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1、牧羊河沿岸侯家营至马军段湿地生态建设工程可行性研究报告（上报稿）昆明市环境科学研究院上海交通大学农业与生物学院昆明森达环境保护有限责任公司2008年7月项目名称：牧羊河沿岸侯家营至马军段湿地生态建设工程项目责任单位：昆明市环境保护局报告编制单位：昆明市环境科学研究院工程咨询单位资格证书编号：工咨乙13020060015院 长：郝玉昆 高级工程师副院长：李跃勋 高级工程师陈 嵩 工程师总工程师：杨 英 高级工程师上海交通大学农业与生物学院昆明森达环境保护有限责任公司报告编制成员：支国强（环境工程 工程师） 李旭东（环境工程 副教授） 孙 静（环境生态 工程师） 刘蜀治（环境工程 工程师）杨育华（
2、环境生态 工程师）卜彦玲（助理会计师）秦嘉钧（市政公用工程 注册咨询师）刘 滔（环境生态 工程师）杨洪福（环境工程 工程师）陈妮娜（环境生态 技术员）协作单位：昆明市重点水源办昆明市松华坝水库管理处报告校核：杨育华报告审核：支国强报告审定：杨 英目 录1 总论11.1 项目概况11.2 编制依据11.3 编制原则31.4 编制范围41.5 主要结论和建议42 项目背景及必要性52.1 项目背景52.2 项目建设的必要性72.3 项目建设意义83 项目实施区域概况103.1 松华坝水源区自然概况103.2 牧羊河汇水区自然概况123.3 牧羊河汇水区社会经济概况143.4 项目实施地点概况154
3、 建设目标及范围174.1 建设目标174.2 建设范围174.3 水量设计174.4 进水、出水水质确定184.4.1 进水水质确定184.4.2 出水水质确定185 工艺方案选择论证205.1 生态湿地建设步骤205.2 生态湿地恢复技术215.2.1 湿地生境恢复215.2.2 湿地生物恢复技术215.2.3 生态系统结构与功能恢复技术225.3 生态湿地工艺比选225.3.1 自由表面流人工湿地225.3.2 潜流人工湿地方案235.3.3 垂直流自由表面流245.3.4 自由表面流水平潜流255.3.5 推荐方案确定266 项目设计276.1 内容和规模276.2 工艺设计286.3
4、 分项工程设计296.3.1 河口污物拦截清除系统296.3.2 拦水坝356.3.3 沉砂池366.3.4 生态湿地366.3.5 生态林带386.3.6 管理看护用房及附属设施396.4 主要工程量406.5 工程条件及总图布置407 项目实施417.1 实施组织417.2 运行管理417.2 项目实施期限和进度安排428 投资估算及资金筹措438.1 投资估算编制依据438.2 项目投资估算448.3 资金筹措459 工程效益469.1 环境效益469.2 社会效益479.3 经济效益4710 风险分析4911 结论和建议5011.1 结论5011.2 建议5112 附件511 总论1.
5、1 项目概况项目名称：牧羊河沿岸侯家营至马军段湿地生态建设工程项目责任单位：昆明市环境保护局项目协办单位：昆明市重点饮用水源管理办公室嵩明县人民政府报告编制单位：昆明市环境科学研究院 上海交通大学农业与生物学院昆明森达环境保护有限责任公司建设地点和规模：工程位于阿子营乡侯家营村委会和马军村委会之间牧羊河两岸，沿河长约2000m，平均宽约400m，总面积为1148.3亩。建设年限：11个月。2008年8月2009年6月。建设性质：新建项目投资估算：项目总投资估算460.22万元（未包含征地或土地租用费用）。其中：工程直接费用340.00万元，占总投资的73.88%；其它费用93.02万元，占总投
6、资20.21%；预备费27.20万元，占总投资的5.91。1.2 编制依据(1) 中华人民共和国环境保护法（1989年12月通过）(2) 中华人民共和国水污染防治法（1996年修订）(3) 中华人民共和国土地管理法（2004年8月修订）(4) 中华人民共和国水污染防治法实施细则（2000年）(5) 中华人民共和国水法（1988年）(6) 地表水环境质量标准（GB38382002）(7) 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）(8) 污水综合排放标准（GB897896）(9) 中华人民共和国水土保持法(10) 全国生态环境保护纲要（国发200038号）(11) 滇池保护条例（19
7、88年3月颁布实施，2002年2月修改）(12) 云南省土地管理条例（1999年）(13) 云南省环境保护条例(14) 云南省主要造林树种苗木(15) 滇池流域水污染防治规划（20062010年）(16) 昆明市松华坝水源保护区水污染防治规划（2006年）(17) 昆明市松华坝水源保护区管理规定(18) 昆明市松华坝水库保护条例（2006）(19) 松华坝饮用水源地氮磷污染来源调查研究报告(20) 自然保护区类型与级别划分原则（GB/T14529-93）(21) 关于开展“松华坝水库入库河道生态修复示范建设项目”前期工作的通知，昆环保通2007117号(22) 关于松华坝水源保护区“农改林”和
8、生态湿地建设工作的会议纪要，昆明市人民政府办公厅，2007年第103期(23) 松华水源区保护治理工作会议纪要昆明市人民政府办公厅，2008年第64期(24) 工程区域1：500地形测绘图(25) 现场调研收集的资料。1.3 编制原则为了实现松华坝水源保护区河流沿岸湿地生态建设在环境效益、社会效益和经济效益上的统一，本项目建议书编制遵循以下原则：自然恢复为主、人工为辅原则河岸湿地生态系统的构建，核心内容是生境的恢复，一旦湿地生境在人工辅助的基础上得到快速恢复，湿地生态系统结构和功能也将得到较有效的完善。乡土植物为主、引种为辅原则湿地生态系统的演替形成了现有区域内特有的生物群落，以及特有的适应性
9、，以恢复区域物种多样性为出发点，结合生态景观，生物经济、实用等方面考虑，人为适当引入少量具有抗性强、生长快，同时不对区域现有物种造成威胁的优良物种，更好的丰富湿地区域生物多样性。因地制宜原则充分考虑湿地建设目标，结合当地气候、河流水量和农村经济发展实际等客观条件，在有限有条件下，以耐污、实用、利用价值高等乡土植物筛选为重点，就近取材，因地制宜地建设。环境保护人人参与原则以饮用水源安全保护为核心，在湿地建设及管护中，多方宣传，充分调动区域政府部门，基层村委会及周边群众主人翁精神，积极参与工程建设和保护工作中，确保湿地恢复建设工程达到预期效果和效果的真正发挥。1.4 编制范围本实施方案的编制内容包
10、括：工程实施区域及建设地点基础情况调查、工程实施地点地形踏勘、工程目标的确定、工程技术的选择、工程概念设计、工程期限及投资估算的确定、预期效益分析、结论及建议。最终形成实施方案报告。1.5 主要结论和建议（1）河流沿岸湿地生态建设项目功能显著，项目建设非常必要。（2）工程工艺优化，工程总体设计合理，工程造价及运行管护费用合适。（3）入库河道水质直接影响松华坝水质，同时河流沿岸滩涂的生境改善已刻不容缓，建议该项目抓紧实施，积极发挥良好作用。（4）湿地建设完成后的运行管护工作直接关系到湿地功能的正常发挥，应建立完善的工程运行管理办法，对项目进行有效管理。（5）湿地工程应与河道汇水面面源污染防治工程
11、配合，更好地发挥湿地工程作用。2 项目背景及必要性2.1 项目背景昆明市人均水资源量不足300m3，低于全国2700m3的水平；更是远低于世界人均水资源量9200m3的水平，已被列入全国14个重点缺水城市之一。松华坝是昆明市重点饮用水源地之一，2007年以前，日供水能力近70万m3，关系着昆明社会经济发展，以及上百万人民身体健康。按照地表水环境质量标准（38382002），松华坝作为重点集中式饮用水源地，其水质保护必需严格执行地表水环境质量标准（38382002）类标准。据昆明市相关水质监测权威部门监测结果表明：20002006年松华坝水库水环境质量富营养化程度不断加重，主要水污染物为氮、总磷
12、，并且呈上升趋势，严重威胁着广大人民群众饮用水安全，引起省、市政府的高度重视。冷水河、牧羊河是松华坝水库主要2条入库河流，多年平均径流总量17270万m3。随着城市人口剧增，近年以来，松华坝水库常年保持低水位运行，导致2条河流入库河口形成大量滩涂，被周边村农复垦种植，严重破坏了入库河口湿地生态系统，也造成农田大量水土、水肥及农田固废流失污染；同时水源区农村面源污染防治基础设施建设滞后，入库河道接纳的污染负荷加大，河流周边农田回归水未经有效处理直接排入河流，给松华坝水库水环境质量带来直接危害，给城市饮水安全造成严重威胁。近年来，饮用水源地农村面源污染及防治工作，对此，省、市政府及相关部门已采取了
13、相应的水源区的保护和管理措施。封闭径流汇水区内所有采石（矿）厂，限制游人进入水源区，开展了平衡施肥，大力推广建设农村生态卫生旱厕，秸秆直接还田，沼气池推广建设和退耕还河等工作。与此同时，省、市政府分管领导多次调研、视察，均要求政府各职能部门依法加强保护和管理，采取切实有效的措施、明确首长责任制、完善保护条例、加大资金投入，确保人民群众饮用水安全，并取得了阶段性的效果。根据关于松华坝水源保护区“农改林”和生态湿地建设工作的会议纪要（2007年第103期）精神，昆明市环境保护局于2007年911月，开展了“松华坝水库入库河道生态修复示范建设项目”前期工作（包括基础调查、地形测绘、水质监测、土壤检测
14、、水文勘测、工程建设方案设计等工作），编制了松华坝水库入库河口生态修复示范工程建设项目实施方案，并通过了专家评审。随着掌鸠河引水工程全面完工，2006年降雨充沛，云龙水库超额蓄水并顺利通水，在一定程度上缓减了松华坝水库供水负荷，松华坝水库蓄水量得到了有效保障，导致水水位不断上升，至2007年10月入库河口已被淹没，松华坝入库河流的冷水河、牧羊河河口生态修复施工条件得不到保障。经昆明市环境科学研究院反映，在市领导会同各部门现场调研的基础上，把冷水河、牧羊河入库河口生态修复作为项目储备。2008年3月，在市相关部门现场调研的基础上，再次形成了松华坝水源区保护治理工作会议纪要（昆明市人民政府办公厅2
15、008年第64期），根据该会议纪要的精神，由昆明市环保局负责，开展候家营至马军段牧羊河河岸的生态湿地建设工作。2.2 项目建设的必要性（1）保护饮用水源地是水法规定的内容水法明确规定：“国家建立饮用水水源保护区制度。省、自治区、直辖市人民政府应当划定饮用水水源保护区，并采取措施，防止水源枯竭和水体污染，保证城乡居民饮用水安全。”获得安全的饮水是人类的基本需求和基本人权，保障饮水安全是促进社会经济发展、提高人口素质、稳定社会秩序的基本条件，是构建和谐社会的基础。随着城市化进程的加快，人民生活水平的提高，人们对供水的要求将越来发挥高，城乡饮水安全问题受到党中央、国务院的高度重视和社会各界的广泛关注
16、。胡锦涛总书记在2005年中央人口资源环境工作座谈会上指出水利工作“一定要把切实保护发饮用水源，让群众喝上放心水作为首要任务”。国务院总理温家宝在2005年的政府工作报告中指出：“我们的奋斗目标是，让人民群众喝上干净的水、呼吸清新的空气，有更好的工作和生活环境”。并提出要“加强对城乡污染源的监控，保护饮用水源地，保障群众饮水安全”。广大城乡人民群众饮用水源从质和量上得不到保障，成为构建和谐社会的一大障碍。因此尽快制定饮用水水源地保护的工程和非工程措施，明确各部门职责，协调一致，强化保护，是一项十分必要和紧迫的任务。（2）保护饮用水源是时代发展的需要随着改革开放的不断深入，经济社会时代，水资源污
17、染呈上升态势。主要有三个方面：一是工业污染。如在水库库区内或引水渠道的集雨范围内建有选矿厂、造纸厂、塑料厂、化工厂等有污染的工业企业。严重污染了水资源。二是生活污染。水库库区居民的生活污水长期排入水库，污染了水源。三是农业污染。水库库区和引水渠道的集雨面种植水果等农作物，都要使用化肥、农药。有的水库为了获取目前的经济效益，将水库承包给人搞网箱养鱼、养鸭或在水库边建猪舍养猪。这样严重污染了水源。如果不对饮用水源加以保护，任其下去，就会导致可饮用的水源越来越少，我们不但没有充足、合格的水源供可持续发展，就连现有人口的饮水安全问题也无法解决。由此可见，保护饮用水源，是促进社会经济可持续发展的需要，是
18、时代发展的必然要求。（3）入库河流生态修复是水源地面源污染控制工程的重要组成部分对于松华坝水源区内的面源污染，仅采用单一的技术或政策难以改善库区面源污染现状，应实施水环境综合治理，采取各种工程措施、管理措施和管理政策才能有效控制水源地的水环境污染问题。水源地应当成为社会主义新农村建设的优先推进区域，充分重视对松华坝上游河流的保护。面源污染绝大部分是通过暴雨径流进入河流汇入水库的，因此入库河道生态修复是水源地面源污染控制工程的重要组成部分之一，是面源污染控制系统控制工程体系中末端控制的主要环节，实施水源地河流生态修复工程是非常必要的。2.3 项目建设意义（1）恢复建设区河流沿岸生态带的生物多样性
19、，使建设区域逐渐形成良性循环的生态系统；（2）强化建设区河流沿岸生态带的自然净化能力，利用生态带内生物系统的过滤、截污功能，削减面源污染负荷，有效改善入河水质，降低入河污染负荷；（3）拦截入河污染径流中的垃圾、泥沙等，减少河床的淤积；（4）建设具有特色、景观怡人、具有健康气息和活力的生态系统，改善河流沿岸生态景观，改善河流沿岸的环境状况。（5）通过项目的建设，为昆明市提供环境保护宣传教育基地。项目实施对于提高松华坝水库水源保护区入库河道水污染综合防治技术水平，指导水源区面源污染防治工作具有不可替代的作用，对于保障昆明市城市饮用水安全意义重大。3 项目实施区域概况3.1 松华坝水源区自然概况松华
20、坝水源区属山地季风气候，冬春季主要受西北季风控制，气候少雨而干旱，风干物燥，日照长；夏秋季主要受西南季风及太平洋暖湿气流控制，水量充沛，雨量集中，日照短，秋凉早。10的年积温，215天，本地区最高年均最高气温2734，为温暖带气候类型。山谷效应，焚风效应对气候影响较明显，从而对光、热、水发挥着巨大的再分配作用。太阳年总辐射为100.5108.4千卡/cm2，年日照时数1776.81927.6小时，本区最高年均气温2732，极端最低气温出在大哨为-15.5，区域多年平均年降雨量为1030.5mm，陆面蒸发量为650-810毫米，分布不均，510月为雨季，总量达872.6毫米，占年雨量89%；11
21、月至次年4月为旱季，降雨占年降雨量的11%。松华坝流域多年平均地表径流量为2.18亿m3，其中牧羊河8370万m3、冷水河8900万m3、水库区间径流4610万m3。流域径流补给主要来自大气降水和地下水，区域地下水资源丰富，全区共有龙潭泉水160多个，地下暗河7条。径流区内矿产资源蕴藏量不丰富，仅有局部区域分布有石灰石、石英砂、铁矿等，有少量私营企业开采砂石。松华坝水源保护区属山地为主，有面积不大的宽谷谷地和断陷盆地、溶蚀洼地。整个区域出露的岩山以古生代地层为主，除此，有少量中生代地层，其中以泥盆纪砂页岩，石炭二迭系的石灰岩和玄武岩比重较大，对本区地貌形态的形成与水系的发育有着较重要的影响。径
22、流汇水区森林覆盖率为62.97%，植被类型以常绿针叶林、常绿阔叶林、落叶阔叶林为主。代表性植物有：云南松、华山松、桤木、云南油杉、柏、栎类及桉树等。林分单一，涵养水源的生态功能较低下。保护区植被是在独特的云南高原季风气候条件下形成的，植被类型十分丰富。既有滇中地区具有代表性的青岗栎属和石栎属为主的常绿阔叶林，云南松林为主的针叶林，也有在森林破坏后及形成的各类型次生植物群落。据调查，区内有植物1168种。其中厥类24种，裸子植物15种，被子植物1129种。分属于283科，968属，含种数最多的科是：菊科130种，豆科72种，蔷薇科59种，禾本科98种，山毛榉科15种。全部被子植物中乔木树种22种
23、。(1)常绿阔叶林：在保护区内现存面积较少，呈不连续带状或块状分布。在海拔2400米以上的常绿阔叶林中以石栎属为主，具有显著的湿性特征，称为半湿性常绿阔叶林。(2)常绿针叶林：是保护区内最主要的森林植被，约占森林面积的90%，分云南松，南烛群落；华山松，灰背栎，嵩明山茶群落；云南油杉群落。(3)灌丛：一类为灌木植物为主组成的群落，另一大类为经长期人为活动形成的次生灌丛，面积较大，各处均有分布。(4)灌草丛：以各类草本植物为主要成份，其中零星分布有乔木和灌木的植物群落，为次生植被型。3.2 牧羊河汇水区自然概况牧羊河地区位于冷水河地区以西，由牧羊街、阿子营、鼠街三个穿珠状谷为中心，与东西两座狗头
24、山，杂木山、大夹山组成，面积为373km2，区内有泉流87个，虽然泉水众多，但泉流量少而分散，仅黄龙潭及马军一带的龙潭较大，其天然地下水资源约2818.23104m3/a，排泄量2568.58104m3/a。牧羊河为盘龙江正源，又名小河，源于嵩明县梁王山北麓葛勒山的喳啦箐，河长约50km，流域面积386.5km2；区间承接较大龙潭水30余处，最大流量：122 m3/s，多年平均径流量8370万m3，河谷平缓，多冲积扇。 牧羊河逐月的水质状况为：在2005年2008年5月期间，共计有25个月的水质类别达其类水保护目标的要求，断面水质类别达标数占评价总数的62.5%。其余15个月的水质类别未达类水
25、标准要求，水质类别为劣类水，超标项目主要为氨氮、总磷和化学需氧量等。牧羊河逐年的水质状况为：2005年、2007年的水质类为类水，未达类水标准要求，超标项目为化学需氧量。2006年水质类别为类水、2008年15月水质类别为类，达到其类水的保护目标要求。从综合污染指数变化趋势看，20052007年牧羊河水质有所改善。（监测情况详见表3-1）。从单项指标变化趋势看，20062007年牧羊河主要污染指标氨氮、总磷、高锰酸盐指数、生化需氧量均有所改善， 其余指标无明显变化趋势。表3-1 松华坝水库入库河流水质主要污染指标监测情况（20052008年15月）水体名称年份项目氨氮mg/L总磷mg/L高锰酸
26、盐指数mg/L化学需氧量mg/L溶解氧mg/L生化需氧量mg/L水质类别综合污染指数入库水量（万m3）牧羊河2005年均值0.180.0512.2518.57.661.25类8.0829436.61水质评价类类类类类类2006年均值0.220.082.5213.57.180类7.2855885.57水质评价类类类类类类2007年均值0.230.0531.9315.298.070类6.69310760.94水质评价类类类类类类20081-5月均值0.10.021.5307.910类4.793水质评价类类类类类类类水标准0.50.141563-表3-2 2005年2008年5月牧羊河逐月的水质类别
27、及超标项目情况统计表月2005年2006年2007年2008年水质类别超标项目水质类别超标项目水质类别超标项目水质类别超标项目1月CODcr-CODcr-2月-3月-挥发酚-4月-5月-氨氮、溶解氧-6月-总磷、CODmn、石油类溶解氧7月CODcr、CODmn总磷、CODmnCODcr8月总磷、CODcr、CODmn-总磷、CODcr9月-10月CODcr总磷氨氮11月CODcr总磷-12月-全年平均CODcr-CODcr-注：根据GB3838-2002地表水环境质量标准的相关规定，总氮不参加对河流水质类别的评价。图3-1 牧羊河十年期水质变化与水期年景相关分析图3.3 牧羊河汇水区社会经济
28、概况牧羊河径流区主要涉及阿子营、松华2个乡镇共22个村委会， 155个自然村，耕地总面积约3万亩，总户数约0.8万户，人口40622人。农业人口占95%以上，非农业人口主要分布于各乡镇驻地。牧羊河径流区经济落后于昆明市其它农村地区，城乡收入差别十分突出。2004年，农民人均纯收入1981元/年，地方财政收入2082万元，支出2097万元，完全不能自给自足，基本是依靠财政转移支付或财政拨款维系。牧羊河径流区产业以第一产业为主，其中又以种植业为主。耕地主要分布于坝区和半山区。坝区主产粮食作物为水稻、玉米、小麦等；山区和半山区主产粮食作物为玉米、土豆等；经济作物主要有烤烟、水果、蔬菜、花卉等。近年来
29、径流区内种植粮食作物面积逐渐减少，种植花卉、蔬菜面积逐渐扩大。阿子营是径流区内粮食作物主产区，同时也是水源区内蔬菜瓜果的主产区。农作物播种面积见表3-3。表3-3 牧羊河径流区农作物播种面积 面积单位：公顷乡镇稻谷播种面积玉米土豆小麦、大麦、蚕豆等蔬菜瓜果播种面积烟叶播种面积花卉播种面积农作物总播种面积阿子营97.3494.580.51929.5391.71033.3274.34301.1注：表中基础数据来源于松华坝饮用水源地氮磷污染来源调查研究报告，昆明市环境监测中心，2006.5。畜禽养殖品种以生猪、山羊、鸡为主。径流区内无规模化畜禽养殖场，养殖户分散而规模小。畜禽养殖情况见表3-4。表3
30、-4 牧羊河径流区畜禽养殖情况统计 单位：头、只乡镇牛存栏牛出栏猪存栏猪出栏羊存栏羊出栏鸡存栏鸡出栏鸭存栏鸭出栏阿子营6006529214011869076661789480243029800注：表中基础数据来源于松华坝饮用水源地氮磷污染来源调查研究报告，昆明市环境监测中心，2006.5。由于水源保护的要求，径流区第二产业发展受到较大限制。径流区内共有许多挖沙采石点、采矿点和洗矿点。这些采砂石企业多数没有采矿许可证，企业规模小，生产工艺、生产管理落后，引发生态破坏较严重。多数采矿点、洗矿点已于2005年3月15日由昆明市综合执法部门进行了取缔。阿子营是径流区主要居民集中驻地。农村居民饮用水源为
31、龙潭、井水和水库，乡镇驻地配套建有抽水站及自来水输配管线。排水通过排水管道直接进入附近河道中，污水处理率为零。径流区乡镇集中驻地及部分村委会设有垃圾临时堆放点，有专人负责清运。生活垃圾清运距离较远，运费高，只有一部分能清运出径流区以外，其余焚烧处理或简易堆存。农村生活垃圾多堆存于村庄附近的箐沟内，少部分沿河、沿路边堆放。现有的生活垃圾堆放场位于径流区内，未达到无害化处理规范，渗滤液对地表径流、地下径流均有较突出的污染影响。现有垃圾焚烧方式较简易，残留有害物质较多，达不到无害化处理的要求。农村燃料主要为秸秆和煤。阿子营集镇补贴使用液化气。山区推广沼气池数量有限，部分群众仍以薪柴为燃料。农田秸秆主
32、要用于做燃料，少部分作为牲畜饲料过腹还田。农田秸秆综合利用率达到95%，但利用方式较单一，利用水平较低。3.4 项目实施地点概况工程实施地点位于阿子营乡侯家营村委会和马军村委会之间牧羊河两岸，沿河长约2000m，宽约400m，总面积约为1148.3亩。工程实施地点地形为山地与山谷盆地相间，地势平缓，属岩溶地貌，河流两岸及山麓地带以流水地貌为主。区域及周边土壤主要为红壤及水稻土，受河流影响，工程区内多为石滩地，土壤含水量大。工程实施地点紧靠河道及公路，交通十分便利。区域内植被类型少，有少量灌木，多为半陆生半水生植物，区内受人类活动影响很大，多为小动物、昆虫活动，有鸟类出没。松华坝饮用水源地河流沿
33、岸湿地生态恢复工程位置见附件5：项目区域现状图。4 建设目标及范围4.1 建设目标 恢复建设区河流沿岸生态带的生物多样性，使建设区域逐渐形成良性循环的生态系统； 削减点源、面源污染负荷，有效改善入河（库）水质，降低入河（库）污染负荷； 改善河流沿岸生态景观，改善河流沿岸的环境状况； 为昆明市提供环境保护宣传教育基地； 为昆明市水源地河流沿岸湿地生态建设提供示范。4.2 建设范围本工程为牧羊河沿岸侯家营至马军段湿地生态建设工程，工程位于阿子营乡侯家营村委会和马军村委会之间牧羊河两岸，沿河长约2000m，总面积为1148.3亩。4.3 水量设计处理水量按牧羊河多年平均流量（8370万m3/a）进行
34、设计，即22.93万m3/d。雨季时重点处理每场降雨初期河水，多余的河水将通过河道溢流。4.4 进水、出水水质确定4.4.1 进水水质确定松华坝水库总氮、总磷浓度变化与两条入库河流的总氮、总磷浓度变化规律相同，都是在丰水期迅速上升，枯水期逐渐下降。入库河流污染物浓度峰值先于库区污染物浓度峰值一个月时间出现。河流水质污染是松华坝水库水质变化的主要因素。水源保护区内污染物在旱季蓄积，雨季随径流输送。丰水期径流量大，大量污染物输入水库，水库水质在1个月后开始恶化；枯水期由河道输入污染物减少，水库水质逐渐好转。因此在设计牧羊河沿岸生态湿地进水水质时，对旱雨季进行分别考虑，旱季设计进水水质如表4-1所示
35、，雨季进设计进水水质如表4-2所示。表4-1 牧羊河生态湿地工程旱季进水水质表项 目高锰酸盐指数CODCrTNTPpH设计进水水质2.43101.00.0669注：除pH外，表内数据单位均为mg/L。表4-2 牧羊河生态湿地工程雨季设计进水水质表项 目高锰酸盐指数CODCrSSTNTPpH设计进水水质17.6401003.50.369注：除pH外，表内数据单位均为mg/L4.4.2 出水水质确定按水体功能区划的要求，松华坝水库及入库河流水质保护目标是GB3838-2002地表水环境质量标准类。目前牧羊河水质难以满足功能要求，在雨季时，情况尤为严重，加重了松花坝水库的污染程度。为了保护牧羊河水质
36、，满足其功能需求，确定牧羊河沿岸生态湿地的出水指标达到地表水环境质量标准（GB3838-2002）中的类标准（见表4-3）。 表4-3 牧羊河生态湿地工程设计出水水质主要指标表项 目高锰酸盐指数CODCrBOD5TNTPpH设计出水水质41530.50.169注：除pH外，表内数据单位均为mg/L。5 工艺方案选择论证5.1 生态湿地建设步骤湿地生态恢复工程一般都是耗资巨大的复杂工程，如美国佛罗里达州大沼泽地重建项目，总投资为6.85亿美元。因此在确定湿地生态恢复方案之前，应对功能设计、操作程序、风险评价、指标体系、恢复技术等进行系统全面的研究和具体规划。Henry等对湿地生态恢复工程提出如下
37、3点要求：(1)加强对生态恢复合理性的论证；(2)确定精确适当的恢复目标和恢复成功与否的判定指标；(3)监测恢复前后生态系统的变化情况，并与参考生态系统进行比较。湿地生态恢复方案的确定一般包括以下步骤：(1)确定被恢复对象及其系统边界；(2)湿地生态系统退化成因分析，识别退化主导因子、退化过程、退化类型、退化阶段与强度等；(3)确定生态恢复目标；(4)生态恢复技术的分析与选择；(5)建立优化模型，进行生态规划与风险评价，提出具体实施方案；(6)方案自然-社会-经济-技术可行性分析；(7)实地实验、示范与推广等。在对多方案进行优化比较时，通常采用生态经济系统能值分析法，通过建立生态模型，模拟分析
38、系统中的能流、物质流、信息流、货币流等，对生态工程在能量、环境、经济上进行综合评判和决策。该法已被Ton等成功地用于美国佛罗里达州钢城湾湿地恢复工程方案的优选。5.2 生态湿地恢复技术根据湿地的构成和生态系统特征，湿地的生态恢复包括湿地生境恢复、湿地生物恢复和湿地生态系统结构与功能恢复三部分。5.2.1 湿地生境恢复湿地生境恢复的目标是通过采取各类技术措施，提高生境的异质性和稳定性。湿地生境恢复包括湿地基底恢复、湿地水状况恢复和湿地土壤恢复等。(1)湿地的基底恢复：通过采取工程措施，维护基底的稳定性，稳定湿地面积，并对湿地的地形、地貌进行改造。基底恢复技术包括湿地及上游水土流失控制技术、湿地基
39、底改造技术等。(2)湿地水状况恢复：包括湿地水文条件的恢复和湿地水环境质量的改善。水文条件的恢复通常是通过筑坝（抬高水位）、修建引水渠等水利工程措施来实现；湿地水环境质量改善技术包括污水处理技术、水体富营养化控制技术等。需要强调的是，由于水文过程的连续性，必须加强河流上游的生态建设，严格控制湿地水源的水质。(3)湿地土壤恢复：包括土壤污染控制技术、土壤肥力恢复技术等。5.2.2 湿地生物恢复技术通过生物工程技术进行植物选育和栽培，主要包括物种选育和培植技术、物种引入技术、物种保护技术、种群动态调控技术、种群行为控制技术、群落结构优化配置与组建技术、群落演替控制与恢复技术等。5.2.3 生态系统
40、结构与功能恢复技术主要包括生态系统总体设计技术、生态系统构建与集成技术等。湿地生态恢复技术的研究既是湿地生态恢复研究中的重点，又是难点。针对不同类型的退化湿地生态系统，对湿地生态恢复的实用技术(如退化湿地生态系统恢复关键技术，湿地生态系统结构与功能的优化配置与重构及其调控技术，物种与生物多样性的恢复与维持技术等)进行研究。5.3 生态湿地工艺比选5.3.1 自由表面流人工湿地水面位于湿地基质层以上，水深一般为0.30.5m，水流呈推流式前进，污水从入口以一定速度缓慢流经湿地表面，部分污水或蒸发或渗入地下，出水由溢流堰流出。近水面部分为好氧层，较深部分及底部通常为厌氧层。在此种类型的湿地中，主要
41、种植挺水植物，如芦苇、香蒲、水葱、灯心草等。浮水植物系统和沉水植物系统，常归为水生植物塘系统。种植挺水植物的自由水面人工湿地（FWS型）可应用于二级处理和三级处理。也有用于处理矿山废水，城市和农田径流，工业废水等。FWS型湿地优点有：投资少，运行费用低，维护简单，效果比自然湿地好。FWS型湿地缺点有：水力负荷一般较低，达到同等处理效果的条件下，其占地面积要比潜流大的多，并且易受季节影响（冬季会结冰，夏季有恶臭，蚊蝇滋生），去污能力有限。5.3.2 潜流人工湿地方案根据污水在人工湿地中的流动方式可以把人工湿地划分为自由表面留人工湿地和潜流人工湿地。根据污水在湿地中流动的方向不同可将潜流型湿地系统
42、分为水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地2种类型。不同类型的湿地对污染物的去除效果不同，具有各自优缺点。1）水平潜、流湿地系统水平潜流人工湿地因污水从一端水平流过填料床而得名。他由一个或几个填料床组成，床体充填基质。与自由表面流相比，水平潜流人工湿地的水力负荷和污染负荷大，对BOD、COD、SS、重金属等污染指标的去除效果好，且很少有恶臭和滋生蚊蝇现象，是目前国际上较多研究和应用的一种湿地。其缺点有：控制相对复杂，脱氮、除磷的效果不如垂直流人工湿地。2）垂直潜流湿地系统在垂直潜流人工湿地总污水从湿地表面纵向流向填料床的底部，床体处于不饱和状态，氧可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统。该系统的
43、硝化能力高于水平潜流湿地。但也有一定的局限性。其缺点是落干/淹水时间较长，控制相对复杂。潜流人工湿地主要有3部分组成：基质、植物、布水系统。目前人工湿地系统可用的基质主要有土壤、碎石、砾石、煤块、细砂、粗砂、煤渣、多孔介质、硅灰石和工业废物中的一种或几种组合的混合物。基质一方面为植物和微生物生长提供介质。另一方面通过沉积、过滤和吸附等作用直接去除污染物。潜流人工湿地中使用的植物主要有香蒲、芦苇、灯心草等。这些植物可增加湿地基质的遇水性，此外还能与周围环境的原生动物、微生物等形成各种小环境，将氧气输至根区，形成特殊的根基微生物环境，这一微生物环境具有很强的净化废水能力。在美国，大约40%的潜流型
44、湿地只种植香蒲一种植物，欧洲国家则多数种植芦苇，也有一些系统种植了多种组合植物。布水系统主要是将进水按一定方式均匀分布在处理系统中，并且保证不发生短流和堵塞。在潜流人工湿地处理系统中多采用穿孔布水系统。潜流型人工湿地同时还能够对有机污染物有较强的降解能力。污水中的不溶有机物通过湿地的沉积、过滤作用。可以很快的被截留而被微生物利用。污水中的可溶性有机物则可通过植物根系微生物膜的吸附、吸收及生物代谢过程分解去除。该技术已经在英国、美国、新西兰、法国、澳大利亚、巴西、荷兰等许多国家得到应用推广，一些发展中国家也开始使用该技术解决国内的污水处理问题。与此同时应用范围不断扩大，除了用于处理城市污水外，还应用于工业废水、农业面源污染、垃圾渗滤液暴雨径流等多种废水的处理，表现出良好的净化效果。5.3.3 垂直流自由表面流自由水面人工湿地虽然造价
