满足采煤沉陷区水体富营养化指标治理要求，同时具备生态景观功能的生态修复技术对城市内部及近郊采煤沉陷区水体富营养化治理具有重要意义。

发明内容

针对上述技术不足之处，提供一种利用现有采煤沉陷区形成的塌陷坑塘积水和水系，能够满足水体重金属污染治理和富营养化指标治理的城市及周边高潜水位采煤沉陷区景观水体调控及生态净化方法。

为实现上述技术目的，本发明的城市及周边高潜水位采煤沉陷区景观水体调控及生态净化方法，根据高潜水位采煤沉陷区形成的塌陷坑塘积水和水系，构建以主塌陷坑塘为大水体，以周围水系为网络系统的水资源梯级调控网络，首先利用周围水系构建不同水位高差的梯级调控系统，利用水体梯级调控池对水体进行分级调控，之后利用水体生态过滤方法对调控后的水体过滤，利用生态修复廊道对过滤后的水体进行生态修复，再对水体进行污染物清理，清理后的水体进行富营养化大水体治理，最后利用风力调节型浮藻收集围网去除水体中残留的水生植物从而将有污染的水体还原为符合标准的生态水；

所述水体梯级调控池：利用现有大水体区域或者人工挖掘出大水体区域，根据大水体区域周边水系结构，包括大水面围绕大水面设计骨干河道构建出闭合循环的人工循环体系，将骨干河道分割为不同调控区段，包括首级调控区段、中间调控区段和末级调控区段，将各调控区段之间形成具有高低差的阶梯结构，每个调控区段根据需要设置有复数个调控单元，使先一级调控区段中的水体完成相应生态净化处理任务后才排入下一级调控区段，各调控区段之间均设置模拟自然界地下水过滤系统的人工过滤基质层，先一级调控区段中的水体必须通过人工过滤基质层才可流入下一级；并在最终末级调控区段流入大水面之前设置藻类过滤网，同时首级区段设置藻类打捞网，使大水面待处理水资源流入调控系统时完成藻类、大颗粒污染物及垃圾等的过滤。

各调控区段根据各自性状及条件利用周围小水系及坑塘构建循环处理体系，增加处理面积，同时也构建了更大面积的人工湿地系统，使每处水景观成为均具有修复任务的修复单元。

所述水体生态过滤方法在各梯级调控单元之间构建水体梯级调控池依次构建林草过滤池、土壤过滤池、砂石过滤池、砾石过滤池，同时在每个梯级调控单元之间均设置渗流体系区段，提高水体净化效果，在水体生态过滤系统的过滤基质中增加水体净化活性炭颗粒过滤池，增加对采煤塌陷区积水中重金属等污染物的吸附作用，水体生态过滤系统将人工湿地和地下水渗流系统很好的结合起来，在渗流作用过滤的同时，在林草过滤池、土壤过滤池、砂石过滤池、砾石过滤池的上方均种植根系茂密的植被，利用植被根系辅助净化。

所述水体生态过滤方法包括各级梯级调控单元之间以及各级调控单元中的部分区段设置草过滤池、土壤过滤池、砂石过滤池、砾石过滤池、水体净化活性炭颗粒过滤池设置在公园景观的道路下方，根系茂密的植被根据公园景观的设计需要选择，所述草过滤池、土壤过滤池、砂石过滤池、砾石过滤池、水体净化活性炭颗粒过滤池之间设有多孔隔板。

所述生态修复廊道构建方法，利用陆生和湿地植物来构建的人工湿地净化单元来实现水体的净化；

所述人工湿地净化单元包括根系过水的陆生植物、浮水挺水植物、立体多层次沉水植物、生态浮岛、根系过水的陆生植物、挺水植物、立体多层次沉水植物和生态浮岛多真结构的混合结合，并根据需要选择多个净化单元进行组合，其中根系过水的陆生植物区段选择喜水根系发达的多年生草本和木本植物，浮水植物区段水深在0.5m以内，挺水植物区水深控制在1-1.5m之间，沉水植物区段水深控制在1.5-2.5m之间，各调控单元之间设置排水管，在本级调控单元需要干池清理底泥时打开排水管将区段内水自流排除，可有效清理底泥污染物，达到更好的净化效果。

所述根系过水的陆生植物区选用耐水且根系发达的低矮草本植物、灌木或乔木，如紫穗槐、怪柳和落羽杉，具体可根据场地大小和景观需要来搭配选择种植，本区段地下为1.5-2m深度的多孔砖铺设，孔隙中为砂子、砾石、多孔活性炭颗粒构成的混合基质层；

所述浮水挺水植物区选用生长周期长、根系发达同时具有良好景观效果的植物组合，如：千屈菜、水葱、菖蒲、睡莲、凤眼莲、芦苇、灯芯草、芦竹等，本区段为了尽可能增加植物根系净化水质的作用，使浮水植物区水深控制在1m以内，挺水植物区水深控制在1-1.5m以内；

所述立体多层次沉水植物生态浮岛种植区，为了使本区段净化水质作用最大化，在水下立体种植沉水植物，沉水植物以密齿苦草、金鱼藻和狐尾藻为主，根据沉水植物生长习性，此区段水深控制在1.5-2.5m以内，沉水植物种植在倾斜放置的基层上，基层为PVC框架外包裹细密纱网，内部填充多孔陶粒，陶粒内填充营养土基质，同一区段内可放置多个倾斜基层，使水体内各深度均布满沉水植物，形成立体净化网络。多层基层结构可根据太阳角度调整角度，使沉水植物获得足够生长的阳光，同时在沉水区水体表面放置适度生态浮岛，生态浮岛选用有观赏效果同时生长迅速的植物，如黄菖蒲、梭鱼草、鸢尾。

污染物清理方法为：在水体梯级调控池中并联设置冗余的同级调控区段，在每一调控区段两端设计水闸使同级调控区段中的任一一个单元可以随时进行干池清理底泥和曝晒除菌，在任一区段准备进行干池清理时，关闭上游节制闸，同时打开下游节制闸和同级区段地下排水管，将区段内水排尽，由于调控区段上游至下游自带高差，待清理区段水体将很快排尽，同时由于有多个并联处理单元，部分区段的干池清理工作将不会影响总水系的水体净化和水体循环系统。

富营养化大水体治理方法为：构建由植被缓冲带、生态浮岛和水下森林组成的立体式水体生态修复和防护体系，包括以下几个子部分：

①植被缓冲带：在河岸带和湖滨岸带设置一定宽度的具有浓密植被的缓冲带，最大限度的截留、降解和吸附地表径流中的泥沙、氮磷等营养物质以及农药等污染物，从源头开始设置面源污染的“天然屏障”。其中植物种类的选择标准是选择具有良好污染控制效果的本土植物。本部分在区域小流域河岸带和湖滨岸带设置，达到初步缓冲过滤净化的作用。

②水下森林：即在水下形成以沉水植物繁衍的水草群落，选择一年四季均能在水下生长的苦草种群，利用定向培育技术使该种群在水下形成优势种群，限制其它沉水植物入侵，当该种群在河内形成巨大的生物量时会产生较高的净水效果，茂密的水草叶片起到软挡墙作用，无论水浪，底栖鱼类均无法扰动底泥，水下森林形成的自然生物隔离层能有效扼制底泥营养物质向水体中扩散，同时水草叶片会形成生物膜结构能不断絮凝降解水体中的悬浮颗粒物质，无数叶片小生境功效会产生巨大的生态效应，使河水呈现清澈见底的景观效果；

所述的水下森林构建的基本要素包括：(ⅰ)水体透明度在60-80cm是最佳种植光照度；(ⅱ)根据水体的透光程度选择水草的种植深度，使用的水草生长高仅在70cm左右，如果水体透明度在80cm它就能在1.5m水深地型栽种，如果水体透明度在1.2m水体透明度则在2m左右栽种，本设计中的密齿水草种植在倾斜基质层上，可根据太阳角度调整角度，同时可自由调节深度，满足不同水深和水质对水草生长的限制；(ⅲ)缓流速有利于沉水植物水质净化，种植期间水流要静流状态(ⅳ)禁养食草鱼类(ⅴ)投放净滤水生动物如河蚌、蜗牛滤食水体动物不仅能净滤水体中悬浮颗粒，还能清除水草表面吸附的各类杂质，它是水下森林生态系统的重要环节。

所述风力调节型浮藻收集围网为：在主导风向下风向设置蓝藻收集围网，蓝藻收集围网为风力调节型浮藻收集围网，围网上方设有浮力带，并间隔设置有风力捕集器，风力捕集器下方通过配重杆与围网连接，在风向有利于收集蓝藻等藻类时使收集围网入口一测围网高度低于水面，而在风向不利于收集围网收集藻类时高于水面，从而使藻类只进不出，收集围网根据湖泊结构设置在一侧湖边、湖中心等任何有利于收集藻类的地方，本部分放置在大水体区域中使用，将风力捕集器调整在主导风向的下风向，当风吹来时，进藻一侧收集围网受到风力影响发生倾斜，此时收集围网低于水面，将藻类收入收集围网，而另一侧收集围网则高度高于水面，使藻类只进不出，实现不断收集的作用。

有益效果：

本发明将采煤塌陷区水系进行梯级调控，构建调控网络，使塌陷区水体可控，提高区域水体防灾害能力，构建的水平式水体过滤系统采用模拟自然的方法达到水体净化过滤的效果，同时水平式水体过滤系统可定期更换活性炭基质层，提高净化的持久力，构建的生态修复廊道构建技术充分利用了植物的生态修复作用，创建了立体式的从地面到水底的修复网络，充分利用每一部分水体结构，能显著增加根系过水面积，提高净化效率，充分利用水系结构，上下游区段之间设置节制闸，同级区段下层放置排水管，使各区段干池清理更加方便快捷，将植被缓冲带、生态浮岛和水下森林结合起来，构建一个立体的生态修复网络，同时也具有很好的景观效果，适合大面积推广，风力调节型浮藻收集围网充分利用季节性风向实现藻类有进无出，同时可伸缩、可随处放置的优点也满足不同湖泊水体结构和功能的需要。

附图说明

图1为本发明的高潜水位采煤沉陷区水体梯级调控流程图。

图2为本发明的水体梯级调控及各功能结构剖面结构图。

图3为本发明的生态修复廊道系统纵断面示意图。

图4为本发明的水体生态过滤方法示意图。

图5为本发明的风力调节型浮藻收集围网结构示意图。

图6为本发明的富营养化大水体治理结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例做进一步说明：

如图1所示，本发明的城市及周边高潜水位采煤沉陷区景观水体调控及生态净化方法，根据高潜水位采煤沉陷区形成的塌陷坑塘积水和水系，构建以主塌陷坑塘为大水体，以周围水系为网络系统的水资源梯级调控网络，首先利用周围水系构建不同水位高差的梯级调控系统，利用水体梯级调控池对水体进行分级调控，之后利用水体生态过滤方法对调控后的水体过滤，利用生态修复廊道对过滤后的水体进行生态修复，再对水体进行污染物清理，清理后的水体进行富营养化大水体治理，最后利用风力调节型浮藻收集围网去除水体中残留的水生植物从而将有污染的水体还原为符合标准的生态水；

如图2所示，所述水体梯级调控池：利用现有大水体区域或者人工挖掘出大水体区域，根据大水体区域周边水系结构，包括大水面围绕大水面设计骨干河道构建出闭合循环的人工循环体系，将骨干河道分割为不同调控区段，包括首级调控区段、中间调控区段和末级调控区段，将各调控区段之间形成具有高低差的阶梯结构，每个调控区段根据需要设置有复数个调控单元，同调控区段的调控单元之间没有水位差，不同调控区段的调控单元之间存在水位差，先一级调控区段中的水体完成相应生态净化处理任务后才排入下一级调控区段，各调控区段之间均设置模拟自然界地下水过滤系统的人工过滤基质层，先一级调控区段中的水体必须通过人工过滤基质层才可流入下一级；并在最终末级调控区段流入大水面之前设置藻类过滤网，同时首级区段设置藻类打捞网，使大水面待处理水资源流入调控系统时完成藻类、大颗粒污染物及垃圾等的过滤。

各调控区段根据各自性状及条件利用周围小水系及坑塘构建循环处理体系，增加处理面积，同时也构建了更大面积的人工湿地系统，使每处水景观成为均具有修复任务的修复单元。

所述水体生态过滤方法在各梯级调控单元之间构建水体梯级调控池依次构建林草过滤池、土壤过滤池、砂石过滤池、砾石过滤池，同时在每个梯级调控单元之间均设置渗流体系区段，提高水体净化效果，在水体生态过滤系统的过滤基质中增加水体净化活性炭颗粒过滤池，增加对采煤塌陷区积水中重金属等污染物的吸附作用，水体生态过滤系统将人工湿地和地下水渗流系统很好的结合起来，在渗流作用过滤的同时，在林草过滤池、土壤过滤池、砂石过滤池、砾石过滤池的上方均种植根系茂密的植被，利用植被根系辅助净化。

如图4所示，所述水体生态过滤方法包括各级梯级调控单元之间以及各级调控单元中的部分区段设置草过滤池、土壤过滤池、砂石过滤池、砾石过滤池、水体净化活性炭颗粒过滤池设置在公园景观的道路下方，根系茂密的植被根据公园景观的设计需要选择，所述草过滤池、土壤过滤池、砂石过滤池、砾石过滤池、水体净化活性炭颗粒过滤池之间设有多孔隔板。

如图3所示，所述生态修复廊道构建方法，利用陆生和湿地植物来构建的人工湿地净化单元来实现水体的净化；

所述人工湿地净化单元包括根系过水的陆生植物、浮水挺水植物、立体多层次沉水植物、生态浮岛、根系过水的陆生植物、挺水植物、立体多层次沉水植物和生态浮岛多真结构的混合结合，并根据需要选择多个净化单元进行组合，其中根系过水的陆生植物区段选择喜水根系发达的多年生草本和木本植物，浮水植物区段水深在0.5m以内，挺水植物区水深控制在1-1.5m之间，沉水植物区段水深控制在1.5-2.5m之间，各调控单元之间设置排水管，在本级调控单元需要干池清理底泥时打开排水管将区段内水自流排除，可有效清理底泥污染物，达到更好的净化效果。

所述根系过水的陆生植物区选用耐水且根系发达的低矮草本植物、灌木或乔木，如紫穗槐、怪柳和落羽杉，具体可根据场地大小和景观需要来搭配选择种植，本区段地下为1.5-2m深度的多孔砖铺设，孔隙中为砂子、砾石、多孔活性炭颗粒构成的混合基质层；

所述浮水挺水植物区选用生长周期长、根系发达同时具有良好景观效果的植物组合，如：千屈菜、水葱、菖蒲、睡莲、凤眼莲、芦苇、灯芯草、芦竹等，本区段为了尽可能增加植物根系净化水质的作用，使浮水植物区水深控制在1m以内，挺水植物区水深控制在1-1.5m以内；

所述立体多层次沉水植物生态浮岛种植区，为了使本区段净化水质作用最大化，在水下立体种植沉水植物，沉水植物以密齿苦草、金鱼藻和狐尾藻为主，根据沉水植物生长习性，此区段水深控制在1.5-2.5m以内，沉水植物种植在倾斜放置的基层上，基层为PVC框架外包裹细密纱网，内部填充多孔陶粒，陶粒内填充营养土基质，同一区段内可放置多个倾斜基层，使水体内各深度均布满沉水植物，形成立体净化网络。多层基层结构可根据太阳角度调整角度，使沉水植物获得足够生长的阳光，同时在沉水区水体表面放置适度生态浮岛，生态浮岛选用有观赏效果同时生长迅速的植物，如黄菖蒲、梭鱼草、鸢尾。

污染物清理方法为：在水体梯级调控池中并联设置冗余的同级调控区段，在每一调控区段两端设计水闸使同级调控区段中的任一一个调控单元可以随时进行干池清理底泥和曝晒除菌，在任一区段准备进行干池清理时，关闭上游节制闸，同时打开下游节制闸和同级区段地下排水管，将区段内水排尽，由于调控区段上游至下游自带高差，待清理区段水体将很快排尽，同时使用多个并联设置的调控单元，部分区段的干池清理工作将不会影响总水系的水体净化和水体循环系统。

如图5所示，所述风力调节型浮藻收集围网为：在主导风向下风向设置蓝藻收集围网，蓝藻收集围网为风力调节型浮藻收集围网，围网上方设有浮力带，并间隔设置有风力捕集器，风力捕集器下方通过配重杆与围网连接，在风向有利于收集蓝藻等藻类时使收集围网入口一测围网高度低于水面，而在风向不利于收集围网收集藻类时高于水面，从而使藻类只进不出，收集围网根据湖泊结构设置在一侧湖边、湖中心等任何有利于收集藻类的地方，本部分放置在大水体区域中使用，将风力捕集器调整在主导风向的下风向，当风吹来时，进藻一侧收集围网受到风力影响发生倾斜，此时收集围网低于水面，将藻类收入收集围网，而另一侧收集围网则高度高于水面，使藻类只进不出，实现不断收集的作用。

如图6所示，富营养化大水体治理方法为：构建由植被缓冲带、生态浮岛和水下森林组成的立体式水体生态修复和防护体系，包括以下几个子部分：

①植被缓冲带：在河岸带和湖滨岸带设置一定宽度的具有浓密植被的缓冲带，最大限度的截留、降解和吸附地表径流中的泥沙、氮磷等营养物质以及农药等污染物，从源头开始设置面源污染的“天然屏障”。其中植物种类的选择标准是选择具有良好污染控制效果的本土植物。本部分在区域小流域河岸带和湖滨岸带设置，达到初步缓冲过滤净化的作用。

②水下森林：即在水下形成以沉水植物繁衍的水草群落，选择一年四季均能在水下生长的苦草种群，利用定向培育技术使该种群在水下形成优势种群，限制其它沉水植物入侵，当该种群在河内形成巨大的生物量时会产生较高的净水效果，茂密的水草叶片起到软挡墙作用，无论水浪，底栖鱼类均无法扰动底泥，水下森林形成的自然生物隔离层能有效扼制底泥营养物质向水体中扩散，同时水草叶片会形成生物膜结构能不断絮凝降解水体中的悬浮颗粒物质，无数叶片小生境功效会产生巨大的生态效应，使河水呈现清澈见底的景观效果；

所述的水下森林构建的基本要素包括：(ⅰ)水体透明度在60-80cm是最佳种植光照度；(ⅱ)根据水体的透光程度选择水草的种植深度，使用的水草生长高仅在70cm左右，如果水体透明度在80cm它就能在1.5m水深地型栽种，如果水体透明度在1.2m水体透明度则在2m左右栽种，本设计中的密齿水草种植在倾斜基质层上，可根据太阳角度调整角度，同时可自由调节深度，满足不同水深和水质对水草生长的限制；(ⅲ)缓流速有利于沉水植物水质净化，种植期间水流要静流状态(ⅳ)禁养食草鱼类(ⅴ)投放净滤水生动物如河蚌、蜗牛滤食水体动物不仅能净滤水体中悬浮颗粒，还能清除水草表面吸附的各类杂质，它是水下森林生态系统的重要环节。

Claims (8)

1.一种城市及周边高潜水位采煤沉陷区景观水体调控及生态净化方法，特征在于：根据高潜水位采煤沉陷区形成的塌陷坑塘积水和水系，构建以主塌陷坑塘为大水体，以周围水系为网络系统的水资源梯级调控网络，首先利用周围水系构建不同水位高差的梯级调控系统，利用水体梯级调控池对水体进行分级调控，之后利用水体生态过滤方法对调控后的水体过滤，利用生态修复廊道对过滤后的水体进行生态修复，再对水体进行污染物清理，清理后的水体进行富营养化大水体治理，最后利用风力调节型浮藻收集围网去除水体中残留的水生植物从而将有污染的水体还原为符合标准的生态水；

所述水体梯级调控池：利用现有大水体区域或者人工挖掘出大水体区域，根据大水体区域周边水系结构，包括大水面围绕大水面设计骨干河道构建出闭合循环的人工循环体系，将骨干河道分割为不同调控区段，包括首级调控区段、中间调控区段和末级调控区段，将各调控区段之间形成具有高低差的阶梯结构，每个调控区段根据需要设置有复数个调控单元，，使先一级调控区段中的水体完成相应生态净化处理任务后才排入下一级调控区段，各调控区段之间均设置模拟自然界地下水过滤系统的人工过滤基质层，先一级调控区段中的水体必须通过人工过滤基质层才可流入下一级；并在最终末级调控区段流入大水面之前设置藻类过滤网，同时首级区段设置藻类打捞网，使大水面待处理水资源流入调控系统时完成藻类、大颗粒污染物及垃圾等的过滤。

各调控区段根据各自性状及条件利用周围小水系及坑塘构建循环处理体系，增加处理面积，同时也构建了更大面积的人工湿地系统，使每处水景观成为均具有修复任务的修复单元。

2.根据权利要求1所述的城市及周边高潜水位采煤沉陷区景观水体调控及生态净化方法，特征在于：所述水体生态过滤方法在各梯级的调控单元之间构建水体梯级调控池依次构建林草过滤池、土壤过滤池、砂石过滤池、砾石过滤池，同时在每个梯级调控单元之间均设置渗流体系区段，提高水体净化效果，在水体生态过滤系统的过滤基质中增加水体净化活性炭颗粒过滤池，增加对采煤塌陷区积水中重金属等污染物的吸附作用，水体生态过滤系统将人工湿地和地下水渗流系统很好的结合起来，在渗流作用过滤的同时，在林草过滤池、土壤过滤池、砂石过滤池、砾石过滤池的上方均种植根系茂密的植被，利用植被根系辅助净化。

3.根据权利要求2所述的城市及周边高潜水位采煤沉陷区景观水体调控及生态净化方法，特征在于：所述水体生态过滤方法包括各级梯级调控单元之间以及各级调控单元中的部分区段设置草过滤池、土壤过滤池、砂石过滤池、砾石过滤池、水体净化活性炭颗粒过滤池设置在公园景观的道路下方，根系茂密的植被根据公园景观的设计需要选择，所述草过滤池、土壤过滤池、砂石过滤池、砾石过滤池、水体净化活性炭颗粒过滤池之间设有多孔隔板。

4.根据权利要求1所述的城市及周边高潜水位采煤沉陷区景观水体调控及生态净化方法，特征在于所述生态修复廊道构建方法，利用陆生和湿地植物来构建的人工湿地净化单元来实现水体的净化；

所述人工湿地净化单元包括根系过水的陆生植物、浮水挺水植物、立体多层次沉水植物、生态浮岛、根系过水的陆生植物、挺水植物、立体多层次沉水植物和生态浮岛多真结构的混合结合，并根据需要选择多个净化单元进行组合，其中根系过水的陆生植物区段选择喜水根系发达的多年生草本和木本植物，浮水植物区段水深在0.5m以内，挺水植物区水深控制在1-1.5m之间，沉水植物区段水深控制在1.5-2.5m之间，各调控单元之间设置排水管，在本级调控单元需要干池清理底泥时打开排水管将区段内水自流排除，可有效清理底泥污染物，达到更好的净化效果。

5.根据权利要求4所述的城市及周边高潜水位采煤沉陷区景观水体调控及生态净化方法，特征在于所述根系过水的陆生植物区选用耐水且根系发达的低矮草本植物、灌木或乔木，如紫穗槐、怪柳和落羽杉，具体可根据场地大小和景观需要来搭配选择种植，本区段地下为1.5-2m深度的多孔砖铺设，孔隙中为砂子、砾石、多孔活性炭颗粒构成的混合基质层；

所述浮水挺水植物区选用生长周期长、根系发达同时具有良好景观效果的植物组合，如：千屈菜、水葱、菖蒲、睡莲、凤眼莲、芦苇、灯芯草、芦竹等，本区段为了尽可能增加植物根系净化水质的作用，使浮水植物区水深控制在1m以内，挺水植物区水深控制在1-1.5m以内；

所述立体多层次沉水植物生态浮岛种植区，为了使本区段净化水质作用最大化，在水下立体种植沉水植物，沉水植物以密齿苦草、金鱼藻和狐尾藻为主，根据沉水植物生长习性，此区段水深控制在1.5-2.5m以内，沉水植物种植在倾斜放置的基层上，基层为PVC框架外包裹细密纱网，内部填充多孔陶粒，陶粒内填充营养土基质，同一区段内可放置多个倾斜基层，使水体内各深度均布满沉水植物，形成立体净化网络。多层基层结构可根据太阳角度调整角度，使沉水植物获得足够生长的阳光，同时在沉水区水体表面放置适度生态浮岛，生态浮岛选用有观赏效果同时生长迅速的植物，如黄菖蒲、梭鱼草、鸢尾。

6.根据权利要求1所述的城市及周边高潜水位采煤沉陷区景观水体调控及生态净化方法，特征在于污染物清理方法为：在水体梯级调控池中并联设置冗余的同级调控区段，在每一调控区段两端设计水闸使同级调控区段中的任一一个调控单元可以随时进行干池清理底泥和曝晒除菌，在任一区段准备进行干池清理时，关闭上游节制闸，同时打开下游节制闸和同级区段地下排水管，将区段内水排尽，由于调控区段上游至下游自带高差，待清理区段水体将很快排尽，同时使用多个并联设置的调控单元，部分区段的干池清理工作将不会影响总水系的水体净化和水体循环系统。

7.根据权利要求1所述的城市及周边高潜水位采煤沉陷区景观水体调控及生态净化方法，特征在于富营养化大水体治理方法为：构建由植被缓冲带、生态浮岛和水下森林组成的立体式水体生态修复和防护体系，包括以下几个子部分：

①植被缓冲带：在河岸带和湖滨岸带设置一定宽度的具有浓密植被的缓冲带，最大限度的截留、降解和吸附地表径流中的泥沙、氮磷等营养物质以及农药等污染物，从源头开始设置面源污染的“天然屏障”。其中植物种类的选择标准是选择具有良好污染控制效果的本土植物。本部分在区域小流域河岸带和湖滨岸带设置，达到初步缓冲过滤净化的作用。

②水下森林：即在水下形成以沉水植物繁衍的水草群落，选择一年四季均能在水下生长的苦草种群，利用定向培育技术使该种群在水下形成优势种群，限制其它沉水植物入侵，当该种群在河内形成巨大的生物量时会产生较高的净水效果，茂密的水草叶片起到软挡墙作用，无论水浪，底栖鱼类均无法扰动底泥，水下森林形成的自然生物隔离层能有效扼制底泥营养物质向水体中扩散，同时水草叶片会形成生物膜结构能不断絮凝降解水体中的悬浮颗粒物质，无数叶片小生境功效会产生巨大的生态效应，使河水呈现清澈见底的景观效果；

所述的水下森林构建的基本要素包括：(ⅰ)水体透明度在60-80cm是最佳种植光照度；(ⅱ)根据水体的透光程度选择水草的种植深度，使用的水草生长高仅在70cm左右，如果水体透明度在80cm它就能在1.5m水深地型栽种，如果水体透明度在1.2m水体透明度则在2m左右栽种，本设计中的密齿水草种植在倾斜基质层上，可根据太阳角度调整角度，同时可自由调节深度，满足不同水深和水质对水草生长的限制；(ⅲ)缓流速有利于沉水植物水质净化，种植期间水流要静流状态(ⅳ)禁养食草鱼类(ⅴ)投放净滤水生动物如河蚌、蜗牛滤食水体动物不仅能净滤水体中悬浮颗粒，还能清除水草表面吸附的各类杂质，它是水下森林生态系统的重要环节。

8.根据权利要求1所述的城市及周边高潜水位采煤沉陷区景观水体调控及生态净化方法，特征在于所述风力调节型浮藻收集围网为：在主导风向下风向设置蓝藻收集围网，蓝藻收集围网为风力调节型浮藻收集围网，围网上方设有浮力带，并间隔设置有风力捕集器，风力捕集器下方通过配重杆与围网连接，在风向有利于收集蓝藻等藻类时使收集围网入口一测围网高度低于水面，而在风向不利于收集围网收集藻类时高于水面，从而使藻类只进不出，收集围网根据湖泊结构设置在一侧湖边、湖中心等任何有利于收集藻类的地方，本部分放置在大水体区域中使用，将风力捕集器调整在主导风向的下风向，当风吹来时，进藻一侧收集围网受到风力影响发生倾斜，此时收集围网低于水面，将藻类收入收集围网，而另一侧收集围网则高度高于水面，使藻类只进不出，实现不断收集的作用。