[發明專利]一種集雨型水庫水質提升治理的方法

有效

• 申請號: 202011105941.3
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112340932B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 王振華;李青云;龍萌;胡艷平;朱引;趙良元;李偉
• 申請（專利權）人: 長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F1/00;C02F101/10;C02F101/16
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

1.一種集雨型水庫水質提升治理的方法，其特征在于：采用“外源截污-水體凈化-底泥控污-生態修復-管理維護”技術體系，所述方法包括如下步驟：

步驟1、對水庫進行調查分析，獲得水庫污染來源和營養鹽的時空分布特征，所述水庫污染來源包括外源徑流入庫量、水體營養鹽存量、底泥營養鹽釋放量，所述營養鹽的時空分布特征包括水體營養鹽濃度和形態分布特征；

步驟2、根據調查分析獲得的水庫污染來源，采取生態溝渠、生態緩沖帶和人工濕地技術進行庫周面源徑流攔截；

步驟3、結合庫區各部位水體營養鹽濃度和形態分布特征，采取投加環保型絮凝材料、布設生態網膜、曝氣增氧、構建移動式生物浮島技術，分區域實施水體營養鹽削減；

步驟4、結合庫區各部位底泥營養鹽分布特征與庫區地形，采取

原位覆蓋、原位鈍化技術分區域實施底泥營養鹽控制；

步驟5、水生植物恢復重建：在水庫水質改善后，逐步恢復重建水體及岸坡水生植物群落，依靠水生植物的自然生長繁殖，提高水體溶解氧含量，并對水體及底泥中營養鹽進行持續凈化；

步驟6、水生動物優化調控：在精準治污基礎上實施水生動物優化調控技術，通過食物鏈調控水體中營養鹽循環；

步驟7、水庫治理后的運行管理維護：對系統治理后的生態工程進行管理維護，確保治理效果能夠長期穩定保持；

步驟1具體包括：通過調查走訪和實地觀測，分析確定水庫的污染來源；通過對水庫壩前、庫灣和庫尾不同區域水體和底泥的采集分析，確定營養鹽的時空分布特征，并結合特定水庫的功能和對水質提升治理的目標要求，明確不同來源營養鹽負荷削減指標；

步驟2中所述庫周面源徑流攔截是對庫周水田、坡耕地、魚塘、村鎮徑流入庫的營養鹽進行攔截，攔截技術為生態緩沖帶、生態溝渠和人工濕地的一種或多種組合，步驟2具體實施步驟包括：

（1）針對徑流入庫重點部位建設生態溝渠，采用土渠或格賓基腳+土坡、混凝土基腳+土坡的形式放坡修建生態攔污渠，邊坡根據放坡長度考慮設置生態磚或采用鉸接式護坡，并在入庫口設置攔污柵；護坡植物以各種喬木、灌木、草本植物為主要材料，根據原有河岸的植被狀況，水生植物選擇以蘆葦、荷花土著植物種類為主；

（2）在庫區與農田交界區域建設喬灌草相結合的生態緩沖帶或人工濕地，減少來自農業區的氮、磷營養物質進入水庫；

（3）在村鎮污水排放處構建表面流人工濕地；

步驟3中，水庫水體溶解態營養鹽較高的壩前區域，噴灑環保型絮凝材料；顆粒態營養鹽較高的庫尾區域，采取生態網膜技術；溶解氧較低的庫灣區域實施曝氣復氧；水體較深、透明度較低、沉水植物種植困難的庫中區域構建移動式生物浮島；

步驟4中，所述水庫底泥營養鹽原位控制是采取原位覆蓋、原位鈍化技術，分區精準控制底泥營養物質釋放，壩前底泥營養鹽高釋放區采取原位覆蓋技術，庫尾或庫灣底泥營養鹽低釋放區或難以實施原位覆蓋區域，采取原位鈍化技術，投加環保型絮凝材料；

步驟7具體包括：對生態溝渠、生態緩沖帶、生物浮島、人工濕地生態工程在運行過程中存在的淤堵、植被死亡、碎屑殘留問題，進行人工疏淤、補栽、收割、清理管理維護工作。

2.根據權利要求1所述的一種集雨型水庫水質提升治理的方法，其特征在于：所述移動式生物浮島由水面漂浮平臺、固載微生物材料、動力推進系統組成，固載微生物材料選擇碳纖維、聚氨酯纖維、人工水草、包埋微生物凝膠小球中的一種或幾種的組合，將固載微生物材料浸泡于微生物菌劑溶液中進行預掛膜，微生物菌劑選擇硝化細菌、反硝化細菌、聚磷菌、芽孢桿菌、類球紅細菌和植物乳桿菌任意一種或者復合而成，待掛膜成熟時，將其固定于水面漂浮平臺底部，在動力推進系統帶動下，利用固載微生物材料表面的生物膜對水體中的營養鹽進行凈化。

3.根據權利要求1所述的一種集雨型水庫水質提升治理的方法，其特征在于：步驟5中，所述水生植物恢復重建中涉及的水生植物為美人蕉、菖蒲、蘆竹、梭魚草、浮葉眼子菜、荇菜及睡蓮的一種或多種組合，挺水植物在岸坡正常水位線上下50 cm內種植，其中，水生美人蕉的種植密度為10-15株/m²，菖蒲種植密度為20-25株/m²，蘆竹和梭魚草的種植密度為30-40株/m²；浮葉植物的種植密度為20~30叢/m²水面。