平原地區(qū)城市內(nèi)河河道結(jié)構(gòu)與水質(zhì)恢復(fù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著城市化的快速發(fā)展，河流的自然結(jié)構(gòu)也隨之被改變，而河流污染也導(dǎo)致了白凈功能的下降。因此，河流的生態(tài)恢復(fù)已是當(dāng)務(wù)之急。探討不同河型，尤其是平原地區(qū)河道結(jié)構(gòu)與水體自凈能力、環(huán)境容量及營養(yǎng)循環(huán)之間的關(guān)系，對城市生態(tài)河網(wǎng)建設(shè)、恢復(fù)河流生態(tài)結(jié)構(gòu)與功能具有重要的理論指導(dǎo)意義。 本文通過在室內(nèi)開展河道流速、寬深比、彎曲度、有效光輻射變化等因素對河流凈化功能的影響的大量模擬實(shí)驗(yàn)，取得以下重要結(jié)論： 緩流水體水中和底泥中有機(jī)物、磷等

2、污染物的含量變化受流速的響應(yīng)很大。當(dāng)流速低于0.5 m/h時(shí)，河道中的各種污染物主要以沉積過程為主。當(dāng)流速超過1.5 m/h時(shí)，水動(dòng)力條件有利于河道中有機(jī)物的降解。磷的轉(zhuǎn)化過程同時(shí)受磷酸酶與水動(dòng)力擴(kuò)散作用的共同影響。在低流速的河道中，堿性磷酸酶在水體磷循環(huán)過程中扮演著重要角色。磷在流速低于0.5 m/h的緩流河道中主要表現(xiàn)為原位循環(huán)現(xiàn)象。當(dāng)流速在1.0-2.5 m/h時(shí)，水體中游離磷、總磷含量最低。當(dāng)流速超過2.5 m/h時(shí)，又會(huì)造成水

3、體中磷含量的迅速升高。 在其他條件相同時(shí)，河道寬深比對水體中有機(jī)物的降解，磷的循環(huán)與水/底泥界面交換等都會(huì)產(chǎn)生明顯的影響。寬深比在3.0左右，有利于河流中有機(jī)物的降解。寬深比小于2.0或大于3.0時(shí)，水中磷含量都比較高。因此，科學(xué)的設(shè)計(jì)與構(gòu)筑城市內(nèi)河河道的寬深比可以獲得最大的有機(jī)物降解率和最小的磷釋放率。 河流彎曲度的增大也有利于水體和底泥中的污染物的凈化。而彎曲度太大，又會(huì)增大水與底泥的接觸面積，造成底泥中污染物向

4、水體擴(kuò)散而影響水質(zhì)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)彎曲度為1.6時(shí)，最有利于水體有機(jī)物的降解及水體磷的固定。 城市化發(fā)展對河流影響的另一個(gè)特點(diǎn)是高大建筑物強(qiáng)烈減少了河流生態(tài)系統(tǒng)的有效光輻射。光照強(qiáng)度的改變會(huì)影響到水體生物群落的結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)力，以及污染物的轉(zhuǎn)化過程。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，日光直射的水體中有機(jī)物的含量明顯比無直射的水體低12％以上，磷也同樣如此。因此，這在城市規(guī)劃或生態(tài)河網(wǎng)建設(shè)中要引起高度重視。在河道污染管理與控制方面，也要重視輸水水質(zhì)對城市緩流河道