植被滲流溝在洞庭湖區(qū)的推廣應用

陳紅文

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植被滲流溝在洞庭湖區(qū)的推廣應用

陳紅文*

(常德市穿紫河建設開發(fā)有限公司,湖南 常德, 415000)

探討了植被滲流溝(Seepage Ditch Vegetaton-SDV)的作用, 分析了其與明溝比較所具有的優(yōu)勢,并以洞庭湖區(qū)某河岸整治工程為例,介紹了其具體做法. 研究顯示,植被滲流溝具備的儲存、過濾、滲透、削峰功能充分顯現(xiàn)了其生態(tài)性、環(huán)保性和適用性,極具推廣應用價值.

植被滲流溝; 內(nèi)澇防治; 洞庭湖區(qū)

2010年,“城市看?！爆F(xiàn)象不斷出現(xiàn)城市水污染事件也屢見媒體,各級政府、各類專業(yè)機構、許多專家對這兩類問題引起了高度重視.20世紀80年代中后期在美國、日本等國,由于濕地損失、生物多樣性減少,以及農(nóng)業(yè)非點源污染等問題的出現(xiàn),河岸緩沖帶的研究得到了迅速發(fā)展.我國在市政水資源的循環(huán)利用方面,政府層面出臺了《城市排水和污水處理條例》,研究機構和作業(yè)者拿出了許多卓有成效的辦法,如加大排放能力,增強調(diào)蓄容量,擴容污水處理設施,建設生態(tài)處理設施等.在特殊的濕地區(qū)域, 要經(jīng)濟環(huán)保地解決以上兩類問題,需要建設生態(tài)可持續(xù)的處理措施.本文將探討植被滲流溝的推廣與應用在改善城市環(huán)境方面所起到的作用.

1 植被滲流溝(SDV)

植被滲流溝(Seepage Ditch Vegetaton-SDV), 是在植被的底部設置卵石層, 利用地表植物、土壤和卵石層的截流、滲透、過濾作用及滲水管、溢流井的溢流作用, 對雨水進行系統(tǒng)地處理和應用. 有時也稱為植被滲透淺溝, 歐洲的專業(yè)人士也稱其為洼地.

2 工程實例

洞庭湖區(qū)濕地生態(tài)環(huán)境由于遭到嚴重破壞, 湖泊萎縮, 調(diào)蓄功能下降, 災害頻率上升, 生物多樣性減少, 制約了經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展. 因此, 在洞庭湖區(qū)某河岸整治工程中應用了SDV, 促進洞庭湖區(qū)環(huán)境的綜合治理, 遏制濕地生態(tài)環(huán)境的破壞, 促進自然生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán), 推動湖區(qū)經(jīng)濟和社會的健康可持續(xù)發(fā)展[1].

2.1 洞庭湖區(qū)某河岸整治工程SDV的具體做法

SDV一般呈線型布置, 主要設置在居住區(qū)、產(chǎn)業(yè)區(qū)、廣場、公園、河岸、道路邊, 并與水系或管網(wǎng)相接. 一般寬度為2～3 m, 深度0.4～1 m不等. 滲流溝縱截面和橫截面分別如圖1和圖2所示.

圖1 SDV縱斷面

圖2 SDV橫斷面

2.2 植被滲流溝的作用

儲存作用. SDV的卵石層主要起儲水作用, 卵石的一般孔隙率大于30%, 所以1 m3米卵石層大概可以儲存0.3 m3的水. 另外植被層、溢流井、透水管也具有一定的輔助儲水作用, 在實際項目中卵石層對土壤入滲性能的改善作用較好, 而人工林較差土壤入滲率低于荒草灌叢群落, 應加強林分培育與經(jīng)營管理, 使植被的總體性能獲得改善和提高[2].

凈化過濾作用. SDV表面是一層10 cm的砂土層, 砂土層由于孔隙率較小, 所以雨水經(jīng)過砂土層時, 其懸浮物有一部分被阻滯在砂土層. 另外, 卵石層中卵石表面的Ca2+等陽離子對P等有一定的吸收作用, 植物根系對N、P等有一定的吸收. 所以, 經(jīng)過SDV滲流出來的雨水其有害物質(zhì)和懸浮物的含量將大大減少. 在實際工程實踐中植被滲流溝可通過一定面積的綠量過濾雨水中的灰塵以及沖刷帶來的泥土, 美化環(huán)境凈化空氣.

消減洪峰的作用. 由于SDV的滯滲和儲水作用, 減少了地面的徑流水, 同時由于其緩釋功能具有緩解洪峰的作用.

以圖1和圖2為例, 按1 km計算, SDV卵石層在暴雨期瞬間裝滿雨水量為:= 1 000 × 0.8 × 0.3 × 1 = 240 m3, 即1 km長、1 m寬、80 cm深的SDV可以儲存240 m3的雨水(0.3為卵石的孔隙率).

以一個中等城市500 km的城市道路為例, 按兩邊設置SDV計算, 可瞬間儲存24萬t的雨水, 相當于一個20萬t污水處理廠的日處理能力, 也相當于一個小型水庫的庫容量. 如果在居民小區(qū)、廣場、停車場、綠化用地、建筑物頂設置SDV, 結合道路SDV的使用, 將會對城市積水及污水處理發(fā)揮明顯地積極作用[3].

滲流灌溉作用. 由于SDV大都與公共綠地相連, 其卵石層儲存的雨水會滲透到周邊土壤, 在晴天或枯水季節(jié)為周邊的植物根系供給一部分水源. 該理論以在穿紫河流域兩岸的滲流溝中運用, 在有坡度及邊坡區(qū)域經(jīng)濟優(yōu)勢更加凸顯.

3 植被滲流溝的特點及施工注意事項

3.1 特點

取材簡便. 砂拌土、卵石都是很容易采購的材料, 所以取材方便.

施工方便. 既不需要大型的施工設備, 又不需要很復雜的施工技術, 一般的熟練工人都可以操作完成.

造價不高. 砂、土、卵石都是常見的普通建材, 價格便宜, 透水管也是日常園林綠化使用的透水管, 造價相對較為便宜.

3.2 施工注意事項

SDV施工主要是注意其功能的有效發(fā)揮. 首先要防堵, 溢流井之間的管道不能堵塞, 否則容易造成SDV表面積水, 孳生蚊蠅；其次, 防止砂拌土透過土工布浸入卵石層, 避免造成植被死亡、砂土流失, 失去其凈化過濾功能.

4 植被滲流溝與排水明溝的費用比較

4.1 造價

SDV以圖1和圖2為例, 按當?shù)卦靸r機構的價格組價, 該SDV約造價為45萬元/km.

明溝以0.6 m深、凈空0.26 m寬、兩邊用240墻砌筑計算, 按同一地域組價, 明溝帶蓋板約44萬元/km. 因此, SDV造價與帶溝蓋板的明溝造價基本相同.

4.2 維護管理

明溝常年需要清理, 蓋板需要經(jīng)常更換, 按經(jīng)驗, 明溝蓋板損毀率每年超過5%, 每km明溝維護費在6 000元以上, 而且隨著使用時間的增加, 其損毀率也大大提高. 而SDV幾乎不需要維護.

另外, 明溝的雨水全部集中流向了城市下水管網(wǎng), 給城市管網(wǎng)和污水處理增加了負荷. 而SDV過濾的水可以直接流入水系, 并且可用于灌溉、清洗等.

5 結語

河流景觀治理, 往往能對城市整體景觀的改善起到?jīng)Q定性作用. 目前, 我國北方許多地區(qū)都將城市河道排水治理作為城市景觀建設的主干來抓, 作為南方重要的城市水域洞庭湖也不例外[4]. 植被滲流溝(SDV)的生態(tài)作用、環(huán)保作用及施工簡便的特點充分體現(xiàn)了其可持續(xù)性, 推廣使用植被滲流溝(SDV)將為洞庭湖區(qū)城市的排水、污水的凈化、雨水的蓄留起到事半功倍的作用, 使城市煥發(fā)新的活力.

[1] 郭懷成, 黃凱, 劉永, 等. 河岸帶生態(tài)系統(tǒng)管理研究概念框架及其關鍵問題[J]. 地理研究, 2007, 26(4): 789—798.

[2] 吳建強, 黃沈發(fā), 黃宇弛. 污染負荷及植被生物量變化對緩沖帶污染物凈化效果的影響[J]. 環(huán)境工程學報, 2008, 2(10): 67—71.

[3] 王敏, 黃宇馳, 吳建強. 植被緩沖帶徑流滲流水量分配及氮磷污染物去除定量化研究[J]. 環(huán)境科學, 2010, 11(10): 67—71.

[4] 國家環(huán)境保護總局. 水和廢水監(jiān)測分析方法[M]. 4版. 北京: 中國環(huán)境科學出版社, 2002: 243—258.

Vegetation seepage ditch application in Dongting lake area

CHEN HongWen

(Changde City Wearing Purple River Construction Development Co. Ltd, Changde 415000, China)

The role of vegetation seepage ditch was discussed, and its comparative advantages was analyzed, and taking Dongting lake area of a bank regulation works as an example, the specific practices was introduced. The research shows that vegetation seepage ditch with storage, filtration, permeability, peak clipping function fully demonstrated its ecology, environmental protection and applicability, popularization and application of great value.

seepage ditch vegetation; waterlogging prevention; Dongting lake area

TV 223.5

1672-6146(2014)01-0061-03

10.3969/j.issn.1672-6146.2014.01.014

第一作者email: wx2005220@163.com.

2013-12-11

(責任編校: 江 河)