圆明园遗址公园湖底防渗： 价廉自然的_圆明园防渗
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圆明园遗址公园湖底防渗: 价廉自然的“粘土”还是昂贵有污染的“防渗膜”?
文/谭云
近来，圆明园遗址公园环境综合整治防渗工程的事态发展受到各界人士的关注，国内乃至全世界都在关注，作为一个在海外从事20年水土资源的研究人员，我也不由自主的在思考，圆明园公园湖底防渗工程该如何收场？觉得有话要说。我的话希望是对社会负责任的。
通过各种媒体初步了解到众多专家的观点，有赞成目前采用的防渗措施的，也有很多坚决反对的。但有一点是大家公认的，“水”是圆明园遗址公园的灵魂。还有一点是大家公认的: 北京严重缺水，圆明园也不例外严重缺水。圆明园公园管理处认为圆明园湖底渗漏严重，所以采用了目前的铺设防渗膜的工程措施。目前的防渗工程，采用防渗膜，膜上再添加0.5到1.5米的覆土，用来栽种水生植物，侧防渗则是用水泥石料完成的。
湖底防渗这个概念本身不应该有错，关键是铺设防渗膜是不是适合圆明园这个遗址公园，采用的防渗措施是不是最佳方案，会不会对当地的生态系统造成影响，是否和周边环境及园林生态景观协调，是否能永久解决渗漏问题。
如果按照目前的方案实施，铺设防渗膜后，不利影响是显然的，许多专家也都表述过：例如防渗膜在水域环境中的老化碎裂，给湿地土壤带来无法清除的塑料污染。还有专家认为目前的防渗膜埋在湖底的泥土中甚至将危害湿地植物的根系发育，从而使植物生长不良，这对水质净化极其不利。铺设
防渗膜后地表水与地下水的交换会受到限制或基本隔绝，防渗膜就阻断了对地下水的补充。将来如果地下水位上升，地下水的压力将会把膜从土层中推举出来。这些都是可能出现的情况，这些隐患当然会引起公众的担心。
当我在媒体中了解到圆明园防渗工程问题时，第一反应就是我们应该用地球赋予我们的天然材料----粘土。经过近期仔细查找专业文献以及和同行们的研究讨论，我的想法得到了中国及其他国家一些水土界面专家的认同。
我认为圆明园遗址公园湖底防渗工程，不仅需要科学防渗，更应该遵循自然规律，做到与自然和谐！如果我们采用粘性较强的土壤作为防渗材料，上面所提到的问题大都可以避免。具体的想法比较简单，根据需要的水分传导度选择适当粘性的土壤，并且根据需要的水分传导度对粘土层进行压实处理，粘土层上再添加1米左右的砂壤性土壤，供水生植物生长。
众所周知粘土的主要特质是:
1、保持水分能力极强
2、既能吸收也可释放水分
3、能吸收和释放养分。北京周边粘性较强的土壤不难找寻。商业用蒙脱土也可以考虑。
我觉得这样的系统可以达到一举多得的效果：
粘土层可以大幅度降低渗漏，而不是完全停止渗漏，能保证适当渗漏率，所以不影响湖水与地下水的双向调节，不使湖水变成死水，实际上渗漏率可以人为制定，需要多少就是多少。如果将来地下水上升，地下水上升是一个比较慢的过程，地下水可以透过粘土层，进入湖泊，这样并没有阻断地下水的供给。这个解决方案可以说是永久性的，不会出现防渗膜破裂给环境带来的不利因素。
同时粘土对水质净化也有重要作用，特别是粘土可以不断吸附水体中的无机磷化物，从而避免湖泊的富氧化过程，避免有毒性的藻类生长。
这样的系统不违背文物保护原则，不影响历史园林的保护，有利于当地的生态系统恢复，与周围园林景观自然和谐。这样的系统有利于湿地植物根系发育，有利于植物生长。
粘土系统最吸引人的地方应该是造价低，粘土是大自然赋予我们的的天然的物质，随处可取！我相信北京附近一定有粘性强的土壤。在国外，市场上应该有商用粘土供应，既我们土木工程专家所熟悉的蒙脱土。
粘土系统还有个优势，粘土可以直接注入，不需要将水体全部放干，挖地三尺，尤其是侧渗很容易用这种方法控制。粘土可以形成纵向的横向的防渗屏障。圆明园湖泊也不过数米深而已，技术上不应该有难度。我在这引用一段文章：“Hydroinsulation Clay Barriers offer a low preure polymineral clay injection system which is very effective in creating vertical and horizontal hydraulic barriers at several hundred metres depth on problematic sites”。这句话时说“粘土防渗屏障技术”是指可以将多元素粘土直接注入几百米深的土壤层形成纵向或者横向的有
效防渗漏屏障的技术。
使用粘土防渗，既有科学依据，还有实践证明，可操作性强！造价低！与自然和谐！
渗漏问题不是中国独有的，许多国家和地区都有类似问题，大到一个湖泊，小到一口水井，都得考虑渗漏问题，我们为什麽不借鉴他人的经验，从而更好的维护我国的生态环境呢？国外使用粘土防渗漏很普及，不仅有很多专业书籍介绍此类防渗措施，还有国外专门从事湖泊池塘建设的商业化土木工程公司所推崇的网站，例如：http://www.daodoc.com/。在这里，我要指出的是：目前，粘土系统在防止污染物渗漏方面用的比较多一些，这样的例子很多。
渗漏问题是现代才有的吗？在我们还没有塑料膜之前，我们的前辈是用什么防止渗漏？采用粘土层防渗古人早有用过，在中国农村，尤其是湖北，四川，重庆，贵州等边远山区农村的水井就是靠粘土层保持水分的。
目前的防渗工程是从工程角度出发，我个人认为缺乏深入科学研究，缺乏数据，缺乏科学依据。在许多国家，一个像这样具有深远影响的工程，需要较多的研究、论证和数据来支持。
从学术角度来讲，湖底渗漏是可以测定的，可以量化的，可以跟踪的。我们在做决策之前，应该了解渗漏速率是多少，相对蒸发蒸腾，有多少是渗漏等等。另外，湖底渗漏是可以模拟的，这样的三维计算机模型已经存在，我辅导过的博士就做过水土界面物质交换的研究。只需要根据圆明园公园湖泊的实际几何参数，这个地区的水文参数，就可以模拟渗漏速率。至少可以帮助我们了解圆明园湖泊系统，帮助我们制定防渗方案。
在报上看到国家环保总局召开了圆明园防渗工程听证会，据说是北京最大的听证会，有70多人参加，以环保、文物、建筑、规划、水利等方面的专家为主。据说是为了确保各个层面人员的平衡。我不知道有没有水土界面的专家，土壤专家，以及湖泊渗漏监测模拟专家。北京就有很多世界级的此类专家，圆明园附近有着中国著名的农业大学，清华也有许许多多的土木专家，这些著
名的学府几乎都和圆明园接壤。
生活在科技创新时代，科技发展促进了人类社会进步, 给我们的生活带来了许多便利。伴随着科技发展的同时，我们的空间被科技的衍生物以前所未有的速度所侵染。面对许许多多的选择，我们只有在做好充分的研究，考证和实践证明的基础上才能做出适宜的决策，才能维护好人类与自然的微妙的和谐关系。
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