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与河流水位相适应的坡岸型人工净化湿地系统及构建方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-07-28 15:12:08

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”中科院生态环境研究中心城市与区域绿色发展专业科技服务团| 胡春明 | 2022-11-09 17:12:55
一种与河流水位相适应的坡岸型人工净化湿地系统,该系统构建方法包括不同特征水位的湿地类型选择、湿地结构设计以及湿地植物配置。构建与不同特征水位相适应的湿地类型:二十年一遇洪水位以上构建氧化塘及垂直表流湿地,二十年一遇洪水位与十年一遇洪水位之间构建垂直表流湿地,十年一遇洪水位与五年一遇洪水位之间构建垂直潜流湿地,五年一遇洪水位以下构建表流湿地。该人工湿地系统构建的关键在于科学利用河流坡岸空间,进行不同特征水位的湿地类型选择、湿地结构设计以及湿地植物配置,实现水质净化、景观构建、生态修复。
人工湿地类型与河流特征水位相适应,可有效延长湿地使用寿命并保证湿地净化效果。表流湿地为近自然型湿地,受洪涝水冲刷、淤积影响较小;垂直潜流湿地顶层为土壤层,可保护基质层不被洪涝水的泥沙淤积堵塞;垂直表流湿地处于较高水位,受洪涝水影响较小。 人工湿地结构与河流特征水位相适应,可有效减少湿地堵塞并保障湿地结构安全。表流湿地构建方向与河流一致,湿地结构不易受洪水冲毁;垂直潜流湿地外结构采用具有较高强度的钢筋混凝土、浆砌石等构筑;垂直表流湿地外结构采用钢筋混凝土构筑,且深度较小。 人工湿地植物配置与河流特征水位相适应,在保障湿地净化效果、景观效果的同时,不影响河流行洪排涝。表流湿地植物侧重生态效果;垂直潜流湿地植物侧重净化效果;垂直表流湿地植物侧重景观效果。

为缓解河流水量不足,城镇污水处理厂出水普遍作为补给水源排入河流。由于城镇污水处理厂出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002),与河流水质需执行的《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)存在差距,利用人工湿地对城镇污水处理厂出水进行深度净化成为常见做法。

利用河流坡岸构建人工湿地具有天然优势,坡岸空间可缓解城市用地紧张,坡岸高差则利于水体自流而节约动力。但是河道坡岸空间与城市一般用地存在差异,核心在于河道承担着行洪排涝功能。现有河道坡岸湿地构建技术均未考虑洪涝水的影响,为湿地后续运行管理带来隐患。

本发明人工湿地类型与河流特征水位相适应,可有效延长湿地使用寿命并保证湿地净化效果,可有效减少湿地堵塞并保障湿地结构安全,在保障湿地净化效果、景观效果的同时,不影响河流行洪排涝。可广泛应用于人工湿地修复。

技术团队现有正高级职称1人、副高级职称2人,博士后1人,其他职工5人以及在读研究生7人。团队致力于自然湿地生态系统保护、生态系统修复以及生态工程技术研究,目前累计发表论文60余篇,获生态工程技术相关发明专利授权7项,出版专著2部。基于相关理论基础及工程技术,完成流域治理方案、河湖水体修复工程十余项,具有丰富的规划及工程实施经验。

本发明人工湿地类型与河流特征水位相适应,可有效延长湿地使用寿命并保证湿地净化效果,可有效减少湿地堵塞并保障湿地结构安全,在保障湿地净化效果、景观效果的同时,不影响河流行洪排涝,充分利用河流坡岸构建人工湿地,构建良好的生态系统,促进我国社会经济发展,为完成时代和谐发展奠定坚实的基础,不仅是满足当前群众生存发展的必要,也是完成未来可持续发展的重要因素,具有巨大的社会经济效益和社会效益。

本科技成果支持技术转让,服务等多种方式,有针对性进行指导转化。