净水型护岸技术的探讨

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1、水利学报年月第卷第期文章编号净水型护岸技术的探讨何旭升逄勇鲁一晖李文奇河海大学江苏南京中国水利水电科学研究院北京水利部水工程建设与安全重点实验室北京摘要在我国污染物含量超标的城市径流雨水排入城市水体的情况比较普遍已成为影响城市水环境的重要问题本文提出将净水技术与护岸结构相结合的净水型护岸是一种通过生物生态技术强化净水功能的生态型护岸提出了分别用于净化径流雨水和入河污染物的净水箱护岸及净水石笼护岸的技术方案通过试验分析探讨了其作为净水型护岸的技术可行性试验结果表明对于单层净水箱尽管水力停留时间较短系统对进水中的

2、氨氮和活性磷的平均去除率都在以上截留后的污水仅在净水箱中停留相对进水浓度而言的氨氮和活性磷累计去除率都在以上对于净水石笼结构可选择芦苇三棱草和李氏禾等水生植物关键词城市河流水环境净水护岸雨水径流污染中图分类号文献标识码研究背景降雨径流污染是在降雨径流的冲刷作用下大气地面和地下的污染物质进入水体而造成的水污染在发达国家点源污染基本得到有效控制雨水径流带来的非点源污染成为水体污染的主要因素如美国约有的河流和的湖泊污染与非点源污染有关已实现污水二级处理的城市水体年负荷约来自雨水径流美国环保局最近资料还表明在一些州约

3、个被污染水体中城市径流和其它非农业的非点源污染被列为主导污染源的占以上我国雨水径流引起的污染问题也很严重雨水径流携带大量污染物排入城市水系造成严重污染非点源污染同样是引起城市水环境质量恶化的主要原因之一李田等保守估算出目前在北京和上海城区雨水径流污染占水体污染负荷的比例约占左右北京申奥及上海申博的成功加速了排水工程和污水处理厂的建设速度到年的规划实施后城市雨水径流污染负荷的比例北京将上升到以上上海将上升至左右城市雨水径流污染具有晴天累积雨天排放突发性高流量重污染的特征且污染物组成复杂考虑到径流污染物输送的非连

4、续性和爆发性其污染负荷所占比例在降雨的短时段内会成倍升高超过点源污染对城市水环境造成严重影响许多城市暴雨后发生的水污染事件就是很好的例证按目前的发展趋势城市降雨径流污染必将成为我国城市水体污染的主要因素在我国今后相当长的一个时期内污染物含量超标的城市径流雨水通过排水系统排入城市水体的情况可能仍较普遍目前国内外有很多净化径流雨水技术及河流强化净化技术如果能将这些技术引入到普遍需要建设的护岸工程中使护岸工程在满足人们对防洪航运景观和生态等需求的前提下同时具有净化径流污染功能使护岸成为低维护成本的净水廊道即净水型护

5、岸实现护岸功能的一专多能则不仅可以减少资金投入同时也不占用市区宝贵的土地资源将会取得事半功倍的效果并成为城市径流污染控制措施的有益补充收稿日期作者简介何旭升山东汶上人工程师主要从事生态水工学领域结构与材料研究净水型护岸技术探讨河流护岸结构类型河流护岸建设是水利工程学的一个重要内容护岸结构有多种分类方法如根据使用的主要护岸材料可分为植物护岸木材护岸石材护岸石笼护岸和混凝土护岸等多种类型也可根据河道的断面形式分为梯形护岸矩形护岸复合型护岸和双层护岸等类型本文则采用另一种新的分类方法即不管护岸工程采用何种材料和结构

6、形式按设计出发点和目的不同来分类这样可将我国现有的护岸形式划分为工程型护岸景观型护岸和生态型护岸等三种护岸类型工程型护岸工程型护岸指确定加固处理岸坡方案仅出于防洪输水和航运等工程需要将原有天然岸坡改造为混凝土砌石等为代表的刚性工程护坡混凝土浆砌块石等建筑材料的广泛采用原因是这些材料的抗冲抗侵蚀性及耐久性好同时对于输水的人工运河还可减低糙率提高输水效率减少渗透损失这种结构从传统的工程水利角度来看是安全经济和有效的但它同时也破坏了原有的岸坡自然生态系统及其相应功能硬质化的护坡结构隔断了地表水与地下水的联系通道阻碍

7、向地下的补水过程使大量水陆交错带的植物失去生存条件同时人工护坡的光滑表面也改变了原来天然多孔岸坡的特性使鱼类难寻产卵的适宜场所我国在年前所建设的河流护岸大多为此类型景观型护岸景观型护岸也可称为亲水型护岸是指确定加固处理岸坡方案时不仅考虑工程的安全经济和有效性同时还要满足人的视觉感观享受提供人们一个亲水的空间景观型护岸是在工程型护岸基础上的功能延伸但对岸坡自然生态系统同样有破坏作用以北京昆玉运河景观护岸为例采用了仿古汉白玉护栏和人工草皮护坡且由于结构为二层台式使人可以很容易接触到水体进行游泳和垂钓等娱乐活动以上

8、做法虽然使河道整洁美观但人们看到的是禁锢在水泥槽中的人工河而不是自然中的河流生态型护岸生态型护岸是指确定加固处理岸坡方案时不仅考虑工程的安全经济和有效性和人的需要同时还要考虑生态问题和环境问题注意保护和增加生物的多样性和食物链的复杂性积极为水生动物两栖动物和昆虫等提供栖息场所目前国内的一些河流治理已应用了生态护岸研究试验工作正在一些高校及科研院所展开并取得了一定的成就刘滨谊等提出护岸规划设计的四大核