包头市黄河湿地生态修复工程可行性研究报告（132页）.doc

1、包头市黄河湿地生态恢复及污水资源化工程可行性研究报告目 录1 总 论11.1 项目名称11.2 项目主管部门11.3 项目承担单位11.4 项目承办单位和报告编制单位概况11. 5 可行性研究报告编制依据11.6 编制范围31. 7 主要研究结论32 包头市环境概况72.1 自然环境概况72.2 社会经济概况83 包头市黄河湿地概况103.1 地理位置103.2 土地权属类别和占地面积103.3 地形地貌103.4 土壤113.5 生物资源123.6 工程地质和水文地质条件123.7 周边建筑物和环境133.8 交通条件133.9 土地利用现状133.10 湿地主要问题143.10.1 生物多

2、样性破坏严重143.10.2 污染物大量排放，湿地局部污染严重143.10.3 土壤退化，水土流失加剧143.10. 4 湿地生态景观遭到破坏153.10.5 管理措施严重不足154 项目实施的必要性与可行性164.1 项目建设的必要性164.1.1 湿地保护意义重大164.1.2 包头市黄河湿地破坏严重164.1.3 黄河水质受到威胁174.1.4 湿地生态修复是西部大发开的重要内容174.1.5 修复湿地生态环境有利于改善包头市人居条件184.1.6 修复湿地生态环境有利于景观建设194.2 项目实施的可行性204.2.1 在经济发展和社会可持续发展方面是可行的。204.2.2 技术上可行

3、204.2.3 积累了湿地保护的经验204.2.4 地方政府和有关方面高度重视214.2.5 相关的法律法规做保证214.2.6 湿地用水水质能够保证工程的顺利进行215 总体方案设计与方案比选225.1 工程预期目标225.1.1 修复包头市黄河湿地生态系统，发挥湿地的各项功能225.1.2 建设湿地净化系统，降低包头市对黄河的污染225.1.3 修复包头市黄河湿地生态景观225.2 方案设计思想和技术路线235.2.1 设计思想235.2.2 技术路线265.3 包头市黄河湿地生态修复分期规划275.4 包头市黄河湿地生态修复总体方案275.4.1 工程范围275.4.2 方案一275.4

4、.3 方案二295.4.4 方案三335.5 三方案工程内容与投资估算情况375.6 多方案比较和方案的选择385.6.1 各方案优缺点比较385.6.2 方案的选择397 湿地生态修复工程方案427.1 湿地生态修复工程目标427.1.1 生物多样性目标427.1.2 生态关键种目标427.1.3 景观价值目标427.1.4 湿地生态系统健康目标437.2 湿地生态修复工程设计、调控和优化原理437.2.1 生态修复工程设计原理437.2.2生态修复工程调控原理457.2.3 生态修复工程优化原理477.3 湿地生态修复工程内容487.4 湿地生态修复工程设计分区487.4.1 分区的目的和

5、原则487.4.2 湿地的具体分区及各区现状497.5 入湿地河道生态修复工程方案547.5.1 基底修复547.5.2 植被重建557.5.3 主要项目及工程量56表7-1 河道修复工程主要项目及工程量567.6 湿地保护区生态修复和保护方案567.6.1 保护区577.6.2 保护区587.6.3 主要项目及工程量58表7-2 湿地保护区生态修复和保护主要项目及工程量587.7 湿地生态修复方案597.7.1 物种选择原则597.7.2 草地修复区生态修复工程597.7.3 草甸修复区生态修复工程607.7.4 沼泽修复区生态修复工程607.7.6 主要项目及工程量607.8 湿地生态重建

6、方案617.8.1 物种选择原则617.8.2 盐化草甸土区生态重建工程617.8.3 半固定风沙土区生态重建工程627.8.4 挺水植被区生态重建工程637.8.5 主要项目及工程量637.9 湿地系统管理工程方案657.9.1 湿地系统管理现状657.9.2 保护措施657.9. 3 保护设施657.9. 4 湿地管理中心657.9.5 植物篱工程667.9.6 湿地排洪沟整治工程677.9. 5 主要项目及工程量697.10 湿地景观建设工程方案697.10.1 设计原则697.10.2 湿地景观分析与定位707.10.3 湿地景观设计总体方案718湿地生态强化净化及资源化工程设计方案7

7、28.1 方案设计指导思想和工程建设目标728.1.1方案设计指导思想及设计思路728.1.2 工程建设目标738.2 方案设计原则738.2.1 注重适用性和多用性738.2.2 注重综合性738.2.3 注重地域性748.2.4 注重生态关系协调748.2.5 注重生态美学748.2.6 注重生境多样性748.3 工作路线758.4 湿地概况758.4.1水文758.4.2气候768.4.3湿地区块概况768.4.4湿地植被状况768.4.5湿地进水的水质和水量778.5 湿地生态强化净化及资源化工程区面积与位置的确定778.5.1 水量、水质分析778.5.2 面积计算788.5.3 确

8、定湿地生态强化净化及资源化工程区位置需考虑的因素808.5.4 面积与位置的确定818.6几种生态技术工艺介绍：828.6.1前置库工艺828.6.2人工湿地系统工艺828.6.3氧化塘工艺838.7西部开垦区工程方案比选848.7.1西部工程区生态强化净化及资源化工程几种可行的方案介绍848.7.2方案比选898.8.2设计出水水质918.8.3 生态技术净化水质机理918.8.4 该工程植被物种选择938.8.5 水流设计938.8.6 一级处理工程排水净化及资源化工程各组成单元设计938.9北部污水区生态修复方案设计1028.9.1工程区简介1028.9.2北部污水区生态修复方案设计10

9、38.10 设计及运行说明1038.10 工程量1049 安全与节能1079.1 安全施工措施1079.1.1 加强管理1079.1.2 用电安全和机械操作安全1079.2 节能措施1079.2.1 选择节能型动力设备。1079.2.2 优化施工组织设计。1079.2.3 土方方面10710 环境影响评价10810.1 项目区环境现状10810.2 项目建设和运营对环境的影响10810.3 环境保护措施10810.4 环境影响评价10911 项目投资估算和资金筹措11011.1 项目总投资估算11011.2 资金筹措11212 项目实施进度11312.1 建设工期11312.2 项目实施进度安

10、排11312.3 项目实施进度表11313 组织机构和人力资源配置11413.1 项目组织管理结构11413.2 人力资源配置11514 财务分析和国民经济评价11614.1 编制依据和说明11614.2 财务评价11614.3 国民经济评价11613. 2. 4 评价结论11815 工程效益分析11915.1 社会效益分析11915.2 环境效益分析11916 存在问题与建议12216.1 加强管理，杜绝人为活动对湿地的破坏12216.2 污水的达标排放12216.3 适度发展旅游。12216.4 发挥技术人员和专家的作用12216.5 现场测定工程参数1231 总 论1.1 项目名称包头市

11、黄河湿地生态修复工程1.2 项目主管部门包头市人民政府1.3 项目承担单位包头市环保局1.4 项目承办单位和报告编制单位概况项目承办单位包头市环境监测站，是包头市环保局下设的环境监测和管理机构，是国家环境监测重点站之一，拥有中高级技术人员72人，其中教授级高工2人，高级工程师12人，工程师60人，硕士2人。主要负责包头市各种环境要素（水、气、物理、生态等）的环境监测和管理。报告编制单位中国环境科学研究院是中华人民共和国环境保护部直属的国家级综合性环境科研机构。拥有包括三名院士、百名高级研究人员和一批博士、硕士的400余人的科研、开发与教学队伍。从“六五”先后在滇池、洱海、巢湖、云南玉溪“三湖”

12、、太湖、博斯腾湖等国内十多个湖泊进行过研究和治理工作，有湿地生态修复示范工程的设计和建设经验，在湿地保护和生态修复方面也积累了丰富的经验，完全有能力完成该项目，并使之成为精品。1. 5 可行性研究报告编制依据1、 包头市城市总体规划（1996-2010），包头市人民政府，19972、 包头市黄河水源地保护方案研究报告，包头市环境监测站，19983、 包头市环境保护规划，包头市人民政府，19974、 包头市生态保护规划，包头市人民政府，19975、 包头市城市防灾规划，包头市人民政府，19976、 放心水工程背景资料，包头市环境监测站，20027、 内蒙古南海子自治区级自然保护区总体规划，内蒙古

13、自治区林业勘察设计院，20018、 内蒙古南海子自治区级自然保护区综合考察报告，内蒙古自治区林业勘察设计院，20019、 包头市黄河湿地污水处理生态工程项目建议书，包头市环境监测站，200210、 内蒙古自治区包头市防洪规划报告，内蒙古水利勘察设计院与内蒙古包头市水利局，199411、 包头市国民经济与社会发展“九五” 计划与2015年远景目标，包头市人民政府，199712、 包头市规划区地下水资源开发利用“九五”计划与2015年远景目标，包头市人民政府，199713、 包头市城市防洪“九五”计划与2015年远景目标，包头市人民政府，199714、 包头市城市园林绿化“九五”计划与2015年远

14、景目标，包头市人民政府，199715、 包头市环境保护“九五”计划与2015年远景目标，包头市人民政府，199716、 包头市城市排水工程“九五”计划与2015年远景目标，包头市人民政府，199717、 包头市城市规划“九五”计划与2015年远景目标，包头市人民政府，199718、 包头市水体环境保护功能区划研究报告，包头市环境监测站，199219、 中华人民共和国防洪法，1997，8，2920、 中华人民共和国河道管理条例，1988，6，1021、 中华人民共和国水污染防治法，199622、 中华人民共和国水土保持法，199123、 中华人民共和国野生植物保护条例，199324、 中华人民共

15、和国陆生野生动物保护实施条例，199225、 包头市黄河湿地生态修复工程可行性研究报告编制委托书，2002，726、 地面水环境质量标准，GB 3838200227、 污水综合排水标准，GB 8978199628、 内蒙古自治区自然保护区实施办法，内蒙古自治区人民政府，1998，1129、 内蒙古自治区境内黄河流域水污染防治条例，内蒙古自治区第八届人民代表大会常务委员会，1996，9 30、 中华人民共和国自然保护区条例，1994，1031、 投资项目可行性研究指南，中国电力出版社，2002，31.6 编制范围包头市黄河湿地生态修复工程包括：包头市黄河湿地在黄河河道内，东起内蒙古自治区南海子自

16、然保护区芦苇塘，西到210国道包头黄河大桥。主要工程包括：湿地用水预处理工程、湿地生态修复工程、湿地用水净化与资源化工程和湿地生态功能与景观建设工程。1. 7 主要研究结论在报告编制过程中，项目组进行了深入实际的调查勘测，广泛的资料收集，并多次与包头市环保局等各部门及相关技术专家进行研讨。得出如下结论： 1、包头市黄河湿地破坏严重。主要是围垦耕种和污染物排放对湿地的破坏。50%的湿地面积被当地农民围垦耕种，加上农民对这些地块耕作管理粗放，造成物种数量减少、生物量减少，土地板结、沙化、水土流失严重，并产生扬沙。排放的污水在湿地入口处的低洼地段形成污水区，恶臭难闻，水生动植物以及微生物种群减少的；

17、同时排放的污水对沼泽区、湿草地等的生物多样性也构成破坏，一些草本、半灌木、灌木、甚至乔木濒临死亡或已经死亡；另外，污水带入大量盐分，使湿地部分区域土壤发生盐碱化与次生盐碱化。因此，该项目具有极为重要的建设必要性和价值。2、该工程总体方案的形成立足于工程目标。该项工程的目标为修复包头市黄河湿地生态环境，同时兼顾发展生态旅游和环境保护教育。根据此目标，确定了该项工程包括湿地生态修复工程和尾水净化工程，生态旅游和环保教育在这两个工程中得以体现。在此基础上进行总体方案的多方案设计，根据该工程的目标，进行多方案比选，形成总方案。3、该工程总体方案包括湿地植被修复和湿地生态环境修复两部分。其中湿地生态修复

18、工程的主要内容为植被修复和湿地保护，进行多方案设计，根据工程目标比选，采取了侧重自然景观的生态修复方案，突出了保护湿地和保持湿地自然景观的特色；尾水净化工程的主要内容为利用进入湿地的尾水修复湿地生态环境，进行多方案设计，根据工程目标比选，采取了局部利用尾水的方案，突出了保护湿地生态环境和利用尾水相结合的特色，该工程还具有截污的功能，降低包头市经过湿地排入黄河的污染物量。该方案还兼顾了生态旅游和环保教育的功能。其中生态旅游主要是利用湿地生态修复工程和尾水资源化工程的景观效果适度发展生态旅游，突出湿地的自然景观特色；环保教育主要是从该项工程总体上考虑，把整个湿地作为一个环保教育基地，欲环保教育于生

19、态旅游之中，提高民众的环保意识。4、该工程是可行性的，主要表现在以下几方面：湿地生态修复工程中植被修复所选的草本和木本植被均经过考察核实，是在湿地可以正常生长的植被种类，并且湿地土壤肥沃，完全可以进行修复植被的正常生长，并且植被修复技术难度小，我国在湿地保护和生态修复方面也积累了丰富的经验，这些均保证了湿地生态修复工程的可行性。尾水资源化工程中进入湿地的尾水水质可以满足修复湿地生态环境对水质的要求；该工程难度小，有许多可以间接的经验，该工程是可行的。生态旅游方面，国内生态旅游蓬勃发展，包头市旅游业也在迅猛发展，并且包头黄河湿地发展旅游也得到了政府支持，符合包头市整体规划，而且交通便利， 旅游资

20、源独特；另外在湿地生态修复工程中考虑了生态景观效果，把包头黄河湿地景观融入了整个包头市景观中。所以从生态旅游的角度讲，该项目是可行的，具有广阔的前景。环保教育方面，该工程是把整个湿地作为一个环保教育场所。在工程方案的设计中重点考虑湿地保护，突出湿地生态修复，贯穿环保理念；另外，该工程欲环保教育于生态旅游中，在旅游的过程提高民众的环保意识，是进行环保教育最有效的方式，所以从环保教育的角度讲，该工程也是可行的。 此外，该项工程得到了包头市政府和相关政策支持，也得到了相关法律法规的保证。符合经济发展和社会可持续发展的大方向，该工程是可行的。5、该工程的社会效益和环境效益明显。（1） 社会效益：项目完

21、成后，可为湿地保护、西部地区生态建设、生态修复和生态环境保护教育提供样板，大力推进我国西部地区生态建设和我国湿地保护的步伐。湿地可为社会提供高质量的休闲旅游场所，湿地丰富的生物资源也是我国科学研究的宝贵资料库，提供科学研究和生态环境保护教育等社会性服务。项目建设期间可安排人员就业200人以上，项目建成后，湿地需要管理人员、技术人员和服务人员共计23人，可为包头市区和郊区乡村剩余劳动力提供就业机会；另外，通过发展湿地生态旅游，推动湿地及周边地区发展，对相关产业有较大的带动作用，可间接增加较多的劳动就业机会。另外，该项目的实施有利于提高民众的环保意识。（2）环境效益分析 湿地生态系统具有净化功能，

22、使进入湿地的尾水进一步净化，同时对通过降雨等其它途径进入湿地的污染物也有净化作用，使包头市黄河湿地成为减少包头市对黄河污染的生态屏障，这对保护黄河水质具有重要意义。该项工程的实施，湿地植被覆盖率大幅度提高，生物多样性增加，不仅使项目区的生态环境得到极大改观，明显改善大气、水和土壤质量，也增加了包头市的绿化率，对于防止水土流失具有重要意义。通过该项工程的实施，利用尾水修复湿地生态环境，可使工程区空气湿润，降低气温，增加湿度和降雨量，为动植物以及人类提供良好的小气候，这对整个包头市来说，具有良好的环境效益。6、包头市黄河湿地生态修复工程总投资估算7063万元，其中直接投资 万元人民币，占总投资的

23、%。 第 127 页 2 包头市环境概况2.1 自然环境概况2.1.1 地理位置包头市是内蒙古最大的工业城市，位于内蒙古西部富饶的黄河河套“金三角”地带，地理坐标为东经10015-11026，北纬4015-4213（位置见图2-1），面积27691平方公里。地处渤海经济区与黄河上游资源富集区交汇处，北部与蒙古国接壤，南临黄河，东西接沃野千里的土默川平原和河套平原，阴山山脉横贯中部，是我国重要的冶金、机械、化工、能源工业基地，世界著名的稀土之都。2.1.2 土地资源全市总土地面积27691平方公里，其中耕地面积464.32千公顷，森林面积71千公顷，林木蓄积量64.8万立方米，草原总面积2071

24、千公顷。土地资源的主要特点为：耕地面积大，中低产田比重高，林地比重小，森林覆盖率低，分布不均匀。草场面积大，超载过牧比较严重。土地单位面积生产率低，农牧用地偏大，林地比重偏小，其直接后果是生态失调、风蚀沙化，水土流失严重。2.1.3 气候资源包头市属半干旱中温带大陆性季风气候，地区差异较大，空间分布呈东南向西北变化的规律。气候特点可概括为：春季干旱多风，夏季多雨，且集中，秋高气爽日照长，冬季漫长、寒冷、雨雪少。主要气候指标：年平均日照时数2955-3255小时，年日照超过6小时的天数为300天，5-9月份的生长季节，日照时数占全年47%；年平均气温2.3-7.7C，大于等于10C积温2000-

25、3200C。多年平均降雨量200-400mm，年际变率大，在空间上由东南向西北递减，主要集中在7、8月，雨热同期。无霜期山南130-140天，山北90-110天，年平均风速3-4米/秒。2.1.4 水资源包头地区的生活、工业及农业用水设施已经能够满足本地区经济社会发展的需要，但包头市当地水资源不足，可利用地表水总量为2.15亿立方米（不包括黄河过境水），地下水补给量为6.22亿立方米，过境黄河水丰富，沿黄水利工程设计取水能力5亿立方米/年，是包头地区工农业生产和人民生活的主要水源。从20世纪50年代起，包头就开始了大规模的水资源开发，先后修建了黄河水源地多处，以及奥陶窑子、团结渠、民生渠、磴口

26、扬水站、画匠营水源地等较大的黄河提水工程，先后构筑了昆都仑、刘宝窑、水涧沟等中小型水库。此外，艾不盖河、哈德门沟、昆都仑河、五当沟、水涧沟、美岱沟等河流，水流量可观，也是可以利用的重要水资源。2.1.5 农业资源包头市生物资源中，农作物主要有粮食、豆类、薯类、油料、麻类、蔬菜、瓜类等，共计15科42属80多种。总播面积约280千公顷，其中粮食作物约占68%；经济作物约占26%；蔬菜约占3.0%。粮食作物以小麦、莜麦、荞麦、糜黍、马铃薯和玉米为主；经济作物以甜菜、向日葵、油菜籽、油用纤用亚麻为主；蔬菜主要有叶菜、果菜、瓜类、根菜类、葱蒜类及名优特新品种等。园艺作物以苹果面积最大，其次是葡萄、李、

27、杏、桃、梨等。家畜家禽方面，牧业年度，牲畜存栏317.1万头（只），其中，大牲畜15.4万头，小牲畜225.3万只，生猪46.3万头。此外在中药材栽培方面，黄芪、苷草、板兰根、党参等产量大、质量好，驰名中外，每年均有大量出口。2.2 社会经济概况包头市是国务院首批确定的十三个较大城市之一，是内蒙古自治区最大的工业城市，也是国家重要的基础工业基地。已经形成了钢铁、稀土、有色金属、机械电力、纺织、重型汽车、电子、化工、轻工等门类比较齐全的工业体系。工业总产值及实现利税均占全自治区的1/4强，在内蒙古自治区国民经济和社会发展中具有举足轻重的地位。包头市总人口200万多万，居住着蒙、汉、回、满、达翰尔

28、、鄂伦春等31个民族。总面积27691平方公里，耕地面积464.32千公顷，森林面积71千公顷，林木蓄积量64.8万立方米，草原总面积2071千公顷。农作物有粮食、豆类、薯类、油料、糖料、麻类、蔬菜、瓜类等，共计15科42属80多种。牲畜总头数218.07万（头）只。黄芪、甘草、板兰根、党参等中药材产量大、质量好、驰名中外，每年大量出口。包头市拥有比较丰富的人才资源，全市有各类科研院所80多个，涉及冶金、机械、化工、塑料、电子、农业、园林、计算机应用等诸多领域，各类专业技术人才10.2万人。工农业的迅速发展带动了交通旅游业的快速发展。包头号称塞外通衢，京包、包兰、包神、包白等铁路在此交汇，现有

29、公共交通线33条，线路总长度约468公里，出租汽车已达7050辆；包头机场为4C级机场；长途交换机总容量达1.75万线，市话交换机总容量达35.35万门，已全部覆盖城乡广大地区。包头市旅游资源十分丰富，有赵长城、秦长城、麻池古城遗址等历史文化遗存；有草原、沙漠、黄河、宗教寺庙，文物古迹等旅游资源，还有现代工业产业景观和蒸汽机车，军事项目等旅游资源，还建起了规模较大的博物馆、书画院，其中岩画馆达到了世界一流水平。近年来，自治区党委、政府非常重视旅游业的发展，出台了关于加快旅游业发展的决定。包头市委、市政府认真贯彻落实决定精神，出台了系列发展旅游业的政策、措施，加大了政策性引导，扶持旅游企业的发展

30、，并下大力气对城市道路，交通等基础设施进行改造和新建，在旅游业发展方面，以“景为点，路为线、城市为中心、市区（旗、县局）联动”为指导思想，提出了“八区十线一中心”的全市旅游总体格局，形成了包头市旅游业发展规划纲要，为包头市旅游资源的合理开发利用提供了切实可行的依据。目前包头市正牢牢抓住西部大开发的机遇，以创建“中国优秀旅游城市”为载体，以把旅游业培育成为新的经济增长点为目标，为“把包头建成我国中西部地区一个经济强市而奋斗。3 包头市黄河湿地概况3.1 地理位置包头市黄河湿地经黄河改道而成，位于包头市东河区南侧，距东河区仅2公里，南临黄河，北靠包头市黄河大坝，东起内蒙古自治区南海子自然保护区芦苇

31、塘，西到210国道黄河大桥。其地理坐标为东经109592-110226，北纬40308-4033329（位置见图3-1）。 3.2 土地权属类别和占地面积包头市黄河湿地在黄河河道内，土地所有权归国家所有。整个工程占地面积12000亩。 3.3 地形地貌包头黄河湿地所处地区由于地壳运动，山体断裂，断陷盆地反复升降运动沉积形成了阶梯状地貌。本地区的地形是北高南低、西北向东南倾斜，黄河沿南境边从西向东蜿蜒而过，属阴山和黄河之间的冲积平原。从景观上，湿地呈现出水域、沼泽、灌丛、草地等类型，其中以林灌、沼泽、草甸为主要类型。湿地的东北部即为内蒙古南海自治区级自然保护区，其景观类型与湿地基本相似，在其保护

32、区北部有一黄河南移形成的故道湖泊牛轭湖，面积333公顷。湿地与保护区同为黄河滩涂地，二者无论是生态景观上，还是保护内容、生态功能等方面均表现为相似性，是包头市最大的湿地，有着极为重要的保护价值。全新世以来，黄河湿地范围有过三次大的变化，10ka-6.5ka，属温暖湿润期，包头地区年均降雨量为550-700mm，大青山植被繁茂，涵养水源，大小河汉长年流水，大青山前的整个土默川平原为一片沼泽，大小湖泊达300处之多，面积达3000多km2。6.5ka-2ka属干冷湿润期，平均气温比上一时间下降2-3，降雨量为450-500mm。由于湿度较低，黄河湿地类型大部分由沼泽转变为草甸，在土层中积累了大量的

33、机物质、有的成为泥碳，这一时期湿地面积缩小了四分之一。近两千年来，虽然有过几次小的冷暖变化，但总的趋势是以干暖为主，降雨量明显减少为350-400mm，湿地面积进一步缩小，尤其是近200年来由于垦务使原有湿地中的草甸、草地逐渐转变为农业用地，以至黄河湿地退缩到沿黄两岸的滩涂及一级阶地，而近几十年甚至滩涂地也被大量围垦，湿地几乎丧乎殆尽。根据地质勘测资料，包头市黄河湿地的地层比较复杂，主要沉积物来源于三个时期的地层构造，底层为中更新世到晚更新世湖相沉积物（Q2、Q3），中层为黄河淤积冲积物，表层为河流洪积洪积物以及风沙堆积物，大部分湿地的土壤质地为粉砂和粘粒组成的粘壤物质，通气透水性差，与湿地的

34、形成有很大关系。3.4 土壤包头市黄河湿地是径河流改道形成的冲积平原，由黄河河道南移后留下的河漫滩地，河流阶地组成，地形起伏不大。平均海拔1020米，地势呈阶梯形，北高南低，从南到北分为河滩与阶地，其中河漫滩高出黄河水面0.5-1米，宽约1km，阶地高出黄河水面2-4米，宽约2-3km。主要土壤类型为森林草甸土、草塘草甸土、盐化草甸土、沙化草甸土、沼泽土、半固定风沙土和分散分布的盐碱土，其中草甸土类型较多，主要分布在地势较为低洼，土壤含水量较高的地带，分布面积最大；沼泽土分布在湿地的沼泽地带，面积最小；风沙土是近几年由于农民开垦湿地，破坏植被后在风的吹蚀下堆积而成，但风沙土的颗粒以细沙和粉沙为

35、主，属于风沙土初期阶段的半固定风沙土，主要分布在黄河岸边的沙滩和沙堤上；盐碱土分布较为分散，呈斑块状零星散布在阶地上（土壤类型图见图3-2）。湿地土壤的含盐量普通较高，大部分土壤在1%以上，盐碱土含盐量表层可达2-3%，但盐分的化学成分以中性盐为主，Na2SO4占80%以上，pH值为8.5-8.8，这种盐分对植物危害性不大，可以通过水洗解决问题。湿地土壤的养分含量普遍较高，有机质含量均大于1%，其中草甸土含量最高，平均达到3%以上。土壤养分齐全，全氮全磷亦可达到0.2%左右，能够满足植物的生长需要。各类型土壤物理性质良好，上层大多以粉沙为主，下层则以粘粒-粉粒为主，通气性好，但下层透水性较差，

36、适合于侧根，须根性植物生长。总的来看，土地平坦，养分含量较高，物理性状良好，属肥沃土壤。但近几年的围垦引起土壤大面积的退化、物理性状趋于板结、盐化碱化作用增强，尤以土壤沙化最为突出，水土流失较为严重，并且有明显加快的趋势，应尽早尽快采取保护措施。3.5 生物资源包头市黄河湿地生物资源非常丰富，极具旅游价值。植物资源以草甸植被为主，在河滩草地及林地分布的野生植物有36个科93个属137个种，其中草本121个种，主要有鹅绒委陵菜、蒲公英、车前草与黄花补血草等；灌木和半灌木16个种，主要有红柳、旱枸杞与罗布麻等；乔木主要有乌柳、榆树与柽柳等。动物资源中主要包括鱼类、两栖爬行类、兽类与鸟类，在这里栖息

37、、换羽、繁殖、停歇的鸟类有14个目25个科77个种，占陆生脊椎动物种类的76%，主要有燕鸥、喜鹊、百灵、银鸥等，还有极其珍惜的遗鸥、黑鹤与大天鹅等在这里短时间停留。另外，洪水和每年的黄河凌汛均能带来许多物种，如：吾柳等灌木和一些水生和陆生的草本植被。3.6 工程地质和水文地质条件该区域工程地质条件为总体上地势较平坦，地貌单元属黄河北岸一级阶地，地层较为简单，主要以粉砂土构成，根据钻探揭示，分层描述如下：耕作层：黄褐色到杂色，较松散，稍湿，含大量植物根系和少量垃圾，此层厚度为0.4-0.5米。粉砂：黄褐色，稍密，稍湿，局部为细砂，颗粒不大，厚度为0.8-6.1米。粉土层（1）：红褐色，稍密，由湿

38、到饱和，可塑性硬塑、该层含许多颜色不同的粉质粘土夹层，个别地段也含有粉砂夹层，所以本层粉土有少许砂性，此层1.50-7.3米。中砂：黄杂色，中密到密实，湿，此层不规律，局部为细砂，有的地段则为粗砾砂，含少量园砾，但主要以中砾为主，此层厚度1.0-3.3米。粉土层（2）：灰褐到灰绿色，密实，呈饱和状态，硬塑。该层含少量粉质粘土夹层，并有粉砂夹层，此层厚度为8.3-21.4。水文地质条件为地下水埋深1-3.8米，与黄河相连，属于黄河水系，有7公里左右的黄河水域流经该湿地，每年11月下旬开始流凌，12月上旬封冻，冰层厚度0.6-1.2米，次年3月下旬开河，常伴有凌汛，河水可淹没整个湿地，大约持续1周

39、左右。地下水位高程为1015.00-1016.05米，属自由型潜水，年升降幅度在1米左右，补给方式主要为大气降水、地表水和包头市城市尾水和黄河水。3.7 周边建筑物和环境包头市黄河湿地地处包头市东河区南郊，黄河河道内，与花匠营子村和郑二窑子村距离较近，目前周围有4家砖厂和5家储煤厂，其余为废弃的鱼塘和荒地。根据2002年包头市城市发展规划，该湿地为自然生态区，北侧依次为农业观光区、休闲渡假区、水上娱乐区和高尔夫球场（见图3-3）。通过该工程的建设，修复湿地生态环境，使该湿地与周遍规划区域在功能和景观上相协调。3.8 交通条件湿地交通便利，地理环境较为优越。西接210国道（包东高速公路），北临包

40、头南绕城公路，距包头东火车站6公里，包头机场仅3公里。3.9 土地利用现状根据包头市水利勘察设计院实地勘察测量，应用地理信息系统建立了电子地图，统计出目前湿地各土地利用类型面积。具体各土地利用类型面积见表3-1，土地利用类型具体分布情况见图3-4。表3-1 包头市黄河湿地土地利用现状结构 土地利用类型面积（亩）占总面积比例（%）草地109010芦苇2502林地450040污水6906明水域5004农耕地410037合计120001003.10 湿地主要问题包头市黄河湿地为国家所有，进行生态修复后，应提高认识，通过增加收入、提供优惠政策、依靠科技进步和教育等措施，使湿地保护和湿地生态修复落到实处

41、。目前由于人们对湿地的认识不够，片面追求经济价值（农业围垦），而忽略了湿地的其它功能，造成湿地生态系统的破坏，导致湿地功能的不健全，破坏了湿地生态系统的良性循环。具体存在的主要问题表现为以下几方面：3.10.1 生物多样性破坏严重包头市黄河湿地是我国重要的基因库与生物资源库。本应在景观上呈现出明水区、沼泽区、湿草地和干草地等类型，具有丰富的生物多样性，据考察仅高等动植物就有238种，未被记录的低等生物种类更是巨大。然而由于开荒耕种和污染物排放，对这块宝贵的湿地已构成严重破坏。目前盲目无序开垦面积已占湿地总面积的50%，造成物种多样性受到破坏，植被数量减少和生物量减少，植被覆盖率下降，一些草本、

42、半灌木、灌木、甚至乔木濒临死亡或已经死亡。栖息的动物数量迅速下降，特别是鸟类。生物多样性遭到严重破坏。3.10.2 污染物大量排放，湿地局部污染严重根据2000年监测结果，进入包头黄河湿地的污染物数量惊人。其中经过二道沙河（西河）等四条排污沟，污染物年入湿地量BOD、SS、氨氮和总磷分别达到3329吨、33686吨、6282吨与419吨，通过降水和面源等还有一些污染物要进入湿地。这些污染物在二道沙河入湿地的低洼地段聚集起来，致使该区域污染严重，造成明水区恶臭难闻，水体生态系统遭到破坏，水生动植物以及微生物种群减少。而且这些污染物大多直接进入黄河，对黄河水质以及黄河流域的生态建设与生态保护无疑是

43、严重的威胁。3.10.3 土壤退化，水土流失加剧包头市黄河湿地由于污染物排放和无序的围垦耕种，再加上农民对已垦湿地的耕作管理粗放，基本上采取掠夺式的经营方式，目前湿地土壤已经出现板结、沙化、盐碱化、水土流失严重，并产生扬沙的现象。3.10. 4 湿地生态景观遭到破坏湿地景观原本应该物种丰富、景色优美，具有得天独厚的生态旅游价值。但湿地没有得到妥善的保护和管理，致使人为干扰强烈。大量污染物排放和严重农业围垦，自然景观严重破坏，生物多样性受损，景观美学和观赏价值大为降低。3.10.5 管理措施严重不足湿地不仅是野生动植物的理想栖息场所，而且也是人类的生态屏障，也是客观存在的最重要的“天然绿色生态工

44、程”。它不仅为人类的生产、生活提供多种资源，而且在抵御洪水、调节径流、蓄洪防旱、控制污染、调节气候、控制土壤侵蚀、促淤造陆、美化环境等方面有不可替代的作用， 受到全世界范围的广泛关注。目前由于人们对湿地价值的认识仍很模糊，对湿地的建设和管理得不到应有的重视，导致资金投入不足，保护力度小，保护意识淡薄。人们非常重视修复损毁的生态环境，而现存湿地的建设和管理却重视不够，投入较少。目前包头黄河湿地由于污水排放、开荒耕种等破坏活动，不但湿地应有的多种功能未能体现，而且出现了污染黄河，水土流失，土地沙化、盐碱化，物种数量减少，水体富营养化等不良表现。应充分认识到湿地的重要性，认识到湿地对于维护人类生存环

45、境和农林业可持续发展的生态屏障作用，应该把湿地的保护、建设和管理纳入到生态环境建设工程的范围，加大投入和管理力度，尽早实现生态补偿机制。保护湿地不应只引起科学家和专业人士的注意，更应引起广大民众的关注。4 项目实施的必要性与可行性4.1 项目建设的必要性4.1.1 湿地保护意义重大湿地是重要的国土资源和自然资源，与人类的生存、繁衍、发展息息相关，其如同森林、耕地、海洋一样具有多种功能，是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一。中国幅员辽阔，地理环境复杂，气候多样，造就了包括国际湿地公约列出的全部湿地类型。据统计，近40年来，全国湖泊围垦面积已超过五大淡水湖面积之和，失去调蓄容

46、积325亿立方米，每年损失淡水资源约350亿立方米；沿海湿地围垦近1/2；我国最大的沼泽集中分布区三江平原，已有300万公顷湿地变为农田，目前仅有沼泽104万公顷，如果不加以控制，这些沼泽湿地将丧失殆尽。水污染更加重了湿地的破坏，全国1/3以上的河段受到污染，50%的湖泊已富营养化，90%以上的城市水域污染严重，50%的重点城镇水源地不符合饮用水标准，由此可见，我国湿地保护任务艰巨。江总书记于2002年3月10日在中央人口资源环境工作座谈会指出“要有针对性地开展湿地保护宣传教育，提高广大干部群众对保护湿地重要性的认识。要严格控制湿地资源开发，在具备条件的地区要采取抢救性措施建立一批湿地保护区，

47、同时要管护好已经建立的湿地保护区。”所以保护好湿地在我国具有特殊重要的意义。4.1.2 包头市黄河湿地破坏严重包头市黄河湿地是保护黄河的天然屏障。目前的破坏已经不堪入目，主要是由农业耕种与污染物排放造成。据统计，农业耕种面积已达湿地总面积的50%，植被破坏严重，覆盖率下降，物种数量与生物量均减少，土地板结、沙化、盐碱化与水土流失严重，并已产生扬沙。根据2000年统计结果，不计通过降水与面源等途径，仅经过二道沙河（西河）等四条排污沟进入湿地的污染物量BOD5、SS、氨氮和总磷分别达到3329吨、33686吨、6282吨与419吨，造成湿地明水区恶臭难闻，水生动植物以及微生物种群减少，水体生态系统

48、遭到破坏；排放的污水也对沼泽区、湿草地、干草地以及林地等的生物多样性构成破坏，许多草本、灌木、甚至乔木濒临死亡或已经死亡。为了保护包头市黄河湿地生态环境，保护湿地的生物多样性，防止对湿地造成更为严重的破坏，建议尽快开展“包头市黄河湿地生态修复工程”4.1.3 黄河水质受到威胁据统计，黄河全长5464公里，其长度在我国各大江河中仅此于长江，流域面积为75.2万平方公里，大约相当于三个英国的国土面积，流域人口约9781万人，占全国总人口的8.6%，耕地面积约1.79亿公顷，占全国总耕地的12.5%，是中华民族的摇篮，保护黄河对国民经济和社会发展有着十分重要的意义。位于黄河中上游的包头拥有200万人

49、口，是我国钢铁、稀土、机械工业基地之一，是内蒙古地区最大的工业城市。现已发展成为一个以冶金、机械为主体，包括钢铁、稀土、有色金属冶炼、重型汽车、机械制造以及电力、煤炭、化工、电子、建材、建筑、皮革、皮毛、纺织、服装、制糖、食品、造纸、印刷等30多个门类的综合性工业城市。城区生活污水、工业废水、垃圾渗出水、畜牧废水部分已经过处理，部分没有经过处理。每日有多达10万吨的排水要流经湿地进入黄河，再加上降水、面源和湿地水土流失等途径所带的污染物，如此数量巨大的污染物，势必会对黄河水质及其整个流域造成严重威胁。而黄河包头段正属于生态脆弱带，极易造成生态环境破坏，由此，保护黄河之重大责任可见一斑。 该项工

50、程的建设意在利用湿地的截污净化作用，即湿地植被具有减缓地表水流速度，流速减慢和植物枝叶阻挡，亦使水中泥沙得以沉降，同时经过植物和土壤的代谢过程和物理化学作用，水中各种有机的和无机的溶解物和悬浮物被截流下来，许多有毒有害的复合物被分解转化为无害甚至有用的物质，使得水体澄清，达到净化目的。以较低的成本实现对尾水的进一步净化，对保护黄河水质和包头市水源地具有重要意义。4.1.4 湿地生态修复是西部大发开的重要内容生态保护和生态建设优先是我国西部大开发的发展战略之一，它要求在西部大开发中，要改变以往经济发展采取掠夺式的以浪费资源和牺牲环境为代价的模式，必须把经济发展与生态建设结合起来，也就是说，社会经

51、济发展必须与环境和自然资源的承受能力相平衡，而不能走先污染后治理、先破坏后修复的老路。西部地区要在西部大开发中实现跨越式发展，不能重蹈发达国家的覆辙，只能另辟蹊径，抓住生态建设这一紧迫任务，以自然资源的合理利用和生态环境的良性演进为基础，为西部大开发战略的顺利实施提供良好的自然条件和强有力的生态环境支持。所以该项目符合我国西部大开发战略，响应西部大开发生态建设的号召，具有重要的社会与生态效益。据统计，自西部大开发以来，国家在内蒙古接连启动了七大重点生态建设工程，已投入资金约34.6亿元，完成治理面积2827万亩。重点生态建设项目之多、投资治理规模之大为全国之最。2002年，这些项目还将再投入资

52、金共约20.1亿元，同时还批准引进世行贷款、日元贷款、德国援助、澳大利亚援助资金等外资进行生态建设，预期将很快使生态建设速度首次超过沙化速度。由于有国家政策、资金的强力支持，内蒙古得以在较短时间内启动一大批大型生态建设项目。使内蒙古建设中国北方最重要生态屏障的步伐大大加快，预计到十五 期末，将初步遏制生态环境恶化的局面；到2010年，水土流失和荒漠化可基本得到控制。该项目响应西部大开发生态建设的号召，是内蒙古自治区生态建设的重要内容，西部地区要在西部大开发中实现跨越式发展，不能重蹈发达国家的覆辙，只能另辟蹊径，抓住生态建设这一紧迫任务，以生态环境的良性演进为基础，为西部大开发战略的顺利实施提供

53、良好的自然条件和强有力的生态环境支持。4.1.5 修复湿地生态环境有利于改善包头市人居条件近年来，包头市非常重视人居条件的改善，不断加大投入美化城市面貌和提高城市的整体综合功能，共改造、拓宽、新修和打通了110条市区主干道，新建公园12处、街头景330多处、大型绿化广场26个、大型人工湖2个，人均公共绿化面积达到82平方米，城市绿化覆盖率达到99.9%，使人们的居住和工作环境得到彻底改观，一座园林化的绿色城市在包头市初步建成。为此包头市获得了“2002年联合国人居奖”，先后有50多个国内外城市的代表前来学习参观。湿地作为多水的自然体，由于土壤积水或经常处于过湿状态，使该区域地表增温困难，而湿地

54、蒸发量是水面蒸发量的2-3倍，导致湿地地区气温降低，气候较周边地区冷湿，同时湿地的蒸发作用可保持当地的湿度和降雨量，使空气湿润，为动植物以及人类均提供良好的小气候，这一功效在干旱和半干旱地区尤为重要。所以包头市黄河湿地生态修复工程不但可以美化环境，还具有降低气温，增加湿度和降雨量等调节包头市小气候的功能，对进一步改善包头市人居条件具有极大的作用。4.1.6 修复湿地生态环境有利于景观建设4.1.6.1 历史上的森林景观包头市历史上植被茂盛，以森林景观为主，环境优美，有 “水旱码头” 之称，是沟通南北，承接东西的交通要道和贸易集散地。并留下了许多历史遗迹，如有五当召和美带召等寺庙，现已成为著名的

55、旅游景点。4.1.6.2 大青山乌拉山山地森林景观从大范围的景观来讲，包头市北靠阴山山脉的大青山乌拉山山段，为地质大断层交互带，呈现大青山乌拉山山地森林景观。山体景观多样，“大青山高，乌拉山低”由为突出。大青山阴坡分布以云杉为主要建群种的原始林和以山杨白桦为主的次生林景观，具有重要的科研和旅游价值。4.1.6.3 城市景观包头市为二十世纪五十年代由原苏联专家规划的一座新兴工业城市。道路宽阔，市容整洁，目前已建成包括银河、艾丁、友谊等大中型园林广场30多处，街心花园及其超宽绿荫道路风景带120多公里，也是一座人居环境友好的园林城市。具有东欧国家的城市规划特征，在我国的城市规划中别具一格。包头市四

56、周基本实现农田林网化，同时还建有防沙林带网和城郊绿化网，特别是黄河途径包头段，基本建成护岸廊道。4.1.6.4 黄河景观黄河途径包头市辖区80多公里，途径包头市市区为7公里，正好处在“几”字型大拐弯的突点，这里水道宽阔，水流平缓，给人以海纳百川的意境。河流要素十分明显，包括河谷、河漫滩、一级阶地和二级阶地，在其两岸依次分布着黄河水道景观、湿地景观、田园景观和城市景观，层次分明，意味悠长。 4.1.6.5 湿地景观包头市黄河湿地原本具有丰富的自然景观和野生物种，其中极具观赏价值的植被、鸟类和自然环境是该湿地的一大特色。通过该项工程的建设，使目前湿地以农田景观为主的景观，修复成湿地自然生态景观，使

57、湿地重现地域广阔、拥有水域、沼泽、草地以及林地等各类生境，可近观野生动植物物和黄河的壮观景色，是进行休闲旅游、运动、钓鱼、及其它户外游乐活动的理想之地。 综合以上分析，无论从包头市的历史景观和大范围景观分析，还是从城市景观、黄河景观以及湿地景观分析，均十分有必要进行湿地生态修复，修复湿地的自然生态景观。4.2 项目实施的可行性4.2.1 在经济发展和社会可持续发展方面是可行的。该项目的实施必将改善包头市黄河湿地态环境、改善包头市及周边地区的生态环境，对保护黄河和改善包头市投资环境具有重要作用。符合我国西部大开发生态优先的战略思想，对包头市旅游业和社会经济的发展有较大的促进作用。因此本工程在经济

58、发展与社会可持续发展方面是可行的。4.2.2 技术上可行该项目实施中的主要技术环节，湿地用水预处理、湿地生态修复、排水净化与资源化技术已在我国许多地区均有成功的样板，并已积累了宝贵的经验，这些样板和经验为该项目的顺利进行提供了技术上的支持，所以该项目在技术上是可行的。4.2.3 积累了湿地保护的经验二十世纪九十年代以来，我国在湿地保护和利用方面采取了一系列的措施，建立了一些湿地保护区和生态旅游区，据最新统计显示，中国湿地自然保护区的数量已经增加到260处，总面积达1600多万公顷，在一定程度上保护了湿地及其生物多样性。同时在湿地保护和资源利用方面也积累了一些经验。4.2.4 地方政府和有关方面

59、高度重视目前，湿地保护倍受重视。中国政府1992年7月31日正式加入湿地公约，并将中国湿地保护与合理利用列入中国21世纪议程和中国生物多样性保护行动计划优先发展领域，在一定程度上推动了我国的湿地保护和管理工作。特别是1998 年夏季，中国长江、松花江、嫩江等地发生的特大洪水，强化了政府和公众的湿地保护意识，为全面、科学和深入地开展湿地保护打下了基础。另外，包头市政府、包头市环保局高度重视包头市黄河湿地的生态修复，目前已采取了一定的措施，防止围垦耕种等人为活动对湿地的进一步破坏，同时正在积极凑挫资金，保证湿地生态修复工程资金来源。4.2.5 相关的法律法规做保证湿地保护得到中华人民共和国自然保护

60、区条例、森林法、中华人民共和国环境保护法等有关法律法规的保证，使该项工程得以顺利进行。4.2.6 湿地用水水质能够保证工程的顺利进行经过污水处理厂处理后的排水，水质指标氨氮25mg/L、总磷1mg/L、COD225mg/L、BOD5115mg/L 、SS156 mg/L、pH为6-9，经过预处理工程的物化处理后，水质指标达到氨氮22mg/L、总磷0.3mg/L、COD0.2mg/L、BOD558mg/L 、SS20微米），再经过沉淀加以去除。从而削减大部分悬浮物、胶体物质和部分BOD5，使排水得以净化，从而改善湿地的运行条件和BOD5负荷。主要建设内容为：预处理系统、混凝反应池、辐流式沉淀池、

61、污泥浓缩池、污泥脱水机房等，占地面积30亩。l 湿地净化阶段（入湿地排水强化净化生态工程）进入湿地的排水虽已达到排放标准，但仍然含有较高的氨氮、磷酸盐、BOD5和COD，为了进一步降低包头市排入黄河的污染物量，设计了入湿地排水强化净化生态工程。在西河进入湿地的入口处建设配水工程，通过该工程配水到入湿地排水强化净化生态工程区，该工程区设计了湿地用水的强化净化和湿地自然净化工程，利用湿地生物净化工艺，以达到对湿地用水的进一步净化，同时也修复了入湿地排水强化净化生态工程区的生态环境。经过入湿地排水强化净化生态工程处理后的排水，通过配水工程陪送到湿地生态修复区用于生态修复。所以通过该工程使使湿地生态结

62、构趋于完善，更有利于发挥湿地的各项功能。该工程占地面积2000亩。2、湿地生态修复工程以相临的内蒙古自治区南海子自然保护区和包头市黄河湿地内健全的生物群落为参照系，根据地形、地貌和水文条件因地制宜的采取多种方式修复整个包头市黄河湿地，具体工程内容包括以下几部分：（1） 保护区的生态修复和保护工程对湿地资源集中分布，且具有较大保护价值的区域，以保护为主，同时对部分破坏较为严重的区域进行适当修复。包括湿地内属于保护区的部分和湿地水鸟区两个区域。 对该区域的保护主要通过加强管理实施保护措施和设置保护设施来完成，而对该区域的生态修复主要是植被的修复工程。（2） 生态重建工程生态重建是针对湿地自然群落生

63、态结构破坏严重，完全被开垦成农田的区域，经人工重建后，修复完善湿地生态系统的结构和功能。该工程的主要内容是植被重建，按照因地制宜和物种多样性的原则，构建林草复合系统，生态重建面积3000亩。（3） 生态修复工程 生态修复是针对修复区中湿地自然群落生态结构中那些已受到一定的破坏，但破坏并不严重，现状多为半演替系列，经人工辅助修复后，可以完善湿地生态系统的生态结构和功能，修复面积为2500亩。（4） 入湿地河道生态修复工程 对湿地用水预处理工程区到西河进入湿地的入口处间的西河河道，采取人工种植的方法，对该段河道进行生态修复，既可进一步改善入湿地的水质，同时又可以美化环境，改善景观效果。工程内容包括

64、基底修复工程和植被重建工程。 （5） 湿地系统管理工程该方案的湿地系统管理是针对整个湿地而言的，总体上分为两部分，一部分为自然保护区，另一部分为非自然保护区，其中非自然保护区部分的保护，主要通过加强管理完成，杜绝对湿地造成新的破坏；而属于自然保护区的部分，采取全封闭式保护，除了经批准的科学调查、研究、生态环境监测等活动外，禁止任何人进入。湿地系统管理主要通过采取保护措施、设置保护设施和实施保护工程来完成。具体的保护措施：按照中华人民共和国自然保护区条例、森林法、中华人民共和国环境保护法等有关法律，成立专门执法管理机构依法管理。主要保护措施为： 完善管理体制和管理机构，加强人员培训，整体上提高管

65、理水平。 严格管理，杜绝人为活动对湿地的破坏，防止污染物进入湿地。开展广泛的宣传教育活动，提供人民群众的保护意识。设置的保护设施：主要是加强基础设施建设。道路建设、界桩、宣传指示和警告标牌、看护站、生态监测站和湿地管理中心。实施的保护工程：有湿地排洪沟护坡工程和植物篱工程。l 湿地排洪沟整治工程：湿地的排水沟长2.5公里，宽2-3米，蜿蜒通过湿地，目前由于常年失修，排洪沟两岸被冲刷侵蚀严重，采用梯形生态堤岸的方案实施护坡工程，一方面使进入湿地的排水可顺利进入黄河，另一方面整治工程可起到防止洪水冲刷破坏湿地的功能。工程内容包括两部分，其一为已有排洪沟两岸与基底的改造工程，排洪沟两岸湿生植被重建工

66、程与排洪沟基底沉水植被重建工程；其二为新建部分，以前湿地排洪是通过地势低洼的污水区进入排洪沟，而后再进入黄河，根据湿地生态修复的要求，原污水区将成为沼泽修复区，同时架设木制浮桥，供游人游览，所以要新建一段排洪沟，连通目前存在的排洪沟与西河。湿地排洪沟整治工程分别位于湿地保护区I和湿地生态修复区。l 植物篱工程：该工程位于黄河大堤内侧宽20米，长3.8公里的狭长区域。目前包头市黄河湿地段的黄河大堤植被覆盖率很低，不但对于保护大堤不利，而且景观美学效果较差。应在大堤内侧实施植物篱工程。（6） 湿地景观建设工程景观建设是包头市黄河湿地生态修复工程的重要内容之一。包头市已经把黄河湿地纳入了城市发展整体

67、规划，根据规划要求，黄河湿地为自然景观区，与包头市城南连成一片，共同构成休闲娱乐区。该方案重视湿地的景观效果，特别重视湿地的自然生态景观建设，尽力维持湿地的自然风格，兼顾发展生态旅游和环保教育，增加了少量的人文景观，使游客在领略湿地自然风光的同时接受环保教育。主要工程建设内容包括：l 观鸟台高3米，木质结构，可移动，在黄河汛期时可移出湿地，建在湿地水鸟保护区（ 保护区II）西侧，距水鸟保护区50米。主要供游客观鸟和鸟看湿地自然风光。为了更好的为游客服务，在观鸟台准备10台100倍的望远镜和2台摄象机。l 母亲河观景台面积50亩，建在湿地的黄河“几”字型大拐弯处（具体位置见图5-3），主要供游客

68、观赏黄河风光。母亲河观景台主题是与周围环境融合，以绿化为主，建成一个片状风景区。母亲河观景台与湿地保护区和修复区相连，构成较为完整的湿地生态系统。l 休闲野营地面积100亩，建在湿地水鸟保护区与母亲河观景台之间（具体位置见图5-3），主要供旅客休闲野营，领略回归自然的感觉。休闲野营地的主题是安静，与周围环境相对独立，以绿化为主，建成一个矩形的营地。l 生态堤岸建在湿地强化净化与自然净化工程区，采用梯形土制堤岸，防止水土流失，边坡培土，种植柳树，株距3米，行距4米，每行之间加种灌木，在乔灌木间种植草本植物绿化，兼据景观功能。5.4.4 方案三5.4.4.1 方案三简介本方案是在满足湿地生态修复所

69、遵循基本原则的前提下，强化湿地的生态功能、环境功能和自然景观美学功能，修复与重建湿地的自然生态景观，在对入湿地的排水经过强化净化和湿地自然净化处理的基础上，通过配水工程进一步扩大净化面积，不开展旅游活动，把湿地建设成为一个真正的湿地保护区，方案三平面布置图见图5-4。 5.4.4.2 方案三工程目标1、 全面保护湿地，提高生物多样性；2、 对入湿地排水在进入湿地前进行物化处理，降低进入湿地的污染物量；3、 对进入湿地的排水进行强化净化，并实现资源化利用，进一步降低包头市排入黄河的污染物量，同时利用净化的排水修复湿地生态环境；4、对核心区、缓冲区和科学实验区根据不同情况，分别进行保护、修复和重建

70、。5.4.4.3 方案三工程内容方案三按照保护区设计，分为核心区、缓冲区和科学实验区。1、 核心区湿地核心区是湿地资源较为集中分布的区域，具有较高的保护价值，具体位置见图5-4。其中野生植物有36个科93个属137个种，其中草本121个种；灌木和半灌木16个种；乔木主要有乌柳、榆树与柽柳等。动物资源中主要包括鱼类、两栖爬行类、兽类与鸟类，在这里栖息、换羽、繁殖、停歇的鸟类有14个目25个科77个种，主要有燕鸥、喜鹊、百灵、银鸥等，还有极其珍惜的遗鸥、黑鹤与大天鹅等在这里短时间停留。在核心区实施的主要工程有：（1） 湿地生态修复工程生态修复是针对核心区中湿地自然群落生态结构中那些已受到一定的破坏

71、，但破坏并不严重，现状多为半演替系列，经人工辅助修复后，可以完善湿地核心区生态系统的生态结构和功能，构建湿地林草复合系统，修复面积为1500亩。（2） 湿地保护工程对湿地核心区进行全封闭的严格保护，主要通过加强管理完成，除了经批准的科学调查、研究、生态环境监测等活动外，禁止任何人进入。湿地保护主要通过采取保护措施和实施保护工程来完成。其中保护措施按照中华人民共和国自然保护区条例、森林法、中华人民共和国环境保护法等有关法律，成立专门执法管理机构依法管理。主要保护措施为： 完善管理体制和管理机构，加强人员培训，整体上提高管理水平。 严格管理，杜绝人为活动对湿地的破坏，防止污染物进入湿地。开展广泛的

72、宣传教育活动，提供人民群众的保护意识。保护工程内容为：主加强基础设施建设和实施湿地排洪沟填埋工程。l 基础设施建设：设置围栏、界桩、宣传指示和警告标牌以及看护站和生态监测站。l 湿地排洪沟填埋工程针对目前核心区内湿地排洪沟排洪时可能通过洪水冲刷等作用对核心区造成破坏的问题，对原排洪沟实施填埋工程，在填埋后进行植被重建，与核心区的其它部分融为一体，构建完整的湿地核心区，并在实验区内因地制宜的再造一条排洪沟，这样既可保证包头市排洪通畅，也可使湿地核心区得到保护。2、 缓冲区缓冲区位于核心区的外围，对核心区有缓冲保护作用，具体位置见图5-4。在该区实施的工程包括：（1） 生态修复工程生态修复是针对缓

73、冲区中湿地自然群落生态结构中那些已受到一定的破坏，但破坏并不严重，现状多为半演替系列，经人工辅助修复后，可以完善湿地缓冲区的生态系统生态结构和功能，构建湿地林草复合系统，修复面积为1000亩。（2） 湿地保护工程对湿地缓冲区也要进行严格保护，主要通过加强管理完成，不能进行任何生产经营等活动，但可以进行科学调查、研究、生态环境监测等活动外。工程内容：主要是加强基础设施建设。设置围栏、界桩、宣传指示和警告标牌以及看护站、生态监测站、科学试验站和湿地管理中心。保护措施按照中华人民共和国自然保护区条例、森林法、中华人民共和国环境保护法等有关法律，成立专门执法管理机构依法管理。主要保护措施为： 完善管理

74、体制和管理机构，加强人员培训，整体上提高管理水平。 严格管理，杜绝人为活动对湿地的破坏，防止污染物进入湿地。 开展广泛的宣传教育活动，提供人民群众的保护意识。3、 实验区 实验区位于缓冲区的外围，是湿地保护区最外的区域，具体位置见图5-4。在该区实施的工程包括：1、入湿地排水（湿地用水）预处理工程该工程见方案二。2、河道修复工程为了进一步降低进入湿地的污染物量，在湿地用水预处理工程区到西河进入湿地的入口处间的西河河道实施河道修复工程。该工程总体上包括两部分，一部分为生态修复工程，采取人工种植的方法，对该段河道的基底和坡面进行生态修复，既可防止水土流失，也可进一步改善入湿地的水质，同时又可以美化

75、环境，改善景观效果；另一部分是在西河进入湿地的入口处利用土壤渗滤技术建设强化处理工程。该技术是由日本国立环境所研究的，并持有专利，其基本原理就是将污水引入辅设于土壤表层以下20cm的散水管，散水管上面有石块层，下面是砂层，再下面是不透水的塑料薄膜。排水（或污水）下渗到塑料薄膜上之后，通过毛细作用上升，再通过虹吸作用向下层土壤渗透。在渗透过程中水与污染物分离，污染物被截留在土壤中，由微生物分解。其原理如下图所示。图5-5 土壤渗润分离系统示意图3、湿地配水工程针对目前湿地水面面积较小，对湿地用水净化作用较小的问题，为了进一步的扩大湿地水面，提供净化能力，在进入湿地的排水经过湿地强化净化和自然净化

76、处理后，在湿地用水净化与资源化区设计配水工程，通过该配水工程利用明渠将湿地用水进一步向西配送，陪送距离4.5公里，陪送水量每天3万吨。4、湿地生态重建工程以相临的内蒙古自治区南海子自然保护区和包头市黄河湿地内健全的生物群落为参照系，根据地形、地貌和水文条件因地制宜的采取多种方式修复整个包头市黄河湿地。该方案的湿地生态修复工程与方案二的区别在于生态重建。 针对湿地生态重建区缺水和已被开垦的问题，在湿地强化净化和自然净化区，通过配水工程配水到湿地的生态重建区。主要是重建湿生植被，人工建构湿生植被复合系统，因地制宜的修复完善湿地生态结构，生态重建面积3000亩。5、湿地排洪沟重建工程为了防止原排洪沟

77、排洪时对湿地核心区造成破坏，结合考虑湿地用水强化净化和湿地自然净化工程与湿地配水工程，在实验区内采用明渠的方式，因地制宜的重建一条湿地排洪沟，具体位置见图5-4。长1.5公里，宽6米，深2米，坡度30度，坡降3%，并实施梯形护坡工程，既可排洪，也可防止水土流失。 5.5 三方案工程内容与投资估算情况根据本报告介绍的包头市黄河湿地生态修复工程三个方案的具体内容。三个方案的工程建设内容和投资估算情况见表5-1。表51 三个方案工程内容与投资估算情况方案工程名称工程投资（万元）方案湿地重点保护区排洪沟护坡工程100湿地生态修复工程500湿地保护工程200合计800方案湿地用水预处理工程（物化处理阶段

78、）2443湿地用水预处理工程（湿地净化阶段）2300湿地生态修复工程2320合计7063续表51 方案工程名称工程投资（万元）方案核心区生态修复工程300湿地保护工程750湿地排洪沟填埋工程150缓冲区生态修复工程200湿地保护工程380实验区湿地用水预处理工程（物化处理阶段）2443河道修复工程1450湿地用水预处理工程（湿地净化阶段）2600湿地生态重建工程700湿地排洪沟重建工程350湿地配水工程200合计95235.6 多方案比较和方案的选择上述三个方案从修复湿地生态环境的角度来讲，方案是低目标方案；方案二为中目标方案；方案三为高目标方案。三个方案在内容和层次上具有一定的继承性，后一方

79、案较前一方案在湿地生态修复和湿地保护方面力度有所增加，投资也相应的增加，实施难度也有所增加。三个方案设计思想具有一定的连贯性，实际上是湿地生态修复的不同阶段，在一定程度上覆盖了湿地生态修复的各种形式。本方案比选以湿地生态修复为首要目标，筛选出与包头市及湿地周边地区生态环境和社会发展相适应的，切实可行的推荐方案。5.6.1 各方案优缺点比较为了便于方案的比选，现将三个方案的优缺点列于表5-2。表5-2 各方案优缺点比较方案项目优点缺点方案一1、对湿地重点区域进行重点的修复和保护，满足湿地生态修复的基本要求；2、湿地景观为自然生态景观；3、湿地生态修复工程对湿地的影响较小；4、投资少。1、没有利用

80、进入湿地的排水修复湿地生态环境；2、没有发挥湿地生态系统的截污降污功能；3、湿地生态修复初具规模，但重点修复区以外的区域没有进行人工辅助修复，修复效果差；4、 湿地生态景观的完整性较差；5、 湿地的生态修复和区域经济发展处在低层次的平衡状态。方案二1、湿地生态修复基本做到一步到位，修复和完善了湿地生态系统的结构和功能，人为扰动较少；2、湿地景观以自然生态景观为主，人为成分少；3、投资居中；4、大大降低包头排入黄河的污染物量；5、兼顾发展湿地生态旅游，具有一定的经济效益，以生态旅游推动湿地保护和湿地的发展；6、 社会效益和生态环境效益显著。1、工程范围较大，施工过程中很可能对湿地构成新的破坏；2

81、、局部区域发展生态旅游会增加对湿地的人为扰动，很可能对湿地构成新的破坏。方案三1、湿地生态修复一步到位，修复、完善和健全湿地生态系统的结构和功能；2、湿地保护的力度大，人为扰动较少；3、湿地的自然生态景观效果好；4、 降低包头市排入黄河的污染物量；5、 社会效益和生态环境效益显著。1、工程量较大，工程难度较大；2、投资大；3、工程范围较大，施工过程中很可能对湿地构成新的破坏；4、不符合湿地目前植被的生态需求，不利于湿地生态修复。5.6.2 方案的选择在对三个方案优缺点进行比较的基础上，为了更全面地考虑问题和正确决策，从环境、社会、经济三方面对三个方案进行比较，并由此提出推荐方案 (见表5-3)

82、 。表5-3 三方案比较表内容方案一方案二方案三环境效益生态结构景观美学净化能力人为干扰强度社会效益工程影响范围社会就业旅游发展潜力旅游景点创新经济效益经济收益注：方案比较正效益为，负效益为。通过比较和进一步结合实际分析，负效益方案一最小，正效益方案二最大，综合考虑方案二正效益最大，所以本报告认为方案二更适合包头市黄河湿地生态修复工程。按照方案二实施包头市黄河湿地生态修复，使包头市黄河湿地生态系统处在良性循环中，建议采取此模式，在后续章节推荐方案二进行可行性研究。其原因如下：1、优美的自然风光和具有丰富科学内涵的生态旅游资源是包头市黄河湿地的一大优势。旅游业的发展，将封闭的湿地融入到社会大市场

83、中，使整个地区经济的开放性增强，以最小的资源消耗为当地群众换取最大的收益，游客的到来，不仅为湿地，也为整个包头市的经济发展带来了活力，具有极高的社会经济效益。所以适度发展湿地生态旅游，采取方案二的模式进行湿地生态修复，不但是非常必要的，也是十分重要的。2、方案一考虑到工程难度和投资问题，对湿地采取重点区域重点保护的措施。该方案仅是低目标方案，如果确实资金问题不能很好的落实，可以采取方案一。但湿地生态修复的效果较差，湿地的整体性受到破坏，所以本报告不推荐方案一。3、方案三采取全封闭的保护方式，并不是湿地保护最有效的方式。湿地保护最重要的问题在于教育全体民众增强环保意识，处理好人与自然的关系，提高

84、全民对环境和生态的认识。完成这一任务最好的方式就是发展生态旅游。通过发展生态旅游，在旅游的过程中完成对游客的生态和环境教育，使他们的思想在大自然中得到陶冶。另外，我国是发展中国家，经济实力有限，加上地域辽阔，国家不可能在短时期内对如此之多的湿地进行投资保护，也很难承担数目庞大的事业费用，在这种情况下，科学合理的利用湿地本身的资源优势，发展生态旅游，所获收入用于湿地的运营和进一步发展。在这方面，九寨沟国家自然保护区给我们做出了很好的示范，适度发展生态旅游，不仅经济上非常必要，也有利于湿地各项功能的发挥，从这方面来讲，方案一与方案三也是不可取的。但一定要把握好度，切不可盲目开发，出现开发一处，破坏

85、一处的恶果，这样的教训已经不少了。况且，方案三采取大规模的工程措施在整个湿地范围内修复整个湿地生态环境，一方面进入湿地的水量不能满足需求，另外工程量大，工程难度较大，投资较大，也易对湿地形成新的破坏，该方案在条件成熟后可以实行，所以目前采取方案三是不可取的。4、方案二很好的解决了目前湿地存在的破坏、污染和管理方面的问题，且协调了湿地保护和湿地资源开发的关系，重点突出湿地的生态环境效益，贯彻可持续发展原则和保护湿地的思想。方案设计在遵循有关法律、规划的基础上，尊重科学，全面考虑了湿地生态修复、湿地景观设计和进入湿地排水的处理方式三方面的因素，投资适中，社会效益和生态环境效益显著，完全符合工程预期

86、目标，所以推荐该方案进行可行性研究。7 湿地生态修复工程方案7.1 湿地生态修复工程目标7.1.1 生物多样性目标生物多样性状况是衡量湿地退化生态系统最重要的目标。湿地退化意味着生物种类下降和品种简单化，导致的结果是群落乃至生态系统的不稳定性，结构简单化以及功能的下降。多样性原则是植被恢复过程中所追求的目标，无论是保护和恢复还是修复与重建，在物种配置上尽量多样化，或人工促进多样化，湿地生物多样性可以从以下四个相互独立的属性理解：组成水平：单元的统一性和变异性；结构水平：物理组织或单元的格局；功能水平：生态和进化过程；生态景观多样性：指要素的多样性。总之，湿地生态系统的生物多样性或异质性高，则系

87、统更趋于稳定，功能发挥更强。7.1.2 生态关键种目标湿地生态系统的关键种对湿地整个生态系统起着控制性作用，或者控制群落的结构和功能，影响群落中其它物种的种类和数量，或者对湿地生态环境产生较大影响。生态关键种可以看作是湿地生态系统的重要组成部分，是对其它多数生物种类、数量或生态环境产生较大影响的物种，这些物种既可以是植物、动物、微生物或是活动于其中的人类。包头市黄河湿地的乔灌木乌柳、柽柳是其湿地关键种，也是湿地系统的核心物种，在湿地恢复与重建过程中应赋予最大的权重。7.1.3 景观价值目标景观生态是建立在生态系统基础上的高度生态概括，以区域的中尺度（时间与空间）研究与应用最为普遍。生态系统主要

88、研究系统内部结构和功能等的垂直或食物链传递，而景观则主要研究横向的生态系统之间的关系（包括能流、物流、信息流等）。景观的价值在于把孤立的各生态系统进行区域性统一起来考虑，无论是能流物流还是景观要素（基质、斑块、廊道）配置更具实际意义，同时景观价值还体现在人为的社会视觉观，美学观和经济观。景观多样性有利于湿地的稳定性，亦有利于物种资源的合理配置和适当开发利用。7.1.4 湿地生态系统健康目标湿地生态系统健康是指系统内的物质循环和能量流动未受到损害，关键生态组分和有机组织被保存完整，对长期或突发的自然或人为干扰动能保持着弹性和稳定性，整体功能表现出多样性和复杂性的活力。湿地生态系统健康是诊断由自然

89、因素和人类活动引起的湿地系统的破坏或退化的程度，以此发出预警，为管理者提供依据，从而能够更好地利用、保护和管理好流域湿地。湿地生态系统是自然经济社会复合系统，湿地的健康是其可持续性的保障，湿地生态系统要持久地维持或支持其内在的组分、组织结构和功能动态健康及其进化发展，必须要实现其合理性、经济有效性和社会可接受性，因此不仅要将生态、经济、社会三要素相结合，而且还要考虑不同管理条件下所导致的湿地生态过程、经济结构、社会组成的动态变化，以利于维持湿地系统的可持续性。包头市黄河湿地长期以来生态破坏严重，以垦地为重要的经济活动。因此必须增强保护湿地意识、调整产业结构和开展生态旅游为经济发展模式和方向，实

90、现全社会的互动参于，更好的实现湿地的可持续发展。7.2 湿地生态修复工程设计、调控和优化原理包头市黄河湿地存在着不同类型的湿地生态环境，如：森林、沼泽、草甸、草地、淡水湖泊以及池塘等，由于各区域环境状况的差异，确定修复措施指标的临界值或范围应视具体条件而定，其具体的修复措施须分别加以细化考虑。由“系统”的特性可知，“系统”的调节、控制与管理是至关重要的，因而，充分认识“系统”的设计原理、调控机制，才能实理系统的优化，从而建立高效、稳定和持续的湿地生态系统，真正实现修复湿地生态环境的目标。7.2.1 生态修复工程设计原理7.2.1.1 整体效应原理根据系统论整体功能大于个体功能之和的原理，利用各

91、系统各组分之间的相互作用及反馈机制对整个生态系统进行调控，通过系统结构的合理调控，提高系统的整体功能与效率。目前包头市黄河湿地破坏严重，基本上处于逆向演替过程。湿地景观的破碎化程度较高，各系统基本上被已开垦的农田隔离，各景观要素之间缺乏有机的联系。所以在生态修复工程中，首先要解决整体性问题，为此，规划了起不同作用的廊道，包括引水区、道路网和绿化带。目的在于沟通湿地各斑块间的有机耦合，使其在系统结构中，加强相互间的连贯和勾通，充分发挥湿地的整体功效。7.2.1.2 生态位原理包头市黄河湿地生态系统中不同生物具有不同的基础生态位、潜在生态位和扩展生态位。应用生态位原理，合理配置湿地生态系统的生物组

92、分，防止生态位重叠导致的相互竞争，达到充分合理利用资源的目标。为此，在生态修复工程中，要做到物种间的合理配置，既有高生态位的乔木和中生态位的灌木，又有低生态位的草本植物，可充分合理的利用其立地自然资源，同时亦考虑了湿地各系统的植被演替过程以及植物配置方式和种植密度，目的在于使修复后的湿地生态系统持续处于相对稳定的状态，最大限度地发挥其生态作用。7.2.1.3 多层利用的食物链原理湿地是野生生物理想的栖息场所。包头市黄河湿地物种资源十分丰富，其中鸟类资源更为突出，鸟的种类占湿地动物总类的70%。在湿地生态修复工程中必须考虑生物的生存条件，尤其是鸟类，既鸟类的食物、栖息和繁衍等。如：修复草本植被（

93、豆科牧草和禾本科牧草），可为鸟类提供大量的草种食物，在草地中建有绿色廊道为鸟类及其小动物提供栖息场所和通道。草地中的昆虫与小型啮齿类动物，亦是鸟类的天然食物。所以从多层利用的食物链原理角度分析，湿地生态修复工程应考虑食物链，考虑修复后的湿地生态环境要使该食物链丰富完整。7.2.1.4 生物多样性原理包头市黄河湿地具有多生境的特点，植物种类繁多，既有高等植物，也有低等植物，既有旱生和中生植物，又有水生和湿地植物，是宝贵的物质资源库。无论是“保护”措施还是“恢复”和“重建”措施，力求增加其物种多样性，是生物多样性原理的应用。生物多样性就意味着生态系统的稳定性，所以在湿地生态修复工程要增加物种的多样

94、性，使修复后的湿地生态系统具有稳定性。7.2.1.5 相互补偿和相互协调原理在湿地生态环境中，生态因子间在数量上的相互补偿与调节是普遍存在的，如：黄河高水位可补充湿地水分的不足，绿色廊道（大堤防护林带）可弥补大面积草地、草甸植被单调以及物质流动和能量交换慢的缺点。但生态因子的调节与补偿是有一定限度的，而且生态因子间不可相互替代。生物间通过营养物质互换实现相互调节与被偿，形成相互依赖的共生关系，我们采用豆科植物与其它植被混播的方式来实现群落的稳定就是运用相互补偿和相互协调的共生关系原理。7.2.1.6 效益协同与可持续原理包头市黄河湿地应当首先解决当前面临的“生存与发展”两个重大问题。因此，湿地

95、生态修复的设计与实施不仅要解决生态问题，同时还要考虑到社会效益与湿地的发展。湿地生态修复是前提，但其特殊的地理位置又必须考虑发展问题，重要的在于如何协同生态效益、社会效益与发展间的关系。特别是发展问题往往与生态效益相矛盾，因此在设计与实施中通过发展生态旅游来推动湿地的发展，使三者相互统一，实现湿地的可持续发展。7.2.2生态修复工程调控原理湿地一方面从自然界继承了自我调节能力，保持一定的稳定性；另一方面在很大程度上又受到人类各种活动和技术手段的调节。认识“系统”的调控机制及调控途径，有助于建立高效、稳定和谐的湿地生态系统。包头市黄河湿地生态系统是一个人工管理的生态系统，既有自然生态系统的属性，

96、又有人工管理系统的属性。因此，它不可避免地既受自然因素，又受人为因素的调控。7.2.2.1 自然调控机制湿地生态系统的自然调控机制是从自然生态系统中继承下来的生物与生物，生物与环境之间存在的反馈调控，多元重复补偿稳态调控机制。如：森林的自疏现象，功能组分冗余现象以及反馈现象等。一个稳定的群落通过自我调控达到不同种群的合理配置以及结构的优化，同时保持合理的密度。湿地生态修复亦是按照自然调控现象进行种群配置和密度营造。7.2.2.2 人工调控机制人工调控是指湿地生态系统在自然调控的基础上，受人工的调节与控制。人工调控遵循湿地生态系统的自然属性，利用一定的技术和实施一定的措施或手段，加强系统输入，促

97、进湿地生态系统环境的变化，以达到提高“系统”的稳定性和进一步促进“系统”功能的发挥。4、 水源调控：包头市黄河湿地系统目前存在的最大问题是水资源欠缺，一年中有一半时间地下水位不高，地表浸水面小，致使大部分沼泽地转化为草甸，而原有草甸又转 化为草地，有的甚至转变为风沙地。究其原因不外乎两条，其一是黄河在贫水期水位下降严重不能补给湿地地下水，造成湿地大面积缺水；其二是外来水源不足，由于包头地区降水量少，只能靠水源地输入，而目前的渠系不配套，经二级处理后的城市排水只在湿地边缘沿排水渠通过，不能形成大面积滞水补给湿地。因此，必须进行水源地建设。在规划中把经处理后的排水引入湿地是非常必要的，也是可行的。

98、资源化排水进入湿地，可持续保障各生态系统功能的正常发挥，无论是植被重建，还是植被恢复都离不开稳定的水源支持，可见作为黄河湿地恢复的排水资源化工程建设不但必要，同时也是可行的。从包头黄河湿地水源来看，我们更关注沼泽的落干问题，因为湿地缺水后，生态系统将发生剧烈变化，导致植被的剧烈演替，稳定性受到严重破坏，也就不能发挥湿地的功能。当然，还应该关注水量的问题，因为高水位同样对湿地中沼泽生态系统有重要影响。事实上，高水位也能影响沼泽及其它湿地植物的生长和分布。如：沼泽区过分的高水位可导致对泥碳层的深淹，典型湿地物种会表现出对水浸的明显变化，特别对缺氧的不同敏感性，以及对还原有毒离子Fe2+等的敏感性。

99、因此，黄河湿地按接纳排水的数量与时段是有前提的，在规划设计中可严格计算，既可保障湿地各生态系统功能的正常发挥，又不能随意扩大水量，必须在可调控的范围之内运行。5、 功能调控：功能调控主要指湿地的气候调节、洪水控制以及水土流失控制。湿地可影响小气候，主要是湿地的蒸发作用可保持当地的湿度和降水量。另一方面湿地可储存过量的水分，湿地植被具有减缓水流速度的功能。就沼泽而言，若出现大面积表面积水，蒸发作用和蓄水能力相对减少，反之亦然。我们可以通过调节水量及浸水面积，调节湿地的功能，最终形成既保障包头湿地稳定性，又符合人类要求并能稳定发挥湿地功能的湿地生态系统。7.2.3 生态修复工程优化原理湿地生态系统

100、的优化设计包括：生物种群的选择和生物群落的结构设计。7.2.3.1 生物种群的选择生物种群是构成生态系统的重要组分之一，是建设、调控和改造生态系统的基本材料，也是人类对于该生态系统需要的基本部分，因此选择适宜的生物种类是建立高效生态系统的关键。依据包头市黄河湿地的自然条件，选择大量的本地种作为湿地生态修复的优选种。7.2.3.2 生物群落结构设计“结构决定功能”，生物群落的结构是决定生态系统效益的关键。在规划设计中力求使种群的密度、平面布局（考虑景观要素）和群落的垂直结构趋于合理化和优化，其最主要的就是应用仿真原理。包头市黄河湿地西北高东南低，物流主要是随水流方向运移，地球化学元素以及营养物质

101、亦随之运移，因此湿地东南部是物流的“汇”，积累大量的能量，在景观上以森林景观为主，在湿地中生产力最高。而西北部靠近黄河大桥的部分，是黄河冲击区，大量物质（泥沙）输出，沉积物少于东南部，因此比较贫瘠，景观上以草甸或草地为主。在湿地的生态修复中应充分考虑到这一自然特征，力求修复后的湿地植被符合自然条件，应以灌木和草本植物这些中低生态位层片为主。通过绿色廊道把各斑块连接起来，从西至东最终形成从低地植被到高层地植被，景观上从草地、草甸、沼泽至森林这样有层次的湿地生态景观。7.3 湿地生态修复工程内容包头市黄河湿地生态修复工程包括：入湿地河道生态修复工程、保护区生态修复和保护工程、修复区生态修复工程、重

102、建区生态重建工程、湿地系统管理工程和湿地景观建设重点工程，共六大工程。7.4 湿地生态修复工程设计分区7.4.1 分区的目的和原则7.4.1.1 分区的目的湿地分区的目的是在研究整个湿地结构与功能的基础上，综合分析了湿地不同区域的生态类型、地貌特征、土地利用状况及植被状况等特征因素的差异，划分出不同的区域，并结合包头市规划和湿地生态环境保护的总体要求，从易于实施和管理的角度，提出湿地不同区域生态修复的工程模式、技术和规划方案。7.4.1.2 分区的原则湿地的自然条件、存在的环境问题及人类活动干扰强度的差异是其分区的基础。分区的任务就是要揭示客观存在的湿地不同区域的分异情况，为解决突出的环境问题

103、和提出合理的生态恢复措施。分区原则是类型划分指导思想的具体体现，在本可研中，湿地分区的主要原则有：l “湿地保护优先”的原则湿地生态修复工程应坚持保护湿地资源、湿地生态环境、湿地生物多样性和维持湿地的生态平衡，在湿地内进行的一切活动均不能对湿地构成新的破坏，突出湿地保护优先的原则。l “生态结构相似性”原则湿地的功能与人类对湿地的开发利用程度和湿地的生态结构密切相关。由于地质、水文、土壤、植被及土地利用状况的不同，包头市黄河湿地的不同区域存在显著差别。在进行湿地分区时，必须根据具体条件，以湿地生态结构的相似性为主导因子进行划分。l “因地制宜，整体优化”的原则根据湿地内的自然条件、土地利用现状

104、和植被状况，在注重湿地生态环境功能的同时，又要考虑土地利用、经济投入等因素，因地制宜优化组合，使其在系统的结构功能、环境保护和经济发展之间达到整体优化，合理有效地确定其功能及其适用的修复措施。l “解决突出问题，重视湿地生态功能”的原则包头市黄河湿地的不同区域存在多方面的问题，在考虑各区域功能时突出解决其主要问题，并充分考虑湿地的主要生态功能和使用功能。就包头市黄河湿地而言，保护黄河、保护湿地、发展旅游、调节包头市气候、环保教育和美化环境为非常重要的六大功能，湿地应服务、服从于这六大功能。l “可操作性、实用性、可持续发展”的原则确定湿地分区时，应充分考虑该区域内拟采用的湿地修复工程是否有实施

105、的基本条件，技术是否可行，经济是否合理，是否利于当地的可持续发展。l “便于管理”的原则在确定湿地分区的边界时，要考虑到方便管理。7.4.2 湿地的具体分区及各区现状依据上述分区的目的和原则，包头市黄河湿地生态修复工程分区及各区域现状如下（分区情况见湿地生态修复工程分区图7-1）：7.4.2.1 入湿地河道生态修复工程区入湿地河道生态修复工程区是指湿地用水预处理工程区到西河进入湿地入口处的这段西河的河道，长4公里，宽60米，高3米，坡面长13米，是西河的一部分，是包头市主要的排洪通道，一般年份径流量少，仅是包头市城市污水处理厂排水的一部分，目前排水量为10万吨/日左右，预计2010年，随着包头

106、市南郊和北郊污水厂的运行、截流工程实施等方面的影响，排水量将为5万吨/日。 目前这段河道的主要问题有三个，其一基底不平整，且有砂卵石，土壤偏沙性，易水土流失；其二为污染，主要因为目前流经该河道的水一部分为没有经过处理的城市污水，另一部分为包头市城市污水处理厂排水，所以含有相当的污染负荷；其三为河道坡面和基底的植被覆盖率低，主要是由于污染和人畜的破坏造成，易水土流失，且景观效果非常差。7.4.2.2 湿地保护区生态修复和保护工程区湿地保护区是指湿地内属于内蒙古自治区南海子自然保护区的区域和湿地水鸟区，分别称保护区和保护区。其中保护区是属于内蒙古自治区南海子自然保护区的部分，是湿地生物资源集中分布

107、的区域，该区域保存较好，乔、灌、草系列完整，保存有生长旺盛的乔、灌复合林。保护区即湿地水鸟保护区，是水鸟集中分布的区域，水质较好，芦苇等水生植被生长茂盛，周围植被也生长旺盛，相对较为封闭，基本没有受到人为的扰动。该区域主要的问题是保护区中部分湿地已被开垦成农田，有一定的人为干扰；另外，湿地原排洪沟由于常年失修，两岸被冲刷侵蚀严重，易水土流失。针对该区域存在的问题，根据生态学原理，保护区生态修复工程区分为草地修复区和灌草修复区，护坡工程区放在湿地管理系统工程中介绍。l 草地修复区草地修复区处在湿地保护区的北侧，地下水位在2m以下，土壤以风沙土为主，由三块被开垦的农田组成，面积为300亩。目前存在

108、的主要问题为湿地植被破坏、生物多样性下降和水土流失较强。该区域周边为草地景观，根据生态学原理，从保护湿地保护区的角度出发，该区域应修复成草地；另外，该区域与南海子苇塘相临，修复成草地景观后，视野开阔，增强了景观的整体性效果。l 灌草修复区湿地保护区的灌草修复区是由两块被开垦的农田组成，地下水位在2m以下，土壤以森林草甸土和风沙土为主，面积为800亩。目前存在的主要问题也为湿地植被破坏、生物多样性下降和水土流失较强。该区域周边为林草景观，根据生态学原理，从保护湿地保护区的角度出发，该区域应修复成灌草复合系统，使湿地的林地浑然一体，有利于增强整体的景观效果。7.4.2.3 湿地生态修复工程区湿地生

109、态修复区是湿地生态结构破坏较轻的部分，紧靠湿地保护区，面积5000亩，大部分是由乔灌结合的林地和以禾草为主的草地构成的林草复合系统，总体上地势较为平坦，土壤肥沃。存在的主要问题是围垦耕种造成的植被破坏、排水造成的污染和湿地排洪沟由于冲刷形成的土壤侵蚀和水土流失。针对湿地生态修复区存在的问题和该区域不同部分的土壤和植被情况，湿地生态修复工程区分为草地修复区、草甸修复区和沼泽修复区三个亚区。l 草地修复区草地修复区处在湿地生态修复区的外围部分，一般情况下地下水位在2m以下，该区域大部分土壤为风沙土，对湿地起着缓冲、滤吸作用。目前的主要问题是围垦耕种所造成的植被破坏和水土流失，面积为1500亩。l

110、草甸修复区草甸修复区是湿地中养分的富集区，生物生产力最高，物质与能量交换最频繁的区域，面积为500亩。草甸的形成与地下潜水关系密切，一般情况下地下水位在2m之内才能形成草甸景观，该区域大部分土壤为草甸土，地势较低，目前存在的主要问题是缺水。l 沼泽修复区该区域是湿地的低洼地段，对污染物的净化作用最大，尤其是有机物可通过生物截留，微生转化（包括氨化、硝化和反硝化）可使其转化为无机物或被生物吸收利用，或形成最终产物释放，是有机物的无害化过程，该区域大部分土壤为沼泽土，面积为500亩。目前存在的主要问题是水源不足。7.4.2.4 湿地生态重建工程区生态重建区位于湿地的西部（靠近包头黄河大桥），面积为

111、3000亩，是湿地生态结构破坏较为严重的区段，生态环境恶化，人类的开发利用活动对湿地造成强烈干扰，主要表现为大部分湿地已被开垦成农田。人类活动的强烈干扰，使得该区域内植被覆盖率下降、生物多样性下降、水土流失加剧。土壤主要以风沙土和盐碱土为主，较为贫瘠，障碍因子多，人工种植难度大。针对生态重建区土壤、地势和地貌等条件，将湿地生态重建区分为如下三个亚区。 l 盐化草甸土区湿地生态重建区的盐化草甸土分布于黄河沿岸河漫滩以内的黄河一级阶地的低洼处，呈带状分布，面积为2000亩。盐分以Na2SO4中性盐为主，含盐量表层可达2-3%，pH值为8.5-8.8，这种盐分对植物危害性不大，该区域目前为已开垦的农

112、田。l 半固定风沙土区湿地生态重建区的半固定风沙土区面积800亩，紧靠黄河岸边。该区域的半固定风沙土属就地起沙，是近几年由于开垦湿地，破坏植被后在风蚀作用下堆积而成，但该风沙土的颗粒以细沙和粉沙为主，属于风沙土的初期阶段。质地以粉沙为主，粉粒占80%以上，约有10%的粘粒，因此严格意义上属幼年风沙土或冲积黄土，有别于沙漠风沙土。由于紧靠黄河，含盐量较大，可达1%，集中分布在黄河一级阶地的黄河冲沙堤土，宽度为100-300m，呈沿黄河阶地带状分布，在湿地中地势最高，该区域目前为已开垦的农田。l 挺水植物区包头市黄河湿地最西端，靠近包头黄河大桥的位置，有200亩的面积目前已被改造成鱼塘。从保护湿地

113、、湿地生态修复和保护黄河水质的要求，必须杜绝养鱼等可能对湿地和黄河水质造成破坏的活动。从湿地生态修复的角度来讲，可以利用这些鱼塘，因地制宜的重建挺水植物。不但有利于湿地的生态修复，而且可以扩大湿地水面面积，有利于湿地功能的发挥，同时也具有较好的景观效果。7.4.2.5 湿地管理系统工程区湿地管理系统工程是针对整个湿地而言的，主要从管理的角度出发为湿地保护和湿地生态修复服务。由散布在湿地中的一些管理设施组成，如：宣传、警告和指示表牌、看护站、生态监测站等，该工程区重点介绍：湿地管理中心、湿地排洪沟整治工程区和植物篱工程区。l 湿地管理中心为了很加有效的保护湿地和开展湿地生态旅游，必须建立一个湿地

114、管理中心。由于湿地处在黄河河道内，所以湿地管理中心应建在湿地外，本报告选择郑二窑子村西侧，距湿地0.5公里处，占地面积10亩。主要考虑到一方面该区域土地权属为国家所有，且目前是荒地，征地费用低；另一方面该区域距湿地仅0.5公里，距包头市南绕城公路0.5公里，交通便利。l 湿地排洪沟整治工程区包头市黄河湿地排洪沟是包头市的主排洪沟，长3公里，宽1-3米，深1-2米，蜿蜒经过湿地，一般年份仅为包头市城市排水进入黄河的通道。目前的主要问题是排洪沟被冲刷侵蚀严重，一方面对湿地造成破坏，水土流失对黄河水质也形成了威胁，同时排洪沟的植被覆盖率低，景观效果较差。l 植物篱工程区该工程区是位于黄河大堤内侧宽2

115、0米，长3.8公里的狭长区域，是人畜进入湿地的必经之地。目前该区域由于牛羊等的采食和人为破坏，植被覆盖率很低，土壤表层结构受到破坏，景观美学效果差。7.4.2.6 生态景观建设重点区生态景观建设重点区由散布的几个重点建设的生态景观组成，主要包括：观鸟台、休闲野营地、母亲河观景台和生态堤岸。l 观鸟台高3米，木质结构，可移动，在黄河汛期时可移出湿地，建在湿地水鸟保护区（ 保护区II）西侧，距水鸟保护区50米。主要供游客观鸟和鸟看湿地自然风光。为了更好的为游客服务，在观鸟台准备10台100倍的望远镜和2台摄象机。l 母亲河观景台面积50亩，建在湿地的黄河“几”字型大拐弯处（具体位置见图5-3），主

116、要供游客观赏黄河风光。母亲河观景台主题是与周围环境融合，以绿化为主，建成一个片状风景区。母亲河观景台与湿地保护区和修复区相连，构成较为完整的湿地生态系统。l 休闲野营地面积100亩，建在湿地水鸟保护区与母亲河观景台之间（具体位置见图5-3），主要供旅客休闲野营，领略回归自然的感觉。休闲野营地的主题是安静，与周围环境相对独立，以绿化为主，建成一个矩形的营地。l 生态堤岸建在湿地强化净化与自然净化工程区，采用梯形土制堤岸，防止水土流失，边坡培土，种植柳树，株距3米，行距4米，每行之间加种灌木，在乔灌木间种植草本植物绿化，兼据景观功能。l 水上浮桥建在湿地生态修复区的沼泽修复区，采用木制结构，可移动

117、，在黄河汛期时可移出湿地。主要供游客观观赏湿地自然风光。为了更好的为游客服务，在水上浮桥配100倍的望远镜和摄象机。7.5 入湿地河道生态修复工程方案入湿地河道生态修复工程方案的设计需结合湿地的土壤、植被、气候、土地利用状况、水文及湿地的人为破坏情况，选择适用的恢复手段进行设计。该工程总体上包括基底修复和植被重建两部分。7.5.1 基底修复被修复河道由于受水流的冲刷，基底犬牙交错，极不平整。需要在河道内，按照稍高于西河进入湿地入口处的高层，进行机械平整。一方面可以使水流通畅，另一方面有利于重建河道基底沉水植物，且可利用沉水植物消解污染物量。基底修复方案见图7-2，具体方案内容如下：l 修复面积

118、：宽60米，长4公里；l 修复工具：采用拖拉机等机械平整；l 河道基底高层：高于西河进入湿地入口处的1003m，并保持2%的坡降。7.5.2 植被重建被修复河道目前的植被覆盖率很低，一方面是管理不善，人为破坏和牛羊采食严重，另一方面与河道内排水的污染物含量较高也有关。为了美化环境，增加植被覆盖率，使该段河道与整个湿地在景观上融为一体，需进行植被重建，同时重建河道内植被也有利于消解进入湿地的污染物量。7.5.2.1 沉水植被重建河道基底修复后，在河道的基底进行沉水植被重建。l 物种选择：选择适合湿地气候、土壤和水文条件，并且耐污能力和净化能力强的黑藻、硅藻和苦草等沉水植被进行种植；l 重建面积：

119、宽60米，长4公里；l 覆盖度：40%-70%；l 种植方式：人工种植或移植；l 种植时间：春秋为好。7.5.2.2 护坡植被重建被修复河道目前的护坡植被大多被人为破坏或牛羊采食，不但景观效果差，而且容易发生水土流失。针对目前存在的问题，提出了以刺槐等灌木为主，搭配一定比例禾草的林草复合护坡植被群落重建方案，不但可以有效的防止人为破坏或牛羊采食，而且具有较好的景观效果，也能防风固土，涵养水源，具有水土保持功效。同时采用人工介质护岸，营造适合微生物生存的局部静水环境，培育微生物，净化水质，进一步降低进入湿地的污染物量，工程工艺流程如图7-2。 林草防护带l 物种选择：选择刺槐、红皮柳等耐湿灌木，

120、并且搭配一定比例的耐湿和耐污能力、净化能力强的草本植被，如：普通早熟禾，灯心草，水葱等；l 种植方式：人工混种，以灌木为主，林草复合；l 种植密度：株距1.5m，行距2m；l 种植时间：春秋为好；l 重建面积：宽5米，长4公里。 草被防护带l 物种选择：种植草本植物，可选种结楼草或狗芽根等草本植被；l 种植方式：人工混种；l 重建面积：宽7米，长4公里；l 种植密度：覆盖度为70%；l 种植时间：春秋为好； 人工护岸设计l 人工护岸介质：可选用底泥烧结体、陶瓷碎块、大块毛石，多孔砼构件。多孔砼构件可采用四角铁蒺藜形状，以增加孔隙率。人工护岸介质可散乱堆放于岸边水域内，也可有规律地摆放在岸边水域

121、内；l 人工护岸面积：宽7米，长4公里。7.5.3 主要项目及工程量入湿地河道生态修复工程主要项目及工程量见表7-1。表7-1 河道修复工程主要项目及工程量序号项目单位数量1土方m3480002人工护岸介质m3480003沉水植被重建亩3604护坡植被重建亩967.6 湿地保护区生态修复和保护方案湿地保护区生态修复和保护主要是制定一系列保护措施、设置一些保护设施和实施保护工程，限制人类活动，杜绝对湿地造成新的破坏，同时对已经破坏的地段进行人工辅助修复。7.6.1 保护区7.6.1.1 采取的保护措施主要有：l 禁止在保护区放牧；l 禁止在保护区内取土、打草和挖草皮等；l 禁止在保护区坎伐树木；

122、l 禁止在保护区开垦耕种。7.6.1.2 设置的保护设施主要有：l 设置宣传、警告和指示标牌，100个，合金结构；l 设置看护站6个，木质结构；l 设置火情了望塔1个，木质结构，高8米；l 设置生态监测站3个，木质结构，生态监测仪器3套；7.6.1.3生态修复工程：实施的保护工程主要是生态修复工程，该方案是在退耕还湿地区，根据景观一致原则，修复成草灌相结合的林草复合系统，具体的修复区域见图7-3。l 生态修复面积：600亩，其中灌草修复区400木，草地修复区为200亩；l 物种选择：草种选用适合包头市黄河湿地生长的一些草本植物，如：蒲公英、匾蓄、反枝苋、牛漆姑草、黄戴戴、紫董西伯利亚蓼、巴天酸

123、膜、蒺藜、滨藜、鹅绒委陵菜等草甸植被；有麻黄、冷蒿、草木犀、刺石竹、绣线菊等草原植被。树种选用适合包头市黄河湿地生长的一些树种，如：柳树和榆树等；灌丛选用如：紫穗槐灌丛、白刺灌丛、柽柳灌丛等灌丛；l 修复方式：人工种植，不同种类间混种或块状混交；l 种植密度：按照目前林地内树木的种植方式进行栽种，株距3米，行距4米，每株行间夹种灌木，地面种植草本绿化，构建乔、灌和草相结合的林草复合系统；l 种植时间：可在春秋两季；7.6.2 保护区保护区即湿地水鸟保护区，目前保存较好，是水鸟集中分布的区域，水质较好，芦苇等水生植被生长茂盛，基本没有受到人为的扰动。保护方案主要是制定一系列的保护措施和设置一些保

124、护设施，限制人类活动对该区域的破坏。7.6.2.1 采取的保护措施主要有：l 禁止在湿地水鸟保护区放牧和放养鸡鸭等禽类；l 禁止在湿地水鸟保护区内取土和挖草皮等；l 禁止在湿地水鸟保护区捕鱼和捞取水草等活动；l 禁止捕杀鸟类。7.6.2.2 设置的保护设施主要有：l 设置宣传、警告和指示标牌，50个，合金结构；l 设置看护站4个，木质结构；l 设置生态监测站2个，木质结构，生态监测仪器2套；l 湿地水鸟保护区周遍设置50米宽的隔离绿化带，配置草本植被，选用委菱菜、苔草等中生禾本科草种。7.6.3 主要项目及工程量湿地保护区生态修复和保护主要项目及工程量见表7-2。表7-2 湿地保护区生态修复和

125、保护主要项目及工程量序号项目单位数量1宣传、警告和指示标牌个60002看护站个103生态监测站个54生态监测仪器套55隔离绿化带亩6火情了望塔个17生态修复亩6007.7 湿地生态修复方案这里的生态修复是狭义的生态修复，对湿地内受到一定破坏，但景观基本要素没有改变的区域，需要进行修复，是借自然之力加以人工辅助的生态工程建设，是生态工程建设与生态保护最普遍的措施。其理论基础是生物资源持续性和再生性，在自然植被遭到破坏或者其生存条件(土壤、水分等)发生变化后，原有生物群落发生明显改变，大多情况下呈现出退化过程，针对退化过程，在生态建设中须采取生态修复措施。包头市黄河湿地生态修复区的原生植被为草地、

126、草甸和沼泽，该区域可通过修复措施修复到原来的景观，具体修复区域见图7-5。7.7.1 物种选择原则物种选择是湿地生态修复成功的关键，是生态修复工艺设计的重要内容，尤其是对于湿地目前已被围垦耕种的区域，如何选择既能适应湿地生态环境，又能满足湿地生态修复需要的物种是湿地生态修复成功的重要保证，该工程湿地物种选择应按照如下原则：l 适应性原则：所选物种一定要适应包头市黄河湿地的气候和水文条件；l 优先考虑湿地原有物种原则：尽量避免引进外来种，减少引种风险；l 易操作原则：所选物种应具备栽培管理方便，成活率高的特点。7.7.2 草地修复区生态修复工程依据对该区域土壤的调查，土壤养分含量较高，物理性状较

127、好，适宜人工种植。原生植被以中旱生禾草、豆科和菊科蒿类为主，是其顶极群落。l 草地修复区面积300亩；l 种植方式为：人工种植，不同种类间混种或块状混交；l 种植时间：可在春秋两季；l 草本植物种类：为禾草类+豆科植物，禾草类以披肩草为主混播少量旱草，豆科以紫花苜蓿与苦豆子为主，紫穗槐少量。在人工种植的最初两年，禾草类+豆科植物可形成稳定群落，但从第三年起，本地的杂草将大量进入形成竞争，最终形成湿地草地生态的稳定植被群落。人工种植配置可尽快修复草地植被，禾草是地表须根性或根茎植物，而豆科则是深根性植物又有根瘤，可充分利用地力，科研实践证明未来形成的群落是稳定的。l 种植密度：70%。7.7.3

128、 草甸修复区生态修复工程包头湿地过去面积较大，近几年由于地下水位下降(特别是黄河水位下降)，一年中只有二至三个月地下水位高于2m，因此草甸植被修复只需解决该区水源补给即可，既必须引入新的水源流径该区，尤其是在黄河的贫水期（4月15日-6月30日和8月15日-11月）必须保障水源才能使原来的草甸修复。l 草甸修复面积400亩；l 草甸修复不需进行人工种植，主要采用明渠引水，通过西河进入湿地入口处的配水工程解决。7.7.4 沼泽修复区生态修复工程沼泽修复最为关键的是水源，目前沼泽面积仅占湿地的5%，应引入水源扩大沼泽面积，保持有地表积水过程。在解决水源问题后湿地沼泽区可自然修复，沼泽修复区面积50

129、0亩。解决办法是通过配水工程（配水工程详见8.2.1）：进入湿地的排水，在经过湿地强化净化生态工程处理后，水质得到明显的改善，所以集水池中的水通过配水工程陪送到湿地生态修复区的沼泽修复区，用以修复湿地沼泽，湿地沼泽修复区排水通过湿地的排洪沟完成。采用间歇式的配水方式，每隔1个月配水一次，每次配水1周。采取间歇式的配水方式一方面有利于保持湿地的沼泽环境，同时也有利于进一步消解排入黄河的污染负荷。7.7.6 主要项目及工程量湿地生态修复区主要项目及工程量见表7-3。表7-3 湿地生态修复区主要项目及工程量序号项目单位数量1草地修复亩 3002草甸修复亩4003沼泽修复亩5007.8 湿地生态重建方

130、案生态重建是在湿地生态系统经历了各种退化阶段，或者超越了一个或多个不可逆阈值后所采取的一种修复途径。对于退化较严重的湿地生态系统，尤其是自然植被已不复存在或林下土壤条件也发生根本改变的地区，应该采取重建的途径。与修复和保护相比，重建要求持久的人为经营管理与连续不断地能量、物质和水分、养分供给。包头市黄河湿地生态重建区，根据该区域的具体条件和景观等方面的需求，重建成挺水植物和灌草结合的林草复合系统。将湿地生态重建区分为如下几个区（见图7-6）。根据湿地生态重建区的土壤、植被、地势、地貌和目前存在的主要问题，人工植被重建是该区域进行生态修复的主要手段，提出如下设计方案，重建区域见图7-6。7.8.

131、1 物种选择原则物种选择是湿地生态重建成功的关键。包头市黄河湿地生态重建区由于开垦风蚀沙化，盐渍化化严重，如何选择既能适应湿地生态重建区土壤气候等生态环境条件，又能满足湿地生态重建景观等方面需要的物种，是湿地生态重建成功的重要保证。生态重建区植被重建必须考虑两个问题，第一是生存原则，第二才是生态原则，只有生存才有生态价值，这一点在生态环境脆弱的地区尤为重要。所以该工程物种选择应按照如下原则：l 适应性原则：所选物种一定要适应包头市黄河湿地生态重建区的气候、土壤和水文条件；l 优先考虑湿地原有物种原则：在物种选择上须以本地种为主，尽量避免引进外来种，减少引种风险；l 易操作原则：所选物种应具备栽

132、培管理方便，成活率高的特点。l “适地适树”原则：据土壤、地层资料，湿地生态重建区的两种土类盐分含量较大，因此应首选耐盐耐旱植物，贯彻“适地适树”原则。7.8.2 盐化草甸土区生态重建工程该区域地势低洼，盐分含量高，土壤较为瘠薄，生态重建应以灌木为主，配合一定的禾草，关键技术是选择树种，工程方案见图7-7。l 生态重建方式：该区目前是已垦农田，生态重建应采取人工重建；l 配置物种：可选物种有柽柳、多枝柽柳、乌柳等小乔木或灌木，造林配置为乔、灌木混交，呈“品”字形混种，地面植草绿化，如：披肩草等；l 初植密度：一般造林初期密度可适当增大，本区采用42m；l 种植方式：由于柽柳与乌柳再生性强，可采

133、用1年生或2年生新枝扦插造林，最初几年须两年平茬一次，增强其根基的分叶萌发能力，扩大丛生盖度；l 种植时间：扦插造林时间可在春秋两季。插条长度20-30厘米进埋入地下18-28厘米即可，成活率非常高，正常情况均可达到90%以上。l 重建面积：2000亩。7.8.3 半固定风沙土区生态重建工程该区域地势较高，地下水位亦相对较低，大部分在3-4m，土壤毛管水分不能到达地表，盐渍化危害几乎没有，但地下水上升可达地表1m左右，因而在本区选择树木人工栽培要比草本植物优越得多。生态重建时，应充分考虑风沙土的特点和盐分高的因素，乔灌结合，地面植草绿化，构建乔灌草复合生态系统，选择造林树种非常关键，工程方案见

134、图7-8。l 生态重建方式：该区目前是已垦农田，生态重建应采取人工重建；l 配置物种：适于风沙土造林的树种相对较多，黄河湿地中的风沙土选择造林树种须考虑风沙土和盐分两个因素，这里可栽种的树种有家榆、旱柳、杨树，灌木有紫穗槐等；以乔木为主，按照5：1配合灌木，地面植草绿化，如：羊草等；l 初植密度：种植可采用22m混交配置；l 种植方式：杨树和旱柳适宜大苗(2根2杆或三根二杆)移植；紫穗槐一般选择1-2年生生长枝扦插造林即可；l 种植时间：一般以春季和秋季为主，扦插(嫩枝)亦可在雨季进行；l 重建面积：800亩。7.8.4 挺水植被区生态重建工程该区域目前是鱼塘，水源充足，水质较好。可考虑保留原

135、有的鱼塘水面，但鱼塘禁止养鱼，可结合周围的土地利用状况将鱼塘改用作经济水生植物种植区或风景旅游观赏区。这样一方面可达到湿地生态修复的目的，另一方面因地制宜的利用了鱼塘，投资较少，也不对湿地造成新的破坏，同时重建挺水植物丰富了湿地的景观要素，对湿地景观是一大贡献。挺水植被区生态重建方案见图7-9。具体工艺设计如下：l 生态重建方式：应采取人工重建；l 水深：0.5-1.5m；l 配置物种：主要选择芦苇、香蒲、水百合等挺水植物，分片种植；同时配置少量的风眼莲、荷花、浮萍等浮叶植物和硅藻、金鱼藻等沉水植物；在鱼塘塘基两侧种植物两排乔木，同时选择一些耐湿灌木种植于其外侧。种类选择：乔木种类可选择红柳、

136、家榆等，灌木种类可选红皮柳、筐柳、沼柳、紫穗槐等。l 种植方式：在5-6月选用1.5米左右的芦苇等挺水植物进行移栽；l 移栽密度： 21m，并在移栽后加强管理，提高成活率； l 种植时间：一般以春夏季为主；l 重建面积：200亩。7.8.5 主要项目及工程量湿地生态重建区主要项目及工程量见表7-4。表7-4 湿地生态重建区主要项目及工程量序号项目单位数量1盐化草甸土区灌草复合系统重建亩20002半固定风沙土区灌草复合系统重建亩8003黄河大堤乔灌结合绿色廊道重建亩4挺水植被区挺水植物重建亩200黄河黄河大坝鱼 塘生态重建区现存鱼塘剖面图黄河黄河大坝生态重建区现存鱼塘挺水植物重建剖面图乔灌带沉水

137、植物挺水植物图7-9 生态重建区现存鱼塘挺水植物重建工程方案7.9 湿地系统管理工程方案该湿地系统管理工程是针对整个湿地而言的，主要通过加强管理和采取一些保护措施完成，杜绝对湿地造成新的破坏，而属于自然保护区的部分见图7-2。下文采取的保护措施和设置的保护设施不包括自然保护区部分。7.9.1 湿地系统管理现状目前湿地既没有执行响应的保护措施，也没有实施任何的保护工程，来自围垦耕种和污染物排放等方面的破坏因素对湿地系统已构成严重威胁。针对目前存在的问题，主要应采取的保护措施、设置的保护设施和实施的保护工程如下：7.9.2 保护措施l 禁止在在湿地内放牧、取土、打草和挖草皮和坎伐树木等人为破坏活动

138、；l 禁止在湿地内开垦耕种；l 完善管理体制和管理机构，加强人员培训，整体上提高管理水平；l 严格管理，防止污染物进入湿地；l 开展广泛的宣传教育活动，提供人民群众的保护意识。 7.9. 3 保护设施l 设置宣传、警告和指示标牌，200个，合金结构；l 设置看护站和生态监测站；l 湿地道路规划，湿地道路布置情况见图7-5；具体方案为：道路为简易砂石路，宽3米，总长20公里，其中6公里需在原道路的基础上进行整修，而另外的14公里，需新建。7.9. 4 湿地管理中心具体建设方案：（1）位置：建在湿地外，郑二窑子村西侧，距湿地0.5公里处；（2）占地面积：10亩；（3）土地权属：该区域为国家所有，目

139、前是荒地；（4）交通：该区域距湿地仅0.5公里，距包头市南绕城公路0.5公里；（5）结构：该湿地管理中心建成砖混结构，二层楼房；（6）建筑面积：1000平方米；（7）供电与供水：通过王有旺砖厂就近解决；（8）取暖：电暖气，1000瓦，10台；（9）办公设施：越野车一部，移动电话5部，固定电话5部，办公家具23套；另外配备自行车30辆，帐篷200套，望远镜（100倍）50个，摄象机10台，供游客租用，建服务部一个，为湿地工作人员和游客服务。7.9.5 植物篱工程实施的保护工程主要是植物篱工程，该工程位于黄河大堤内侧宽20米，长3.8公里。目前包头市黄河湿地段的黄河大堤植被覆盖率很低，不但对于保护

140、湿地和黄河大堤不利，而且景观美学效果较差。为了护岸防凌，保护湿地，同时具有景观美学效果，应在大堤内侧建立20米宽的乔灌草绿色廊道与高标准网围栏，构建湿地植物篱，见图7-9（网围栏见图7-10）。对整体的湿地生态修复和湿地管理而言，实施植物篱工程一方面使整个湿地的生态修复更加完善，湿地景观整体呈现浑然一体的效果，强化了景观美学价值，另一方面也有利于保护湿地和黄河大堤。具体工程内容：l 植物篱工程建设方式：应采取人工建设；l 配置物种：可选择新疆杨、垂柳和柽柳等乔木，是我国北方地区主要的造林树种，分布很广，适应性强，根系发达，枝叶茂盛，有很好的保持水土和保护环境的效能；紫穗槐、枸杞、沙棘等灌木，适

141、应性强，很有观赏价值，枝条带刺，可以防止人畜的破坏和干扰；地面种草绿化，如：冰草等，根系发达，适应性强；l 初植密度：乔木54m，灌木2.52m混交配置，乔灌草复合，其中乔木3行，建在植物篱工程区的中间位置，两侧分别配置两行灌木，在乔灌间种植草本植被；l 种植方式：乔木大苗移植（三根两杆），灌木一般选择1-2年生生长枝扦插造林即可；l 种植时间：一般以春季和秋季为主，扦插（嫩枝）亦可在雨季进行；l 重建面积：宽20米，长3.8公里；l 高标准网围栏建设方式：应采取人工建设；l 高标准网围栏设置在乔木外侧，紧靠乔木，高2米，网眼规格2020cm，三角钢界桩（每4m一桩），长3.8公里。7.9.6

142、 湿地排洪沟整治工程前文已介绍，湿地排洪沟整治工程总体上分为两部分。分别为排洪沟新建工程和湿地原排洪沟的护坡工程。7.9.6.1 排洪沟新建工程排洪沟新建工程紧靠原湿地污水区，连通西河与湿地原排洪沟，具体位置见图7-1。该工程分为两部分，分别为新建排洪沟工程与新建排洪沟植被重建工程。l 新建排洪沟工程1. 新建方式：利用机械，如：推土车或挖掘机等；2. 排洪沟规格：长1.5公里，深2米，沟底宽3米，坡面宽5米； 排洪沟断面如图：湿地5米2米3米7-11 湿地新建排洪沟工程断面示意图l 新建排洪沟植被重建工程1. 物种：选择适合湿地生长的湿生草本植物，如：台草、灯芯草等；2. 种植面积：宽5米，

143、长2公里；3. 种植方式：人工播撒草种，均匀分布，不同种类间混交；4. 种植覆盖度：40%-70%；5. 种植时间：可在春秋两季。7.9.6.2 湿地原排洪沟护坡工程根据湿地原排洪沟的地形、地貌情况实施护坡工程，防止水土流失，且使排洪沟坡面平整，排水通畅，增强景观效果。同时该工程按照生物多样性原则，选择种植合适的植被，符合湿地生态修复的目标，工程方案见图7-11。l 排洪沟两岸和基底修复工程：一方面要修整改造排洪沟两岸参差不齐的部分，使排水通畅，排洪沟两岸形成高1.5米，30度角的梯形断面，既能重建植被，又有利于排水，排洪沟两岸进行人工修复；另一方面对排洪沟的基底也要进行修复，采用机械修复，保

144、持2%的坡降，并且使排洪沟排水口高程高于1002.03（西河入口的多年平均值）。l 排洪沟两岸湿生植被重建工程：在排洪沟两岸进行湿生植被重建。1. 物种选择：选择适合湿地生长的湿生草本植物，如：台草、灯芯草等；2. 种植面积：宽5米，长2.2公里；3. 种植方式：人工播撒草种，均匀分布，不同种类间混交；4. 种植覆盖度：40%-70%；5. 种植时间：可在春秋两季。l 排洪沟基底沉水植被重建工程：在排洪沟基底进行沉水植被重建。1. 物种选择：选择适合生长的沉水植物，如：硅藻、金鱼藻等；2. 种植面积：宽3米，长2.2公里；3. 种植方式：人工移植，不同种类间混交；4. 种植时间：可在春秋两季；

145、5. 覆盖度：40%-70%。7.9. 5 主要项目及工程量湿地保护工程主要项目及工程量见表7-5。表7-5 湿地保护工程主要项目及工程量序号项目单位数量1宣传、警告和指示标牌个2002简易砂石路m260003湿地管理中心m210004电暖气台105越野车部16移动电话 部57固定电话部58自行车 辆309帐篷 套20010望远镜 个5011摄象机 台1012植物篱m27600013高标准网围栏公里3.814新建排洪沟公里27.10 湿地景观建设工程方案7.10.1 设计原则创建和修复具有丰富生物多样性的湿地生态系统，促进湿地生物群落的恢复和繁衍，以人工干预的模式达到修复包头市黄河湿地生态环境

146、和生态景观，降低包头市排入黄河污染物量的目标。同时根据包头市城市总体规划设想，将包头市黄河湿地建成一个以生态绿化为主的自然生态景观区，兼顾发展一定的生态旅游，使之成为包头市对外的门户之一和保护黄河的天然屏障。7.10.2 湿地景观分析与定位7.10.2.1 景观分析包头市历史上植被茂盛，以森林景观为主；从大范围的景观来讲，北靠阴山山脉的大青山乌拉山山段，山体景观多样，“大青山高，乌拉山低”的景观特点由为突出；城市景观为具有东欧国家城市规划特征的一座人居环境友好的园林城市；黄河景观水道宽阔，水流平缓，河流要素十分明显，在其两岸依次分布着黄河水道景观、湿地景观、田园景观和城市景观，层次分明。包头市

147、黄河湿地原本具有丰富的自然景观和野生物种，其中极具观赏价值的植被、鸟类和自然环境是该湿地的一大特色。湿地地域广阔、拥有水域、沼泽、草地以及林地等各类生境，可近观野生动植物物和黄河的壮观景色。但目前由于围垦耕种，不断蚕食湿地，已有近50%的面积被开垦成农田，植被覆盖率和生物多样性极剧下降，土壤退化严重，水土流失加剧，农田景观有取代湿地自然生态景观的趋势。另外，湿地用水所带的污染物对湿地也构成了严重威胁，植被生长受阻，明水区恶臭难闻，景观效果极差。7.10.2.2 景观定位湿地景观设计是包头市黄河湿地生态修复工程的重要内容。包头市已经把黄河湿地纳入了城市发展整体规划，根据规划要求，黄河湿地为自然景

148、观区，与包头市城南连成一片，共同构成休闲娱乐区。在湿地生态修复工程中，重视湿地的自然生态景观效果，兼顾发展生态旅游。湿地景观设计的服务对象是“人”，但设计的保护对象则是自然的“湿地生态系统”，且设计的关键是使湿地减少人为侵扰和依赖人为管理，使游客真正体会到回归自然的感觉，所以，湿地景观设计应贯穿“清”“静”的主题。景观设计应顺应回归自然的生态旅游概念，即追求景观形式上的自然效果，构筑物在量上减到最低，形式适应环境，将人的足迹和视野引入自然的湿地生态环境中，但又不对修复后的湿地生态系统造成破坏；将湿地景观设计定位在师从自然，敬畏自然，遵守自然界生物生存法则，满足湿地可持续发展的水准上。主要从以下

149、二个层次进行考虑：(1) 将包头市黄河湿地景观放在包头市及周边地区的自然景观区中进行设计，从宏观上总体把握包头市黄河湿地景观与周边地区自然景观的协调一致；(2)湿地内部各区域既要相互协调，又要突出特色。7.10.3 湿地景观设计总体方案7.10.3.1 湿地现存植被保护方案从整个湿地景观的角度来讲，对目前湿地现存的植被进行保护，尽力维持原貌，具体保护方案见7.5。而对于破坏较轻的区域进行修复，在原湿地植被的基础上，按照满足生态群落布局和景观效果的原则下，进行设计调整，使之不仅按生态习性进行生长繁衍，而且要达到理想的景观效果；而对于破坏较为严重的区域要进行生态重建，在满足湿地生态修复目标的基础上

150、，进行景观要素的多样性设计，使湿地整体上具有浑然一体的视觉效果。 8湿地生态强化净化及资源化工程设计方案城市污水处理排水净化分两个过程，即一级处理过程和生态净化及资源化过程。净化湿地生态强化净化及资源化工程是本项目的重要组成部分，具体是指入湿地之前的城市污水处理排水再经一级处理后的生态净化工程。从下图我们可以很清楚地看出本工程在城市污水处理排水净化及资源化过程中所处的位置及地位。城市污水处理排水一级处理流入黄河生态净化及资源化利用图8-1城市污水处理排水净化及资源化过程图8.1 方案设计指导思想和工程建设目标8.1.1方案设计指导思想及设计思路建设湿地生态强化净化及资源化工程的指导思想是利用生

151、态学、生物学、景观学和环境工程学的原理进行优化设计，将进入湿地的水进行深度处理和资源化利用；尽可能使工艺流程简洁、运行管理方便，较好地发挥环境效益和生态效益；同时因地制宜，尽量利用已垦土地，减少工程投资，不对现有湿地生态系统形成新的破坏。建设湿地生态强化净化及资源化工程的设计思路是利用多学科的知识设计湿地生态强化净化及资源化生态系统，将进入湿地的经一级处理的水进行资源化利用。经过良好配水设计及生物配置生态系统中的水生生物可较好地分解、吸收同化水中的营养物质，从而减少入黄河污染负荷，达到净化水质的目的；同时生态系统中水生生物利用水中的营养物质可增加生物量形成较好的景观效果。整个工程生境的形成采用

152、筑堤岸、深挖与疏挖相结合的方式，如果仅以水流畅通和贮水为目的将会严重破坏原有植被。8.1.2 工程建设目标1、恢复工程区内的植被，使之与工程区周围的植被相协调，融为一体，共同组成一个健康、稳定的生态系统。2、实现对进入湿地水的截污、过滤和污染物深度净化作用，削减水中的污染物浓度，从而降低排入黄河的污染物量，且为水体进一步回用创造条件。3、通过恢复植被，建成一个稳定、协调发展的湿地生态系统，营造良好的自然景观效果，发挥湿地的生态旅游功能。4、通过湿地各项生态功能的恢复、良好自然景观效果的实现及水质的进一步好转，体现本工程的示范功能和环保教育功能。8.2 方案设计原则8.2.1 注重适用性和多用性

153、湿地生态强化净化及资源化工程设计既应强调适用性，又要体现主要目标。多用性则注重系统的多目标，即在重视主要目标的同时，还要兼顾其它目标。设计系统是为了发挥其功能，而不是形式，因而湿地生态强化净化及资源化工程强调的是整个工程设计的功能和目标，而不是最初配植的群落空间格局。因此应给系统一定的时间，使生物获得合理调整并适应新的生态环境。8.2.2 注重综合性湿地生态强化净化及资源化工程系统设计涉及到生态学、地理学、经济学、环境学等多方面的知识，具有高度的综合性。一方面要求由植物、动物、微生物、土壤和水流组成的生态系统应按照生态学规律来发展；另一方面要求系统应利用自然能量，把它作为系统运行的驱动力，这就

154、要求多学科的相互协作和合理配置。8.2.3 注重地域性不同区域具有不同的环境背景、地域差异和特殊性要求。在湿地生态强化净化及资源化工程生态系统设计中应因地制宜，不要将设计过分强调为矩形盆地、渠道以及规则的几何形状等，要结合湿地特定的环境状况和功能分区以及总体设计方案。同时也要考虑不同的水文地貌条件，关键是看能否满足生态建设的总体要求。8.2.4 注重生态关系协调生态关系协调原则是指该工程的建设要使人与环境、生物与环境、生物与生物、生态系统与生态系统之间协调。应将人类作为系统的一个组成部分而不是独立于湿地之外，并使方案便于实施、运行成本低和日常管理简单。人只能在设计和建设过程中对湿地发展加以引导

155、，而不是强制管理，以保持系统的自然性和可持续性。8.2.5 注重生态美学许多国家对湿地生态恢复工程的设计都特别注重对美学的追求，同时兼顾旅游和科研价值。生态景观功能是本系统的一项重要功能，应充分体现生态美学原则，该原则主要包括最大绿色原则和健康原则，体现在湿地的清洁性、独特性、愉悦性和可观赏性等方面，是湿地价值的重要体现。由于本生态工程是自然景观的一部分，因而必须将构建的水生生态系统溶入到周围的自然景观中，使之协调一致，具有较好的生态美学效果。8.2.6 注重生境多样性生物多样性与生物生境之间关系密切，生物生境的多样性是生物多样性的基础。因此湿地生态强化净化及资源化工程应依据地势因地制宜，使有

156、水区与无水区错落有致，有水区深浅不一，这样既能达到创造多种生境，为生物多样性创造条件，使湿地生态强化净化及资源化工程区美观自然，生态系统协调发展的目的，又能减少工程量，降低投资。但不要简单地认为创造多生境仅仅是设计不同的水深及不同高度的无水区环境，而要依地势、生境逐步过渡，顺应自然进行设计。8.3 工作路线湿地生态强化净化及资源化工程方案设计工作路线见下图8-2。其中的当地情况调查包括以下四个部分：区域自然环境调查；水质水量调查；土壤类型调查；工程区及周围植被类型调查。工程地址、规模确定综合分析推荐方案设计工程方案比选净化机理研究水动力学设计净化单元设计物理基底设计当地情况调查图8-2 湿地生

157、态强化净化及资源化工程方案设计工作框图8.4 湿地概况8.4.1水文湿地地下水埋深仅1-2米。黄河每年11月下旬开始流凌，12月上旬封冻，冰层厚度0.6-1.2米，次年3月下旬开河，常伴有凌汛，河水可淹没整个湿地，大约持续1周左右，随着凌汛的减弱，黄河水渐渐退出湿地，仅在低洼地段留下一滩滩积水，形成少量池塘。接着气温逐渐回升，湿地又恢复了它的生机。九原区沙河镇的工业和生活污水与西河槽和四道沙河改道渠的全部污水经二道沙河进入湿地，经南海子南部沿二海子西侧向南流入黄河。一直以来，此处湿地都作为泄洪的重要通道。 8.4.2气候湿地所处地区属于北温带大陆性季风气候。春季干旱多大风，夏季炎热多暴雨，秋季

158、冷热不均昼夜温差大，冬季漫长，寒冷少雪。年平均气温为8.5C；月极端最低气温为-34.4C；月极端最高气温为38.4C；大于10C的积温为2965C。年平均降水量为307.4mm，主要集中在7-8月，约占全年降水量的54.1%，且多雷阵雨。年均蒸发量为2342.2 mm。8.4.3湿地区块概况湿地总面积13150亩，其中南部黄河沿岸苇塘面积390亩，草地总面积720亩，林地总面积4300亩，二道沙河在湿地形成的污水区占地600亩，湿地西部开垦区及治砖取土区占地4600亩，黄河南岸苇塘东开垦区占地477 亩，南部黄河拐弯处开垦区占970亩，北部开垦区占地900亩，东北部靠南海子苇塘开垦区占地20

159、0亩。8.4.4湿地植被状况七月份，我们在现场发现，草本植被区草类繁多、生长茂盛，且其中分布有少量的灌木丛，在草地内时而可遇到野兔之类的野生动物；木本植物区树木郁郁葱葱，连成一片，形成树林，树下分布有大量草类，有些草类高达两米；南部的苇塘内景色优美，天空是飞翔的水鸟，水中是绿绿的苇类植物; 开垦农田上种植着玉米和向日葵，长势良好，有些向日葵地里还生长着许多小芦苇，但有些地块出现明显的沙化现象，向日葵、玉米生长困难，可以预计今年这些地块将颗粒不收。污水刚进入湿地的污水区段堆积着塑料袋等垃圾，水体呈黑色，冒气泡，发臭味，站在旁边，令人作呕，芦苇是其中存活的唯一一种大型水生植物，且其生长受到污水明显

160、的抑制，表现出枯萎的症状,且仅分布在水流较缓，泥沙淤积的污水地带；有些区域原本生长的柳树已干枯死去。顺着水流往前走，水质略有好转，水面布满绿藻，冒的气泡数减少，臭味变淡；再往前走，水质得到近一步改善，水生生物逐渐增多，芦苇长势良好，成块呈簇分布，在夕阳下，呈现出较好的景观效果。8.4.5湿地进水的水质和水量二道沙河下游除接受九原区沙河镇的工业及生活污水外，还汇集了西河和四道沙河改道渠的全部污水。一级处理工程处理后，排水进入湿地。一级处理工程设计排水水面标高为1003.5m，目前污水实测流量为10.96万吨/天（1.27米3/秒），预计流量为5万吨/天（0.579米3/秒），预计湿地进水水质水量

161、见表8-1。表8-1 进入湿地的水质水量水量（万吨）PHSSBOD5CODCrNH3-NTP排水水面标高（m）56-91658102220.31003.58.5 湿地生态强化净化及资源化工程区面积与位置的确定8.5.1 水量、水质分析从水质方面分析，“八五”国家科技攻关项目（85-908-02-03）草海污染综合整治及优化生态系统研究专题的研究实验表明沉水植物在TN：14mg/l、TP：1.63mg/l条件下，生长良好，沉水植物的水温耐受范围为2-40oC、适宜温度范围为10-350C，PH的适宜范围为6-10。 由国家”七五”科技攻关环境保护项目成果汇编水污染防治及城市污水资源化技术知PH值

162、在5-9范围内，硝化反应均能进行，近中性时，硝化作用最完全；通过研究能维持芦苇健康生长的盐度条件下的硝化作用发现硝化作用随盐度的增加而降低，当盐度为0.5%时，对硝化作用有明显的抑制作用；研究表明：BOD200mg/l、水力负荷在2-6 cm/d条件下，人工湿地净化效果较好。从较好的净化效果出发，取对BOD的去除效率90%，对TN、TP的去除效率分别为60%、60%，要达到城镇二级污水处理厂一级排放标准，则要求进水水质：BOD200mg/l，TN37.5mg/l，TP1mg/l。水力负荷2-6cm/d。因此可以说一级处理工程能较好地满足湿地生态强化净化处理工程的用水要求，再经适当生态强化处理，

163、完全能够满足城镇二级污水处理厂一级标准，且能满足湿地用水要求。从水量上分析，预计进水水量为5万吨，如果除去湿地东部的自然保护区，将剩余的湿地全部作为一级处理工程排水净化及资源化工程区，并把工程区均分为两部分，一部分为与自然保护区为邻的富含植被的区域，另一部分为西部的农垦区和制砖取土区，每部分面积约4200亩，进行间歇式供水，则水力负荷约为1.8cm/d。如果选择西部的农垦区和制砖取土区中的2000亩作为工程区，则水力负荷为3.7 cm/d，较好地满足水力负荷要求。如果进水水量为11万吨，则水力负荷为8.3 cm/d。如果进水水量为11万吨，选取西部的农垦区和制砖取土区中的2000亩和污水区的5

164、00亩作为工程区，则水力负荷为6.6cm/d，水力负荷较高。8.5.2 面积计算8.5.2.1 根据公式计算一级处理工程排水净化及资源化工程区面积人工湿地对尾水中污染物的去除原理可用一级反应动力模型来表达：t=V/Q；式中C0、Ce分别为进出水流的污染物浓度（mg/L）；KT-一级反应速率常数（1/d）；KT=K20(1.1)(T-20)；K20为温度200C时的降解速率常数，实验证明某地土中掺入30-40%炉渣k20为1.204/d，而砾石粗砂床K20为0.630/d。为保护广州蓄能电站所建水库水质，设计了人工湿地，它的设计取K20在4.7/d以上。本设计K20取1.1/d；Q-平均污水流量

165、；T-水温， t-水体停留时间；V-一级处理工程排水净化及资源化工程过水体积；按一级反应动力学模型计算，当水温取20度，去除效率为80%时，水力停留时间为2.5天，如果进水水量为5万m3，则一级处理工程排水净化及资源化工程容水体积为12.5万立方米，设计一级处理工程排水净化及资源化工程的平均水深为0.4米，一级处理工程排水净化及资源化工程需31.25万平方米(470亩)的占地面积。如果进水水量为11万m3，则一级处理工程排水净化及资源化工程容水体积为27.5万立方米，设计一级处理工程排水净化及资源化工程的平均水深为0.4米，一级处理工程排水净化及资源化工程需68.75万平方米(1030亩)的占

166、地面积。8.5.2.2 根据生态系统的健康发展需要计算一般认为，水面和沼泽面积的相对比率是决定物种丰富性的重要因素。由水面和沼泽植被共同组成的湿地系统可为水禽提供最佳的栖场所。设计湿地野生生物栖息地的需水量涉及到许多因素，需视湿地类型及设计区生态环境特点进行确定，通常确定的水面面积百分比为10%-40%，水深为0.5-1.5米。包头市黄河湿地总面积为13150亩，经计算可知湿地水面面积需1350-5200亩，湿地南部黄河沿岸已有苇塘面积390亩 ，因此一级处理工程排水净化及资源化工程区需占地1000-4800亩。8.5.2.3 根据负荷计算无论是污染物的植物吸收，还是微生物参与的降解过程都受到

167、植物将氧气传递到根际区域能力的影响。由国家”七五”科技攻关环境保护项目成果汇编水污染防治及城市污水资源化技术知天津市环境保护科学研究所利用自制的测定芦苇传氧速率的装置，测定出芦苇最大的输氧速率为28.8gO2/（m2.d）以此估算出芦苇湿地系统的有机物负荷应为60-121.5kgBOD/(ha.d)，氨氮应为12-24.3kg/(ha.d)，取20 kgNH3-N/(ha.d)。一般认为湿地系统的有机负荷范围应在18-110kgBOD/(ha.d)，本设计取有机负荷60 kgBOD/(ha.d)。如果进水水量为5万吨，则湿地的进水有机负荷为2900 kgBOD/ d，氨氮负荷为1100kg/d

168、，按氨氮计算需占地825亩，按有机负荷计算需占地730亩；如果进水水量为11万吨，则湿地的进水有机负荷为6380kgBOD/ d，氨氮负荷为2420kg/d，按氨氮计算需占地1815亩；按有机负荷计算需占地1600亩。8.5.2.4 类比它处的湿地污水处理系统计算 ”八五” 国家优秀示范工程天津大港石油管理局城区污水处理工程占地50亩，进水水量10000立方米/天，进水水质BOD180mg/L，SS150mg/L，出水水质BOD20mg/L，SS20mg/L。与此类比，如果进水水量为5万吨，则本湿地生态强化净化及资源化工程需占地250亩。如果进水水量为11万吨，则本湿地生态强化净化及资源化工程

169、需占地550亩。由国家”七五”科技攻关环境保护项目成果汇编水污染防治及城市污水资源化技术知北京市环境保护科学研究所通过对北京市城镇小区城市污水快速渗滤土地处理系统进行研究，建设了日处理能力为500立方米/日的城市污水快速渗滤土地处理系统示范工程，占地5.4亩，运行结果证明对COD、BOD的去除率均在90%以上，对总氮和总磷的去除率分别为79.3%和64%，总氮和总磷的出水浓度分别为2.7mg/l和0.17mg/l。与此类比，与此类比，如果进水水量为5万吨，则本湿地生态强化净化及资源化工程需占地540亩。如果进水水量为11万吨，则本湿地生态强化净化及资源化工程需占地1200亩。需补充说明的是本湿

170、地生态强化净化处理工程不同于过去的湿地污水处理系统。8.5.3 确定湿地生态强化净化及资源化工程区位置需考虑的因素湿地生态强化净化及资源化工程区位置的确定应考虑以下因素: 地形、地势应尽量选在不利用动力设备、仅利用地势形成的高差或少利用动力设备就能使湿地生态强化净化及资源化工程运转的区域。再者所选区域地形上适宜作湿地生态强化净化及资源化工程区，地面应比较平整，起伏小，易形成均匀稳定的水流。 目前尾水所流经的区域应尽量利用入湿地排水流经的区域作为湿地生态强化净化及资源化工程区，这样可以不需要增加引水工程就能实现一级处理工程净化及资源化的目的。植被现状应尽量选在植被破坏严重，生态严重失调的区域，或

171、选在工程运行后不会对已有植被造成破坏的区域，这样可避免对湿地生态环境造成新的破坏。从湿地整体布局考虑所选位置应既利于湿地整体结构和功能的恢复，又能使整个湿地呈现出较好的景观效果。所选工程区应有足够大的面积供湿地生态强化净化及资源化工程使用。8.5.4 面积与位置的确定本湿地生态强化净化及资源化工程完工后并不是一个人工湿地污水处理系统，而是一个物种丰富、生态系统协调发展的自然风景区，经综合考虑，确定一级处理工程排水净化及资源化工程占地2000亩。综合考虑以上各因素，最好不将现有植被区作为一级处理工程排水净化及资源化工程区，可作为工程区的有北部的污水区、开垦区或西部的开垦区、制砖取土区。湿地北部的

172、污水区及开垦区面积只有1500亩，不满足工程用地需求，再者目前污水区内大量污水的存在不利于施工，开垦区部分位于内蒙古南海子自治区级自然保护区内，因此本设计选西部的开垦区和湿地北部的污水区为净化及资源化工程的工程区，且在污水区北面紧靠黄河大坝段设一30米宽的绿化带以美化湿地、保护黄河大坝。先对西部开垦区施工，完工后，把进入湿地污水区的尾水引走，时机成熟后，再建设北部污水区，湿地生态强化净化及资源化工程区位置选择在这两处，工程运行后可将有机负荷很好地去除，同时兼顾氮、磷的去除，能够实现尾水资源化利用，达到预定目标。所选工程区西部开垦区地势平缓，动一定的土方工程后，既可形成靠地势差异自然流动的水流，

173、再者工程区植被遭到严重破坏，有些开垦地内存在着大量小芦苇，可作为湿生植物进行利用；北部污水区地势低洼，是天然的一级处理工程排水净化及资源化工程区，湿地内其它区域有的植被状况较好，有的地方虽属开垦区，但需增加引水工程和较大规模地修改基底。从湿地的整体布局和景观效果上考虑，在这两处设湿地生态强化净化及资源化工程区既能恢复湿地内的植被，又兼顾景观效果，使一级处理工程排水净化及资源化工程区与湿地大环境融为一体，湿地具有较好的结构和景观层次，本湿地生态恢复工程完工后，湿地自西向东形成陆生植物群落到水生植物群落，再到陆生植物群落的湿地生态结构。湿地自南向北呈现自然苇塘、陆生植被、一级处理工程排水净化及资源

174、化工程水生植物群落的景观格局。东西两部分的陆生植被一片碧绿，其中栖息着多种动物；一级处理工程排水净化及资源化工程区水生植被层次分明；一级处理工程排水净化及资源化工程区南面的自然苇塘，水鸟繁多，景色悠美。8.6几种生态技术工艺介绍：8.6.1前置库工艺前置库是指在受保护的湖泊水体上游支流，利用天然或人工库（塘）拦截暴雨径流，通过物理、化学及生物过程使径流中污染物得到净化的工程措施。对氮磷去除有着较好的效果。许多国家采用前置库工程去除面源氮磷负荷。加拿大伊利湖利用前置库深度处理二级污水处理厂的出水，同样有去除氮磷的效果，这点是很容易理解的。下面是前置库传统工艺流程图，依据地形还可设计出别的工艺流程

175、图。如在鱼塘、水塘密布的湖边可设计多级生物塘串连工艺，当悬浮物浓度较低时，可去除沉砂池。它处的前置库工程运行及从多实验表明，前置库对颗粒物、氮、磷有较好的去除效果。在前置库正常运行的情况下，一般有水质越差、其对污染物的去除率越高的规律。”八五”攻关前置库系统工程中，工艺中设置了沉沙池，反应池和生物池，模拟前置库试验对TP、TN、SS的去除率分别高达83.4-86.2%、77.1-76.6%、93.9-96.0%。沉砂池配水系统湿生植物带挺水植物带浮水植物带沉水植物带湖泊径流污水生物塘图8-3前置库工艺流程图8.6.2人工湿地系统工艺人工湿地系统是由一些适合于污染环境条件下生存的以大型水生植物为

176、主的高、低等生物和处于饱水状态的基质组成的人工复合体。人工湿地对污染物的降解随水质、处理床结构、水力停留时间和温度等系统特性及运行条件面变，人工湿地设计的目的不同，其工艺、规模及设施有很大的不同。在”八五”国家科技攻关项目（85-908-02-01-01）水源地防护带农田径流污染控制工程技术研究中，我们在吸收了美国湿地设计中成功经验后，我们设计的人工湿地生态系统包括：飘浮植物带、挺水植物带、沉水植物带以及草滤带，实际上包括湖泊生态系统中对水体净化有十分重要作用的水生植物群落。人工湿地系统结构见下图。综合沉降和生物净化两方面因素，人工湿地系统设计泥沙去除率为70，总氮为20-30，总磷去除率为4

177、0-50。国内的一些人工湿地工程实例的运行表明人工湿地干湿间歇运行效果较好。根据国外人工湿地处理暴雨径流研究成果，若人工湿地处于良好运行状态，氮、磷等污染物去除率最少为80，最高可达95左右。出水挺水植物带水池（种植沉水植物）草滤带配水池飘浮植物带进水图8-4人工湿地系统结构图图84人工湿地系统结构图8.6.3氧化塘工艺最初氧化塘是指用来接纳经过局部处理后的废水的池塘，而贮存原始污废水的池塘称为污水塘。在美国，作为通过物理和生物过程处理有机废水的池塘称为”废水稳定塘”。一般用它处理污染物浓度较高的有机废水。美国环保局废水稳定塘分为四种基本类型：兼性塘、曝气塘、好氧塘和厌气塘。兼性塘塘深通常为1

178、.22.5m，曝气塘塘深一般为26m，好氧塘一般为3040cm，厌气塘塘深通常为2.55m。氧化塘内不但存在着好氧微生物对有机物的氧化分解，同时还在藻类的光合产氧作用，两者共存，协同工作，形成了所谓的“菌藻共生系统”。众多运行实例表明，氧化塘对BOD5、COD的去除率为45-95%，BOD与COD在塘内的去除规律基本相同，悬浮固体SS的去除率为30-90，TP的去除率17-40%，总氮去除率30左右。氧化塘的一般工艺流程如下图：污水沉砂池厌氧塘兼性塘好氧塘出水格栅图8-5氧化塘工艺流程图8.7西部开垦区工程方案比选8.7.1西部工程区生态强化净化及资源化工程几种可行的方案介绍8.7.1.1方案

179、一：人工湿地工艺本方案采用的是一种简单的人工湿地工艺。使进入湿地的水有所净化，部分恢复湿地的生态环境功能，保护黄河水质。整个工程采用四周筑堤，对工程区内地势较高地段进行疏挖通水，并配植灌木和草类植物，然后因地制宜，结合已有的少量植被，配植一定的植物物种。采用此工艺可使经湿地排入黄河的水的水质有所改善，工程区生物群落得到优化。1、功能定位本方案湿地生态强化净化及资源化工程功能主要定位为：适当净化水质，使工程区的生态结构有所好转，提高生物多样性；满足泄洪要求。2、工艺流程。本方案工艺流程见下图：进水芦苇段草泽泻香蒲段龙须眼百草段出水泄洪沟出水图8-6 湿地生态强化净化及资源化工程方案一工艺流程示意

180、图3、工程内容本方案的主要工程由四周筑堤及内部部分地段疏挖工程、以各处水流均匀为目的的人工湿地工程区内基底适当修复工程、泄洪沟建设工程和工程区生态恢复工程四个部分组成。（1） 物理基底修复物理基底是生态系统存在与演替的载体，物理基底修复的内容包括：l 工程区四周的生态堤岸建设，配植乔木、灌木和草类植物，把堤岸建成生态廊道，作为生态系统各生境间物质循环与信息传递的通道。工程区内较高地段的引水渠疏挖。l 根据工程区现状及入湿地水质水量，对工程区的物理基底做适当修复，使工程区内无水区和有水区错落有致，无水区呈斑块状分布于有水区内，而不要出现大面积的无水区，需注意的是修复时尽量不破坏原有植被。基底修复

181、的目的是为了使一级处理工程排水净化及资源化工程区内配水均匀，便于恢复湿地内的生态系统；同时便于湿地内的水生生物和陆生生物发挥吸收同化、吸附截留作用，净化水质。l 泄洪沟建设。泄洪沟建设的目的是在暴雨期间，迅速排掉进入湿地的洪水，以防对一级处理工程排水净化及资源化工程造成破坏，不能正常运行。（2） 生态恢复生态恢复是工程的重要组成部分，其主要内容包括：1泄洪沟的生态廊道建设。2以健全的湿地生物群落结构为参照系，根据物理基底修复后的地形、底质状况，因地制宜地配置多种水生生物和陆生生物，恢复湿地生态结构，净化水质，使湿地生态系统健康发展。8.7.1.2方案二：前置库+人工湿地系统工艺本方案在满足湿地

182、生态恢复基本原则的前提下，考虑到较好地控制进入湿地的一级处理工程排水，净化水质，利用一级处理工程排水恢复湿地生态系统的结构和功能，增加湿地景观的旅游观赏性。此工艺前端为前置库部分，其后为湿地系统。该工艺使工程的可控性得到加强，配水更加均匀；健全了工程区内的生态系统结构。利于湿地的生态保护；工程区内的景观效果进一步改善； 呈现自然风格，与周围的其它风景融为一体，有利于建立稳定健康的生态系统；具有较好的示范和环保教育功能。湿地水资源问题是湿地生态系统发展的重要制约因素，这一点已是国内外众多湿地学者的共识，此工艺可为湿地贮存大量的水，解决湿地在旱季的用水危机。1、功能定位本方案湿地生态强化净化及资源

183、化工程功能主要定位为：创造多种生境，尽量健全一级处理工程排水净化及资源化工程区的生态结构，提高生物多样性，净化水质，增加生态景观，发挥湿地的景观美学效应和示范及环保教育功能。2、工艺流程本方案工艺流程见下图：出水进水前置库湿地系统进入泄洪沟出水 图8-7 湿地生态强化净化及资源化工程方案二工艺流程示意图3、工程内容本方案主要工程由前置库工程、湿地系统工程、泄洪沟工程和工程区生态恢复工程四个部分组成。应该说生态恢复工程包含在前三大工程之内，前三大工程疏挖出来的土用来筑堤岸和造坡，以形成一定的水力坡降。（1） 物理基底修复除生态恢复工程外，以上工程均包含生态堤岸建设和基底修复，物理基底是生态系统存

184、在与演替的载体，物理基底修复的内容包括：l 一级处理工程排水净化及资源化工程区四周的生态堤岸及工程区内生态堤岸的建设，便于控制尾水及进行水生植物收割。 利于通过配植乔木、灌木和草类植物，把堤岸建成生态廊道，作为生态系统各生境间物质循环与信息传递的通道。l 根据工程区现状及水质水量，对前置库基底做适当修复，使基底有一定的坡度，满足设计要求；对人工湿地内的物理基底做适当修复，在较高地段疏挖二至四条配水沟既可，同时使工程区内无水区和有水区错落有致，无水区呈斑点状分布于有水区内，而不要出现大面积的无水区，无水区面积最好控制在10-15%之间，需注意的是修复时尽量不破坏原有植被。l 泄洪沟建设，目的是便

185、于泄洪。暴雨期间，迅速排掉进入湿地的洪水，以防对一级处理工程排水净化及资源化工程造成破坏，不能正常运行。l 基底修复应因地制宜就近取用或处置基底修复土方，避免对湿地环境造成二次破坏。基底修复的目的是为了使工程区内配水均匀，便于恢复湿地内的生态系统；同时便于利用湿地内的水生生物和陆生生物的吸收同化、吸附截留作用净化尾水。（2） 生态恢复生态恢复是一级处理工程排水净化及资源化工程的重要组成部分，生态恢复的主要内容包括：l 排水渠生态廊道建设。l 以健全的湖泊生物群落结构为参照系，根据物理基底修复后的地形、底质状况，因地制宜地配置多种挺水植物、浮叶植物和沉水植物恢复休闲前置库内生态系统。l 以健全的

186、湿地生物群落结构为参照系，根据物理基底修复后的地形、底质状况，因地制宜地配置多种水植物和湿生中生草灌木恢复贮水池内的生态结构。8.7.1.3方案三：氧化塘工艺 本方案在满足湿地生态恢复基本原则的前提下，考虑到更好地控制进入湿地的水，净化其水质。此工艺由兼性塘、好氧塘和水生植物塘组成。根据塘的深浅和底质情况在兼性塘内生长有水葫芦、浮萍和藻类，此塘不仅利用菌藻共生系统使有机物分解，而且在塘的下部及底层沉积区利用厌氧过程分解有机物；藻类塘是经典的好氧塘，它以塘内生长的藻类的光合作用释氧供给好氧异氧型微生物进行代谢活动；水生植物塘内配植多种挺水植物、浮叶植物和沉水植物。湿地水资源问题是湿地生态系统发展

187、的重要制约因素，这一点已是国内外众多湿地学者的共识，氧化塘也可作为湿地的贮水库，缓解湿地在旱季的用水危机。1、功能定位本方案湿地生态强化净化及资源化工程功能主要定位为：创造多种生境，提高生物多样性，净化水质，增加人工生态景观。2、工艺流程水生植物塘进水兼性塘好氧塘进入泄洪沟出水出水图8-8 湿地生态强化净化及资源化工程方案三工艺流程示意图3、工程内容本方案的主要工程由好氧塘工程、兼性塘工程、水生植物塘工程和工程区生态恢复四个部分组成。（1） 物理基底修复物理基底是生态系统存在与演替的载体，物理基底修复的好坏关系到湿地生态恢复的成败。物理基底修复的内容包括：l 工程区四周的生态堤岸建设及各塘间生

188、态堤岸的建设。选取乔木、灌木和草类植物把堤岸建成生态廊道，作为生态系统各生境间物质循环与信息传递的通道。l 氧化塘内的基底建设。根据原湿地污水区现状及进入湿地尾水水质水量，对工程区的物理基底做适当修复，满足兼性塘1-2米水深要求及好氧塘0.25-0.6m的水深要求，使水生植物塘内无水区和有水区错落有致，无水区呈斑点状分布于有水区内，而不要出现大面积的无水区。 （2） 生态恢复生态恢复的主要内容包括：l 泄洪沟的生态廊道建设。l 以健全的湿地生物群落结构为参照系，根据物理基底修复后的地形、底质状况，因地制宜地配置多种水生生物和陆生生物恢复水生植物塘内的生态结构。8.7.2方案比选 综合分析比较以

189、上三个方案，汇总各方案优缺点见表8-2。表8-2各方案优缺点比较项目方案一方案二方案三优点1整个人工湿地工艺净化尾水，工程量少。 2堤岸采用生态堤岸，既能美化工程区的景色，又能防风固堤。1该工艺对尾水的控制效果较好；2便于行人参观，景观效果较好，形成了多层次的景观结构，兼顾了示范和环保教育功能；3堤岸采用生态堤岸，既能美化要程区的景色，又能防风固堤。4呈现自然风格，能与湿地周围的其它风景融为一体，有利于建立稳定健康的生态系统。1对水流有一定的控制效果；2净化效果处于方案二之间。3堤岸采用生态堤岸，既能美化工程区的景色，又能防风固堤。缺点1景观效果一般；2可控性、净化效果差；3教育、示范等其它功

190、能弱；4水生植物不易收割、管理。1工程量大。1配水不均，净化效果一般，易产生臭气；2工程量大； 3景观效果差。 氧化塘一般用来处理污染物浓度较高的有机废水，主要利用的是低等生物形成的菌藻共生系统；而前置库一般用来去除面源氮磷，主要利用的是大型水生植物形成健康、稳定的水生生态系统。由进入湿地的水质水量及上表各方案优缺点比较分析可知：从恢复原湿地工程区的生态、进入湿地水的净化效果、兼顾湿地景观效果和发挥环保教育功能出发，方案二较好，主要体现在既利用湿地已开垦农田，恢复其生态系统的结构和功能，又能与周围湿地生态系统溶为一体，兼有较好的示范和环保教育功能。因而本报告推荐方案二。8.8 西部开垦区工程推

191、荐方案设计8.8.1工艺流程根据推荐方案，同时吸收物理生态工程（PEEN）水生生物群落镶嵌技术的优点，设计湿地生态强化净化及资源化工程工艺流程图如下：图中虚线内为人工湿地部分,虚线外为前置库部分。沉水植物带飘浮植物带挺水植物带湿生植物带配水系统草滤带贮水池（种植沉水、挺水植物）出水进水格栅水闸配水池挺水、漂浮、沉水、草灌结合带挺水植物带图8-9 推荐方案工艺流程湿地一级处理工程排水先进入前置库，前置库内配置挺水植物、浮叶植物和沉水植物，进水得到初步净化；然后进入湿地系统，经过挺水植物、沉水植物和浮叶植物的拦截、吸附和吸收等作用，使水质干净清澈，可作为湿地的水源，解决湿地在旱季时的用水问题；最后

192、多余的水溢出进入黄河。整个工程的运行可形成兼氧与好氧交替环境，对氮磷的去除极为有利，净化效果好。泄洪期间，洪水不经过一级处理工程排水净化及资源化工程区。8.8.2设计出水水质根据进入湿地内的水质水量、前置库及人工湿地各工程实例的运行及设计经验，采用较保守、安全的设计参数，通过前置库中挺水植物和浮叶植物的拦截、吸附和吸收等作用，预测有10%左右的泥沙、50%的氨氮、40%的总磷和70%的有机物被除去；通过人工湿地内生物的净化预测有30%左右的氨氮、20%的总磷和50%的有机物被除去。由此可得本工程出水水质，本工程出水水质见下表：表8-3设计出水水质PHSSBOD5CODCrNH3-NTP6-91

193、591680.158.8.3 生态技术净化水质机理经过传统的一二级处理的污水，仅仅是将其中的有机物转化为硝酸盐、磷酸盐和其它无机离子，只有再进行深度处理才能解决湖泊、河流等水体的点源污染问题。但是普通的三级处理费用太高，利用生态技术对一二级处理后的水进行处理以其显著的优越性逐渐得到人们的认可，前置库、人工湿地和贮水池是这一技术的杰出代表。这些技术对废水的处理有十分复杂的净化机理。一般认为生态工程运行稳定成熟以后，土壤中的有机无机胶体及吸附于其上的许多微生物形成的大量生物膜，联合分布于塘中植物根系，通过物理、化学及生化反应三重协同作用净化污水，最终通过人工收割或捕捞水生生物带走营养物达到净化尾水

194、的目的。8.8.3.1 物理作用物理作用主要是过滤、沉积作用。湿地内土壤-植物是一个活的过滤器，污水进入湿地，经过基质层及密集的植物茎叶和根系，可以过滤、截留污水中的悬浮物，并沉积在基质中。8.8.3.2 化学作用由于植物、土壤 -无机胶体复合体、土壤微生物区系及酶的多样性，分格调控表面流湿地中可以发生各种化学反应过程如化学沉淀、吸附、离子交换、拮抗、分解、氧化还原反应等，这些化学反应的发生主要取决于所选择的基质类型。一般而言，含有机质丰富的基质有助于吸附各种污染物，含CaO3 较多的石灰石有助于磷的去除。生化反应，对于去除有机污染物主要依赖于系统中的生物。首先，所有生态净化工艺过程都类似于附

195、着生物膜的反应器，有机物质被填料吸附后，可以通过生物的同化吸收和异化分解去除。此外需说明的是，生态工程利用环境工程脱氮除磷的机理所创造的交替厌氧好氧环境配合生化作用对去除氮磷有很好的效果。8.8.3.3 生化作用根据德国学者Kickuthr 1997年提出的根区法理论，由于生长在湿地中的挺水植物对氧的运输、释放、扩散作用，将空气中的氧转运到根部，再经过植物根部的扩散，在植物根须周围微环境中依次出现好氧区、兼氧区和厌氧区，有利于硝化、反硝化反应和微生物对磷的过量积累作用，达到除氮、磷效果，另一方面通过在厌氧条件下有机物的降解、或开环、或断键成简单分子、小分子，提高对生物难降解有机物的去除效果，因

196、而生化反应对净化污水起重要作用。此外需要特别指出的是，生态工程中的植物具有三个间接的重要作用：l 显著增加微生物的附着；l 湿地中植物可将大气氧传输至根部，使根在厌氧环境中生长；l 增加或稳定土壤的透水性。植物通气系统可向地下部分输氧，根和根状茎向基质中输氧，因此可向根际中好氧和兼氧微生物提供良好环境。植物的数量对土壤导水性有很大影响，芦苇的根可松动土壤，死后可留下相互连通的孔道和有机物。不管土壤最初的孔隙率如何，大型植物可稳定根际的导水性相当于粗砂2-5倍。而土壤、砂、砾石基质具有为植物提供物理支持；为各种复杂离子、化合物提供反应界面，为微生物提供附着水体，为动植物、微生物提供营养物质。8.

197、8.4 该工程植被物种选择一级处理工程排水净化及资源化工程利用的是生态恢复技术和生物净化技术，物种和群落是恢复生态系统的主体，物种和群落的选择是生态恢复成败的关键，合理、优化的群落配置是提高净化效率形成稳定可持续利用生态系统的重要手段。设计中尽量选择耐污能力强、根系发达、生长适应能力强、抗病虫害能力强、茎叶茂密美观、生长迅速且有一定经济价值的植物；同时考虑因地制宜，尽量选择当地种,种源来源方便。实际工作中应根据实际需要做出取舍。本工程各部分选取的植物物种见后面各个相关表。8.8.5 水流设计水流形式：自由表面流。由于水体流动时，沿水流方向，水位依次降低。因此，在设计值的范围内，沿水流方向设计值

198、逐渐降低。水力坡度千分之0.3。8.8.6 一级处理工程排水净化及资源化工程各组成单元设计该工程各单元设计以水生植被的生活习性和适应性作为设计的出发点，强调设计的适用性。既要体现系统设计优化湿地生态系统的结构和尾水资源化的主要目标，也要兼顾景观观赏效果。综合运用生态学、生物学、景观学和环境工程学等多方面知识，保护湿地，增加湿生物多样性，使湿地生态系统进入良性循环。8.8.6.1前置库工程前置库工程是湿地生态强化净化及资源化工程的第一个处理单元，位于黄河大坝南30m。由于进水SS70%，年去除泥沙4.5吨/亩。本工程生态修复面积约2000亩，则工程实施后可削减总氮约95t/a；削减总磷约98t/

199、a；削减泥沙约40000t/a。15.2.2 水土保持作用湿地植被减缓陆向入黄河水流特别是洪水流速，降低洪峰流量，使悬浮颗粒物沉降下来，减弱对地表的剥蚀。此外，通过该项目的实施，也增加了包头市的绿化率，庞大的根系对固持土壤、涵养水源、保持水土起到十分重要的作用。15.2.3 改善景观作用湿地修复工程由于采取了退耕还林还草、植被修复以及重建湿地生物群落、构筑生态景观等措施，将使湿地绿化面积增加，大部分荒地得到绿化，湿地的生物群落结构更加优化，生物多样性增加，湿地生态景观将得到很大的改观，湿地的旅游环境也将得到较大的改善，使湿地的自然生态景观得以再现。15.2.4 调节小气候的作用通过该项工程的实

200、施，利用尾水修复湿地生态环境，而湿地作为多水的自然体，土壤积水或经常处于过湿状态，使该区域地表增温困难，而湿地蒸发量是水面蒸发量的2-3倍，导致湿地区域气温降低，气候较周边地区冷湿，同时湿地的蒸发作用可保持当地的湿度和降雨量，使空气湿润，降低气温，增加湿度和降雨量，为动植物以及人类提供良好的小气候，这对整个包头市来说，具有良好的环境效益。15.2.5 发展生态旅游生态旅游是一种以欣赏和研究自然、野生动植物以及文化特点为目的，而进行的有助于自然保护的自然旅游，为自然区域本身所吸引，研究和欣赏其自然特征，并对野生生物和自然资源进行非消耗性的利用。湿地生态修复工程立足于湿地生态修复和湿地保护。通过该

201、项工程的实施，湿地植被覆盖率大幅度提高，生物多样性增加，不仅使项目区的生态环境得到极大改观，明显改善大气、水和土壤质量，完全有条件发展生态旅游，通过适度发展生态旅游，为城市居民提供休闲、娱乐和修养生息的胜地。16 存在问题与建议 16.1 加强管理，杜绝人为活动对湿地的破坏目前包头市黄河湿地正在遭受围垦耕种等人为活动的破坏，无序开垦面积已站湿地总面积的50%，而且在与日俱增，对黄河水质的威胁也日益加剧。这是进行该工程所面临的一个十分重要的问题。建议包头市环保局尽快与有关部门取得联系，立即阻止围垦耕种等人为因素对湿地的破坏，尽快落实资金，按可行性方案进行后续工作。16.2 污水的达标排放湿地具有

202、一定的截污净化功能，该工程正是利用湿地的这一功能，利用进入湿地的尾水恢复湿地生态环境，同时对进入湿地的尾水进一步净化处理，从而降低包头市排入黄河的污染物量。实施这一工程的前提必须是进入湿地的水是达标排放的尾水，而不是不加处理或处理不达标的污水，否则不但不能恢复湿地生态环境，反而会对湿地造成更大程度的破坏。目前进入湿地的水包括处理过的达标排放尾水和没有经过处理的污水，水质较差，不能直接用于湿地生态恢复。建议完善污水收集和处理系统，使进入湿地的水必须作到达标排放。16.3 适度发展旅游。恢复湿地生态环境，保护湿地是该项目首要的目标，发展生态旅游是为了更好的保护湿地和推动湿地的发展，必须符合保护湿地

203、的目标，服务于湿地保护。这是项目运行期间必须慎重的问题，发展旅游一定要适度，不对湿地构成破坏。建议在项目执行过程中始终贯彻保护优先，适度发展生态旅游的原则。16.4 发挥技术人员和专家的作用该工程设涉及面广、投资大，技术含量高，要求标准高，极易对湿地造成新的破坏。加强对项目建设单位和人员的协调与管理显得尤为重要。所以实施过程中要切实注重发挥技术人员和专家的作用。建议组织专门的机构负责组织和管理该项目的实施。建议对主体项目聘用责任专家，负责技术把关和质量监理，同时加强人员的技术培训，提高业务素质。16.5 现场测定工程参数本工程技术难度较大，特别是工程实施中需要的各种参数，如：各种植被对营养物质的去除能力，土壤对污染物的降解能力等，均存在较强的区域性，不同植被种类、不同地区、不同时间、针对不同的水质有不同的去除或降解能力。建议对工程设计的有关参数进行现场测定，以便后续工作的顺利实施。 第 129 页