多自然型河流構建技術
德國、瑞士在20世紀80年代末提出“親近自然河流”概念和“自然型護岸”技術;日本在20世紀90年代初展開了“創造多自然型河川計劃”,這些構建多自然型河流思路的共同特點是通過河流生態系統的修復,恢復提高河流的自凈能力。多自然型河流構建技術包括生物和物理兩部分。
1)多自然型河流的生物部分。
自然型河流構建技術中應用的生物主要是水生植物和水生動物。利用水生植物凈化河水的原理是利用水生植物如:蘆葦、水花生、菖蒲等吸收水中的氮、磷,有些水生植物如鳳眼蓮、滿江紅等能較高濃度富集重金屬離子,蘆葦則能抑制藻類生長。此外,水生植物還能通過減緩水流流速促進顆粒物的沉降,利用植物凈化水體與自然條件下植物發揮凈化河水的作用有不同之處,它必須考慮其中的不足之處。首先大部分水生植物在冬季枯萎死亡,凈化能力下降,對此,已有使植物在冬季繼續生長的研究報道;其次植物收獲后有處理處置的問題,處置不當,會造成二次污染,目前已有經濟利用植物凈化水體的報道。
生物操縱法則是利用水生動物治理水體污染,尤其是富營養化水體。經典生物操縱法的治理對策是:放養食魚性魚類控制捕食浮游動物的魚類,以促進浮游動物種群的增長,然后借助浮游動物遏制藻類,使藻類的葉綠素含量和初級生產力顯著降低。
2)多自然型河流的物理結構
多自然型河流的物理結構包括多自然型河道物理結構和生態護岸(河堤)物理結構。多自然型河道物理結構建設的思路是還河流以空間,構造復雜多變的河床、河灘結構;富于變化的河流物理環境有利于形成復雜的河流動植物群落,保持河流水生生物多樣性。楊薈提出河床要有彎曲變化的自然流路,要有淺灘、深潭,且要多孔質化,以便水流形成不同的流速帶。
目前,生態護岸常采用蛇籠護岸、土工材料固土種植基、植被型生態混凝土等幾種結構。它們共同的特點是采用有較強結構強度的材料包覆部分或者全部裸露的河堤或者河岸,這些材料通常做成網狀或者格柵狀,其間填充有可供植物生長的介質,介質上種植植物,利用材料和植物根系的共同作用固化河堤或者河岸的泥土。生態護岸在達到一定強度河岸防護的基礎上,有利于實現河水與河岸的物質交換,有助于實現完整的河流生態系統,削減河流面源污染輸入量。

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