[發明專利]一種用于改善水庫生態環境的水庫脫氮方法

有效

• 申請號: 201811431405.5
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109796078B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 陳求穩;施文卿;張建云;馬宏海;陳宇深;孫洪波;陳誠
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34;C02F3/30;E02B3/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孫斌

本發明公開了一種用于改善水庫生態環境的水庫脫氮方法，包括如下步驟：(1)水庫周邊地形調查；(2)水庫工程脫氮；(3)水庫調控水位脫氮。該方法通過工程措施和調控水庫蓄水水位波動頻率增加水庫的淹沒落干交替面域，從而提高水庫自身的脫氮能力，達到凈化水庫水環境的目的。本發明相較于傳統生態調度方法，考慮了水庫水環境因子，通過實施本發明水庫脫氮方法可以達到既滿足水庫調度需求，又改善水庫水質的功效，相對于傳統的水體脫氮方法，本發明通過工程措施與人工調控措施，更加簡易可行，成本較低，構建系統后，即可實現人工室內控制處理，無需再現場施工。

技術領域

本發明涉及水庫生態環境保護領域，特別涉及一種用于水庫生態環境改善的水庫調度脫氮和工程脫氮方法。

背景技術

水庫在為人類帶來經濟與社會效益的同時，也對河流生態系統產生了一定的負面影響。例如，建庫會導致河流斷流、水質惡化等問題。當前，解決建庫對生態影響的主要措施是進行人工調控泄水流量，以滿足河流的基本用水需求。但是這種方法，卻不能解決隨建庫時間推移產生的水庫水質惡化現象。

水庫水體中的氮污染是水庫水體中最普遍的一種污染形式，水庫水體中的氮污染達到一定程度后，很可能造成水庫富營養化，進而促進藻類的生長并爆發水華。水庫水體中的氮主要來源于外源污染和內源污染，目前，在一系列環保政策的驅動下，大多水庫周邊的外源污染得到了排查和控制，但已進入水庫中的氮卻沒有很好的排除措施，這些物質極有可能隨著水庫環境的變化產生一系列的轉化而造成湖泊富營養化或更加嚴重的污染?，F有研究已經證實，水庫建設與運行過程中，消落帶的產生是水庫水體中脫氮的重要場所，這些研究為水庫水體的脫氮調控提供了依據。

目前大多數的生態調度著重于生態水量的調度，使水庫調度在滿足發電、灌溉用途的同時，滿足生態的生態需水要求(專利CN103088783 A、CN106096147 A、CN104047258 A等)。然而，隨著水庫的運行，水庫逐漸成湖化后引起的水質問題卻很少得到考慮。現有的水體脫氮技術方法中，主要的方法仍是工程措施(專利CN107758867 A、CN105967456 A、CN103125163 A等)，包括建立浮動的脫氮生物床，安裝人工凈化裝置等。但是這些工程都耗資巨大且需要大量人工勞動協助實施，對于類似水庫這種大面域水體，很難大面積開展實施。

發明內容

發明目的：針對現有技術工程投資大、勞動消耗大等問題，本發明提供一種用于改善水庫生態環境的水庫脫氮方法，該方法通過工程措施增加水庫的淹沒落干面域，從而增加了水庫本身具有的厭氧面域，通過調控水庫水位波動頻率增強了水庫岸邊帶的反硝化速率，進而提高了水庫自身的脫氮能力，達到了凈化水庫水環境的目的。本發明的水庫環境保護的生態調度方法和工程措施，操作簡單方便可行，且能夠很好的使水庫水體中的氮素排出。

技術方案：為了實現上述目的，如本發明所述一種用于改善水庫生態環境的水庫脫氮方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)水庫周邊地形地貌調查：

水庫周邊地形進行地貌詳細勘察，了解水庫周邊的地形地貌特征，在水庫正常蓄水位以下區域選擇林草覆蓋率小于30％的區域為水庫脫氮工程可實施區域；

(2)水庫工程脫氮：

在水庫脫氮工程可實施區域，對原有岸邊帶進行改造，降低岸邊帶的坡度，進而增加水庫淹沒落干環境的交替環境面域，實現水庫水體的脫氮反應床面積的增加；

(3)水庫調控水位脫氮：

在水庫常年水位調控范圍基礎上，增加水庫水位的波動頻率，進而增加水庫淹沒落干環境交替，實現水庫脫氮速率的增加；

其中，步驟(1)所述水庫正常蓄水位是指水庫在正常運行情況下所蓄到的最高水位，又稱正常高水位。