湿地恢复与治理技术：西部内陆河流域湿地保护与利用

通过分析黑河流域湿地生态系统退化的原因，提出了利用湿地植被补植技术及水源涵养工程技术保护和利用干旱区内陆河流域湿地的模式，运用植被造景等生物技术和渠系疏浚、壅水坝修建、生态补水等工程技术措施，完成退耕还湿地206.60 hm2；补植芦苇133.33 hm2、红柳16.47 hm2、沙枣3.33 hm2、胡杨0.67 hm2、荷花0.30 hm2；围堰堵坝11道8.2 km，形成湿地水面146.67 hm2；建成栈道4.8 km、非机动车道18.2 km，具有推广应用上的创造性。

湿地生态系统具有水陆相兼的特殊地带性分布规律。因此，湿地的生态恢复研究应在充分考虑湿地生态系统特点和功能的基础上，按照恢复生态学的理论和方法进行研究。湿地生态恢复的理论基础是恢复生态学。恢复生态学是研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复和重建的技术与方法、生态学过程与机理的科学。所谓生态恢复是指根据生态学原理，通过一定的生物、生态以及工程的技术与方法。人为地改变和切断生态系统退化的主导因子或过程，调整、配置和优化系统内部及其外界的物质、能量和信息的流动过程和时空次序，使生态系统的结构、功能和生态学潜力尽快成功地恢复到一定的或原有乃至更高的水平。生态恢复的概念源于生态工程或生物技术，恢复生态学在一定意义上是一门生态工程学，或是一门在生态系统水平上的生物技术学。生态恢复过程是按照一定的功能水平要求，由人工设计并在生态系统层次上进行的，因而具有较强的综合性、人为性和风险性。目前生态恢复的基本思路是根据地带性规律、生态演替及生态位原理选择适宜的先锋植物，构造种群和生态系统，实行土壤、植被与生物同步分级恢复，逐步使生态系统恢复到一定的功能水平。

5.5.1　生态补水

研究区地处西北内陆腹地，近年来受黑河流域干旱气候的影响，加之黑河分水计划的实施，配水总量减少，生态用水和灌溉用水矛盾突出，排引渠系堵塞、挤占，导致湿地补水不足，湿地区域内过量开采地下水，地下水位下降，泉眼干枯，造成湿地面积不断萎缩，功能退化，因此，采取疏浚渠系、修建引洪拦水坝和引地下水对张掖城市（北郊）湿地进行生态补水。

1.疏浚渠系

地表基底是生态系统发育和存在的载体，基底不稳定就不可能保证生态系统的演替与发展。这一点应引起足够重视，因为中国湿地所面临的主要威胁大都属于改变系统基底类型的，这在很大程度上加剧了湿地的不可逆演替。

疏浚渠系是用机械或人工的方法浚深拓宽河道，清除污染底泥，增加泄洪能力、改善水环境。疏浚工程主要包括两方面内容：一是将河道内的淤泥用机械或人工的方法加以挖除，即挖泥；二是将挖出的泥沙加以妥善处理，即抛泥。以清除污染底泥，改善水环境为目的的疏浚，至少应将污染层的底泥全部挖除，挖泥时应采取措施减小底泥搅动后的扩散范围，防止底泥中的污染物释放到河水中，造成二次污染；底泥运输过程中应设专人巡视排泥管线、检查运输泥驳的密封性，避免因泄漏造成污染；底泥脱水过程中，应对渗滤水进行处理，防止渗滤水进入水体和土壤，污染自然水体和地下水。底泥的最终处置方法有综合利用、填埋、焚烧等多种，无论采用哪一种方法，都要防止对水体、空气、人群健康产生危害。

2.修建拦水坝

恢复湿地良好的水状况，一是恢复湿地的水文条件，二是通过污染控制，改善湿地的水环境质量。

（1）坝址选择

拦水坝坝址选择应重点考虑以下因素：在地形条件方面，应选择沟道狭窄、区域内平坦广阔的地形，以提高单位坝体拦蓄水的有效性。地质条件和水文地质条件方面，力求坝基和山坡基础良好，不漏水，尽量避免地质松软及沟床向下倾斜较陡的地段，以免坝身发生塌陷、滑动等危险。坝址两侧山坡应稳定，无滑坡危险。坝址附近应有足够的适宜筑坝用的材料，如粘性土、壤土、砂土、砂、石以及石料等。施工条件方便。

（2）拦水坝的蓄水量

主要根据研究区多年平均降水量，单位坝体大小以及坝高库容曲线综合分析确定。拦水坝的断面形状与尺寸因坝型而异，在初步选定断面形状与尺寸后，应进行坝体抗滑稳定和应力验算。拦水坝的蓄水量应充分考虑恢复湿地和保证下游水供给的需要，合理设定。(www.xing528.com)

（3）拦水坝规格

拦水坝坝体构造根据自然条件、运用要求和工程设计标准决定。坝宽5m，坝高100～200 cm，坝基埋深30～50 cm，前后护坡坡比分别为1∶3.5和1∶3，均覆盖草皮，长度在50～100 m之间。为了防止风蚀和雨水冲刷，以及冻胀干裂等有害作用，应设上下游护坡。护坡材料以沙砾石和粘土为主，适当采用抛石、干砌石、卵石等。拦水坝坝顶过水，故坝顶应的设计高度应考虑恢复湿地和保证下游水供给，一般不宜过高。为与当地生态环境相和谐，坝顶和护坡材料尽可能考虑用草皮覆盖。坝基防渗，目的是为蓄水后，保证坝基渗透稳定，控制渗流量。①土基：清除腐植土层，然后将表土压实，沿土坝防渗体与土基接触面设置若干小齿槽回填防渗料，以延长渗径加强连接。②砂砾地基：如砂砾层不厚，一般开挖截水槽，用防渗料回填并压实，将砂砾层截断。截水槽上下分别与防渗体及基岩连接，必要时在基岩中设置灌浆帷幕。如砂砾层比较厚，可用防渗料填筑上游水平铺盖与土坝防渗体连接，以延长坝基渗径，保证渗透稳定，但一般对减少坝基渗流量的作用不如垂直防渗。

3.地下水引水管道建设

根据管道施工的实际情况，可将施工的全过程分为工程前期准备工作、管道铺设、施工场地恢复三个阶段。

在开挖前，对其平面位置和高程进行校对，若与施工图及有关资料提供的位置或高程不符时要及时通知设计人员变更调整。管材的选用和检查：管材及主要配件由选定的合格制造商提供，管材进场后，由工程监理和施工方材料工程师对产品的质量进行验证。当外观检查不能确保管材的质量时，进行内、外压试验。管道安装完毕并经水压试验合格后，经监理工程师和技术负责人批准后及时进行管沟回填，沟槽回填质量将直接影响道路的质量和使用功能。

5.5.2　湿地污染控制

治污与补水，是保护湿地的两个重要环节。每年从甘州区城区排入湿地渠系的污水为1944万m3，占污水排放总量2011万m3的97％，其中约70％分别排入山丹河、黑河及沿途湿地，约30％被灌溉引用，尤其是阿薛、东泉两个渠系的灌溉，主要以引污为主，五里墩化肥厂排放的污水，由新河渠灌溉引用。目前，北环路沿线地下污水管网铺设相对齐全，且具备回收能力；南环路、东环路主要地段均未铺设排污主管，大部分污水经芦苇池或明渠排放。污水处理厂建于湿地下段，地势较低，处理后的中水通过污水管道引向湿地区域。要向湿地补水，首先必须清污分离。当务之急是尽快分离饮马河、东环路沿线的污水，为湿地引水创造条件。课题拟将未铺设排污管道的区域内建设污水引水管道10 km，将污水引向污水处理厂，同时将处理后的中水向湿地区域实施补水。

5.5.3　湿地生态恢复和综合整治

1.退耕还湿

研究区人口密度较大，当地农民利用河滩裸露地进行水稻种植，一定程度上破坏了原有湿地生态系统，影响了鸟类的栖息，因此在张掖城市（北郊）湿地实施退耕还湿40 hm2。

2.湿地植被恢复

由于经济发展和人口增长的压力造成了湿地资源的破坏性利用，导致研究区内湿地生态系统及其生物多样性受到普遍的威胁和破坏。为了保护好典型的湿地生态系统和生物多样性以及珍稀的野生动物栖息地。该项措施主要通过采用种植盐碱植物、盐生植物和沼泽水生植物恢复湿地内植被，优化湿地植被组成。可选植物有异针茅、羊茅、紫羊茅、芦苇和多种苔草。通过人工方法，改变湿地植物种类及其丰富度。根据不同水域的生态状况和功能区建设目标要求，调整结构，同时在湿地周围种植树木，为迁徙鸟类栖息创造条件，从而恢复工程区内湿地生态系统的功能，提高生物群落多样性，形成健康的湿地生态系统。