城市河道生態修復設計研究

梁詩雅

（廣東省水利電力勘測設計研究院 廣東廣州 510635）

引言

城市河流是城區防洪、排澇、蓄水、引清、航運的水道，是城市寶貴的水利資源、城市生態環境的重要組成部分。近年來，隨著經濟社會的快速發展，城市河道污染日趨嚴重，對居民的生活環境質量產生較大影響。因此，需要采取生態修復手段，提升河道自我修復能力，并輔之以人工措施，加速被破壞生態系統的功能恢復，對改善城市生態環境和人居環境具有積極的現實意義。

1 河道概況

1.1 水質狀況

某城區河道總長1120m，河寬25m，枯水期水深1.5-2m，平水期水深2-2.5m，豐水期水深2.8-3.5m。河道兩端均被攔斷，河流流動性差。針對河道斷面水樣采集發現：該河道水質偏堿性，超V類水7-9的范圍，且水中較高的溶解氧，河水中的TP、COD含量超標，磷含量較高加劇水體富營養化，導致河道中藻類生物較多。

1.2 污染成因

通過待修復河道現場踏勘以及資料查閱等，發現導致該河道水質污染的原因主要來自外源污染和自身缺乏自凈能力有關。由于該河道屬兩端斷頭型，河道水流不流動，水生植物難以在有效的光合作用下釋放足夠氧氣，長期積累會加劇水質富營養化。河道內有1處污水排口，不定時排放污水，導致河道污染物間歇性增加，加劇河水污染。且河道兩岸主要為垂直水泥護岸，無相應截污設施，直接導致面源污染匯入。

2 河道生態修復設計原則

2.1 生態原則

城市河道生態修復，首先應堅持生態修復理念，積極發展穩定塘、生物浮島等技術，重視河道兩岸植被建設，積極構建河流生態走廊，大力發展耐水、親水和喜水植物，提升河道自凈能力，降低河道污染物含量，提升河道生物多樣性等生態功能。

2.2 自然原則

城市河道生態修復，還需要尊崇自然，不得任意違背或干擾河道的自然狀況，具體來說，就是要積極運用自然材料，營造適宜生物棲息的自然環境。如，通過沉石、拋石等做好岸坡防護，模擬生物棲息環境，種植喬灌草等生物，營造自然生態循環系統。

2.3 整體景觀

生態修復理念下的河道修復應從三維空間，統籌河道上下游、兩岸以及河底至堤岸的多層次立體修復，充分考慮修復的景觀美學要求，合理做好修復規劃，將河道修復與周圍環境有機融為一體，滿足市民休閑娛樂與親水之需，真正將河道修復、治理及景觀美化有機統一，實現人與自然和諧共生的生態空間。

3 河道生態修復方案

本著生態、自然和整體景觀原則，以及河道水質現狀調查及污染成因分析，綜合考慮待修復城市河道實際，堅持生態修復理念下，提供科學合理的修復工程方案。

3.1 技術方案

河道生態修復是一項長期的、復雜的工程，需要結合實際制定適宜的修復方案。通常，人工濕地、生物膜凈化、曝氣增氧和生態浮島是主要的生態修復手段。其中，人工濕地，是利用微生物、基質，以及水生植物的復合生態系統的生物、化學、物理的協同作用，達到凈化河道效果。由于待修復河道兩岸已建成了垂直水泥駁岸，大量市民居住，因此，難以選用人工濕地方案。生物膜凈化，利用微生物作為材料載體，附著于載體表面形成膜狀，再通過增加與河道污染物接觸面積，達到降解污染物效果。生態浮島，是一種生長有陸生或者水生職務的漂浮結構，利用植物根部凈化河道水體的效果。由于植物根部既可以吸收、吸附水體污染物，還可以分泌酶，促進污水中的有機物分解，還具有一定的景觀功能。曝氣增氧，是通過人工技術向水體充入空氣或氧氣，增加水體溶解氧的效果，從而達到增強河道好氧生物活性，促進河道中的污染物加速降解。且，曝氣條件下，生物膜技術會對河道中的污染物有著更好的去除效果。故，本河道修復選用了“曝氣增氧+生態浮島+生物膜”聯合工藝。

3.2 方案實施

曝氣增氧技術，選用的是高效微孔曝氣增氧的方式，在待修復河岸鋪設曝氣主管，間隔3m，向受污染河道布設6m軟管，根據河道所在地區的季節適當調整曝氣時間。如，冬季較夏季曝氣時間短。生態浮島選用適合本地河道生長的金錢草、旱傘草和鳶尾等，要充分考慮凈化水體及生態景觀的需要，在浮島兩邊種植狐尾藻或金錢草，在浮島中間種植鳶尾或旱傘草。根據河道水面的大小，應將人工浮島種植控制在河道水面約20%左右的面積。生物膜懸掛于生態浮島下方，構建復合型水生植物+生物繩的一體化生態浮島，這一生態復合型浮島面積應為河道面積的10%左右。

3.3 實施效果

通過這一生態修復方案，河道工程修復自2017年1月竣工后，至2018年12月期間，安排養護工人定期對曝氣設備及人工浮島維護，項目穩定運行后，對河道水質進行取樣檢測后發現，河道溶解氧在4.5-9mg/L，河水pH值在6-8，透明度為25-50cm。河道中的氨氮、總磷、有機物等含量均大幅降低，提升河道透明度，且具有良好河道生態效果。

結語

河道生態修復可選用“生物繩掛膜+高效曝氣增氧+人工浮島”復合工藝，利用水生植物吸收、降解等作用，達到修復受污染河道、美化生態環境的預期效果，具有一定的推廣應用價值。