城市河道生态修复设计研究

梁诗雅

（广东省水利电力勘测设计研究院 广东广州 510635）

引言

城市河流是城区防洪、排涝、蓄水、引清、航运的水道，是城市宝贵的水利资源、城市生态环境的重要组成部分。近年来，随着经济社会的快速发展，城市河道污染日趋严重，对居民的生活环境质量产生较大影响。因此，需要采取生态修复手段，提升河道自我修复能力，并辅之以人工措施，加速被破坏生态系统的功能恢复，对改善城市生态环境和人居环境具有积极的现实意义。

1 河道概况

1.1 水质状况

某城区河道总长1120m，河宽25m，枯水期水深1.5-2m，平水期水深2-2.5m，丰水期水深2.8-3.5m。河道两端均被拦断，河流流动性差。针对河道断面水样采集发现：该河道水质偏碱性，超V类水7-9的范围，且水中较高的溶解氧，河水中的TP、COD含量超标，磷含量较高加剧水体富营养化，导致河道中藻类生物较多。

1.2 污染成因

通过待修复河道现场踏勘以及资料查阅等，发现导致该河道水质污染的原因主要来自外源污染和自身缺乏自净能力有关。由于该河道属两端断头型，河道水流不流动，水生植物难以在有效的光合作用下释放足够氧气，长期积累会加剧水质富营养化。河道内有1处污水排口，不定时排放污水，导致河道污染物间歇性增加，加剧河水污染。且河道两岸主要为垂直水泥护岸，无相应截污设施，直接导致面源污染汇入。

2 河道生态修复设计原则

2.1 生态原则

城市河道生态修复，首先应坚持生态修复理念，积极发展稳定塘、生物浮岛等技术，重视河道两岸植被建设，积极构建河流生态走廊，大力发展耐水、亲水和喜水植物，提升河道自净能力，降低河道污染物含量，提升河道生物多样性等生态功能。

2.2 自然原则

城市河道生态修复，还需要尊崇自然，不得任意违背或干扰河道的自然状况，具体来说，就是要积极运用自然材料，营造适宜生物栖息的自然环境。如，通过沉石、抛石等做好岸坡防护，模拟生物栖息环境，种植乔灌草等生物，营造自然生态循环系统。

2.3 整体景观

生态修复理念下的河道修复应从三维空间，统筹河道上下游、两岸以及河底至堤岸的多层次立体修复，充分考虑修复的景观美学要求，合理做好修复规划，将河道修复与周围环境有机融为一体，满足市民休闲娱乐与亲水之需，真正将河道修复、治理及景观美化有机统一，实现人与自然和谐共生的生态空间。

3 河道生态修复方案

本着生态、自然和整体景观原则，以及河道水质现状调查及污染成因分析，综合考虑待修复城市河道实际，坚持生态修复理念下，提供科学合理的修复工程方案。

3.1 技术方案

河道生态修复是一项长期的、复杂的工程，需要结合实际制定适宜的修复方案。通常，人工湿地、生物膜净化、曝气增氧和生态浮岛是主要的生态修复手段。其中，人工湿地，是利用微生物、基质，以及水生植物的复合生态系统的生物、化学、物理的协同作用，达到净化河道效果。由于待修复河道两岸已建成了垂直水泥驳岸，大量市民居住，因此，难以选用人工湿地方案。生物膜净化，利用微生物作为材料载体，附着于载体表面形成膜状，再通过增加与河道污染物接触面积，达到降解污染物效果。生态浮岛，是一种生长有陆生或者水生职务的漂浮结构，利用植物根部净化河道水体的效果。由于植物根部既可以吸收、吸附水体污染物，还可以分泌酶，促进污水中的有机物分解，还具有一定的景观功能。曝气增氧，是通过人工技术向水体充入空气或氧气，增加水体溶解氧的效果，从而达到增强河道好氧生物活性，促进河道中的污染物加速降解。且，曝气条件下，生物膜技术会对河道中的污染物有着更好的去除效果。故，本河道修复选用了“曝气增氧+生态浮岛+生物膜”联合工艺。

3.2 方案实施

曝气增氧技术，选用的是高效微孔曝气增氧的方式，在待修复河岸铺设曝气主管，间隔3m，向受污染河道布设6m软管，根据河道所在地区的季节适当调整曝气时间。如，冬季较夏季曝气时间短。生态浮岛选用适合本地河道生长的金钱草、旱伞草和鸢尾等，要充分考虑净化水体及生态景观的需要，在浮岛两边种植狐尾藻或金钱草，在浮岛中间种植鸢尾或旱伞草。根据河道水面的大小，应将人工浮岛种植控制在河道水面约20%左右的面积。生物膜悬挂于生态浮岛下方，构建复合型水生植物+生物绳的一体化生态浮岛，这一生态复合型浮岛面积应为河道面积的10%左右。

3.3 实施效果

通过这一生态修复方案，河道工程修复自2017年1月竣工后，至2018年12月期间，安排养护工人定期对曝气设备及人工浮岛维护，项目稳定运行后，对河道水质进行取样检测后发现，河道溶解氧在4.5-9mg/L，河水pH值在6-8，透明度为25-50cm。河道中的氨氮、总磷、有机物等含量均大幅降低，提升河道透明度，且具有良好河道生态效果。

结语

河道生态修复可选用“生物绳挂膜+高效曝气增氧+人工浮岛”复合工艺，利用水生植物吸收、降解等作用，达到修复受污染河道、美化生态环境的预期效果，具有一定的推广应用价值。