任务来源
《山东生态省建设规划纲要》指出,省内城市基础设施建设存在特色
不突出,功能不配套,与生态环境匹配度差等问题。在交通沿线发展景观
绿道的同时,应运用生态造景的方法,建设和营造结构多样、类型多样、
功能多样的生态景观体系。保证基础设施与环境的协调发展。
随着经济和社会的发展,人们对于美好生活环境比之以往有了更高的
要求;河流在人类发展过程中有着不可磨灭的推进作用,但部分河流在社
会发展中也遭受污染却比较严重;河道园林工程是依据自然环境而建的园
林工程之一,建造的河道园林工程如果仅仅浮于表面风景不注重河道生态
环境改善,对于后续的发展也会起到阻碍作用。针对此现象,河道生态修
复是河道园林工程的一项重点工程。
人们对于游玩地点的后续印象除了美丽风景之外,一定还有是否污
染。大部分河道公园是政府投资改善生态环境的大型公园,对于河道污染
治理显得尤为重要。
本课题通过网络以及实际情况对于河道污染进行治理,不利用传统换
水填埋方式;通过引进新工艺、深化节点、优化施工工序等技术手段,选
取高端、实用的技术手段研发最优的、最经济的污水治理整合系统,降低
后续污染治理成本,减少损耗;充分利用现场地形和资源,如弃置碎石开
采循环利用砌筑挡土墙等。
本项目结合烟台市蓬莱区画河文化旅游综合改造项目-晒甲河工程
(EPC+O),以晒甲河河道生态修复为依托进行研究,分析出河道污染
主要由外部污染造成,主要通过控制外部污染及对现有水质调节两部分进
行河道污染进行修复,并对弃置碎石循环利用建造挡土墙;结合济南市范
村车辆基地租赁房项目园林景观绿化工程、濮阳职业技术学院本科部新校
区建设项目二期工程景观园林工程及晒甲河项目浮岛植物、海绵铺装及原
地质利用等,净化水质及增强观赏效果。在满足整体要求基础上提升效果
并提高施工效率。
二、应用领域和技术原理
本项目属于新能源与节能-高效节能技术-建筑节能技术领域
主要应用领域为:基于先进的试验设备、经验丰富的研发团队
等固有资源,保障工程质量。综合应用于河道治理、海绵城市等多
种形式,在设计、施工、运维管养中,实现增加河道弹性,促进河
道自我调节能力。
技术原理:通过对生态浮岛,海绵城市,原有地质利用等技术
的使用。通过实际治理过程中各种水生植物的治理能力对比实验选
择最适合依托项目河道的治理植物;结合项目雨水花园、下沉绿地
等海绵设施,确定水生植物及浮岛植物种类;对河道及周边弃置碎
石进行分类,通过削平、下设排水管、增加砂浆强度等措施,解决
挡土墙建筑稳定性以及排水能力;通过透水铺装、雨水花园、截流
井、太阳能旁通闸水位调节装置、生态海绵净化系统等工艺或材料
设备完成海绵城市建设。达到了预想的目的,实现了河道生态的自
我调节,是对传统河道治理模式和体系的突破提升。本项目其综合
性能及主要技术指标达到国内领先水平。
三、性能指标
1.水质净化指标
水质净化效率反映河道生态修复中采取浮岛植物、海绵城市等一系列
措施后,河道水质净化的情况.人工生态浮岛栽植,起到了净化水质的同
时提升园林景观整体效果;海绵铺装及部分苗木蓄水保湿的同时还可以作
为景观道路及绿化,将年径流污染物总控制率满足年 SS 总量削减率控
制在不低于 60%的要求,能够提升园林景观的整体效果。栽植蓄水植被,
稳定土壤成分和防止水土流失。水质净化效率是评估河道生态修复水平的
重要依据。
2.环境性能指标
环境改善效果包括空气质量改善、噪音降低、温湿度调节、水资源利
用和保水护土等指标。通过科学规划和设计河道周边绿化及铺装,较为全
面的改善原状环境,全面客观的评估环境效益和质量。
四、与国内同类技术比较
国内同类技术主要围绕物理沉降、化学絮凝、生物处理技术等方面展
开。王彦通过《河道生态修复中的水质改善技术与生态环境维护效果评估》
分析了传统水质改善技术的局限性,传统水质改善技术主要包括物理沉
降、化学絮凝和生物处理等方法。这些技术在一定程度上可去除水中的悬
浮固体和部分溶解污染物,但面对复杂的河道污染问题时,其局限性逐渐
显现。物理沉降技术的原理主要基于重力作用。 根据物理学原理,质量
比周围介质密度大的物体在重力作用下会沉降到底部。 在天然水体中,
水中悬浮的颗粒或有机物质受到重力的作用,使其逐渐下沉,形成沉积物
层。物理沉降技术往往只能去除大颗粒悬浮物,对溶解性污染物效果有限。
化学絮凝是指使水或液体中悬浮微粒集聚变大,或形成絮团,从而加快粒
子的聚沉 ,达到固-液分离的目的,这一现象或操作称作絮凝。通常絮凝
的实施靠添加适当的絮凝剂,其作用是吸附微粒,在微粒间“架桥”,从
而促进集聚 。化学絮凝虽然能快速降低水体浊度,但可能引入新的化学
物质,造成二次污染。生物处理技术是一种利用微生物的代谢活动来降解
或转化水体中的有机污染物的环保技术。尽管生物处理技术在去除污染物
方面具有显著优势,如较低的运行成本和较少的二次污染,但它也存在一
些局限性,特别是在处理河道污染时。以下是对这些局限性的进一步扩充:
生物处理技术对环境因素非常敏感。温度的波动会影响微生物的活性,进
而影响处理效率。例如,低温会降低微生物的代谢速率,而高温可能导致
微生物死亡。pH 值的变化同样会影响微生物的活性,不同种类的微生物
对 pH 值的适应范围不同,pH 值的不适宜会抑制或杀死微生物。
本项目技术
1.浮岛植物应用。
在植物配置选择上,对比不同植物在北方沿海城市的生长表现,充分
考虑本土植物,生态浮岛漂浮在水面,上面的植物根系在水里,北方冬季
结冰,植物的根冻在冰里,不耐寒植物根茎会冻坏,第二年不能发芽,因
此,北方生态浮岛植物要选择特别耐寒、能自然越冬的植物品种。北方寒
冷,为了延长生态浮岛使用寿命,冬季水面结冰尽量不要踩踏;选择宿根
的植物品种,在冬季到来时候进入休眠状态,度过严寒冬季,第二年春天
到来,能发芽生长。水生植物选择为千屈菜、芦苇、菖蒲、水生鸢尾、香
蒲、睡莲、荷花等。所选择的植物既能观叶又能开花,为公园水面增加景
观效果。
2.弃置碎石挡墙砌筑技术。
本项目提出一种弃置碎石挡墙砌筑施工工法,采用前期石方破除碎石
砌筑毛石挡墙,第一是对碎石进行挑选,碎石是由装备液压破碎锤的挖掘
机进行破碎,大小和形状不好控制,所以需要挑选才能获取合适的砌筑材
料;该碎石与商品毛石相比较,大小和形状相差区间更大;所以第二是碎
石需要进行处理,挡墙内部碎石大部分根据挑选的形状进行砌筑,外部可
视面部分要保证外露面积大小相差不能太大且较为平整,否则会影响景观
效果,所以碎石需用锤斧等工具进一步敲打削平,外露面积也不宜过小,
以免影响后期勾缝。本施工技术利用前期石方破除碎石砌筑毛石挡墙,减
少了项目成本,降低了环境污染;并采用本场地自有石料进行毛石挡墙砌
筑,挡墙更加自然的融合进周围环境,不突兀,景观效果较好。
3.海绵城市。
本项目海绵城市涵盖雨水花园、下凹绿地、生物滞留带、植被缓冲带、
渗透塘及前置塘、透水砖铺装(含植草砖)、透水混凝土、植草沟、污水
处理一体化泵站两座、截流井、生态海绵排口净化系统、台地调蓄净化措
施、干塘、太阳能旁通闸、坝体穿孔、溢洪道等;雨水排口净化设施通过
大颗粒分离区、特定悬浮物选择区、分子混合区、生物选择区、电化学反
应区、生物富氧区、硝化反应区、分子沉淀区等各个区域措施来净化排入
河道雨水水质;这些海绵措施不仅增加了河道的调蓄弹性,且通过海棉植
物过滤及排口措施保证了流入河道雨水水质;同时保证了项目的景观效
果。
五、成果创新性、先进性
本项目河道生态修复综合技术应用围绕浮岛植物、海绵城市及原状地
质再利用,进行技术体系研究实现了:通过网络以及实际情况对于河道污
染进行治理,不仅仅利用生物处理技术方式,还结合生态学、水文学、景
观设计等多个学科领域的知识与技术;充分利用现场地形和资源,如弃置
碎石开采循环利用,坡道建筑净化挡土墙,海绵铺装既能蓄水净水也增加
项目景观效果。
本成果的关键成果如下:
奖励情况表
项目名称
奖励级别
奖励名称
奖励等级
提高植草砖铺装施工一次施工合格率
省级
QC 成果大赛
一等奖
提高圆形砖砌雨水检查井一次验收合
格率
省级
QC 成果大赛
一等奖
提高透水砖铺装施工一次合格率
省级
QC 成果大赛
先进奖
2022 年山东省“技能兴鲁”职业技能
大赛山东省园林绿化行业第一届花境
职业技能竞赛
省级
花境职业技能竞赛
综合奖
一等奖
2022 年山东省“技能兴鲁”职业技能
大赛山东省园林绿化行业第一届花境
职业技能竞赛
省级
花境职业技能竞赛
建造奖
一等奖
2022 年山东省“技能兴鲁”职业技能
大赛山东省园林绿化行业第一届花境
职业技能竞赛
省级
花境职业技能竞赛
设计奖
一等奖
专利情况表
专利名称
类别
专利号
一种隐蔽型净水排水沟及其施工方法
发明
ZL 2022 1
0184905.3
一种渗透型隐蔽排水沟及其施工方法
发明
ZL 2022 1
0184913.8
一种海绵城市盐碱地生态旱溪系统
发明
ZL 2021 1
0485336.1
一种便携式测量乔灌木尺寸装置
发明
暂未下发
一种可支撑夹板式铺装材料运输推车
实用新型
ZL 2023 2
0136741.7
一种岸带湿地净化系统
实用新型
ZL 2023 2
1592210.5
一种景观石材运输及存放装置
实用新型
ZL 2023 2
1490486.2
一种基坑树叶清理装置
实用新型
ZL 2022 2
0239795.1
一种园林花灌木修剪支撑装置
实用新型
ZL 2022 2
2971318.7
其它知识产权情况表
名称
类别
证书编号
大型人工生态湖施工工法
工法
EJGF2024-827
弃置碎石挡墙砌筑施工工法
工法
暂未下发
浅论风景园林绿化施工中的生态保护作用
论文
国内统一刊号:
CN11-3238/TU
六、作用意义
本项目落脚河道生态修复现状,对基于现阶段生态修复分析得出的关
键修复方式即浮岛植物、海绵城市、河道原有地质利用,进行技术体系研
究,通过系统研究实现了:
1.进入河道雨水被净化。
2.浮岛植物改善现有河道水质。
3.增加河道调蓄能力。
4.利用河道原有地质,减少消耗。
5.阻绝污水排入河道。
本项目为河道生态修复综合技术应用提供全方位的技术支持,水生植
物(人工生态浮岛栽植)改善水质,起到长效治理的作用;在河道周围建
造的挡土墙利用弃置碎石,节约成本提升效率,有效提升园林景观的整体
效果;结合海绵城市,蓄水保湿同时净化进入河道水源水质,防止水土流
失,提高园林景观的整体效果,降低后续养护成本。同时形成河道污染治
理一套完整体系,培养人才团队,增强生态环境。形成成套技术,利于企
业人才培养、确保工程质量。产生巨大的生态效益和社会效益,为河道生
态长效可持续治理做出了重大贡献。
七、推广应用的范围、条件和前景
1.推广应用的范围
本项目主要应用于河道生态修复。
2.推广应用的条件
本项目应用需具备一系列条件:
(1)河道生态修复综合技术的应用,具备需修复河道和相关的管理
维护要素。
(2)环境因素是关键因素。人流量、空间、污水排放等严重制约河
道生态修复的条件;气候、光照、电源、渔业也具备一定的制约因素。
(3)管理、维护的权责利划分也是本项目能否实施的关键因素。河
道生态修复时间跨度较大,植物的定期的养护管理和设备的定期维护,可
以为河道长效治理提供保障。
3.推广应用的前景
本项目应用前景十分广阔,具备巨大潜力:
(1)河道在人类发展过程中有着不可磨灭的推进作用,也分布于人
类活动的各个角落,但部分河道在社会发展中也遭受污染却比较严重,利
用河道生态修复,可以提高河道自我修复能力,改善河道及周边生态环境。
(2)河道生态修复具备可持续发展的特点。河道生态修复前期工作
完成后,植物自身的特性以及海绵设备使用决定了环境具备可持续性、改
善性的特点,植物的生长过程、海绵铺装与雨水排口措施推动了河道可持
续自我修复。
(3)随着现代管理智能化、自动化创新,河道生态修复管理具备广
阔的提升空间,物联网、大数据手段的引入,对河道的实时水质监控和净
化设备智能调控,确保植被健康成长和环境持续优化。
八、存在的问题和改进意见
系统技术具备迭代条件,结合未来河道生态修复施工技术的更新,本
项目需完成向未来河道生态修复技术发展的趋势。
在“绿水青山就是金山银山”的理念指导下,河道生态修复综合技术
的推广应用前景广阔,同时也需要一系列有效的措施来保障其顺利实施。
从前景来看,随着国家对生态文明建设的重视和居民对生态环境质量
的日益关注,河道生态修复综合技术将成为提高生物多样性、改善居民生
活环境的重要手段。市场需求将持续增长,为技术的推广应用提供了广阔
的空间。同时,政府对生态环境修复与保护的重视程度不断提高,出台了
一系列鼓励和支持河道生态修复项目的政策措施,这也为技术的推广应用
提供了有力的政策保障。
关于河道生态修复综合技术的推广应用前景分析,现作出如下报告:
1.生态修复。河道生态修复综合技术,通过河道现有水质生物净化,
进入河道水质设施净化,极大程度的修复了河道的生态环境,增加了河道
的“自我调节能力”,实现了河道生态修复的长效可持续治理;河道原有
地质碎石再利用砌筑挡墙,大幅降低了能耗,实现了资源利用的效率提升。
同时,该技术增加了河道生态多样性,显著增强了河道及其周边的绿化效
果。这不仅美化了环境,还为我国河道生态修复树立了典范。
2.改善环境。通过采用绿色环保技术,形成河道生态修复综合技术,
大幅减少了河道污染源排入,有效改善了环境。这不仅保护了周边生态环
境,增加了人类与大自然的互动体验,还为周边居民的健康提供了有力保
障,降低了他们暴露于有害环境中而患病的风险。将石方破除碎石制作成
毛石
3.相较于传统毛石制作节约了能源消耗,从而降低了对环境的污染。
同时石方外运变为内倒,极大降低了运输距离,减少有害气体排出。采用
场地原有石料砌筑毛石挡墙,铺装完成后景观效果,环境融合度都高于普
通毛石。材料全部为环保型对环境不产生危害。
4.绿色城市建设与可持续发展。河道生态修复综合技术的广泛应用,
对于推动“绿水青山就是金山银山”理念和可持续发展战略具有重要意义。
通过减少污染源,提升生态环境质量,该技术为河道周边居民提供了更加
宜居的生活环境。同时,该技术还有助于提高河道生态系统的稳定性和自
我修复能力,为河道环境的可持续发展奠定了坚实基础。
5.加强科技创新与成果转化。河道生态修复综合技术的成功应用,体
现了科技创新方面的成果。该技术的研发和推广,将提升生态环境治理领
域及建筑节能技术领域的成果转化,也为其他领域的科技创新提供有益借
鉴。
综上所述,河道生态修复综合技术应用在生态修复、环境保护、改善
施工环境、健康保障以及支持“绿水青山就是金山银山”理念等方面均发
挥了重要作用。该技术不仅符合我国可持续发展的战略要求,也为推动生
态文明建设作出了积极贡献。未来,我们将继续加大对该技术的研究和推
广力度,以更好地发挥其社会效益。
河道生态修复综合技术应用具有广阔的推广应用前景和重要的现实
意义。通过实施一系列有效的措施,我们可以推动技术的广泛应用和河道
生态环境的持续修复改善。