湖泊修复方案.docx
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湖泊修复方案
湖泊修复方案
贵阳市的红枫湖和百花湖生态
环境恢复治理方案
学院山西大学环境与资源学院
专业环境工程
年级2011级
姓名舒伟峰
目录第一章总论
任务由来
编制依照
指导思想和基根源则
指导思想
基根源则
第二章两湖概略
自然条件概略
两湖存在的主要生态问题第三章治理方案
底泥疏挖
3.2疏挖的方法
3.3工艺选择
3.4曝气循环净化系统
3.5生态公园水培净化
第四章主要任务
底泥疏挖
底泥疏挖的工艺流程
4.1.2疏挖方法
4.1.3疏挖设备选型
4.1.4环境疏浚设备的选择原则
4.1.5污泥底泥与堆场余水处理周边工厂和生活废水的污水办理4.3循环
曝气净化系统
循环曝气净化的原理
4.3.2潜流推流曝气机净化机理与特色
4.3.3潜流推流曝气机的选型
4.3.4红枫湖曝气循环净化系统设计计算
4.3.5红枫湖内曝气机的安装及部署
4.3.6百花湖曝气循环净化系统的设计计算
4.3.7百花湖内曝气机的安装与部署第五章治理工程及投资估量生态公
园水培净化工程施工估量
5.1.1栽种标准
5.1.2植物施工与道路估量
5.2底泥疏挖施工估量
5.2.1主要施工设备及数目
5.2.2主要技术指标
5.2.3工程总花费
曝气循环净化系统的工程估量
设备投资花费预计
工程投资总花费预计
第六章方案实行评论
6.1从合理性进行评论
6.2从经济效益方面评论
6.3从创新性评论
第七章保障举措
加速湿地保护立法
7.2拟订湿地保护与恢复有关标准、规范7.3展开湿地生态赔偿试点及长效管理工作7.4推动湿地保护队伍能力建设
附表:
附表一红枫湖和百花湖流域湿地保护与恢复功能分区表附表二2010-2020年红枫湖和百花湖流域湿地保护项目表附表三2010-2020年红枫湖和百花湖流域湿地恢复项目表
附表四2010-2020年红枫湖和百花湖流域人工湿地建设项目表
附表五2010-2020年红枫湖和百花湖流域湿地保护与恢复体制建设
附表六2010-2020年红枫湖和百花湖流域湿地保护与恢复科研监测能力建设附图:
附图1规划区位图
附图2规划范围图
附图3红枫湖和百花湖流域湿地现状图
附图4红枫湖和百花湖流域湿地保护与恢复工程现状表示图附图5红枫湖和百花湖流域湿地公园现状表示图
附图6红枫湖和百花湖流域湿地保护与恢复规划表示图附图7红枫湖和百花湖流域湿地保护类工程规划表示图附图8红枫湖和百花湖流域湿地恢复类工程规划表示图附图9红枫湖和百花湖流域人工湿地规划表示图
1总论
任务由来
贵州省贵阳市的红枫湖和百花湖。
当前两湖水质状况较差,不可以知足饮用水水
质要求,富营养化状况严重,特别是磷元素超标。
经过本次设计办理,要消除被严
重污染的底泥,改良湖体的超富营养化状态,降低湖内磷的含量达到国家饮用水标
准,才能保证居民喝到放心的饮用水。
逐渐恢复其生态功能,提高湖泊自净能力。
1.2编制依照
(1)由国家环境保护局于1988年4月宣布的《污水综合排放标准》;)于1984年1月1日正式奏效的《地表水环境质量标准》;(2
(3)于1986年10月奏效的《饮用水水质标准》;
(4)湖泊的自然环境条件。
主要包含地形地貌、气象与水文、工程地质、水文地质等。
(5)省(部)级政府对于地区水污染治理的任务和限期目标、地区水污染防治物总量制规划。
指导思想与原则
指导思想
依照《湿地生态环境保护与恢复规划(方案)编制技术规范》要求,以“生态优
先、科学修复、适量开发、合理利用”为指导思想。
生态优先,即保护湿地的自然
遗产、地区景观、生物多样性,防备湿地功能衰败。
科学修复,即在保护、利用和
提高过程中,着重各个开发建设环节中的科技含量,科学保护湿地。
适量开发,即
利用综合利用天然秉赋的湿地资源及周边自然、合理利用,即在保护湿地自然生态
特色的前提下,着重发掘、展现、利用源于湿地的自然资源和人文资源,科学合理
地安排建设项目,让民众在领会湿地自然风光、认识湿地的同时,享受湿地文化,
提高民众环保意识。
方案拟订原则
可行性原则
湿地恢复工程项目实行时第一一定考虑湿地恢复的可行性它主要包含两个方面,即环境的可行性和技术的可操作性
优先性和稀缺性原则
只管任何一个恢复项目的目的都是恢复湿地的动向均衡,并阻挡其退化过程,但湿地恢复的优先性其实不同样,在实行湿地恢复前一定明确恢复工作的轻重缓急稀缺性就是指在恢复过程中,要优先考虑针对一些濒临灭绝的动植物种、种群或
罕有群落的恢复
恢复湿地的生态完好性、自然构造和自然功能原则
湿地恢复是恢复退化湿地生态系统的生物群落及其构成、构造、功能与自然生态的过程一个完好的生态系统富裕弹性,能自我保持,能蒙受必定的环境压力及变化,其主要生态状况在必定的自然变化范围内运行正常
流域管理原则
湿地恢复设计要考虑整个湿地地区,甚至整个流域,而非只是退化地区应从流域管理的原则,充足考虑集水区或流域内影响工程项目区湿地生态系统的因子,系统规划设计湿地恢复工程项目的建设目标和建设内容
美学原则
湿地拥有多种功能和价值,不只表此刻生态环境功能和湿地产品的用途上,并且拥有美学、旅行和科研价值所以,在湿地恢复过程中,应着重对美学的追求美学原则主要包含最大绿色原则和健康原则,表此刻湿地的洁净性、独到性、欢乐性、景观协调性、可赏析性等很多方面
自我保持设计和自然恢还原则
保持恢复湿地的永远活力的最正确方法就是将人为保护活动降到最低水平,同时
在恢复过程中,应尽可能采纳自然恢复的方法
2两湖概略
2.1自然条件概略
红枫湖水库大坝于1960年完工,位于贵阳市西郊,距省会贵阳28公里。
汇2222水面积1610km,湖面积57.2km,总库容为6.01亿m,均匀库容为3亿m,
最大深度45m,均匀深度。
水库被分为两部分,南湖和北湖。
红枫湖地区存在各种各种的家产,包含旅行、船运、养鱼等,为了防备富营养化,政府将逐渐严禁在该地区养鱼。
红枫湖是贵州省贵阳市的重要水源地(2600000人口)的重
3要水源地,每日供应城市40000m饮用水。
百花湖水库完工于1966年,位于贵阳市西北郊,距市里22公里,在红枫湖
223下游。
汇水面积319km,湖面积,总容量为1.82个亿m,均匀容量
为
331.10亿m,最大深度45m,均匀深度。
百花湖地区的家产也好多,与
红枫湖状况相像。
同时百花湖也是贵阳市的重要水源,每日向城市供应25000m3的
饮用水。
从1998年起,作为控制水体富营养化的举措之一,湖中养鱼已被严禁,
但今后仍有少量渔民以水产养殖为生。
只管当前无磷洗衣粉价钱昂贵,政府已逐渐
立法裁减含磷洗衣粉,减少湖中磷的负荷。
2.2两湖存在的主要生态问题
2.2.1两湖作为饮用水源的水质令人堪忧
两湖的水质状况较差,距环境质量公报显示:
百花湖水质为V类,主要超标物
总磷和溶解氧;红枫湖水质为劣于V类水质,主要超标物为总磷,此中焦家桥、三
岔河测点因总磷严重超标劣于V类。
两湖流域内各种工业、农业、旅行业和居民生活污水间接或直接造成两湖营养
盐和有机物过分积累,造成两湖水体氮、磷浓度增添。
两湖的水量补给不足致使水
体自净能力减弱,湖水污染状况更为严重。
2.2.2周边工厂污水未经深度办理就排入两湖
据检查,贵阳市的水晶公司公司、安顺化肥厂、清镇发电厂、贵阳煤气气源
厂、田峰化工公司、贵州化肥厂等化工厂每年向红枫湖排放的工业废水约
万吨,红枫湖总氮的60%、总磷的14%流入百花湖。
别的,饮用水源地周边仍有少
量小煤窑生产,荒弃矿井无人治理,富含铁、锰等有害物质的矿井废水直接排入水
体。
2.2.3农业面源污染同时也破坏着两湖水质
因为对农业面源污染危害性认识不充足、管理系统不够明确、缺少有效地监测
和控制等原由,农业面源污染的危害成为两湖饮水安全的主要要素。
农业面源主要
根源于种植业污染、废旧农膜残留、畜禽养殖业污染和大批乡村生活污水和垃圾污
染。
2.2.4湖库内底泥污染严重
湖库内源污染十分严重。
上游大批化工公司随和源厂的长久无需生产还致使了
两湖堆积物中有机物的污染特别严重,在底泥中检测到了高浓度的萘、联苯、菲、
苯并芘、硝基苯等多种长久性有毒污染物,底泥中的高浓度重金属、磷和有机污染
物会跟着水文、季节变化而开释到上覆水体中,对两湖的水质安全构成了巨大地威
胁。
3治理方案
3.1底泥疏挖
因为多年的堆积,湖泊及沼泽的底部会聚积大批的污染物,大多数磷集中在底
泥中,所以消除含有大批有机物及营养物的淤泥可减少污染物的快速或许迟缓扩
散。
3.2疏挖的方法
因为机械疏挖的疏挖花费不太高,被疏挖淤泥中的固体物质多,与水力疏挖
对比能够稳固的挖泥。
合用于像两湖这样湖深较深的大湖。
3.3工艺选择
底泥疏挖是一种有效的控制外源污染的手段。
本次设计的对象红枫湖与百花
湖,它们的底泥积蓄历时长,此中的磷含量很高,还有大批的重金属物质。
将底泥
从湖体内移出,是控制内源的直接有效举措。
合用的水体:
当污泥中的污染物影响水质时,可用该方法控制营养物;可由疏挖
拿出聚积的污泥,使湖泊沼泽的水位加深,并去除有毒物质,控制水生大型植物的
疯长。
3.4曝气循环净化系统
3.4.1曝气设备采纳依照
本次的曝气循环净化系统采纳的主要曝气设备是潜流推流曝气机。
因为所设计
治理的湖泊湖底环境恶劣,湖深较深,应采纳河流湖泊使用的曝气设备---潜流推
流曝气机。
潜水式推流曝气机是利用空气中氧气注入水体中,拥有较强搅拌与曝气
助流功能,以达到水中增氧目的,提高水体的溶解氧(DO),恢复和增强水体中好氧
微生物的活力,使水体中的污染物得以净化。
3.4.2工艺选择说明
在贵阳市的水源地红枫湖和百花湖分别检测藻类生物量和微囊藻毒素含量。
发
现了大批有害藻类微囊藻类。
在百花湖和红枫湖的鱼类养殖区发现含有带霉味的席
藻属,那么饮用水中可能出现气味和滋味问题。
在人工净化湖水中的六个目的以下:
克制有害的浮游植物的增殖;克制浮游植物
的内部增殖;改良水质;提高地层水中溶解氧浓度;防备锰、铵态氮等的洗脱;稀释和
分别有毒物质,如微囊藻。
归根结底,曝气循环净化系统能阻挡湖底形成厌氧环境,防备营养盐和重金属
开释。
同时对于防备两湖底泥内的重金属元素和有机物的扩散有重点作用。
3.5生态公园水培净化
3.5.1净化系统概略
生态公园经过供应浅的、污染的、流动的水环境,植物种植于此环境中,其
[6]根系直接生擅长污水中,经过根系系统和植物的生长成功的净化污水。
3.5.2水培育物的选择
生态公园选择的第一是多年生的、常绿的水生或是湿生植物,形成较平展的植
物带,并依据净化要求或是景观要求,搭配一些挺水植物和特别绿性的植物。
植物的选择还需考虑温度和COD的适应性,因某些拥有地下茎的植物在水培中
较难培育。
因为温带地区适于水培、拥有较高自净能力、能形成群落的植物是水芹
[7]和马蹄莲。
本次设计选择用水芹和马蹄莲混淆种植。
工艺选择说明
因为底质中重金属污染,不知足大型水生植物生长对底质条件的要求。
故不采
用恢复大型水生植物来对两湖进行修复。
位于贵州市的红枫湖和百花湖是当地的有名景色胜地,旅客常年纷至沓来,该
设备能够向市民及旅客展现污染物被去除的过程,并经过采摘和收获水生植物。
花
卉等,捕捉鱼和贝类等自然生物,使市民遇到教育。
依照合理经济这一设计原则,该净化设备办理能达到优秀的水质净化成效以
外,还拥有建设成本低、净化主体为植物无需特别设备及资料、建成后运行和管理
花费低的长处,且经过植物的销售还能够获取利润。
4主要任务
底泥疏挖
4.1.1底泥疏挖的工艺流程如图1:
挖泥船挖泥
污泥底泥泥浆经排泥
管中断输送
将发掘的泥装入船运到岸边
用抓斗将泥排出
底泥堆场
经积淀后余水排放污泥底泥办理后堆置或利用
图1底泥疏浚的工艺流程4.1.2疏挖方法本次设计采纳水利疏挖进行底泥疏挖。
4.1.3疏挖设备选型
将底泥从水下疏挖后输送到岸上,有管道输送和驳船输送两种方式。
驳船输
[8]送工序复杂,生产效率低,但是一般用于含泥量高或运输距离过长的场
合。
由
于红枫湖和百花湖的湖面积较大,且湖深都达45米,故采纳抓斗式挖泥船。
抓
斗式挖泥船采纳了全关闭防漏抓斗,是抓头在提高过程中没有遗漏。
依据两湖
的
3水文特色,采纳的抓斗挖泥船为津航浚表1津航浚403的性能参数
403(8m抓),性能如表
1:
3津航浚
403(8m
抓)3
抓斗斗容/m8
公称生产率
320~4003(m/h)
最大挖深/m50
最大吊高/m5
船总长
船柱间长
船宽
船深
满/轻载吃水
抓斗机机型日土机商工
DKG-65
抓斗机最大起重40
量/t
主机机型,功率柴渍机,529
/KW
传动方式Ω离合变矩器
吊重/t50
工作半径
锚:
形式,个数×有杆锚,4×2质量/t定员/个24
制造厂日土机商工
4.1.4环境疏浚设备的选择原则
环境疏浚设备的选择一要考虑一般疏浚工程的施工条件,又要考虑污染土疏浚
与处理的的化学、生态等环境保护方面的要求,是一直比较复杂的工作,应当经过
周祥的检查和剖析后妥当的进行。
环境疏浚假如控制指标不严,应优先采纳一般疏浚设备,或许加以改良以达到
经济合理的目标,同时应付设备改造的投资,因为环保要求对设备生产力的影响从
经济上做出合理安排。
因为疏浚设备种类好多,一项工程可能会有多种工艺方案,在疏浚设备的选择
应进行多种方案的挑选和比较,找出技术上可行,最经济合理的方案。
为此同
[9]时应付有关疏浚设备进行必需的检查。
4.1.5污泥底泥与堆场余水处理
对堆存在堆场内的污染底泥与未所有消除污染底泥要采纳堆场防渗、堆场植
草、抛砂覆盖法等举措防备二次污染的产生。
防渗办理是在污染底泥接触一侧铺设
复合土工膜,膜上垒筑装土纺织袋;堆场吹填完成后,因为底泥堆场不行能在短期
内达到规划使用功能,因此可采纳手摇播种机撒播草种,进行快速植草,即可防备
堆场底泥中污染物因雨水冲洗对周边环境造成二次污染,又能够快速恢复堆场的景
观,对部分地区,为保证植草成功,可采纳混淆直播技术建坪;污染底泥疏挖
后采纳覆盖法对节余污染底泥进行处理,即抛填厚0.5m的粗砂,回
3填砂工程量为5.88万m。
在吹填后期,当堆场余水知足不了排放要求时,利用加药装置在输泥管口投加
药剂与泥浆充足混淆,经混淆后的泥浆在堆场积淀后,余水直接排回巢湖。
对于偶
发要素致使余水水质忽然恶化时,可在溢流口处设置应急投药装置,作为余水外排
前的暂时挽救性应急举措。
PAC可做为输泥管及应急投药的首选药剂。
4.2周边工厂和生活废水的污水办理
(1)消除外源污染是解决湖泊富营养化的必不行少的一环。
经检查,以前的化工厂排出的废水未经办理便排入两湖造成了湖体底泥的重金属、磷、有机物的积蓄。
这要求当地政府部门对周边的工厂进行严苛的看管,工厂排出的废水和生活污水绝不可以没有经过污水厂的办理就排入两湖,在污水办理厂的出口能够设置氧化
塘,利用水生植物的净化功能有效地去除氮和磷。
对外源进口把关检测氮、磷值是
否超标。
(2)取消两湖保护区内污染公司、排污口,特别是一级保护区内的公司以及其
[10]他与水源地保护没关的建修建物,减少污染源及污染物的排放。
(3)展开乡村沼气建设,减少乡村生活、养殖污染源及污染物排放。
(4)在湖泊邻近修筑污水截留沟等污水采集系统,简历污水办理站,使污水达标排放。
4.3循环曝气净化系统
循环曝气净化的原理
如图2所示:
图2曝气循环净化系统表示图
4.3.2潜流推流曝气机净化机理与特色
曝气叶轮高速旋转时产生强盛的轴向推力和径向搅拌力,将吸入的空气粉碎成
细微气泡,并且将汽水混淆体强力注入水中,进而达到曝气和推流搅拌混淆的两重
作用,并且发射流不会产生应力和旋涡,不会破坏线缆、固定索和其余渡水物品。
OBAO的三至六片专利“帆”型叶片高速转动时在叶轮前端形成数股强盛剪切水
流,这几股水流将气体剪切成细微气泡并且切割形成能干的微气泡直径较均匀,叶
轮旋转的轴向推力将气、水混淆物强力注入水中产生二次切割,负气泡的粒径变俄
更小,均匀粒径为,汽水混淆物在水中形成长度为8,45mm的气、水混淆扩
散柱,进而延伸了气水接触时间,大大提高氧的利用率。
潜水推流型曝气机的叶轮高速运行时产生强盛的轴向推动力和径向搅拌力,并
将吸入的空气搅碎成细吝啬泡,达到曝气、混淆及推流的目的。
曝气机的安装,喷
射角可在上下60?
范围内任意调整,合用各种池型;采纳高效潜水式电机静音运
转,对环境无任何影响;拥有曝气、混淆、推流的多重作用;曝气机的主体采纳不锈
钢和高强度工程塑料,耐酸、碱及部分有机溶剂腐化。
不需要配置鼓风机,管道,
阀门等设备,节俭设备费。
4.3.3潜流推流曝气机的选型
表2OBAO-100A潜流推流曝气机
型号功率电压V转速rpm增氧能力循环通量重量kg
HP/KWkgo2/hm3/hOBAO-10010/7.538014709.50-11.138070
A5
图3OBAO-100A潜流推流曝气机
4.3.4红枫湖曝气循环净化系统设计计算
a.缩短表层逗留时间的设计计算
2表水层体积(温差层深度*湖泊面积):
V=湖泊面积(57.2km)*3m=17.6×7310m
设计逗留时间:
T=4d
b.设计规范
3输出功率。
OBAO-100A潜流推流曝气机最大输出量:
Q=33120m/d表层水
牵引速率:
α=5(标准系数)
c.曝气机计算
7所需曝气机数:
N=(V/T)/[Q(1+α×10m3/4)/[33120×(1+5)]
=221.4台?
222台
要提高地层水域的溶解氧含量。
计算依据为溶解氧均衡方程:
2已知:
底泥好氧速率=120mg/(m/d)
2水中氧的耗费速率=25mg/(m/d)
表层氧浓度=9mg/l
基层溶解氧浓度=0mg/l
-66需氧量O=底泥好氧速率+水中氧的好氧速率=(120+25)×10×57.2×10
=8294kg/d
3循环量Q=需氧量/[表层氧浓度-基层溶解氧浓度]=82941000/(9-
0)=921556m/d所需曝气机数目=循环量/曝气机最大输出量=921556/33120?
28台
4.3.5红枫湖内曝气机的安装及部署
曝气机的间距经过计算后所需的红枫湖所需的曝气机的数目为250台,每
0.23km2安装一台潜流推流曝气机。
每台曝气机间距约为250m。
曝气总功率为
1875kw。
潜流式推流曝气机的安装地点是悬于湖内,距湖面3米的地点。
百花湖曝气循环净化系统的设计计算
a.缩短表层逗留时间的设计计算
2表水层体积(温差层深度*湖泊面积):
V=湖泊面积(14.5km)*3m=4.35×7310m
设计逗留时间:
T=4d
b.设计规范
3曝气机输出功率。
OBAO-100A潜流推流曝气机最大输出量:
Q=33120m/d
表层水牵引速率:
α=5(标准系数)
c.曝气机计算
73所需曝气机数:
N=(V/T)/[Q(1+α×10m/4)/[33120×(1+5)]
=54.7台?
55台
要提高地层水域的溶解氧含量。
计算依据为溶解氧均衡方程:
2已知:
底泥好氧速率=120mg/(m/d)
2水中氧的耗费速率=25mg/(m/d)
表层氧浓度=9mg/l
基层溶解氧浓度=0mg/l
-66需氧量O=底泥好氧速率+水中氧的好氧速率=(120+25)×10×14.5×10
循环量Q=需氧量/[表层氧浓度-基层溶解氧浓度×1000/(9-0)
3=233611m/d
所需曝气机数目=循环量/曝气机最大输出量=233611/33120?
8台百花湖
内曝气机的安装与部署
曝气机的间距经过计算后所需的红枫湖所需的曝气机的数目为63台,每km2
安装一台潜流推流曝气机。
每台曝气机间距约为250m。
曝气总功率为。
每
台潜流式推流曝气机的安装地点是悬于湖内,距湖面3米的地点。
5治理工程及投资估量5.1生态公园水培净化工程施工估量
5.1.1栽种标准:
2采纳马蹄莲和水芹混淆种植,每m种植马蹄莲30株、水芹70株,采纳混
2合种植的方式。
水道共有五条,每一条的面积为1m×20m,水道面积共
100m。
共需马蹄莲3000株,水芹7000株。
5.1.2植物施工与道路估量
表4植物施工估量表
序号品种单位数目单价复价种植单种植费
(元)
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