关于河道治理及生态修复的研究

(整期优先)网络出版时间:2018-01-11
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关于河道治理及生态修复的研究

庞云国

商河县水务局山东省济南市251600

摘要:随着社会的发展和人类对河流开发力度的增大,河流的管理问题面临着多方面的挑战。一方面河流要发挥防洪、供水、灌溉、发电、航运、旅游等传统水利功能,另一方面要兼顾河流生态系统健康和可持续性的需求,实现水利功能和生态修复功能的统一,并在开发利用水资源与保护河流生态系统之间寻求相对平衡。河道治理还要从生态、经济、人文、社会效益等多方面来考虑,既要恢复自然河道的功能,又要满足人类依赖生存的要求。本文就河道治理及生态修复原则和策略进行研究。

关键词:河道治理;生态修复;策略

1河道治理存在的问题

1.1河道水文、水势失衡

受资金、认识水平等因素的影响,城市河道治理中最常见的是河流被规整化或渠化、硬化,这在某种程度上满足了城市河道防洪排涝、引水、灌溉等需求,但使得河流的水文连接度下降,水流连通性减弱,河床特征严重改变,河床纵坡降大大增加,河流的调蓄能力和河势稳定性减弱;与此同时,硬化面积的增加致使地表径流模式发生改变,水陆连通通道和地下水的调运补给通道被阻断。

1.2削弱河流自净能力、加剧水体污染

河道作为河流的主体,是汇集和接纳地表和地下径流的场所及连通陆域和水域的通道,是河流生态系统横向结构的重要组成部分。随着河道渠化、硬化及岸边带土地利用方式的改变,地表不透水下垫面增加,导致地表径流系数变大,汇流时间变短,使得大气干湿沉降、初期雨水径流等污染源及未达标排放的污染物进入城市河道后,河道生态系统能量流动能力降低、水体自净能力下降,河道水体污染加剧、水质进一步恶化。

1.3破坏生态系统平衡和生物多样性

河道的硬化断面阻断了河道和生态系统其他成员之间的沟通和交流,河流以物理、化学、生物等方式参与生态系统运动的功能丧失,河道局部单纯过水,导致河流所在区域的局部生态系统平衡破坏;不合自然规律的河道渠化、硬化治理,不可避免的引起了河流水文形态、水势和水质以及生物栖息环境的变化,降低了河道生境的异质性、导致河流生物多样性与复杂性降低,一些对河流生态环境依赖和质量要求很高的生物面临迁徙、死亡,甚至是灭亡的危险。

2河道治理原则

2.1平原河道治理原则

治理平原河道,要求既满足河道体系的防护标准,又利于河道系统恢复生态平衡。所以应根据岸坡稳定、正常行洪、表面异质、材质自然、内外透水、成本经济等原则进行。目的是在满足人类需求的同时,还要使工程结构对河流的生态系统冲击最小化,不仅对水流的流量、流速、冲淤平衡、环境外观等影响最小,而且要创造动物栖息及植物生长所需要的多样性空间。治理原则为宜宽则宽、宜弯则弯、宽窄交替、深潭与浅滩交错、急流缓流并存的多自然型河道。

2.2山区河道治理原则

山区河道治理中,要统筹上下游及整个流域相互关系,因地制宜,综合治理,并遵循自然规律,尽量发挥天然河道功能。所以在规划治理中,一方面在流域内采取水土保持措施,退耕还林,封山育林,拦截地面径流,减少泥沙进入河道。另一方面进行河道整治,采取上堵下排,修建堤防、护岸工程。上堵就是在河道上游修建一定的拦挡坝、沉沙库,拦截泥沙;下排就是疏导河道,清除阻水障碍,使河道畅通。其次在关键河段修建堤防护岸工程,约束水流,保护岸坡。堤身结构和型式应尽量采用当地的建筑材料。由于山区河流水土流失严重,推移质多,大部分河道内都有充足的卵石材料,可采用大块鹅卵石堆砌、干砌块石等护岸方式,使河道趋于自然形态。还应注意河道的生态平衡问题,充分遵循自然规律,不宜过多改变河道自然特性,尽量保护天然河道的作用。

2.3城镇河道治理原则

(1)能为各种生物创造适宜的生存环境,是生物多样性的景观基础;(2)能减低河水流速,蓄洪涵水,消弱洪水破坏力;(3)尽显自然之美,为人类提供富有诗情画意的感知和想象空间。(4)与周边环境相融合。在河流景观设计中,应根据河流所处位置的特性来构造方案,切忌生搬硬套。河流景观单独靠河流是无法成立的,与河流同时被眺望到的岸边的房屋和树林、远处的山峦和水边嬉戏的儿童等等,所有的一切融合在一起构成河流的景观。

3河道治理及生态修复策略

3.1河床断面的修复

在河道治理的基础上对河流生态进行修复的过程中,应当对河床断面进行有效的修复,拆除河床上旧有的硬质材料,结合河床断面的实际情况,采取埋石或设置鱼巢等方式,建设生态型的护岸。对河道的径流进行等级排序,在此基础上对河道进行拓宽。由于河水在通过河道时的频率不一致,因此应当依据河水通过时的频率高低对河床进行改造,并进行合理的护坡设置。在河床断面的修复过程中,可以在河床裸露的部位种植草木,为生物提供科学化的栖息环境,并切实提高河流的防洪能力,促进生态的平衡发展。

3.2岸线形态修复

河流岸线形态多样性是维持河流生物群落多样性的基础,而生物群落多样性是河流生态系统健康的保障。对城市河道现有天然段除了尽可能保持其原有的宽度和自然状态外,对城市人工河道形态的修复方法主要有:①尽可能恢复河流的纵向连续性和横向连通性。拆除废旧拦河坝、堰,将直立的跌水(用于控制河床降低)改为缓坡,设置辅助水道,并在落差大的断面(如水坝)设置专门的各种类型鱼道。②尽可能保持河流纵向和横向流态的多样性。修复河流蜿蜒性,在河床上创建深潭-浅滩序列,重现水流的多样性。③构建包括主河槽和洪泛区在内的多样性断面形态,以扩大河道的泄洪和调蓄能力。通过降低滩地的高程,修改堤线,撤去河岸护坡,给河流更多的空间。④选择适宜的河道治理方案。在河道治导线的选择上,应考虑重要栖息地、有大型深潭的弯道、河畔林的保护及濒临灭绝物种的移植等;滩地高程的确定,应考虑其灌水频率及水深;河床坡降的选择,要考虑其对河流冲淤的影响;河道渠化治理应根据河势,因势利导规划治导线,尽可能保留天然河道自然弯曲的轮廓,不宜盲目裁弯取直。

3.3河流水质的修复

生态浮床技术、河道曝气技术、外流引水稀释冲刷技术及底泥疏浚等都是目前水质修复的常用方法,生态浮床技术主要是利用水生植物进行河水水质的修复,即通过水生植物及其他物种的关系,提高人工生态系统的作用,以达到降低河流污染的目的。河道曝气的主要作用是河流水质实现自我净化的能力,即通过加速复氧过程,提高河流生物的活性。外流引水稀释冲刷技术,主要是通过引入外流,降低河流的污染负荷,但通过外流引水的方式,会导致河流本身水质受到影响。底泥疏浚的主要作用是清除河流底部的毒害物质。在城市的发展中,工业废水和生活废水对水资源污染效果比较严重,因此在进行河流水质的修复时,还要进行各类废水的控制,避免因为废水过多,污染过于严重,而导致河流水质修复无法产生作用。

4结语:

河流是人类生命之源,在灌溉、发电、防洪抗涝等方面也发挥着巨大的作用,人类通过科学技术使用河流资源,不仅获得了巨大的收益,也带来了河流生态系统的破坏。河流被污染,阻碍城市的进程,人类的生存质量也将大大下降,所以河流生态修复势在必行。河流生态系统的修复必须通过艰辛的探索及实践才能完成,需要科学合理规划、加强管理、强化各项治理方案和技术,推进城市污水处理效率,加大科学技术的应用。只有这样,才能美化生态环境、实现河道水环境保护。

参考文献:

[1]基于水生态修复技术在河道治理中的应用与探索[J].陆体星.农家参谋.2017(15)

[2]河道治理的不足及完善策略[J].蔡旭阳,许灿章.河南科技.2017(03)

[3]水利河道治理与环境生态存在的关联性解析[J].张进鹏.农业科技与信息.2017(14)