排水渠道河口濕地生態(tài)治理分析

王永寧

（遼寧省防汛抗旱指揮部辦公室，遼寧 沈陽110003）

1 區(qū)域現(xiàn)狀

臺(tái)安小高力排水渠河口濕地位于遼河生態(tài)示范區(qū)核心村——遼寧省鞍山市臺(tái)安縣新開鎮(zhèn)小高力村。工程控制區(qū)覆蓋新開、達(dá)牛2 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)5 個(gè)村。目前，小高力排水渠道排放的廢水中主要由控制區(qū)域的生活污水及農(nóng)業(yè)廢水（農(nóng)藥）等組成，污水未經(jīng)任何處理直接由排水站排入遼河，對(duì)遼河水質(zhì)構(gòu)成嚴(yán)重威脅；河道水量不平衡，枯水期存在大量裸地，在風(fēng)蝕作用下容易演變?yōu)槌鞘械纳硥m源，給周邊地區(qū)的空氣質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅。

2 河口濕地生態(tài)治理

2.1 治理原則

在河口濕地生態(tài)治理過程中，盡量減少對(duì)自然坑塘河道的開挖與圍填，避免過多的人工化，以保持水系的自然特性和風(fēng)貌；同時(shí)，遵循水的自然運(yùn)行規(guī)律，依據(jù)景觀生態(tài)學(xué)原理，模擬自然水系的自然生態(tài)群落結(jié)構(gòu)，以綠化及植物造景為主體，營(yíng)造自然、富有生趣的濱水景觀，構(gòu)建豐富多樣的生態(tài)環(huán)境，充分發(fā)揮坑塘河流在保護(hù)生態(tài)平衡、調(diào)節(jié)氣候等方面的綜合作用，實(shí)現(xiàn)河口濕地生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 治理措施

小高力排水渠河口濕地治理主要任務(wù)是在小高力排水站上游的農(nóng)用排水渠內(nèi)進(jìn)行工程改造，通過局部增加排水渠道斷面，充分利用原有坑塘和水面，結(jié)合人工修筑坑塘及生態(tài)島，以增加污水的流程、減緩流速；并種植大量水生植物，利用水生植物阻隔污水，使污水流出排水站之前經(jīng)過大量水生植物帶，利用水生植物的凈化功能使所排污水的水質(zhì)得到提升，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供環(huán)境保障。

2.2.1 流量與流速設(shè)計(jì)

小高力排水渠河口濕地位于小高力排水站上游286 m 處，主要接收來自小高力房村周邊及上游1 440 多人、17 000 頭牲畜等的生產(chǎn)生活污水和農(nóng)用灌溉污水。

1）居民生活用水量Q1：

式中：Q1—居民生活用水量，m3/d；q1—最高日居民生活用水定額，根據(jù)對(duì)小高力村的農(nóng)村用水實(shí)際調(diào)查，該供水區(qū)域沒有向集鎮(zhèn)發(fā)展的可能，取60～90 L/（人·d），這次取90 L/（人·d）；P—設(shè)計(jì)用水居民人數(shù)，人。

經(jīng)計(jì)算，小高力村的居民生活用水量Q1為129.6 m3/d。污水轉(zhuǎn)化率取0.85，小高力村的居民生活污水排放量為110.16 m3/d。

2）畜禽飼養(yǎng)用水量Q2。集體或?qū)I(yè)戶飼養(yǎng)畜禽最高日用水量，應(yīng)根據(jù)畜禽飼養(yǎng)方式、種類、數(shù)量、用水現(xiàn)狀和近期發(fā)展計(jì)劃確定。圈養(yǎng)時(shí)，畜禽飼養(yǎng)用水量可按下式計(jì)算：

各畜禽最高日用水定額可按表1選取。

經(jīng)計(jì)算，小高力村的畜禽用水量Q2為2 460m3/d。污水轉(zhuǎn)化率取0.95，小高力村的畜禽污水排放量為2 337 m3/d。

表1 飼養(yǎng)畜禽最高日用水定額 L/（頭或只·d）

由此得出小高力村每天都污水排放流量約為2 447.16 m3/d（0.03 m3/s）?？犹恋倪^流斷面平均面積為110 m2，由此計(jì)算濕地的平均流速約2.73×10-4m/s,排放流速較緩，可以保證污水與濕地內(nèi)的水生植物根莖的充分接觸，保證水生植物對(duì)污水的凈化時(shí)間及效果，同時(shí)也滿足濕地植物生長(zhǎng)需要。

2.2.2 地形設(shè)計(jì)

由于濕地兼顧處理農(nóng)村生產(chǎn)生活污水及配合新農(nóng)村示范區(qū)建設(shè)，因此濕地治理既要考慮污水處理問題也要兼顧濕地的景觀效果，對(duì)原有的不規(guī)則的岸線進(jìn)行造型處理，對(duì)坑塘進(jìn)行坑塘底平整，地形堆砌。對(duì)原有1 處坑塘水面面積由原有的3.6 萬m2擴(kuò)大到4.2 萬m2，濕地設(shè)計(jì)平均寬度70 m。坑塘最大水深2 m，平均水深1.3 m?？犹灵_挖邊坡采用1∶5 的坡度進(jìn)行放坡?？犹帘卑陡鶕?jù)現(xiàn)狀平整后高程為7.5 m；為消化多余土方量，在坑塘右岸堆砌微地形，地形頂高程為8.5 m，微地形水平寬度約27 m，在地形南側(cè)開挖一條寬3 m，深1 m 濕地隔離帶，確保濕地的生態(tài)環(huán)境不受人為破壞。

根據(jù)公式：

式中：i——水力坡度，%；△H——污水在人工濕地內(nèi)滲流路程長(zhǎng)度上的水位下降值，m；L——污水在人工濕地內(nèi)滲流路程的水平距離，m。

坑塘進(jìn)口水位6.8 m，出口水位為5.45 m，人工濕地的水力坡度為0.18%。

2.2.3 綠化設(shè)計(jì)

原有坑塘擴(kuò)大面積后，可以提供足夠的空間布置水生植物，更大發(fā)揮水生植物的凈化作用。水生植物是濕地凈化水質(zhì)的主力，其根莖不僅可以吸收CO2、釋放氧氣，作為水體中的初級(jí)生產(chǎn)者，為植物性動(dòng)物提供食物；還可以有效吸收污水中的氮、磷等富營(yíng)養(yǎng)成分，防止沉積物再懸浮，提高水體透明度，最終達(dá)到美化坑塘及周邊環(huán)境的效果，為新農(nóng)村示范區(qū)建設(shè)提供環(huán)境基礎(chǔ)。

為保證與整體種植設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)一致,襯托濕地內(nèi)水生植物的組團(tuán)與色彩變化，將濕地兩側(cè)灘地進(jìn)行合理景觀設(shè)計(jì)。灘地水面以上種植垂柳對(duì)管理路及附近裸露地面進(jìn)行綠化，坑塘內(nèi)選用適合北方地區(qū)生長(zhǎng)的菖蒲、水蔥、千屈菜、馬蓮等水生植物，與喬木形成高、中、低各層次，與地形結(jié)合，強(qiáng)調(diào)自然景觀，在總體上體現(xiàn)植物自然美的層次性、多樣性、動(dòng)態(tài)性。此外，對(duì)于剩余的裸露地面及坡面應(yīng)采用生命力強(qiáng)、長(zhǎng)勢(shì)好的多年生草本植物進(jìn)行覆蓋。

其中水生植物對(duì)水深有一定的要求。菖蒲、水蔥、香蒲適宜水深為50～80 cm，其種植位置主要位于坑塘坡面處；千屈菜、馬蓮適宜種植在岸邊。

2.2.4 進(jìn)水水質(zhì)及凈化效果

1）進(jìn)水水質(zhì)。根據(jù)小高力房村現(xiàn)狀坑塘污染物（表2）統(tǒng)計(jì)情況，確定設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為：CODCr≤34 mg/L，超標(biāo)0.85 倍；NH3-N≤5 mg/L，超標(biāo)4.4 倍；TP≤3 mg/L。

2）凈化效果。通過水生植物的凈化能力，通過建設(shè)河口濕地，使小高力排水渠區(qū)域的污水水質(zhì)由劣Ⅴ類凈化到Ⅳ類以上水質(zhì)。

3 結(jié) 語

經(jīng)過對(duì)臺(tái)安小高力排水渠河口濕地進(jìn)行綜合治理，坑塘平均寬度達(dá)70 m，水面面積達(dá)4.2 萬m2，水生植物種植總面積5 202 m2，生態(tài)治理總面積達(dá)8.1 萬m2，排水渠沿岸地區(qū)將建成為具有多種生態(tài)功能的一條碧水長(zhǎng)廊、綠色長(zhǎng)廊與生態(tài)長(zhǎng)廊。

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