基于平原河网地区的污染河道生态修复治理方法与流程

本发明属于环境治理技术领域，具体涉及基于平原河网地区的污染河道生态修复治理方法。

背景技术

长期以来，由于平原河网地势低下，洪涝灾害首当其冲，治河的工程设施主要为防洪排涝功能所主导着，压抑了区域水利工程对河网环境保护等其他功能的发挥。九十年代以来，随着社会经济的高速发展，城镇化进程的加快，水环境改善的呼声越来越高。通过长期的实践和调度运行，利用水利工程引清调度，改善水利综合治理片的内河河网水质，己成为与污水处理厂的建设和污水截流外排、河道综合整治并存的三大水污染治理和水环境的改善措施之一，特别是在目前的社会经济条件下，对于缓和河道黑臭状态，改善近期河道水环境质量具有十分重要的意义。但引清调度是以一个城市主要大河的水质调度为主要任务，而对于村级河网如何实现内部生态环境调节还没有有效措施。

平原地区农村中小河道是资源与生态环境的重要载体，是清洁水源、农业生产、农民生活和农村生态以及农村经济社会发展的重要基础。与山区河道和流域性大规模河道相比，平原地区农村中小河道其结构特征、水流特征、泥沙特征及功能特征等方面都存在较大差异，纵剖面没有明显的台阶变化、跨度较小、形态变化较大、平均纵比降较平缓、且河道渠化程度较高；水流流速和断面流量相应较小，不利于污染物的迁移和稀释降解，且河道易淤积、泥沙含量较高，河道水系不畅时常发生，水环境容量相对较低；并在一定程度上担负着行洪排涝、供水、航运、纳污、蓄水灌溉、渔业养殖、旅游景观、休闲娱乐、生态、文化等重责，是城乡景观中重要的生态廊道和风景线，是居民游览休憩的重要空间。

长期以来，人类在开发和利用河道时，侧重于满足人类社会对水的多种需求，而忽视了保护河道自身生态系统的需求，且随着经济社会的快速发展，人类的生产、生活更是加重了对农村河道生态环境的影响。平原地区农村河道尤其是中小河流、毛细管河道的自然生态遭到破坏，造成很多负面影响，突出表现在水质严重污染、水量衰减甚至干涸、河床的结构和稳定性下降、滨河带的生态功能退化、河流生境多样性及生物多样性显著下降、洪涝隐患严重等方面。农村中小河流、毛细管河道和断头浜、池塘，既是珍贵的淡水资源，又是水利综合系统工程，大、中、小水域各具功能、各有特色，缺一不可，中小河流、毛细管河道功能的退化，严重影响了小气候、小生态的自然平衡。而且，我国是一个淡水资源匮乏的国家，即使是在有着江南水乡之称的江苏地区，“水质型缺水”问题依旧十分突出，优质水资源的匮乏已成为区域可持续发展的严重制约，原有的“小桥、流水、人家”的景象也不复存在。

技术实现要素：

为克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供基于平原河网地区的污染河道生态修复治理方法，河流生态修复技术体现在河流水质改善、生态护岸和生态景观建设方面，其中水质改善包括物理修复、化学修复和生物-生态修复；生态护岸包括植被护岸、木桩护岸和石材护岸；生态景观包括汀步、临水步道和亲水平台。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于平原河网地区的污染河道生态修复治理方法，针对平原河网地区的污染河道、以整村为单位建设封闭式水循环系统和生态修复系统，具体地，包括以下步骤：

(1)将村内全部生活污染收集纳管、集中处理；

(2)将村区所有河道全部封闭形成所述封闭式水循环系统；

(3)选择村级河道中的明沟或宽渠作为进水渠道，将所述进水渠道一端封闭，作为所述村级河道之间的输水通道；

(4)通过村级主干河道之间的水泵动力将所述输水河道的水流向各小河道流动，然后通过小河道自流抽水至村级主干河道，形成河道内水封闭式循环往复流动；

(5)在所述封闭式水循环系统中设计多个生态修复系统；

(6)各所述生态修复系统内部和/或所述生态修复系统之间相互作用，进行水生态修复和环境净化，即可。

进一步地，所述污染河道包括黑臭河道、劣5类河道或3-5类水体河道中的一种。进一步地，所述生态修复系统包括：生态农业系统、生态渔业系统和生态湿地系统。

更进一步地，所述生态渔业系统包括鱼、虾、螺、贝中的一种或多种。

更进一步地，所述生态湿地系统包括沉水植物、挺水植物和浮叶植物。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明中基于平原河网地区的污染河道生态修复治理方法成本低、效率高。

2、本发明以村为单位形成封闭式水循环系统，一方面减少外来水源的污染，另一方面对内部水体进行有效生态修复。

3、本发明通过在封闭式水循环系统中设计多个生态修复系统，结合生态养殖、人工湿地或自然湿地对污染进行资源化利用，实现生态治理和修复双重目标。

4、本发明中生态修复系统进行水生态修复和环境净化，将主要营养污染资源化，大大降低系统污染压力。

附图说明

图1为本发明中规则分布河道整村的封闭式水生态循环系统的示意图；

图2为本发明中不规则分布河道整村的封闭式水生态修复系统的示意图；

图3为实施例1中村水系开放式循环系统的布局示意图；

图4为实施例1中村水系全封闭式循环系统的布局示意图；

图5为实施例2中村水系全封闭式循环系统的布局示意图；

图6为实施例2中村全封闭式循环系统的水流示意图；

图7为实施例2中村生态修复系统的示意图；

图8为实施例3中村水系全封闭式循环系统的布局示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

实施例1：上海崇明花漂村的污染河道生态修复治理

花漂村位于崇明县陈家镇中西部，西邻中心镇，东至奚家港，南靠陈彷公路，北至展宏村、晨光村。崇明的主动脉陈海公路贯穿于村中部东西，上海长江隧桥与沪苏高速贯穿于村东部南北，上海长江隧桥的崇明本岛的出入口收费站座落于村中南部，崇明岛的交通枢纽座落于村西部。解放后因花漂河竖穿村中心，故命名为花漂村，由自然村花漂村组成，总人口2670人，耕地1585.00亩，粮田150.00亩，常年菜田700.00亩，林地85.00亩，鱼塘90.00亩，畜禽场20.00亩，蟹塘500.00亩，北边有漂裕界河，南边有裕北河。

参见附图3所示的村水系开放式循环，通过漂裕界河的几个泵站及原来的进水渠道，使各个泯沟向裕北河方面流动，形成一个循环流动的水系。其中，相关泯沟中有很多湿地等水域，各种水产养殖或水稻种植空间形成对这些沟渠中营养利用；通过湿地对水体营养和泥沙的截流、水产生态养殖和生态农业空间对这些水体中营养进行充分利用，减少水体中的各种营养物质和悬浮物质。

参见附图4所示的村水系全封闭式循环，和有机农业结合的生态型。通过将两条河两端封闭，从而形成一个封闭的村庄。通过漂裕界河的几个泵站及几个主干渠道，向裕北河方面流动，然后裕北河的河水再由于压力，反而向北边的漂裕界河流动，创造围绕每家住宅的溪流景观，同时形成一个循环流动水系。如果只收集雨水，并生活污染纳管，农业采用生态农业可以实现全方位的有机生态村建设，整村水系生态得到大大提升。

相关泯沟附近，尤其是部分民居由于挖土抬地造房，会创造很大较为宽敞的湿地，这些湿地有利于对水体营养物质进行降低，对泥沙进行截留；各种水产养殖或水稻种植采用生态农业方式，免化肥和农药等使用，同时采用循环水养殖模式，不仅减少外排压力，同时这些养殖系统还能对沟渠营养污染进行高效利用。花漂村的封闭式水体有助于抬高整村的水位，适合于创造较好的水体景观。对于花漂村是要创造花漂上溪流上的景观，为乡村污染治理、农产品品质(如水产品、果产品、稻产品、蔬菜产品等)提升等乡村振兴提供重要途径。

实施例2：上海崇明裕丰村的污染河道生态修复治理

裕丰村位于南至陈裕界河，北至鸿田村界河，西至奚家港，东至涨水行，交通十分方便，全村划区面积5029亩，可按排面积3381亩，共分为28个村民小组。裕丰村位于崇明县陈家镇东南部，具有300多年的历史，2002年原裕丰与裕南村合并成为新的裕丰村。由自然村裕丰和裕南两村合并组成。总人口3390人，总户数1401户，耕地3381.00亩，粮田2300.00亩，常年菜田800.00亩，林地70.00亩，鱼塘20.00亩，畜禽场0.00亩，蟹塘50亩，稻蟹共生100亩。具体污染河道生态修复治理方法如下：

(1)将全村的三个河道口利用原来情况形成天然的封闭控制闸，或直接改造成更为宽敞的控制闸，既保证防洪，又保证水生态治理和生态农业发展的需要。

(2)将原有的旧泵站或废弃泵站改造恢复，泵站向北方向河道清理障碍，更换管涵以保证水量的通敞，水泵促进主干河道的循环是一个大循环。

(3)在渠道种植挺水植物、浮叶植物、沉水植物，水泵进水沟渠前段种植部分挺水植物，面积占河面三分之一，后半端种植浮叶植物；各个支河以种植沉水植物为主，重点修复的主干河道种植沉水植物，配以部分景观用的挺水植物如睡莲等。

(4)水体内放养一些肉食性鱼类如螺、贝类进行生物操纵，控制小型杂鱼。

(5)生态修复系统中生态农业区采用循环水生态养殖模式，如小龙虾生态养殖、河蟹生态育苗等不排放污染的模式；这些养殖系统不仅不排污，更可以对河道营养进行利用，实现小循环和大循环之间的互动。

(6)沟渠间的田块直接挖土，降低田面水位，构建成湿地生态系统，用来增大整个循环系统的生态系统容量和对水体营养污染的利用。

(7)相关村庄周边的窄沟相互相连通，增加水体面积，打通水体死角，全面实现水体功能提升，创造美丽乡村面貌，参见附图5、6和7所示。

实施例3：不规则河道村庄的污染河道生态修复治理

以上海市奉贤区洪庙镇一个平原性的村庄徐家宅村为例，这个村庄的特点是河道呈现不规则状态，将这个村庄的河道整体封闭，形成一个封闭生态系统。然后，根据村庄和田块位置，分为4大块生态农业的田块，每个田块采用一头进水、一头出水方式构建4个小循环系统。每个小循环系统的养殖或种植对象不同，包括水产养殖系统、水稻种植系统、树林等；部分种植水生蔬菜或湿地。每个生态种养殖系统的进、排水对村庄河道形成一个大的生态系统，一直进行和各个小循环的营养交换，将各个种养单元构建成一个复合生态系统，从而形成有效利用营养资源模式，同时利用雨水作为主要水源，避免受外界污染水源的影响，实现有机生态化生态村建设，参见附图8所示。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。