人工湿地技术在河道流域综合治理中的运用研究

2021-01-17徐俊

陕西水利 2021年6期

徐俊

(陕西省西咸新区秦汉新城农业农村局，陕西西咸新区 712000)

近几年，环境污染问题逐渐显现出来，尤其是河道污染方面，这样不仅影响水环境的质量，也会降低引用水的安全性。因此，加强河道流域的综合治理，成为重点需要解决的一项问题。然而，在河道流域综合治理的同时，为了确保综合治理的效果，将人工湿地技术应用到其中，通过利用各项有效的技术手段，实现最终的目的。另外，将人工湿地技术用于到河道流域综合治理方面，不仅可以提升综合治理的效果，以及水资源环境的质量，也在一定程度上确保饮用水的安全性。

1 人工湿地技术的优势

人工湿地技术属于人工建造和监督控制，并且与沼泽类相似的湿地体系，在维护生态环境方面，具有良好的效果[1]。另外，垂直潜流湿地在河道流域综合治理方面，有着广泛的应用，不仅其效果，其技术使用也相对较为方便，成熟度相对较高。同时，人工湿地技术在应用的时候，一般都是垂直潜流湿地、植物净化水体等方面，下面就从这两点的角度来说，对人工湿地技术的可行性，展开了分析和阐述。

1.1 垂直潜流湿地

垂直潜流湿地是人工湿地技术中，一项常见的技术形式，主要是根据河道流域的水文情况，进行严格的控制，将其控制在湿地床的内部，这样主要是对填料表面生长的生物膜，以及植物根系等方面进行充分利用，发挥其自身的优势，提升河道流域综合治理的效果。另外，由于水流在地表以下运行，所以具有较好的保温性，卫生条件也是相对较好的，可以实现良好的河道流域综合治理的效果。

垂直潜流湿地在应用的时候，主要是将水体中的COD、BOD、TP等污染物进行分离和去除，并且由于垂直潜流湿地具有厌氧、兼性条件等特点，可以有效促进氮元素的反硝化[2]。同时，垂直潜流湿地通过利用植物吸收和水体自身净化的能力，有效去除水体中的污染物，并且由于垂直潜流湿地为好氧状态，可以有效促进氨氮的硝化反应，进而达到深度净化的效果。由此看来，垂直潜流湿地在河道流域治理中，具有良好的可行性。

1.2 植物净化水体

植物净化水体主要是以植物为主，通过利用植物自身代谢的作用，去除河道流域中的污染物，以此实现良好的河道流域环境。因此，植物净化水体在河道流域综合治理中，具有良好的可靠性，主要表现在以下几个方面。

通过利用植物净化水体，可以吸收大量的二氧化碳，释放出氧气，并且对污染物可以起到过滤的作用，以此去除污染物。

在一定的范围内，植物净化水体可以吸收降低河道流域中的有毒有害物质，并且起到滤菌和杀菌的作用。

对河道流域中的金属有害物质，可以起到净化的作用，以此维护良好的河道流域生态环境[3]。

2 工程实例

以渭柳湿地为例，其详细的内容如下。

(1)渭柳湿地位于咸阳市渭城区陇海铁路桥至上林大桥滩区治理工程，工程总长约3200 m，宽约470 m，占地面积约125 hm2。同时，渭柳湿地属于治理工程的绿色基础设置，主要起到综合性的生态服务系统的作用，具有消纳、蓄滞洪水、净化水体、修复生物多样性等功能。

(2)将人工湿地技术中的垂直潜流湿地、植物净化水体等方式应用到其中，实现生态净化再生利用的作用，确保其水质达到相关标准。另外，通过利用人工湿地技术，可以对动物栖息地进行修复，以此恢复自然河滩湿地。

(3)垂直潜流湿地、植物净化水体等方式主要是以宏观生态格局为主，并且从自然河滩硬化、河滩地水污染严重、生态多样性退化、以及附近居民对田园生活等方面展开，确保水质的安全性。

3 人工湿地技术的具体应用

为了提升河道流域综合治理的效果，确保水质的安全性，维护良好的生态环境，通过利用人工湿地技术实现各项目的。因此，本段内容，结合上述内容，对人工湿地技术在河道流域综合治理中的具体应用展开分析。

3.1 清理、开挖以及地基处理

人工湿地技术在河道流域综合治理应用的时候，清理和开挖，以及地基处理作为一项基础内容，那么在施工的时候，需要重点考虑以下几个内容[4]。

需要针对施工现场的实际情况，进行场地清洁，这样主要避免对后期施工环节的展开，造成影响和阻碍。同时，在施工开挖的时候，需要注意土方平衡和多余的渣料，这样才能保证场地开挖的效果。

针对地基处理，可以利用水泥土、低塑料土等进行换填处理，这样可以有效避免软土地基产生不均匀沉降。但是，在地基处理的时候，需根据情况，决定是否采取压实处理，以此避免施工问题的产生。

3.2 湿地混凝土施工

湿度混凝土直接影响着河道综合治理的效果，因此一定要重视该方面，在人工湿地浇筑施工时，主要包括垫层、水渠、水池等部位。在这点内容施工的时候，需要重点考虑以下几个方面。

在施工时，由于人工湿地墙身的高度，一般情况下不能高于3 m。同时，在垫层施工时，主要采取分层浇筑的方式，并且垫层浇筑完成以后，需要设置悬空模板，将水渠和水池的底板，以及墙身进行一次性浇筑，这样不仅可以提高施工效率，也可以确保浇筑的整体性，提升施工质量。

在施工过程中，需要对水池和水渠进行合理的分缝，这样可以避免后期结构因为热胀冷缩引发结构裂缝问题。但是，在进行分缝时，需对其分缝孔隙进行严格的控制，通常是控制在15 m～25 m之间。针对人工湿地结构缝，应当采用橡胶止水带与聚硫密封胶进行封堵处理，确保良好的施工效果。

3.3 防渗施工处理

为了提升人工湿地技术在河道流域综合治理中的应用效果，必须保证人工湿地的建设质量，强化防渗施工处理的力度和效果是提升施工质量的关键。人工湿地系统主要是利用河道流域的为水位差来保证整个系统的运行，并且在整个运行的过程中，可以实现饱和的蓄水作用，所以一定要做好防渗施工处理工作。

在人工湿地防渗处理的时候，通常是采用土工膜和粘土的组合方式，主要是在人工湿地水池底部进行土工膜的张贴[5]。同时，在张贴完成后，需要在其上面铺设粘土，其粘土的厚度应当控制在20 cm，这样主要是提升防渗的效果。但是，在土工膜施工之前，需对基层进行清理，排除施工面的积水。

利用高分子结晶型防水涂料进行防水层表面的处理，并且需要等到质量检验合格后，再进行人工铺填覆盖，其厚度需要根据河道流域综合治理的需求，以及设计方案技术参数进行设置。

3.4 引水管设置

在引水管设置时，主要是考虑其使用寿命，因此应当采用UPVC管。同时，UPVC管的稳定性和安全性都较强，在连接的时候，仅仅是利用专用的粘结胶即可，这样不仅可以实现良好的防渗效果，也可以降低其成本。

3.5 水体生物种植

在各个施工环节完成以后，需进行水体生物的种植，那么在水体生物选择时，应当重点考虑根系以及茎叶，选择具有一定过滤作用的水体生物。同时，在种植时，需遵循本土植物、抗逆性强、净化能力、处理效果等植物有限的原则，这样可以有效保证人工湿度技术应用的效果[6]。另外，在水体生物种植完成以后，还需要定期进行养护，并且针对病害、死亡的水土生物，应当进行重新种植，确保其良好的存活率，提升河道流域综合治理的效果。