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[00229892]河滨湿地净化效率提升的植被种植技术

交易价格: 面议

所属行业: 种植

类型: 非专利

技术成熟度: 可以量产

交易方式: 完全转让

联系人: 省科技成果转化中心

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等级:

所在地:黑龙江哈尔滨

服务承诺
产权明晰
资料保密
对所交付的所有资料进行保密
如实描述
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技术详细介绍

一、内容及指标

(一)基本原理

河滨湿地是生物沿河上下迁徙提供了生态廊道,对于保育和维护生物多样性发挥着重要作用。同时,湿地的净化功能是湿地生态功能的重要体现,洪水期河水定期漫溢到河滨湿地也是河流的自然特性,春汛时流冰上岸堆积则是寒区河流的特有现象。充分利用河滨湿地的净化功能是有效改善河流水质的绿色、经济的方法。河滨洪泛带是河水与洪泛平原湿地进行物质与能量交换最集中、最频繁的场所,是河滨湿地(Riparian Wetland)拦截河水中漂浮物、悬浮物的主要区域。优点:洪水时春汛、夏汛流冰和河水裹携大量漂浮物作物秸秆、塑料制品、生活垃圾等、悬浮物和泥沙,这些漂浮物、悬浮物多由有机物质组成,分解后将产生大量耗氧有机物和有毒有机物;而且裹挟大量营养物质和其它污染物。漂浮物一般呈条块状和条带状(长度远大于宽度,在河水水流作用下,其长轴与洪水的流向保持一致。

基于科里奥利力原理,北半球流水具有向右的偏转力。洪水过境时,江水向岸边河漫滩湿地溢流存在一定的方向性;江水位回落时,沿江湿地内的水向江中回流也存在一定的方向性,如图1所示。水流漫溢时会造成湿地草本植物倒伏, 水流方向与植物倒伏方向基本一致,可用植物倒伏方向判定水流方向。如能调节植物栽植方向,使漂浮物尽可能多进入沿江湿地内部,而退水时尽可能多地滞留下来,对改善江水水质必能发挥重要作用。

(二)工艺流程

具体实施方式如下:

1) 确定植被的栽种方向:通过实地调查与监测洪水后植物或作物的倒伏方向,确定某个低河漫滩上洪水漫溢的流向,成行植被的栽种方向与寒区河漫滩上洪水漫溢的流向相同;2013年松花江下游遭遇百年一遇的特大洪水时,河漫滩上植被倒伏方向频度分布和植物倒伏方向如图2所示,洪水时富锦江段河漫滩上植物倒伏方向与河岸平均夹角为41.28º。


2)栽种植物:沿着寒区河漫滩上洪水漫溢的流向在河滨洪泛带上构建湿地植物条带,每两条植物条带之间的间距为2m-5m;在每条植物条带内栽种植物3 -10行;行距、株距均为10cm-20cm

二、适用范围

河滨/河漫滩湿地

三、典型应用案例

应用单位:中国科学院东北地理与农业生态研究所

实际应用案例介绍:本技术植被的栽种方向与寒区河漫滩上洪水漫溢的流向相同,漂浮物受到植被的横档阻力最小,漂浮物能够随暴涨的洪水漂移到河滨湿地的远端;其目的旨在强化湿地的净化功能,本发明通过将洪水漫溢流向与植物行向有机结合,使漂浮物、悬浮物得到有效的拦截,从而改善河水的水质;本技术植物条带之间的间距大于夏汛时漂浮物的长度和春汛时流冰冰块的宽度,减少了漂浮物和流冰拥塞的概率,使漂浮物和流冰尽可能多的漂移到河滨湿地的远端;本技术种植植物采用密植,既减轻了恢复植物与先锋植物的种间竞争,提高成活率;又能保障退水过程中植物对漂浮物的有效拦截率,强化河滨湿地的净化效能。

2014年夏汛涨水时,大量玉米秸秆随洪水漂移到了河滨湿地内,当抵达高河漫滩时受阻而滞留;退水时受成行栽种河柳的阻挡,大部分玉米秸秆被拦截在沿江恢复的湿地内。据实际监测与估算,截留的秸秆量每km河段干重约9t;证明本试验的方法能有效拦截漫溢洪水中的漂浮物,减轻了松花江下游河水中的有机物负荷。

上述研究结果表明,松花江下游富锦江段湿地植物倒伏方向与岸线夹角多在41-42º;退水时,水流方向与临近的下游岸线夹角在30º左右。以洪水过后湿地植被倒伏方向为基础,种植沼柳等湿地植被,实现沿江湿地漂浮物进入易,流出难的目的,增加水力停留时间,提高湿地对漂浮物、泥沙的截留量和水质净化效率。该模式已在富绥大桥综合示范区进行示范(图12),累计示范面积10 hm2。河柳插扦密度为20 cm×20 cm,每10行为1带,带间距5 m

本技术适用于河滨或河漫滩湿地悬浮物、泥沙等污染物的拦截和净化,对洪泛期过水有较好的净化能力,能有效的减轻下游或入水口的污染负荷。

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1 沿江河漫滩湿地内江水漫溢的流向(局部)

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