基于NbS理念的多目标生态湿地蓄洪区设计--以十八联圩湿地为例

为解决巢湖流域防洪蓄洪能力不足、水体富营养化和生物多样性偏低等问题,本研究提出了一个创新的基于自然的解决方案(NbS),以十八联圩生态湿地蓄洪区为例,实现了调蓄洪水、水质净化、生物多样性保护和农业种植等多项目标。该项目采用多田湿地恢复、沼泽湿地恢复和林草湿地恢复等多种措施,并结合生态渗滤岛技术和小微湿地技术,以构建多目标的生态湿地蓄洪区。通过将南淝河水引入湿地系统,实现分洪蓄洪功能,改善入湖水质,提升了十八联圩区域生物多样性和生态系统稳定性。本研究为类似生态湿地的设计和管理提供了有价值的参考,展示了在生态修复和水资源管理领域的创新方法。

生态湿地蓄洪区管桩驳岸稳定与应力应变分析

十八联圩生态湿地蓄洪区项目是合肥市重点建设的生态水利类工程,是习近平总书记2020年视察安徽巢湖时首次提出的建设模式。管桩驳岸作为湿地中重要的护岸形式,其稳定性和应力应变情况对驳岸的安全运行至关重要。文章采用朗肯土压力理论对管桩驳岸的稳定性进行初步验算,利用ANSYS软件对管桩驳岸的应力应变进行分析,针对生态湿地蓄洪区行洪的特点,分别考虑只有重力荷载作用和驳岸处于不同水深淹没状态的情况。从稳定性分析结果可以看出,现有设计方案下管桩处于稳定状态。基于应力应变分析结果,随着淹没深度的增加,管桩驳岸的竖向变形也在逐渐增加,且管桩承受的荷载也在不断增加。但管桩的应力远小于管桩的设计值,管桩驳岸的稳定性较高。

生态湿地蓄洪区水土保持方案探讨

文章以巢湖十八联圩生态湿地蓄洪区为研究对象,通过分析工程现状及主体设计内容,确定水保方案执行的水土流失防治标准,制定防治措施总体布局,全面界定主设中水保措施,并在方案中进行补充设计,同时对防治效果进行预测,使项目区水土流失得到有效治理,生态环境得到改善,以期为同类项目的水保方案设计带来一些参考。

巢湖十八联圩湿地蓄洪区进洪闸规模分析

2020年巢湖遭遇流域性大洪水,为保障合肥主城区防洪安全,采取人工开挖破堤方式启用十八联圩湿地蓄洪,有效缓解了超标准洪水给上游城区造成的防洪压力。为合理安排南淝河超标准洪水,使进洪过程可控,在蓄洪区设置进洪闸。通过分析典型年洪水最佳分洪时段和最佳分洪水位,合理确定进洪闸规模,当南淝河遭遇超标准洪水时,利用十八联圩调蓄超额洪量,有效削减南淝河洪峰,降低南淝河洪水位,缓解合肥市主城区防洪压力。

多水塘活水链人工湿地浮游植物群落变化及影响因子--以十八联圩湿地为例

十八联圩是巢湖的重要河口湿地。采用多水塘活水链工艺进行规划建设,以其中4个表流湿地单元为对象,2023年3月和7月调查其水质物化指标及浮游植物群落结构。结果表明:多水塘活水链湿地能够有效去除营养污染物,但冬季、夏季水质差异较大。冬季和夏季分别鉴定出浮游植物8门127种和8门213种,夏季主要以蓝藻门浮游植物为优势物种,而冬季硅藻门优势种数量更多,伪鱼腥藻(Pseudoanabaena)在两个季节均为优势物种,其在食物网中可能处于关键位置。冬夏季浮游植物的主要环境影响因子存在差异,冬季氮元素和DO对浮游植物种群的影响最大,夏季COD、NO_(3)-N和TP对浮游植物种群的影响最大。浮游植物的长期监测能够为巢湖及周边流域生态健康恢复提供数据支撑和理论基础。

合肥市十八联圩湿地夏季浮游植物群落特征及其与环境因子关系的研究

入湖河口湿地是大型浅水湖泊系统的重要组成部分,但对其生态学研究一直相对较少。十八联圩是南淝河入巢湖河口区一处“退耕还湿”形成的大型人工湿地,为了解其浮游植物群落特征和水质状况,于2018年夏季对湿地外部和内部主要水系共72个位点开展了调查。结果表明:(1)十八联圩湿地内外水体氮磷含量均较高,处于中度富营养到重度富营养水平之间。(2)湿地内部水体共检出119种浮游植物,隶属于7门83属,优势种为平裂藻(Merismopedia sp.)、隐球藻(Aphanocapsa sp.)、胶网藻(Dictyosphaerium sp.)和十字藻(Crucigenia sp.)等小粒径藻类;湿地外部水体检出85种,隶属7门63属,优势种为水华束丝藻(Aphanizomenon sp.)和惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii)等大粒径藻类。(3)湿地内部水体浮游植物密度和生物量平均值分别为12780.16×10^(4)L^(-1)和23.65 mg·L^(-1),而外部均值分别为5083.38×10^(4)L^(-1)和7.1 mg·L^(-1)。(4)典范对应分析(CCA)结果显示,总氮、氨氮、活性磷(SRP)浓度及电导率、水温、透明度、水生植被覆盖度均与浮游植物群落分布有显著关联(P<0.05)。多元回归树分析(MRT)发现,水体透明度≥29 cm的浮游植物群落与<29 cm的群落有显著差异(P<0.05);在透明度<29 cm时,又以活性磷质量浓度0.045 mg·L^(-1)为阈值,分为2类差异显著的群落。该研究为大型浅水湖泊入湖湿地生态学研究和巢湖富营养化治理提供了新的基础资料。

南淝河和十八联圩湿地底栖动物及其与环境因子的关系

研究十八联圩湿地及南淝河底栖动物群落及环境因子,分析底栖动物群落结构特征并进行水质生物学评价,为十八联圩湿地乃至南淝河的生态治理提供科技支撑。调查时间2018年7月,调查站位十八联圩湿地46个、南淝河5个。共采集到大型底栖动物43种,隶属于3门20科35属。十八联圩湿地内大型底栖动物优势种有霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、梨形环棱螺(Bellamya purificata)、多巴小摇蚊(Micropsectra chuzeprima)、黄色羽摇蚊(Chironomus flaviplumus)、中国长足摇蚊(Tanypus chinensis),南淝河底栖动物优势种为霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)。生物学污染指数评价结果,十八联圩湿地内重污染站位共有32个,α中污染站位9个,β中污染站位2个,而轻污染站位仅3个;南淝河的5个站位均为重污染状态。冗余分析结果显示,NH_(4)^(+)-N、COD_(Mn)、Pb、重金属Cd是影响大型底栖动物群落结构的主要环境因子,其中NH_(4)^(+)-N是造成十八联圩湿地与南淝河底栖动物群落结构差异的关键因子。十八联圩湿地与南淝河有机污染、重金属污染及富营养化程度均较为严重,区域内生物多样性均较低。

合肥市肥东县十八联圩湿地修复规划

合肥市肥东县十八联圩湿地生态区位重要,十八联圩湿地修复对于巢湖的生态系统保护与修复具有重要意义。通过现场调查、咨询,结合文献资料,经过多次咨询论证,形成十八联圩湿地修复规划。规划提出十八联圩湿地修复总体定位为生态湿地蓄洪区,行蓄洪、健康湿地生态系统和南淝河旁路净化系统为三大主体功能;总体布局为"2河2湖4沼泽";湿地修复效果预期良好。

入湖河口区人工湿地水质净化特征及其影响因素

在入湖河口区建设人工湿地可显著削弱河湖污染负荷。本研究以安徽南淝河入湖河口十八联圩人工湿地为对象,分析一级和三级人工湿地对南淝河水质(TN、TP、COD、NH4+-N和NO_(3)--N)的净化效率及影响因子。结果表明:(1)2022年人工湿地进水NH4+-N、TP显著高于2023年(P<0.05),2023年进水pH值相对较高。(2)2022年一级水稻田人工湿地对污染物无去除效果;2023年除COD外,其余污染物的平均去除率为40.8%。(3)2022年三级水稻田人工湿地对氮、磷和COD的去除率(-81.3%~50.0%)低于2023年(7.1%~93.2%)。(4)2022年和2023年三级多水塘人工湿地氮、磷的平均去除率分别为71.45%和74.18%,均高于一级和三级水稻田人工湿地。(5)2022年人工湿地水质净化与电导率(EC)、氧化还原电位(Eh)、溶解氧(DO)显著相关,与2023年水质指标的相关性较低。入湖河口区不同级别表流人工湿地对氮、磷的去除效果存在差异,三级人工湿地对氮、磷的净化率高于一级人工湿地,多水塘沉水植物人工湿地高于水稻人工湿地。

合肥市十八联圩湿地夏季水体浮游动物群落特征及其与环境因子的关系

十八联圩是南淝河在巢湖入湖口区“退耕还湿”形成的一处超大型人工湿地。为了解其浮游动物群落特征及其与水环境因子之间的关系,于2018年6—7月对十八联圩内部和外围水体72个采样点进行采样调查。共鉴定出浮游动物4类114种,其中原生动物36种占32%,轮虫46种占40%,枝角类19种占17%,桡足类13种占11%。十八联圩湿地浮游动物密度主要取决于原生动物和轮虫两类小型动物,并以原生动物最高。Shannon多样性指数表明,十八联圩整体呈现α-中污型,少数河段为β-中污型。典范对应分析表明,总氮、溶氧、活性磷等是影响十八联圩湿地水体浮游动物群落结构的主要环境因子。本研究可为十八联圩湿地建设和生态保护提供参考,同时也为其发挥削减巢湖污染负荷等功能提供了基础资料。