CN115650443A - 一种河道生态修复形成水下森林系统的构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种河道生态修复形成水下森林系统的构建方法。本发明通过事先对施工现场水质进行检测，利于后序沉水植物的生长，通过沉水植物以叉子种植法为主，并结合食藻虫的引入以及消浪设施的建立，为植株净化水质打下良好的基础，通过微地形构建、植物分区、选取种植植株种类，为植株提供了适合的自然生环境，并由浅至深分为挺水植物区、高温季沉水植物区和低温季沉水植物区，使得在冬季水体中仍有植株存活，该系统能在四季发挥净化水体的作用，避免水华爆发，减少水体的富营养化，通过选择耐寒小黑藻、矮生耐寒苦草、龙须眼子菜、竹叶眼子菜、苦草、小茨藻和狐尾藻进行种植，使得该系统能在秋冬季净化水质的同时仍具有观赏价值。

Description

一种河道生态修复形成水下森林系统的构建方法

技术领域

本发明具体为一种河道生态修复形成水下森林系统的构建方法。

背景技术

随着城镇化快速发展，城市河道受生活污水排放、面源污染等因素影响，易富营养化，存在水华爆发的危险，而且由于悬浮颗粒污染物的沉降，经过长年积累，底泥富营养化物质也会逐年增长，如不加以控制会加剧水体的富营养化。

专利CN110422931A公布了一种河道生态修复系统施工方法，通过根据水体条件，采用不同的水生植物种植方法，有容器种植法、抛掷种植法及叉子种植法等，可克服不利生长因素，提高成活率、缩短工期，通过引入适量食藻虫，增强水体透水度，保证沉水植物有充足的光照，提高沉水植物成活率；通过设置消浪，减少水浪冲击，通过整治水体底部地形，为水生动植物、微生物提供生存环境，构建水下森林生物链和生态系统，修复底泥和净化水质。对沉水植物进行分区，既有高温季植物，也有低温季植物，保证四季均衡的净水能力。

但是上述河道生态修复系统在进行水体净化时，仍然存在以下问题：

1、仅通过不同的种植方法种植不同的沉水植物，实现植株的健康快速生长，水体中的干扰仍然存在，见效甚微；

2、仅通过引入食藻虫为植株提供充足的光照以及设置消浪钵消除水浪对植株的影响，防护保护不周，不全面；

3、水体内部植株生长受到外界影响较大，水体易富营养化，质量稳定；

同时目前的生态修复系统仅仅是通过是利用大型挺水植物的污水净化功能进行水体净化，但大部分挺水植物在冬季很难生存、景观效果差；且挺水植物并不能很好地净化底泥，在冬季时会发生水华爆发，水体的富营养化，底泥不断释放污染物，水质较差、不稳定。

因此，发明一种河道生态修复形成水下森林系统的构建方法来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种河道生态修复形成水下森林系统的构建方法，通过事先对施工现场水质进行检测，利于后序沉水植物的生长，通过沉水植物以叉子种植法为主，抛掷法以及容器种植法为辅的方式进行种植优化，并结合食藻虫的引入以及消浪设施的建立，为植株净化水质打下良好的基础，通过微地形构建、植物分区、选取种植植株种类，为植株提供了适合的自然生环境，并由浅至深分为挺水植物区、高温季沉水植物区和低温季沉水植物区，使得在冬季水体中仍有植株存活，该系统能在四季发挥净化水体的作用，避免水华爆发，减少水体的富营养化，通过选择耐寒小黑藻、矮生耐寒苦草和龙须眼子菜进行种植，且使得该系统能在秋冬季净化水质，而高温季沉水植物，竹叶眼子菜、苦草、小茨藻和狐尾藻，则使该系统在冬季仍具有观赏价值，以解决技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种河道生态修复形成水下森林系统的构建方法，包括以下步骤：

步骤(A)、施工准备：对是施工现场水质、流速、植物、底泥进行调查，并整理现场，具体过程如下：

(A1)、检测水质透明度、PH值以及流速，切断现有污染源；

(A2)、调查水体中植物的生存季节以及成活情况，更换为生长良好的乡土沉水植物；

(A3)、取出水体底泥进行实验分析，检测底泥污染成分和污染浓度，针对性地选择沉水植物进行底泥改良；

(A4)、清除水体中生长杂乱的挺水植物、泛滥的杂草以及表面垃圾，控制水体中的鱼类数量；

步骤(B)、软围隔设置：在施工区域外侧设置软围隔，具体过程如下：

(B1)、在石笼网内密实均匀的填充碎石粒，放置在河底相应位置；

(B2)、将多个钢管用隔离网连接，等间距打入底泥中，且钢管顶部不露出水面；

(B3)、在钢管顶端安装铁环，与隔离网之间用尼龙扎带固定；

(B4)、隔离网上端拉直，采用浮球或漂浮管穿线，使隔离网顶部漂浮于水面；

步骤(C)、底质改良活化：对水体中底泥进行改良优化，为水生植物生长提供条件，具体过程如下：

(C1)、选用中草药无毒型消毒剂，均匀的喷洒在整个河道底部；

(C2)、清除底泥有害物质，增加底泥营养物质；

步骤(D)、投加食藻虫：采用充氧袋式的方式直接在水体中分2-4次投放食藻虫；

步骤(E)、微地形构建：将底泥、细砂、客土及泥炭按照质量比5：1：3：1混合均匀进行制作微地形土壤，采用可降解土工装袋包裹后置于河底，利用微地形土壤构建谷、壑、丘和峰形，形成适合植物生长的自然生境；

步骤(F)、沉水植物种植：确定种植范围、进行植物分区以及选取种植种类，进行插秧作业，具体过程如下：

(F1)、通过水域放样定位桩确定种植范围，且随着种植进程的推进，及时清理已种植区域内的定位桩；

(F2)、采用钢制立尺进行水体深度丈量，在相应深度刻度处拉线，确定标高面，由浅至深分为挺水植物区、高温季沉水植物区和低温季沉水植物区，且可增加浮水植物；

(F3)、挺水植物选择芦苇、红蓼、黄菖蒲、水葱或荷花；

高温季沉水植物选择竹叶眼子菜、苦草、小茨藻和狐尾藻，并按竹叶眼子菜：苦草：小茨藻：狐尾藻＝2:2:1:4进行种植；

低温季沉水植物选择耐寒小黑藻、矮生耐寒苦草和龙须眼子菜，并按耐寒小黑藻：矮生耐寒苦草：龙须眼子菜＝3:6:4进行种植；

(F4)、以叉子种植法为主，抛掷法以及容器种植法为辅；

步骤(G)、水体养护：生长速度过快的沉水植物，长出水面影响景观时，进行人工打捞或机割、及时清除浮出水面的死株、及时去除水体表面的植物及非目的性沉水植物、补植成活率不能达到要求的植株。

优选的，在步骤(A1)中，水质透明度为0.5-1m、ph为4-9，水流速度为v≤0.1m/s，软质底泥厚度不低于10cm，水体深度不大于6m。

优选的，在步骤(B1)中，所述石笼网为6-8cm，碎石粒粒径为20-40mmm；

在步骤(B2)中，所述钢管镀锌设置，直径为50mm，且每两根钢管间距为1m，打入底泥深度为1m；

在步骤(B3)中，所述铁环直径为60mm，隔离网由聚乙烯网片制成。

优选的，在步骤(C2)中，将微生物制剂倒在船只里，使用塑料勺人工均匀泼洒；

所述微生物制剂采用光合细菌、有益放线菌和有益芽胞杆菌的混合微生物菌群进行含碳有机物、含磷和硫物质的分解，硝化细菌和脱氮菌混合微生物菌群进行含氮物质的分解。

优选的，在步骤(D)中，食藻虫的运输方式为充氧包装运输，且沉水植物种植前、沉水植物种植中以及沉水植物种植后均可投放。

优选的，在步骤(E)中，所述细砂粒径为5-10mm，客土为卵石或岩石，且粒径为5-50cm。

优选的，在步骤(F)中，沉水植物覆盖率不低于河流面积的80％；

在步骤(F2)中，挺水植物区水深为0-50cm、高温季沉水植物水深为50-300cm、低温季沉水植物水深为300-550cm、浮水植物水深为0-100cm；

在步骤(F4)中，选择健康、生长旺盛、根系发达、无病虫害以及带泥量较紧凑的沉水植物，且株高为0.2-0.3m，并采用泡沫箱或边框外包塑料袋打包，空调车进行运输，且种植时，用叉子固定植株的茎部，插入底质3-5cm，将沉水植物的根系或根茎固定于底泥中，且耐寒小黑藻、狐尾藻、眼子菜可直接单从种植，苦草可5-6株捆绑种植。

优选的，在步骤(G)中，根据沉水植物的生长长势，分阶段投放水生动物，以完善该水下森林系统的构建。

优选的，针对相对封闭、水动力不足的河道，设置浮水泵增氧系统提升水体中的溶解氧，增氧系统施工过程具体为：

S1、选取合适位置后，将直径50mm的钢管打入底泥1m深处，并使钢管露出水面25-30cm；

S2、在钢管顶端通过螺栓固定安装浮水泵；

S3、接电试运行，观察水花水花是否均匀。

优选的，针对风浪大的水域，通过消浪钵设置消浪带，消除风浪对底质的影响，具体过程如下：

K1、采用玻璃钢或混泥土制成钵体；

K2、在钵体内部填充砾石、碎石，土壤煤渣混合层以及卵石，制成钵壁，且钵壁按固定角度开设水流交换孔；

K3、在钵壁上种植挺水植物，制成消浪钵；

K4、沿着水体边界进行双排布置，多个消浪钵浮在水中，连接为整体，形成消浪带，且消浪带距离水体边界为5-15m。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明通过事先对施工现场水质进行检测，调控水质透明度、PH值以及水流速度，控制后续水质对沉水植物的生长影响，并控制杂鱼的数量，避免野生杂鱼过量摄食水草，从而保证种植的沉水植物正常生长，通过沉水植物以叉子种植法为主，抛掷法以及容器种植法为辅的方式进行种植优化，克服不利生长因素，提高植株的存活率，并以此种植方式，结合食藻虫的引入以及消浪设施的建立，为种植的植物提供充足的光照以及抵销过大的水浪，同时配以钢管以间隔1m，打入底泥深度1m的排列设置，为水体构建成一个具有防护外界干扰的软围隔，减少水体受到漂浮杂物的影响，使种植的植株在底质改良活化的水体中，有充足的光照、水浪冲击较少、漂浮物影响较小、水质透明易观察、PH值适中、水流速度适当、杂鱼数量适当等各种有益种植及生长因素，从而便于植株的生长，存活率较高，工期较短，为植株净化水质打下良好的基础；

2、本发明通过微地形构建、植物分区、选取种植植株种类，利用微地形土壤形成的谷、壑、丘和峰形，为植株提供了适合的自然生环境，并在此基础上，由浅至深分为挺水植物区、高温季沉水植物区和低温季沉水植物区，同时低温季沉水植物可在秋冬发挥净化的作用，使得在冬季水体中仍有植株存活，构建了一个水体中的水下森林生态自净系统和生物链，该系统能在四季发挥净化水体的作用，避免因季节的变化导致水质出现明显波动，进而有效净化底泥中的污染物，改善底泥的生态条件，避免水华爆发，减少水体的富营养化，保证水体质量的稳定；

3、本发明通过选择健康、生长旺盛、根系发达、无病虫害以及带泥量较紧凑的低温季沉水植物，优先选择耐寒小黑藻、矮生耐寒苦草和龙须眼子菜进行种植，且种植水深控制在300-550cm，使得该系统能在秋冬季净化水质，而高温季沉水植物，竹叶眼子菜、苦草、小茨藻和狐尾藻，则使该系统在冬季仍具有观赏价值。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的流程图；

图2为本发明的水下森林示意图；

图3为本发明的微地形示意图；

图4为本发明的植物分区示意图；

图5为本发明选种的苦草四季生长示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图1对本发明作进一步的详细介绍。

本发明提供一种技术方案：一种河道生态修复形成水下森林系统的构建方法，包括以下步骤：

步骤(A)、施工准备：对是施工现场水质、流速、植物、底泥进行调查，并整理现场，具体过程如下：

(A1)、检测水质透明度、PH值以及流速，而水体的污染源为富营养化，因此应及时切断现有污染源；

(A2)、调查水体中植物的生存季节以及成活情况，更换为生长良好的乡土沉水植物，补充缺少的高温季或低温季植物，分析水体的水下生态系统，找出生态系统缺失或损坏部分，进行有针对性的修复；

(A3)、取出水体底泥进行实验分析，检测底泥污染成分和污染浓度，针对性地选择沉水植物进行底泥改良；

(A4)、清除水体中生长杂乱的挺水植物、泛滥的杂草以及表面垃圾，控制水体中的鱼类数量，防止野生杂鱼过量摄食水草，这样会不易于水草的生长，且杂鱼会搅动底泥，导致底泥上浮，水体变的浑浊，不利于修复；

进一步的，在上述技术方案中，在步骤(A1)中，水质透明度为0.5-1m、ph为4-9，水流速度为v≤0.1m/s，若速度过高应采用消能措施，软质底泥厚度不低于10cm，水体深度不大于6m；

步骤(B)、软围隔设置：在施工区域外侧设置软围隔，减少防止漂浮杂物的影响，具体过程如下：

(B1)、在石笼网内密实均匀的填充碎石粒，放置在河底相应位置；

(B2)、将多个钢管用隔离网连接，等间距打入底泥中，且钢管顶部不露出水面；

(B3)、在钢管顶端安装铁环，与隔离网之间用尼龙扎带固定；

(B4)、隔离网上端拉直，采用浮球或漂浮管穿线，使隔离网顶部漂浮于水面，可用生态浮床代替浮球，从而增加观赏性；

进一步的，在上述技术方案中，在步骤(B1)中，所述石笼网为6-8cm，碎石粒粒径为20-40mmm；

在步骤(B2)中，所述钢管镀锌设置，直径为50mm，且每两根钢管间距为1m，打入底泥深度为1m；

在步骤(C)、底质改良活化：对水体中底泥进行改良优化，为水生植物生长提供条件，具体过程如下：

(C1)、选用中草药无毒型消毒剂，均匀的喷洒在整个河道底部；

(C2)、清除底泥有害物质，增加底泥营养物质，建立有益微生物系统，为食藻虫及沉水植物生长提供基础条件；

进一步的，在上述技术方案中，在步骤(C2)中，将微生物制剂倒在船只里，使用塑料勺人工均匀泼洒；

所述微生物制剂采用光合细菌、有益放线菌和有益芽胞杆菌的混合微生物菌群进行含碳有机物、含磷和硫物质的分解，硝化细菌和脱氮菌混合微生物菌群进行含氮物质的分解；

步骤(D)、投加食藻虫：视水质污染程度而定，采用充氧袋式的方式直接在水体中分2-4次投放食藻虫，且为了在投放过程中，减少食藻虫的机械损伤，采用充氧袋直接入水的投放方式，食藻虫可摄食消化水体藻类，提高水体透明度，保证沉水植物有充足光照，还可与水生植物、微生物共生，形成生态系统、净化底泥；

进一步的，在上述技术方案中，在步骤(D)中，食藻虫的运输方式为充氧包装运输，以保证食藻虫在运输过程中的活性，且沉水植物种植前、沉水植物种植中以及沉水植物种植后均可投放，主要依据水体透明度改善状况；

如图3所示，步骤(E)、微地形构建：将底泥、细砂、客土及泥炭按照质量比5：1：3：1采用卧式搅拌机现场搅拌、混合均匀，制作微地形土壤，采用可降解土工装袋包裹后置于河底，利用微地形土壤构建谷、壑、丘和峰形，形成适合植物生长的自然生境，缓冲水流对植物根茎的冲击、保持土壤，形成适合植物生长的自然生境；

进一步的，在上述技术方案中，在步骤(E)中，所述细砂粒径为5-10mm，客土为卵石或岩石，且粒径为5-50cm；

如图4-5所示，步骤(F)、沉水植物种植：确定种植范围、进行植物分区以及选取种植种类，进行插秧作业，且在作业后进行检查，避免有遗漏的区域，具体过程如下：

(F1)、通过水域放样定位桩确定种植范围，且随着种植进程的推进，及时清理已种植区域内的定位桩，以明确已经完工的部分，留下的定位桩标识尚未施工的部分便于种植，水域放样定位桩具有荧光作用且适用于动水中，用以提示施工人员；

(F2)、采用钢制立尺进行水体深度丈量，在相应深度刻度处拉线，确定标高面，由浅至深分为挺水植物区、高温季沉水植物区和低温季沉水植物区，且可增加浮水植物；

(F3)、挺水植物选择芦苇、红蓼、黄菖蒲、水葱或荷花，观赏价值较高，且具有足够的净化能力；

高温季沉水植物选择竹叶眼子菜、苦草、小茨藻和狐尾藻，并按竹叶眼子菜：苦草：小茨藻：狐尾藻＝2:2:1:4进行种植，形成以狐尾藻为优势种的高温季沉水植物净化体系，净化能力较强，利于水体的净化；

低温季沉水植物选择耐寒小黑藻、矮生耐寒苦草和龙须眼子菜，并按耐寒小黑藻：矮生耐寒苦草：龙须眼子菜＝3:6:4进行种植，形成以矮生耐寒苦草为优势种的低温季沉水植物净化体系，净化能力较强，利于水体的净化；

(F4)、以叉子种植法为主，抛掷法以及容器种植法为辅；

选择健康、生长旺盛、根系发达、无病虫害以及带泥量较紧凑的沉水植物，且株高为0.2-0.3m，并采用泡沫箱或边框外包塑料袋打包，空调车进行运输，且种植时，用叉子固定植株的茎部，插入底质3-5cm，将沉水植物的根系或根茎固定于底泥中，且耐寒小黑藻、狐尾藻、眼子菜可直接单从种植，苦草可5-6株捆绑种植；

进一步的，在上述技术方案中，在步骤(F)中，沉水植物覆盖率不低于河流面积的80％，从而在提高水体的观赏价值的同时，为水体提供足够的净化能力；

在步骤(F2)中，挺水植物区水深为0-50cm、高温季沉水植物水深为50-300cm、低温季沉水植物水深为300-550cm、浮水植物水深为0-100cm；

在步骤(F4)中，选择健康、生长旺盛、根系发达、无病虫害以及带泥量较紧凑的沉水植物，且株高为0.2-0.3m，并采用泡沫箱或边框外包塑料袋打包，空调车进行运输，且种植时，用叉子固定植株的茎部，插入底质3-5cm，将沉水植物的根系或根茎固定于底泥中，且耐寒小黑藻、狐尾藻、眼子菜可直接单从种植，苦草可5-6株捆绑种植；

步骤(G)、水体养护：生长速度过快的沉水植物，长出水面影响景观时，进行人工打捞或机割、及时清除浮出水面的死株、及时去除水体表面的植物及非目的性沉水植物、补植成活率不能达到要求的植株；

进一步的，在上述技术方案中，根据沉水植物的生长长势，分阶段投放水生动物，以完善该水下森林系统的构建；

进一步的，在上述技术方案中，针对相对封闭、水动力不足的河道，设置浮水泵增氧系统提升水体中的溶解氧，增氧系统施工过程具体为：

S1、选取合适位置后，将直径50mm的钢管打入底泥1m深处，并使钢管露出水面25-30cm；

S2、在钢管顶端通过螺栓固定安装浮水泵，防止浮水泵在使用时抖动或发生位移；

S3、接电试运行，观察水花水花是否均匀；

进一步的，在上述技术方案中，针对风浪大的水域，通过消浪钵设置消浪带，消除风浪对底质的影响，具体过程如下：

K1、采用玻璃钢或混泥土制成钵体；

K2、在钵体内部填充砾石、碎石，土壤煤渣混合层以及卵石，制成钵壁，作为挺水植物的生长载体，且钵壁按固定角度开设水流交换孔；

K3、在钵壁上种植挺水植物，制成消浪钵；

K4、沿着水体边界进行双排布置，多个消浪钵浮在水中，连接为整体，形成消浪带，且消浪带距离水体边界为5-15m，用于改变种植水域的流速、流向，同时减小风浪，消除风浪对施工种植的影响。

效益分析

经济效益：水生植物抛掷法、叉子法、容器法等技术的使用，可以满足不同水体环境的施工，且安全、可靠、高效，明显缩短工期和缩短苗木的待种期，可提高苗木的成活率，利用消浪钵设置消浪带，可有效阻止风浪对种植的沉水植物的影响，提高成活率，水域放样技术的使用，提高放样的精确性和正确掌握种植进度和种植范围，完工后，沉水植物可发挥吸附、消化水体营养、促淤等功能。

生态效益：引入食藻虫，进行地形整治，植物分区及搭配沉水植物，投放水生动物，构建水体中的水下森林生态自净系统和生物链，能够净化水体、底泥，改善生态条件，水生态系统净化能力稳定，循环系统完整，生态效益显著。

社会效益：设置了高温季和低温季沉水植物，能够在四季发挥净化水体的作用，避免因季节的变化导致水体水质出现明显波动，通过合理配置和施工打造优美的“水下森林”与水面景观，为水体作为休闲娱乐场所提供一种水草悠悠、游鱼嬉戏的生态健康环。

应用实例

一、亳州市南部新区公园及水系环境治理工程位于亳州市经济开发区，由江苏山水环境建设集团股份有限公司施工。水系治理面积为5.6万平方米，为城市河道治理。水系整治采用了河道生态修复“水下森林”系统构建施工工法。采用抛掷种植法、叉子种植法、容器种植法等种植沉水植物，利用消浪钵阻止风浪影响，水域放样精确掌握范围和进度，提高植物成活率，保证施工安全、可靠、高效。完工后，沉水植物可充分发挥吸附、消化水体营养、促淤等功能。总计为业主节约材料、工期及措施成本200万元左右，同时提高企业利润50万元；

通过植物分区及搭配沉水植物，构建水体中的水下森林生态自净系统和生物链，能够净化水体、底泥，改善生态条件。通过合理配置和施工打造优美的“水下森林”与水面景观，为水体作为休闲娱乐场所提供一种水草悠悠、游鱼嬉戏的生态健康环境。经济效益、生态效益和社会效益显著。

二、铅山县文化中心景观工程工程

铅山县文化中心景观工程位于江西上饶，由江苏山水环境建设集团股份有限公司施工。采用了河道生态修复“水下森林”系统构建施工工法。采用抛掷种植法、叉子种植法、容器种植法等种植沉水植物，利用消浪钵阻止风浪影响，水域放样精确掌握范围和进度，提高植物成活率，保证施工安全、可靠、高效。完工后，沉水植物可充分发挥吸附、消化水体营养、促淤等功能。总计为业主节约材料、工期及措施成本90万元左右，同时提高企业利润10万元；

通过引入食藻虫、地形整治及水生动植物，构建水下森林生态自净系统和生物链以净化水体、底泥，净化能力稳定，循环系统完整。设置了高温季和低温季沉水植物，能够在四季发挥净化水体的作用，避免因季节的变化导致水体水质出现明显波动。经济效益、生态效益和社会效益显著。

综上所述，本发明通过事先对施工现场水质进行检测，调控水质透明度、PH值以及水流速度，控制后续水质对沉水植物的生长影响，从而保证沉水植物的正常生长，通过沉水植物以叉子种植法为主，抛掷法以及容器种植法为辅的方式进行种植优化，克服不利生长因素，提高植株的存活率，并以此种植方式，结合食藻虫的引入以及消浪设施的建立，使整个种植过程中，水体区域划分明显，种植的植物有充足的光照，减少水浪的冲击，从而便于植株的生长，存活率较高，缩短工期，为植株净化水质打下良好的基础，通过微地形构建、植物分区、选取种植植株种类，利用微地形土壤形成的谷、壑、丘和峰形，为植株提供了适合的自然生环境，并在此基础上，由浅至深分为挺水植物区、高温季沉水植物区和低温季沉水植物区，同时低温季沉水植物可在秋冬发挥净化的作用，使得在冬季水体中仍有植株存活，构建了一个如图2所示的水体中的水下森林生态自净系统和生物链，该系统能在四季发挥净化水体的作用，避免因季节的变化导致水质出现明显波动，进而有效净化底泥中的污染物，改善底泥的生态条件，避免水华爆发，减少水体的富营养化，通过选择健康、生长旺盛、根系发达、无病虫害以及带泥量较紧凑的低温季沉水植物，优先选择耐寒小黑藻、矮生耐寒苦草和龙须眼子菜进行种植，且种植水深控制在300-550cm，使得该系统能在秋冬季净化水质，而高温季沉水植物，竹叶眼子菜、苦草、小茨藻和狐尾藻，则使该系统在冬季仍具有观赏价值。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种河道生态修复形成水下森林系统的构建方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤(A)、施工准备：对是施工现场水质、流速、植物、底泥进行调查，并整理现场，具体过程如下：

(A1)、检测水质透明度、PH值以及流速，切断现有污染源；

(A2)、调查水体中植物的生存季节以及成活情况，更换为生长良好的乡土沉水植物；

(A3)、取出水体底泥进行实验分析，检测底泥污染成分和污染浓度，针对性地选择沉水植物进行底泥改良；

(A4)、清除水体中生长杂乱的挺水植物、泛滥的杂草以及表面垃圾，控制水体中的鱼类数量；

步骤(B)、软围隔设置：在施工区域外侧设置软围隔，具体过程如下：

(B1)、在石笼网内密实均匀的填充碎石粒，放置在河底相应位置；

(B2)、将多个钢管用隔离网连接，等间距打入底泥中，且钢管顶部不露出水面；

(B3)、在钢管顶端安装铁环，与隔离网之间用尼龙扎带固定；

(B4)、隔离网上端拉直，采用浮球或漂浮管穿线，使隔离网顶部漂浮于水面；

步骤(C)、底质改良活化：对水体中底泥进行改良优化，为水生植物生长提供条件，具体过程如下：

(C1)、选用中草药无毒型消毒剂，均匀的喷洒在整个河道底部；

(C2)、清除底泥有害物质，增加底泥营养物质；

步骤(D)、投加食藻虫：采用充氧袋式的方式直接在水体中分2-4次投放食藻虫；

步骤(E)、微地形构建：将底泥、细砂、客土及泥炭按照质量比5：1：3：1混合均匀进行制作微地形土壤，采用可降解土工装袋包裹后置于河底，利用微地形土壤构建谷、壑、丘和峰形，形成适合植物生长的自然生境；

步骤(F)、沉水植物种植：确定种植范围、进行植物分区以及选取种植种类，进行插秧作业，具体过程如下：

(F1)、通过水域放样定位桩确定种植范围，且随着种植进程的推进，及时清理已种植区域内的定位桩；

(F2)、采用钢制立尺进行水体深度丈量，在相应深度刻度处拉线，确定标高面，由浅至深分为挺水植物区、高温季沉水植物区和低温季沉水植物区，且可增加浮水植物；

(F3)、挺水植物选择芦苇、红蓼、黄菖蒲、水葱或荷花；

高温季沉水植物选择竹叶眼子菜、苦草、小茨藻和狐尾藻，并按竹叶眼子菜：苦草：小茨藻：狐尾藻＝2:2:1:4进行种植；

低温季沉水植物选择耐寒小黑藻、矮生耐寒苦草和龙须眼子菜，并按耐寒小黑藻：矮生耐寒苦草：龙须眼子菜＝3:6:4进行种植；

(F4)、以叉子种植法为主，抛掷法以及容器种植法为辅；

步骤(G)、水体养护：生长速度过快的沉水植物，长出水面影响景观时，进行人工打捞或机割、及时清除浮出水面的死株、及时去除水体表面的植物及非目的性沉水植物、补植成活率不能达到要求的植株。

2.根据权利要求1所述的一种河道生态修复形成水下森林系统的构建方法，其特征在于：步骤(A1)中，水质透明度为0.5-1m、ph为4-9，水流速度为v≤0.1m/s，软质底泥厚度不低于10cm，水体深度不大于6m。

3.根据权利要求1所述的一种河道生态修复形成水下森林系统的构建方法，其特征在于：在步骤(B1)中，所述石笼网为6-8cm，碎石粒粒径为20-40mmm；

在步骤(B2)中，所述钢管镀锌设置，直径为50mm，且每两根钢管间距为1m，打入底泥深度为1m；

在步骤(B3)中，所述铁环直径为60mm，隔离网由聚乙烯网片制成。

4.根据权利要求1所述的一种河道生态修复形成水下森林系统的构建方法，其特征在于：在步骤(C2)中，将微生物制剂倒在船只里，使用塑料勺人工均匀泼洒；

所述微生物制剂采用光合细菌、有益放线菌和有益芽胞杆菌的混合微生物菌群进行含碳有机物、含磷和硫物质的分解，硝化细菌和脱氮菌混合微生物菌群进行含氮物质的分解。

5.根据权利要求1所述的一种河道生态修复形成水下森林系统的构建方法，其特征在于：在步骤(D)中，食藻虫的运输方式为充氧包装运输，且沉水植物种植前、沉水植物种植中以及沉水植物种植后均可投放。

6.根据权利要求1所述的一种河道生态修复形成水下森林系统的构建方法，其特征在于：在步骤(E)中，所述细砂粒径为5-10mm，客土为卵石或岩石，且粒径为5-50cm。

7.根据权利要求1所述的一种河道生态修复形成水下森林系统的构建方法，其特征在于：在步骤(F)中，沉水植物覆盖率不低于河流面积的80％；

在步骤(F2)中，挺水植物区水深为0-50cm、高温季沉水植物水深为50-300cm、低温季沉水植物水深为300-550cm、浮水植物水深为0-100cm；

在步骤(F4)中，选择健康、生长旺盛、根系发达、无病虫害以及带泥量较紧凑的沉水植物，且株高为0.2-0.3m，并采用泡沫箱或边框外包塑料袋打包，空调车进行运输，且种植时，用叉子固定植株的茎部，插入底质3-5cm，将沉水植物的根系或根茎固定于底泥中，且耐寒小黑藻、狐尾藻、眼子菜可直接单从种植，苦草可5-6株捆绑种植。

8.根据权利要求1所述的一种河道生态修复形成水下森林系统的构建方法，其特征在于：在步骤(G)中，根据沉水植物的生长长势，分阶段投放水生动物，以完善该水下森林系统的构建。

9.根据权利要求1所述的一种河道生态修复形成水下森林系统的构建方法，其特征在于：针对相对封闭、水动力不足的河道，设置浮水泵增氧系统提升水体中的溶解氧，增氧系统施工过程具体为：

S1、选取合适位置后，将直径50mm的钢管打入底泥1m深处，并使钢管露出水面25-30cm；

S2、在钢管顶端通过螺栓固定安装浮水泵；

S3、接电试运行，观察水花水花是否均匀。

10.根据权利要求1所述的一种河道生态修复形成水下森林系统的构建方法，其特征在于：针对风浪大的水域，通过消浪钵设置消浪带，消除风浪对底质的影响，具体过程如下：

K1、采用玻璃钢或混泥土制成钵体；

K2、在钵体内部填充砾石、碎石，土壤煤渣混合层以及卵石，制成钵壁，且钵壁按固定角度开设水流交换孔；

K3、在钵壁上种植挺水植物，制成消浪钵；

K4、沿着水体边界进行双排布置，多个消浪钵浮在水中，连接为整体，形成消浪带，且消浪带距离水体边界为5-15m。

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