一种坑塘人工湿地及其建造方法与流程

本发明属于河流等水体流域内的污染物控阻领域，具体涉及一种坑塘人工湿地及其建造方法。

背景技术：

河滩湿地是水陆之间至少定期受到洪水泛滥的区域。E.P.Odum把河滩描述为“人类最重要的资源”、水和人类生长的地方、“陆地之间的交互界面”。作为生态交互区，河流湿地具有梯度变化的环境因子、生态过程和植物群落，是地形、生物群落和环境因子的镶嵌体。一般来说，河滩湿地系统都分布在至少偶尔泛滥的溪流或江河旁边，或者河道改道形成的有利于植物生长的地区。在干旱地区，河滩植物生长在短暂的或永久的河流旁边，在大多数非干旱地区，泛滥平原及河滩区域最有可能位于由于地表水汇入在非汛期都不断流的河流旁边。河流湿地多见于河流与陆地交接的地方，水深不超过2m的河段及河流弯曲处。河流湿地不仅具有丰富的生态价值，同时，河流还是人类文明诞生的地方。保护和恢复河流湿地，不仅是对生态和环境的正面作用，同时也是对于人类起源的生态家园的保护和重建。河流湿地在我国沼泽湿地中面积较小，并且极容易受到人为干扰而中断。正因为如此，河流湿地的保护和恢复成为了河流管理中的重要内容。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种经济成本较低，建造维护容易，处理效果与效率高，适应范围广，利于微生物种群繁殖，生态环境建设与修复的坑塘人工湿地及建造方法。利用该人工湿地，可以有效地控制生活污水以及部分工业废水，有效地阻止和去除河流内的污染物，净化水体环境，并可以产生一定的经济价值。本发明可以适用于水体的点源、面源污染，河流以及湿地的生态景观修复与建设。

本发明的具体技术方案如下：

本发明坑塘人工湿地，包括坑塘，所述坑塘之间通过沟通渠相连，并且坑塘进一步通过沟通渠与河流相连；

其中，在所述坑塘型湿地中种植挺水植物和浮水植物；

在坑塘护岸25-35m内种植草坪及灌木植被。

根据本发明的坑塘人工湿地，其中，还可以在坑塘内人工造岛形成岛屿型湿地。

根据本发明的坑塘人工湿地，其中，所述湿地的基底为使用块石、卵砾石、碎石和沙土混合层铺构成，所述沟通渠的渠道中抛填卵砾石，形成厚度为0.5-0.8m左右，宽度为3-4m左右的沟通渠。

根据本发明的坑塘人工湿地，其中，所述湿地基底竖向布置，由下至上依次为块石、卵砾石、碎石和沙土。

根据本发明的坑塘人工湿地，其中，所述挺水植物包括菖蒲、荷花、水葱和水芹等中的一种或几种；所述浮水植物包括伊乐藻、狐尾藻和金鱼藻等中的一种或几种。

根据本发明的坑塘人工湿地，其中，所述草坪植物包括结缕草等；所述灌木植物包括灌木柳、杞柳和迎春花等中的一种或几种。

本发明提供的坑塘人工湿地的建造方法，包括以下步骤：

1)湿地水网建设：包括开挖坑塘、沟渠水系构建以及边坡整治；其中，在河流两岸的沙坑集中区，选择河流干流典型河滩区域开挖坑塘；

2)水生植物群落重建：在坑塘型湿地中种植挺水植物和沉水植物，选择适合当地生境的植物种类进行水生植物群落重建；

3)堤岸面源阻控：在河流的河岸带、斜坡及平台上，建设河岸滩涂部分，其中坑塘护岸25-35m内种植草坪及灌木植被。

根据本发明的建造方法，其中，所述开挖坑塘为充分利用原场地中自然形成的水塘、滩地等地形条件，保护原有湿地。对于规模较小的坑塘，通过改、扩建恢复湿地，滩地上种植水生、湿生植物，林木、花草，形成荷花塘、芦苇塘；

或者，以河岸自然条件为基础，利用河岸挖沙形成的大坑，人工挖掘新的坑塘，面积适中，深度不大于2m，将河水引入坑塘中，形成新的坑塘湿地。利用疏竣采砂建设人工坑塘湿地，既可发展地方经济建设，又可增加蓄水面积，调蓄洪峰，减轻下游防洪压力。同时利用开挖后的坑塘水面发展生态旅游和生态养殖业，增加区域生物及景观多样性，促进水环境改善和周边群众增收。

本发所述的岛屿型湿地为在开挖坑塘后人工建造岛屿，所述岛屿为挖掘出来的泥土堆积起来而成。在湖心岛的绿化带、斜坡及平台上，建设岸边滩涂部分。种植植物与河岸相同。

根据本发明的建造方法，其中，所述边坡整治为对坑塘或湖泊的边坡进行削坡，削坡比为1：2-1：3。

根据本发明的建造方法，其中，步骤2)所述挺水植物包括菖蒲、芦苇、荷花、水葱和茭草中的一种或几种；所述沉水植物包括伊乐藻、狐尾藻和金鱼藻中的一种或几种。

根据本发明的建造方法，其中，步骤2)选择适合当地生境的植物种类遵循以下原则：根据乡土化和生物多样化(适地适树，乡土植物，种类繁多，突出重点)；生态化和非园林化(从人工造林、人工维护逐步过渡到自然演替和野生状态，增加自然野趣，减少维护成本)；群体效果(主干植物或者群落要有一定规模，避免杂乱无章)等原则。

根据本发明的建造方法，其中，步骤3)所述河岸带为沙质土壤，在河岸带种植沙生植物，在所述河岸滩涂中种植湿生植物；其中，所述沙生植物包括沙棘、沙柳、沙拐枣、白沙蒿中的一种或多种，所述湿生植物为香蒲、红蓼、芦苇和千屈菜中的一种或多种。

根据本发明的建造方法，其中，步骤3)在河岸带种植护堤林树，品种包括白榆、水蜡、杨树和柳树等中的一种或几种。在斜坡及平台种植斜坡绿化植物，品种包括黑麦草、高羊茅、狗牙根、香根草、苗马兰、泽兰等中的一种或几种。所述草坪植物包括结缕草等；所述灌木植物包括灌木柳、杞柳和迎春花等中的一种或几种。

本发明针对河流保护区内自然形成以及人工形成的各类坑塘，利用引水沟渠将其与河流连通形成相对开放的水体，形成坑塘湿地群。规划建设坑塘湿地主要以现有沙坑为基础，整体布局，结合河流水系流向，通过坑与坑、坑与河流水系连通技术，形成河流干流连水面。构建的坑塘湿地群，可起到涵养水分和调节水量的作用，使河流成为多样化景观河道。坑塘湿地群植被以自然恢复为主，结合干流植被恢复规划，湿地植被类型以土著种为主，包括水生、沼生、湿生和中生。坑塘湿地群建成后，湿地群内水质优于干流水质。坑塘湿地群建成后，水质可保持较好，在确保次生污染可控的前提下，选择面积大、水质好，水量充足的坑塘进行渔业养殖，达到一定的经济效益。

本发明的有益效果：(1)坑塘开挖工程通过在河流干流河滩形成坑塘及湖泊水面，并在大水面处构建沙心洲、岛屿等，为鸟类及部分野生动物提供栖息环境。(2)通过在湿地内部、水面及岸边交错种植沙生、湿生、挺水、沉水等植物，形成水生植物带，大大改善湿地内的植被恢复状况，并实现对干流悬浮物、颗粒物、COD和氨氮的有效去除；堤岸绿化工程通过在岸坡种植枫杨、灌木柳、杞柳等植物，实现岸坡带保护以及面源的有效削减。

附图说明

图1为本发明的湿地竖向布置示意图。

图2为本发明实施例的卵砾石沟通渠示意图。

图3为本发明实施例的卵砾石沟通渠实景图。

图4为本发明实施例的卵砾石沟通渠渠底近景图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例进一步描述本发明，但本发明的保护范围不受附图和实施例的限制。

实施例1

铁岭兴隆台坑塘湿地群，位于辽河铁岭开原市境内，紧邻兴隆台村。该区域包括辽河干流1050线范围内的防护林带、滩涂地、水体，面积约1.7km²。建设内容包括1.8km²坑塘湿地群的建设，以及坑塘湿地之间连接渠的建设。为保障水体在湿地内的水力停留时间，规划湿地水面面积0.5km²，以及长800m、宽10m的连通渠。湿地群内根据现有坑塘分布情况，共建设5个小型的坑塘湿地，达到增加水面、净化水质的目的。本工程实施后每年能够削减COD 390t，削减氨氮72t，可有效降低辽河污染负荷。

实施例2

铁岭胜台子下游坑塘湿地群位于辽河铁岭市境内，紧邻胜台子村。该区域包括辽河干流1050线范围内的防护林带、滩涂地、水体，面积约8.7km²。项目建设内容包括坑塘湿地的建设、坑塘湿地之间连接渠的建设，规划修建1.0km²水面，以及长1800m，宽10m的连通渠。共建设6个大中型的坑塘湿地、4个小型坑塘湿地，形成规模较大的坑塘湿地网。本工程实施后每年能够削减COD 910t，削减氨氮168t，可有效降低辽河污染负荷。

实施例3

铁岭前下塔子河滩坑塘湿地群位于辽河铁岭市境内，紧邻下塔子村。该区域包括辽河干流1050线范围内的防护林带、滩涂地、水体，面积约1.5km²。项目工程建设内容包括坑塘湿地的建设、坑塘湿地之间连接渠的建设，规划修建0.4km²水面，以及长600m，宽10m的连通渠。共建设3个大型的坑塘湿地、5个小型的坑塘湿地。本工程实施后每年能够削减COD 325t，削减氨氮60t，可有效降低辽河污染负荷。

实施例4

新民朱尔山河滩坑塘湿地群位于辽河沈阳新民市境内，紧邻朱尔山村。该区域包括辽河干流1050线范围内的防护林带、滩涂地、水体，面积约3.2km2。项目工程建设内容包括湿地岛屿之间的湖泊水面，规划修建0.8km2的湖泊，建设7个小型岛屿，岛屿与岛屿之间由水面连接，以增加湿地蓄水量；此外，在辽河沿岸修建5个中小型坑塘湿地。本工程实施后每年能够削减COD 715t，削减氨氮132t，可有效降低辽河污染负荷。

实施例5

新民县达连岗子湿地群位于辽河新民市境内，紧邻达连岗子村。该区域包括辽河干流1050线范围内的防护林带、滩涂地、水体，面积约8km2。项目工程建设内容包括湿地岛屿之间的湖泊水面、湖泊与湖泊之间的水系流动连通渠，规划建设1.2km2的湿地水面。包括2个大型坑塘湿地，3个中小型坑塘湿地，以及3个小型岛屿，岛屿之间为湖泊水面以增加蓄水量。本工程实施后每年能够削减COD 1040t，削减氨氮192t，可有效降低辽河污染负荷。

实施例6

新民市杏树坨子河流湿地群位于辽河沈阳新民市境内，该区域北临新民市北岗子凸起、皂角树，南到辽中县与新民市交界处，包括辽河干流1050线范围内的防护林带、滩涂地、水体。该区域内存在4块大面积滩涂、8km长的牛轭湖，以及4个小的牛轭湖，面积约6km²。项目建设内容包括湿地岛屿之间的湖泊水面、湖泊与湖泊之间的水系流动，规划修建0.9km²的水面，以及长1200m、宽10m的连通渠。共建设5个坑塘湖泊，11个小型岛屿，形成湿地水网。本工程实施后每年能够削减COD 845t，削减氨氮156t，可有效降低辽河污染负荷。

实施例7

下万子道路交错带湿地群位于辽河辽中县境内，紧邻下塔子村。该区域包括辽河干流1050线范围内的防护林带、滩涂地、水体，面积约2.0km²。项目建设内容包括湿地岛屿之间的湖泊水面、湖泊与湖泊之间的水系流动，规划修建0.5km²的水面，以及长1800m、宽10m的连通渠。共建设5个中型坑塘湖泊、10个湖心岛屿，以及8个小型坑塘，以增加蓄水量和水质净化能力。本工程实施后每年能够削减COD390t，削减氨氮72t，可有效降低辽河污染负荷。

本发明未详细阐述部分属于本领域公知技术。

当然，本发明还可以有多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明的公开做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。