一种淤积型湖泊生态修复方法

文档序号:31933043发布日期:2022-10-26 01:00阅读:99来源:国知局

1.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:

2.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。


技术实现要素:

3.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。
4.为了实现上述的目的,本发明通过以下技术方案实现:
5.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。
6.一种淤积型湖泊生态修复方法,其步骤是:
7.1.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。
8.2.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。
9.3.生态造岛:其构建步骤是:
10.(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。
11.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。
12.(2)生态截污:
13.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)。
14.b、生态浮床:
15.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。
16.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。
17.(3)淤泥吹填:
18.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。
19.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。
20.进一步的,将远处的淤泥脱水后,直接运送至岛上堆放、处置。
21.4、生态重建:
22.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:
23.(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;
24.(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;
25.(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。
26.(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。
27.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。
28.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。
29.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
30.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
31.实施例1:
32.一种淤积型湖泊生态修复方法,其步骤是:
33.1.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。
34.2.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。
35.3.生态造岛:其构建步骤是:
36.(1)建造围堤:
37.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。
38.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。
39.(2)生态截污:
40.a、过滤围网
41.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)。
42.b、生态浮床:
43.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。
44.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。
45.(3)淤泥吹填:
46.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。
47.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。
48.进一步的,将远处的淤泥脱水后,直接运送至岛上堆放、处置。
49.4、生态重建:
50.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:
51.(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;
52.(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;
53.(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。
54.(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。
55.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

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。
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