水生态修复构建技术研究中围隔的应用研究

水生态修复构建技术研究中围隔的应用
研究
广州市黄龙带水库管理处 510690
摘要：在水生态构建技术研究中，内源负荷受到广泛关注，内源负荷主要来
自湖泊沉积物。

水力扰动引起的泥沙再悬浮是内源释放的主要途径。

围隔可以建
立一个相对封闭的水域，减少内源负荷的释放和水体的交换。

围隔按应用领域、
规模、生态系统类型、研究内容分成不同类型。

围隔的制作安装按施工便利程度，可以采用生态袋、土坝和PVC围隔。

对比生态袋、土坝和PVC围隔，生态袋安装
最方便，成本低，景观效果好，便于维护，缺点是适用范围相对较窄，对水深和
水流速有要求；土坝围隔围隔效果好，美观度受影响，在深水中施工难度较大，
破坏后修复较难；PVC围隔使用范围最广，安装方便，便于维护，但由于在水体
中可以移动，造成沉底结构出现缝隙，而影响水质改善效果。

关键字：水生态修复、构建、围隔、生态袋、PVC围隔
鉴于湖泊水域面积较大、水深、流速情况复杂，且鱼类密度较高，为避免上
述因素对水生态构建过程尤其是沉水植物群落构建产生干扰，可采取“分区围隔，逐步修复”的措施。

即利用湖中的小岛将湖区进行围分，目的是将缓流区和急流
区分开，建立功能生态区，开展相应生态修复工程。

同时，采取围隔措施，使过
流水体尽量沿湖区中间流走，不影响缓流区水质改善和水生态构建效果。

1. 围隔的意义
1.1水体分隔与消浪稳流
在浅湖生态系统的研究中，内源负荷受到广泛关注，内源负荷主要来自湖泊
沉积物。

水力扰动引起的泥沙再悬浮是内源释放的主要途径。

研究沉积物再悬浮
引起的内源性负荷，对于了解湖泊生态系统的演化具有重要意义。

由于实际条件
下复杂多变的环境，沉积物再悬浮的研究包括风速、风向，湖的物理和化学因素、生物因素及其他条件，因此其研究是一个复杂的课题。

研究表明，风力产生的的
波浪作用于沉积于湖泊底部的沉积物，是沉积物中的污染物在水的搅动下融入水
体中，特别是磷的释放，进而增加水体污染负荷，水悬浮物含量高，透明度降低，悬浮物容易在植物表面粘附、使水生植物光合作用减弱，湖泊生态系统遭到破坏。

同时，强风和巨浪对水生植被造成机械损伤，影响水生植被的重建和恢复过程。

湖泊生态恢复的主要内容是水生植被的重建，需要控制风浪。

1.2减少水体交换
通过对湖泊水资源、水环境和水生态现状分析，对于大流量补水型湖泊，如
白云湖非汛期日均引水量为80~90万m³，汛期日均引水量为40万m³，平均每3-
5天水体交换一次，水体存在大流量、高负荷、水体交换频繁、水体停留时间短
的特点[1]，因此，开展水生态修复，需要将实验水域与整个湖区隔离，构建一个
人工设计组成的实验生态系统，模拟在不进行水体交换情况下的生态环境。

2围隔分类及应用
现场围隔的使用始于20世纪60年代，其通过水体的围隔使其建立了一个相
对封闭的生态系统，减少与周围水体的交流。

经过几十年的发展，围隔结构和功
能得到了不同程度的改进和完善，已成为研究水生生态学的有效工具，主要用于
污染生态学和水产养殖生态学的研究[2]。

李建等（2013）[3]系统总结了国内外围隔实验的研究进展，罗列了围隔实验
在海洋和湖泊局部水域开展的各种水生态系统实验，从中我们知道，围隔实验有
实验室内实验先天的优势，能较好的反映自然生态系统的真是情况，能获得生态
系统尺度的信息，能较真实的反映人的活动对自然系统的影响。

图1-1[3]介绍了
现场围隔实验的分类情况。

图2-1 围隔实验分类图
3 围隔结构与材料选择
3.1生态袋围隔
生态袋围隔适用水深 1.5m以内的浅水区域，采用生态袋，堆积成一个箱体，两边包裹新型橡胶材料。

生态袋可以有效隔离修复区与非修复区，防止鱼类进入
修复区，减少水体的交换。

在生态袋用PVC管道预留孔洞，可以让少量水体进行
交换，完全没有水体交换的水体是不利于水生态修复的。

3.2土坝围隔
土坝结构主体包括围护幕（防渗布和木板）、固定支架、围护幕支架等，主
要由橡胶、泡沫、钢管、松木桩、竹竿、尼龙绳等材料组成。

钢管和竹竿打两排桩，在桩之间下部采用木板挡板，形成箱体，中间填充砂石或者泥土，上部一定
要填充泥土，可以种植挺水植物，有景观美化的作用。

3.3PVC橡胶围隔
主要分上中下三部分：上部为PVC包裹轻质圆柱浮体，由两层橡胶经过加热、磨砂、压胶粘连而成；中部裙体结构采用PVC隔水布，由PVC（加筋）用铁夹板
与围隔上下部连接，其高度视水深而定，且每隔5 m留有固定的铁扣件，以供安
装时使用；下部以PVC布包裹缝制铁链或石笼配重，重量以满足围隔设施稳定并
始终保持与湖底接触为准，控制水体及下层鱼类进入。

PVC橡胶围隔具有耐腐蚀、结实耐用的功效，水体深浅都可使用。

4.研究结论与展望
围隔实验作为一种有效使用的技术方法，目前在水生态修复构建技术研究中
得到了广泛的应用。

相对于室内实验来说，围隔实验更能反映自然环境的真实状态，也能模拟人为干预造成的影响。

其实用、真实、高效性得到了水生态修复构
建领域的认可。

对比生态袋、土坝和PVC围隔，生态袋安装最方便，成本低，景观效果好，
便于维护，缺点是适用范围相对较窄，对水深和水流速有要求；土坝围隔围隔效
果好，美观度受影响，在深水中施工难度较大，破坏后修复较难；PVC围隔使用
范围最广，安装方便，便于维护，但由于在水体中可以移动，造成沉底结构出现
缝隙，而影响水质改善效果。

党的十八大提出要“大力推近生态文明建设，努力建设美丽中国”，报告指
出“面对环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念”。

党的十九大报告，将“建设美丽中国”提升
到人类命运共同体的高度，将建设生态文明提升为“千年大计”，指出“人类必
须尊重自然、顺应自然、保护自然”，“坚持节约优先、保护优先、自然恢复为
主的方针”，由此可见，水生态修复构建技术在湖泊、河道修复中的应用会普遍。

围隔技术作为水生态构建技术组成部分，其技术成熟度对水生态构建的成效有着
影响。

目前，围隔装置在实际操作中还存在一些问题，如造价高、维护成本高、
施工难度大等问题，还需要大量的实验研究进行改善。

1.
余帆洋, 高强 ,余安仁等．广州市白云湖碳素纤维生态草硝化反硝化细菌分
离鉴定[J]．生态科学,2013, 32(5): 582-587
2.
孙陆宇, 温晓蔓, 禹娜, 等．现场围隔及其在水域生态学研究中的应用[J]．水生态学杂志, 2011, 32(3): 120-126
3.
李健,金中武,杨文俊．野外现场生态围隔实验研究进展[J]．长江科学院院报,2013, 30(10),27-31
4.
王瑞宁,王淼,衣萌萌,卢迈新．富营养化水体底泥污染状况及修复技术研究进展[J]．现代农业科技, 2020,(01),169-172
5.
陈开宁, 包先明, 史龙新, 等．太湖五里湖生态重建示范工程—大型围隔试验．湖泊科学, 2006, 18(2): 139-149。