CN115231779A - 一种淤积型湖泊生态修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种淤积型湖泊生态修复方法，步骤是：A、勘测规划：勘测淤泥厚度、面积和污染性质，确定淤泥和污染空间分布，调查水生植物分布范围，根据勘测结果规划清淤范围和深度；B、生态清淤：为减少施工对湖泊生态环境的干扰，采用水下清淤方法，使用环保清淤设备将淤泥通过管道或驳船运送至造岛区域；C、生态造岛：其构建是：(1)建造围堤；(2)生态截污；(3)淤泥吹填；D、生态重建：对岛屿的陆地区域、季节淹水水域和永久淹水水域进行生态重建。方法易行，操作简便，克服了现有技术的不足之处，彻底解决了湖泊底泥淤积污染的问题，同时恢复了湖泊生态结构和功能。
Description
技术领域
本发明涉及湖泊生态修复技术领域，更具体涉及一种淤积型湖泊生态修复方法。
背景技术
受人类活动影响，大量污染物进入湖泊，沉积在水底，导致湖泊淤积和污染程度越来越严重。污染底泥淤积一方面抬升湖床，导致湖水变浅，降低湖泊调蓄能力；另一方面成为湖泊内源污染，向水体释放污染物，且湖水变浅后，底泥容易被风浪扰动，污染物容易释放。传统的湖泊污染修复方法主要分为两类。一是通过化学和生物药剂调控水质，但是治标不治本，导致湖泊水质反复。二是通过清淤彻底清除内源污染，需将底泥运输至底泥处理场地进行处理，工程量大，对空闲土地的需求量大，且处理底泥时需要添加泥水分离剂、固化剂等药剂，容易产生二次污染。此外，很多城市湖泊生态结构和功能遭到严重破坏，野生动植物栖息地缺乏，生物多样性下降，水体净化能力不足。目前针对湖泊修复，缺乏简单、高效、经济可行，且兼顾湿地生物多样性保育功能恢复的方法。
发明内容
以解决上述背景技术中提出的目前淤积型湖泊生态修复的问题，传统的生态修复方法由于缺乏针对性，往往不能解决湖泊生态现有的问题，达不到恢复水体自净能力，维持湖泊生态功能的作用的问题，本发明的目的是在于提供了一种淤积型湖泊生态修复方法，方法易行，操作简单，彻底解决了湖泊底泥淤积污染的问题，同时恢复了湖泊生态的结构和功能。
为了实现上述的目的，本发明通过以下技术方案实现：
本发明构思是：本发明包括勘测规划、生态清淤、生态造岛和生态重建四个方面。
一种淤积型湖泊生态修复方法，其步骤是：
1.勘测规划：首先勘测淤泥厚度、面积和污染性质。间隔50-100米网格状布点、测量和采样分析。根据插值法(本领域技术人员熟悉)，确定淤泥和污染的空间分布。调查水生植物分布范围。根据勘测结果规划清淤范围和深度，存在水生植物的区域一般不进行清淤。参考清淤范围、深度和有关生态规划，将成本纳入主要考量因素之一，确定新建岛屿的位置、面积和高度。
2.生态清淤：为减少施工对湖泊生态环境的干扰，采用水下清淤方法(本领域技术人员熟悉)，无需排干水。使用环保清淤设备(现有设备)将淤泥通过管道直接输送至造岛区域，或通过驳船运送至造岛区域。
3.生态造岛：其构建步骤是：
(1)建造围堤：用环保挖泥船(现在设备)挖取淤泥；用叠螺机(现在设备)将淤泥脱水；用生态环保材料制作的生态植生袋(本领域技术人员熟悉)将脱水后的淤泥装袋，并运往拟建岛屿周边做围堤。
开始时，围堤高于水面0.5－1.0m，后期根据拟建岛屿的高度逐渐增高，与拟建岛屿的高度相适应；表层的生态植生袋中混进芦苇、南荻、菖蒲、菰等根系发达的湿地植物的根芽。
(2)生态截污：
a、过滤围网：利用不同空隙的围网对水中各种粒径的悬浮物分层拦截、过滤，促进悬浮物的沉降。所述的围网上有网浮，下有网坠，可以根据吹填口和出水口的位置变化来移动位置。进一步的，根据吹填口至出水口的方向，布设多层围网(3－6)，各层围网的网孔由大(20目)至小(150目)。
b、生态浮床：
利用生态浮床拦截悬浮物、促进悬浮物沉降，同时净化水体。生态浮床可移动，根据实际情况移动生态浮床位置。多个(5－40个)生态浮床首尾依次连接，形成一条拦截带。
所述生态浮床的构建方法：利用管状漂浮物组建一个漂浮框，框内张悬一张立方网，所述立方网的上层四条边固定在所述漂浮框的四条边，所述立方网下层的四个角坠上重物；进一步的，将水生植物均匀播散在网上，随着植物生长，植物体缠绕在网上；优选的植物为绿狐尾藻、铜钱草其中的一种或二种组合。
(3)淤泥吹填：
从离岛屿较近的位置开始吹填；当距离较远，直接吹填无法完成或成本较高时，采用驳船将淤泥输送至造岛区域，进行二次吹填。当岛屿出露水面后，根据岛屿的设计高度，逐渐加高、加固围堤。
进一步的，将芦苇和南荻植株抛进围堤内，芦苇和南荻易成活，茎秆上含有大量芽体，易扩繁，固定土壤效果好。
进一步的，将远处的淤泥脱水后，直接运送至岛上堆放、处置。
4、生态重建：
生态岛屿包括陆地区域、季节淹水水域和永久淹水水域，为不同类型的动植物提供栖息生境。其重建过程是：
(1)在陆地区域种植木本植物为主，搭配湿生草本植物，优选的，种植杨树、柳树、水杉、苔草其中的一种或二至四种的组合；
(2)在季节淹水水域种植挺水植物，优选的，种植芦苇、南荻、香蒲、菖蒲其中的一种或二至四种的组合；
(3)在永久淹水水域种植沉水植物，优选的，种植苦草、黑藻、马来眼子菜、菱角其中的一种或二至四种的组合；投放田螺和小型鱼虾。
(4)人与机械难以达到的区域，采用无人机播撒植物种子、芽苗等繁殖体。
本发明中的勘测规划步骤解决了在什么区域清淤和造岛的技术问题；生态清淤步骤解决了清淤过程中污染防控的技术问题；生态造岛步骤解决了造岛过程中污染防控的技术问题；生态重建步骤解决了分区规划和物种选择的技术问题。
上述四个步骤，环环相扣，最关键的是步骤3生态造岛和步骤4生态重建。步骤3生态造岛的技术效果是通过过滤围网和生态浮床的生态截污措施，以及投放芦苇和南荻繁殖体快速形成植被，固定土壤，大幅减少淤泥吹填产生的污染。步骤4生态重建的技术效果是通过对岛屿不同高程区域的群落重建，快速形成适宜的野生动物生境，外围树木、芦苇等高杆植物能够遮蔽外部干扰，内部湿地系统为野生动物提供安静的栖息、觅食场所和食物来源，生态系统结构和功能更加稳定和完善。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过生态清淤清除湖泊内源污染，同时将淤泥堆积成岛屿并进行生态重建，既治理了湖泊淤积污染，又提升了生态功能。本发明方法简单，效率高，无需淤泥处置场地；所采用的过滤围网和生态浮床，能随水位上下波动，兼具环保和生态功能的同时又不影响水体景观，为风浪较大的湖泊的水体生态修复提供了丰富的实施经验。同时在修复过程中使用的材料生态环保，无药剂添加；短时间内有效地解决了湖泊淤积污染的问题，修复效果好，在治理湖泊的同时，也改善了野生动物生境，提升了景观和生态功能。
具体实施方式
实施例1:
一种淤积型湖泊生态修复方法，其步骤是：
1.勘测规划：首先勘测淤泥厚度、面积和污染性质。间隔50或60或70或80或90或100米网格状布点，测量淤泥厚度。根据插值法(本领域人员均知)，确定淤泥空间分布。调查水生植物分布范围。根据勘测结果规划清淤范围和深度，存在水生植物的区域一般不进行清淤。参考清淤范围、深度和有关生态规划，将成本纳入主要考量因素，确定新建岛屿的位置、面积和高度。
2.生态清淤：为减少对湖泊生态环境的干扰，无需排干水，采用绞吸式环保清淤设备将淤泥通过管道直接输送至造岛区域，或通过驳船运送至造岛区域。
3.生态造岛：其构建步骤是：
(1)建造围堤：
用环保挖泥船挖取淤泥，用叠螺机(现有设备)将淤泥脱水；采用生态环保材料制作的袋子(本领域人员均知)将脱水后的淤泥装袋，并运往拟建岛屿周边做围堤。
开始时，围堤高于水面0.5或0.8或1.0m，后期根据拟建岛屿的高度逐渐增高，与拟建岛屿的高度相适应，水面以下的生态植生袋中混进芦苇、南荻等根系发达的湿地植物的根芽。
(2)生态截污：
A、过滤围网
利用不同空隙的围网对水中各种粒径的悬浮物分层拦截、过滤，促进悬浮物的沉降。所述的围网上有网浮，下有网坠，可以根据吹填口和出水口的位置变化来移动位置。进一步的，根据吹填口至出水口的方向，布设多层围网(3－6)，各层围网的网孔由大(20目)至小(150目)。
B、生态浮床：
利用生态浮床拦截悬浮物、促进悬浮物沉降，同时净化水体。生态浮床可移动，根据实际情况移动生态浮床位置。多个(5或10或20或30或40)生态浮床首尾依次连接，形成一条拦截带。
所述生态浮床的构建方法：利用管状漂浮物组建一个漂浮框，框内张悬一张立方网，所述立方网的上层四条边固定在所述漂浮框的四条边，所述立方网下层的四个角坠上重物；进一步的，将水生植物均匀播散在网上，随着植物生长，植物体缠绕在网上；所述的水生植物为绿狐尾藻和铜钱草中的一种或两种任意组合。
(3)淤泥吹填：
从离岛屿较近的位置开始吹填；当距离较远，直接吹填无法完成或成本较高时，采用驳船将淤泥输送至造岛区域，进行二次吹填。当岛屿出露水面后，根据岛屿的设计高度，逐渐加高加固围堤。
进一步的，将芦苇和南荻植株抛进围堤内，芦苇和南荻易成活，茎秆上含有大量芽体，易扩繁，固定土壤效果好。
进一步的，将远处的淤泥脱水后，直接运送至岛上堆放、处置。
4、生态重建：
生态岛屿包括陆地区域、季节淹水水域和永久淹水水域，为不同类型的动植物提供栖息生境。其重建过程是：
(1)在陆地区域种植木本植物为主，搭配湿生草本植物，优选的，种植杨树、柳树、水杉、苔草其中的一种或二至四种的组合；
(2)在季节淹水水域种植挺水植物，优选的，种植芦苇、南荻、香蒲、菖蒲其中的一种或二至四种的任意组合；
(3)在永久淹水水域种植沉水植物，优选的，种植苦草、黑藻、马来眼子菜、菱角其中的一种或二至四种的组合；投放田螺和小型鱼虾，恢复生态系统完整性。
(4)人与机械难以达到的区域，采用无人机播撒植物种子、芽苗等繁殖体。
通过上述具体技术措施，在最低干扰程度下，湖泊内源污染物淤泥被清除，湖泊深度增加，水质从劣Ⅴ类提升至Ⅲ类并能够长期保持，淤泥堆积成的岛屿植被快速形成，外围树木、芦苇等高杆植物能够遮蔽外部干扰，内部湿地系统为野生动物提供安静的栖息、觅食场所和食物来源，成为鸟类等野生动物的适宜栖息地，水鸟种类增加8种，湖泊景观明显改善，生态功能显著提升。
Claims (2)
1.一种淤积型湖泊生态修复方法，其特征在于，其步骤是：
A、勘测规划：首先勘测淤泥厚度、面积和污染性质，间隔50-100米网格状布点，根据插值法，确定淤泥和污染空间分布，调查水生植物分布范围，根据勘测结果规划清淤范围和深度；
B、生态清淤：为减少施工对湖泊生态环境的干扰，采用水下清淤方法，无需排干水，使用环保清淤设备将淤泥通过管道直接输送至造岛区域，或通过驳船运送至造岛区域；
C、生态造岛：其构建步骤是：
(1)建造围堤：用环保挖泥船挖取淤泥，用叠螺机将淤泥脱水，将脱水后的淤泥装袋，并运往拟建岛屿周边做围堤；
开始时，围堤高于水面0.5-1.0m，后期根据拟建岛屿的高度逐渐增高，与拟建岛屿的高度相适应，表层的生态植生袋中混进芦苇、南荻、菖蒲、菰根系发达的湿地植物的根芽；
(2)生态截污：
a、过滤围网：利用不同空隙的围网对水中各种粒径的悬浮物分层拦截、过滤，促进悬浮物的沉降，所述的围网上有网浮，下有网坠，根据吹填口和出水口的位置变化来移动位置，根据吹填口至出水口的方向，布设围网，各层围网的网孔由大至小；
b、生态浮床：
利用生态浮床拦截悬浮物、促进悬浮物沉降，同时净化水体，生态浮床移动，根据实际情况移动生态浮床位置；5－40个生态浮床首尾依次连接，形成一条拦截带；
(3)淤泥吹填：
从离岛屿较近的位置开始吹填；当距离较远，直接吹填无法完成或成本较高时，采用驳船将淤泥输送至造岛区域，进行二次吹填，当岛屿出露水面后，根据岛屿的设计高度，逐渐加高、加固围堤，将芦苇和南荻植株抛进围堤内，芦苇和南荻易成活，茎秆上含有大量芽体，易扩繁，固定土壤；将远处的淤泥脱水后，直接运送至岛上堆放、处置；
D、生态重建：
生态岛屿包括陆地区域、季节淹水水域和永久淹水水域，为不同类型的动植物提供栖息生境，其重建过程是：
(1)在陆地区域种植木本植物，搭配湿生草本植物，种植杨树、柳树、水杉、苔草其中的一种或二至四种的组合；
(2)在季节淹水水域种植挺水植物，种植芦苇、南荻、香蒲、菖蒲其中的一种或二至四种的组合；
(3)在永久淹水水域种植沉水植物，种植苦草、黑藻、马来眼子菜、菱角其中的一种或二至四种的组合；投放田螺和小型鱼虾，恢复生态系统完整性；
(4)人与机械难以达到的区域，采用无人机播撒植物种子、芽苗繁殖体。
2.根据权利要求1所述的一种淤积型湖泊生态修复方法，其特征在于：所述生态浮床的构建，利用管状漂浮物组建一个漂浮框，框内张悬一张立方网，所述立方网的上层四条边固定在所述漂浮框的四条边，所述立方网下层的四个角坠上重物；将水生植物均匀播散在网上，随着植物生长，植物体缠绕在网上；植物为绿狐尾藻、铜钱草其中的一种或二种任意组合。
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