《水利工程中淡水殼菜附著污損的生態水力學防治試驗》是依託清華大學，由徐夢珍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：水利工程中淡水殼菜附著污損的生態水力學防治試驗
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：徐夢珍
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
淡水殼菜是濾食性底棲動物，極易進入水利工程的引水、輸水管道大量附著形成生物污損，造成過流面積減小甚至堵塞、閘門壞死、管壁及設備腐蝕、水質污染等嚴重危害，並給跨流域調水工程帶來生態安全隱患，其防治已成為世界性難題。國內外控制淡水殼菜附著污損的研究已開展多年，目前，常用的方法主要是人工刮除和化學藥劑滅殺。但刮除不能維持長期效果，淡水殼菜的附著密度能在短期內恢復至極高，且反覆刮除會降低輸水管涵的使用壽命；化學藥劑雖經濟有效，但易引起環境污染。因此，迫切需要研究對淡水殼菜污損具有持續控制效果且環境友好的防治方法。本項目擬結合生物學和生態水力學技術，以現場試驗和野外採樣監測為主，工程管線調查為輔，研究不同類型的水利工程中淡水殼菜的附著污損特性；試驗研究不同脈動強度下淡水殼菜的死亡特性；提出集誘導附著和脈動滅殺為一體的生態水力學方法控制輸水管線中的淡水殼菜附著污損，並開展套用試驗檢驗防治效果。
結題摘要
淡水殼菜等貽貝生物污損造成輸水工程受損及生態系統失衡問題近些年在世界各國頻繁爆發，我國許多涉水工程已經因淡水殼菜污損造成設施不能正常運行。同時，淡水殼菜隨跨流域調水侵入到受水水體造成的生態環境問題不容小視，在南美以及亞洲其他國家已造成不可恢復的水生生態系統破壞，成為環境保護的癌症，其工程防治更是世界性難題。本項目嚴格按照任務書要求，完成了全部研究計畫，並隨著研究深入，逐漸拓展了研究的深度和廣度，從淡水殼菜的生物學習性、在工程內的污損附著特性、污損附著造成的結構損傷、工程淡水殼菜入侵防控等方面進行了系統研究，提出了基於生態水力學技術的防治理論和方法，為水利工程生態安全提供了技術保障。 重要結果包括：（1）基於對沼蛤生物習性的試驗研究（繁殖規律、游泳能力、沉降特性、附著特性等），揭示了沼蛤在不同水流條件下、多種附著材料上的附著偏好性；（2）發現湍流脈動對沼蛤幼蟲具有滅殺效果，經過脈動滅殺後死亡方式主要為組織流出、組織脫落和殼體破碎；（3）利用現代混凝土測試技術，從巨觀表現和微觀元素組成分析量化揭示了貽貝附著侵蝕混凝土機理；（4）基於系統生態水力學要素的設計，測試不同湍流場對不同發育階段的沼蛤幼蟲滅殺效果，提出採用幼蟲相對體長d*（幼蟲體長與Kolmogorov長度尺度之比）衡量湍流場的滅殺效果；（5）基於上述科學認識，提出了在輸水工程進口之前設計安裝綜合生態吸附滅殺池處理水中的沼蛤幼蟲，降低其入侵輸水工程的風險，並獲得了相關防治技術專利。研究成果得到行業認可，專利已在南水北調中線工程及香港、深圳、東莞等大型城市輸水供水工程及電廠引水、冷卻水系統中的貽貝入侵及污損防治中套用，產生了重大社會經濟和生態效益。尤其是南水北調工程中的套用，對工程生物入侵與污損防控起到重要作用，為首都用水安全及生態環境保護做出了突出貢獻。
