巖土工程師輔導(dǎo)資料:河流面源污染控制技術(shù)(2)


因此,國(guó)內(nèi)外很多工程技術(shù)人員開(kāi)始研究生態(tài)護(hù)岸技術(shù),提出多種不同結(jié)構(gòu)形式的生態(tài)型護(hù)岸技術(shù),通過(guò)固土護(hù)岸、增大土壤的滲透系數(shù)、重建和恢復(fù)水陸生態(tài)系統(tǒng),盡可能地減少水土流失,提高岸坡抗沖刷、抗侵蝕能力,對(duì)降雨徑流進(jìn)行攔阻和消納。
(1)植草護(hù)坡技術(shù)。植草護(hù)坡技術(shù)常用于河道岸坡的保護(hù),國(guó)內(nèi)很多河道治理中都使用了這一技術(shù)。如吉林省西部嫩江流域治理工程中,以當(dāng)?shù)氐呐C荨⒃缡旌?、翦股穎等8種草本植物為護(hù)坡植物,河柳等灌木為迎水坡腳防浪林的植物護(hù)坡技術(shù)。這一技術(shù)主要是利用植物地上部分形成堤防迎水坡面軟覆蓋,減少坡面的裸露面積和外營(yíng)力與坡面土壤的直接接觸面積,起消能護(hù)坡作用。利用植物根系與坡面土壤的結(jié)合,改善土壤結(jié)構(gòu),增加坡面表層土壤團(tuán)粒體,有效提高了迎水坡面的抗蝕性,減少坡面土壤流失,從而保護(hù)岸坡和減少面源污染。
(2)三維植被網(wǎng)護(hù)岸技術(shù)。三維植被網(wǎng)技術(shù)最初用于山坡用公路路坡的保護(hù),現(xiàn)在也被用于河道岸坡的防護(hù)。它是以熱塑性樹(shù)脂為原料,經(jīng)擠出、拉伸焊接、收縮等一系列工藝制成的兩層或多層表面呈凸凹不平網(wǎng)袋狀的層狀結(jié)構(gòu)孔網(wǎng)。網(wǎng)底層為一個(gè)高模量基礎(chǔ)層,采用雙向拉伸技術(shù),具有一定的彈性和強(qiáng)度,可防止植被網(wǎng)變形,并能有效防止水土流失。網(wǎng)表面為一個(gè)起泡層,蓬松的網(wǎng)袋內(nèi)有較大的容土空間,植草覆蓋率高,這種三維結(jié)構(gòu)保證草籽更好地與土壤結(jié)合。根據(jù)岸坡地形地貌、土質(zhì)和區(qū)域氣候等特點(diǎn),在岸坡表面覆蓋一層三維植被網(wǎng),并按一定的組合與間距種植多種植物,通過(guò)植物的生長(zhǎng)達(dá)到根系加筋、莖葉防沖蝕的目的。并可在坡面形成茂密的植被覆蓋,在表土層形成盤(pán)根錯(cuò)節(jié)的根系,有效抑制暴雨徑流對(duì)邊坡的侵蝕,增加土體的抗剪強(qiáng)度,大幅度提高岸坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。
(3)防護(hù)林護(hù)岸技術(shù)。在河岸帶種植樹(shù)木或竹子,形成河岸防護(hù)林,其作用主要體現(xiàn)在3個(gè)方面:一是莖、葉的覆蓋和柵欄作用,既避免雨滴、風(fēng)力對(duì)土壤表面的直接侵蝕,又減緩了水流流速,減少了對(duì)土壤的沖刷;二是樹(shù)木根系發(fā)達(dá),穿扎力強(qiáng),增加了土壤抗侵蝕的強(qiáng)度,減少了河岸的崩塌量和沖刷量;三是根、莖、葉的生長(zhǎng)對(duì)土壤具有改良作用,增加了土壤有機(jī)質(zhì)的含量,改善了土壤結(jié)構(gòu),增強(qiáng)了土壤的透水性,增強(qiáng)了土壤的抗侵蝕能力。暴雨徑流經(jīng)過(guò)防護(hù)林區(qū)時(shí),在其阻滯作用下,流速大為減慢,減小了水流對(duì)土壤表層的沖刷,減少了水土流失。
(4)植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)。植被型生態(tài)混凝土是日本首先提出的,并在河道護(hù)坡方面進(jìn)行了應(yīng)用。近幾年,我國(guó)也開(kāi)始進(jìn)行植被型生態(tài)混凝土的研究。植被型生態(tài)混凝土由多孔混凝土、保水材料、難溶性肥料和表層土組成。多孔混凝土由粗骨料、水泥、適量的細(xì)摻和料組成,是植被型生態(tài)混凝土的骨架;保水材料以有機(jī)質(zhì)保水劑為主,并摻入無(wú)機(jī)保水劑混合使用,為植物提供必需的水分;表層土多鋪設(shè)在多孔混凝土表面,形成植被發(fā)芽空間,減少土中水分蒸發(fā),提供植被發(fā)芽初期的養(yǎng)分和阻止草生長(zhǎng)初期混凝土表面過(guò)熱。
經(jīng)驗(yàn)表明,很多植被草都能在植被型生態(tài)混凝土上很好生長(zhǎng),紫羊毛、無(wú)芒雀麥還表現(xiàn)出了較好的耐堿性、耐旱性。應(yīng)用中還發(fā)現(xiàn)植被型生態(tài)混凝土具有較好的抗沖刷性能,上面的覆草具有緩沖功能,由于草根的錨固作用,抗滑力增加,草生根后,草、土、混凝土形成一體,更加提高了堤防邊坡的穩(wěn)定性。
3.2末端集中控制
少量經(jīng)源頭分散控制措施作用后仍存在的徑流會(huì)匯流成一股,集中進(jìn)入水體,因此,需要在匯流口實(shí)施面源污染的末端集中控制,進(jìn)一步減少進(jìn)入河流的污染物量。末端技術(shù)以人工濕地為主。
在降雨徑流的入河匯流口,多數(shù)以雨簸箕的形式出現(xiàn),可以根據(jù)周邊的環(huán)境,利用雨水入河口的小部分土地構(gòu)建小型的人工濕地,在入河口底部通過(guò)堆積碎石、插種植物的方式攔截入河雨水中的污染物質(zhì),即在匯流口附近鋪上碎石,使污水在流入河道前先經(jīng)過(guò)碎石床,利用碎石上的生物膜對(duì)水體進(jìn)行凈化,對(duì)進(jìn)入河中的徑流作最后的過(guò)濾凈化處理。濕地構(gòu)建時(shí)考慮其美化景觀(guān)功能,以各種觀(guān)葉、觀(guān)花的濕地植物為主,使建造的小型人工濕地與周邊的環(huán)境相協(xié)調(diào)。
4、結(jié)語(yǔ)
由于目前我國(guó)城市面源污染治理技術(shù)尚未形成標(biāo)準(zhǔn),國(guó)家應(yīng)加大城市面源污染控制研究的力度,給予足夠的重視和投入。一方面依靠科研部門(mén),研究和探索更加生態(tài)環(huán)保、可操作性強(qiáng)的面源污染控制技術(shù);另一方面重視法規(guī)、政策、管理和教育等非技術(shù)性措施的建設(shè),達(dá)到技術(shù)性措施和非技術(shù)措施的協(xié)調(diào)與互補(bǔ),使城市面源污染逐步得到控制。
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