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摘要:在推动城镇发展进程中河流作为环境载体和基础资源,其生态环境、水文特性、物理结构受人类活动的影响较为显著。经济的发展和城镇化建设的推进,使得人们对河道景观、文化及生态自然的要求不断提升,水环境综合整治成为改善河流水生态系统和新农村建设的有效方法。本文对城镇河道生态治理技术进行研究。
关键词:河流系统;生态保护;工程措施
一、城镇河道综合整治原则
1)安全性原则。供水输水、防洪排涝等为河流治理的最基本功能,其次考虑人类活动、生态景观及环境保护等需求。
2)生态性原则。生态性是指整治工程以保证河流的良性循环为条件,从而满足各类水生动植物和生态环境的需求。为实现河流的持续健康发展应最大限度的保留原有的生物群落,通过提高河流的自净能力和维持水系统的良性循环为水生动植物创造适宜的生长环境。
3)自然性原则。以维持自然性为基本原则的河流治理不仅有助于促进水系统的动态平衡,而且有利于减少对资源的占有,提高水环境质量及其自净能力,这对于改善河道的防洪能力和沿河城镇的宜居环境极其重要。综合考虑河流水文、地形地貌、自然环境及当地的经济特性,通过对水土资源的合理利用和维持生态环境的持续发展,为城市发展和当地居民创造良好的空间环境。
4)地域性原则。不同区域的河道走势、水文地质、地貌特征等存在特殊性和差异性,这就要求人们在河道综合治理中要因地制宜的选取合适的措施,不能完全照抄照搬其他河道的治理方法。如,针对穿越城镇区河流的整治,应考虑人们对亲近、回归自然的需求注重河道的景观功能,将河道景观和水利工程有效结合打造滨水宜居城市。
二、城镇河道生态治理措施
1、生态护坡
生态需求与防洪安全为河道治理工程存在的主要矛盾,而生态护坡模式在创造良好生境条件和满足自然生态需求的同时,还可在一定程度上提高岸坡的防冲抗洪能力。因此,在解决河道问题时生态护坡为目前最为有效的方法。生态护坡技术是一种涉及生物科学、水力学、生态学及水土保持学等多门学科,通过将土地保护、景观设计、城镇发展、生态建设与河道治理有机结合,发挥植物、植物与工程相结合的自我修复功能,从而提升河道边坡的抗滑稳定、抗冲刷以及自修复能力,逐步实现人类活动、经济社会、自然生态、水资源与河道的和谐发展,减少河流洪患,有效开发水资源,改善小流域气候和生态环境的目标。因此,生态护坡工程属于一个涉及微生物、动物与植物的完整体系。然而,在生态护坡治理中国内研究往往只考虑了植物作用,而对边坡生态系统中微生物及动物的作用考虑较少,并没有在真正意义上实现完整的生态护坡建设。因此,在工程实践中建设覆盖动植物、微生物功能的系统性工程,依据先进的护坡技术完善生态治理设计为今后研究的重点。当前,国内最为常用的生态护坡技术及其形式,河道生态护坡技术及其适用范围见表1。
表1 河道生态护坡技术及其适用范围
2、水质修复治理
污水源拦截、源活水治理、污水治理以及河床清淤等为较为常见的治理方法,同时为提高河道的自净能力还要考虑植物措施。综合性污水治理系统工程的关键是加强截污工程建设力度,从截污和污染源治理入手加大对污水的处理及排放控制力度,提倡清洁生产和水资源保护。根据水质相关要求利用河流生态技术,进一步美化环境维持水生态系统循环。在水利工程河道综合整治项目中引入环境保护中的生物修复技术,这是受污染河道尤其是城镇河流治理的有效方法。由于运行成本低、节约工程造价和处理效果好等优点,生物修复技术还可结合人文景观一体化设计,改善河道周边环境满足沿河居民的休闲娱乐场所要求,因此在工程实践中该技术的发展前景广阔且应用价值高。水环境生物修复技术作用机理,见表2。
表2 水环境生物修复技术作用机理
3、河道景观工程
生态型河道整治的关键是对景观工程的设计实施,根据建设内容和施工要求可分为水域覆盖区域内和水域沿岸的景观设计。在横纵、水平方向上对河道治理,将将景观设计与提高防洪标准相结合为景观建设的主要目标,环境保护与河道清淤相结合改善当地人居环境,从而创造景美、滩绿、流畅、水清的水环境。河道景观工程应满足的条件如下:
1)恢复河道平面。在平面设计过程中以往较常用的措施有清淤疏浚、加固堤岸、裁弯取直等,这些措施的护岸结构比较坚硬且断面形式单一,主要考虑了工程形象、河流冲刷及行洪速度等因素,虽然可为沿河乡村和城市建设提供相对安全的发展空间与生活环境,但也可降低了土壤抗侵蚀能力和河流水质,从而引发一系列的环境问题。所以,在达到河流防洪断面标准的基础上要改变传统的方法,因地制宜的选择合适的平面;另外,尽量选用有利于防洪蓄水的结构,这有助于河流生态系统和自然景观的保护。
2)恢复河道断面。生态设计是指任何能够与自然生态相协调的设计方案,应全面考虑河道生态景观与防洪排涝功能选择河道断面恢复形式,通过对河道断面的不断优化实现河流综合体系的最优化设计。河道治理中的一个岛屿、山丘、林地或草地等均可作为自然生态系统,为最大限度的保持断面的自然形状可选取不同组合形式的措施。当前,双层、复式、梯形和矩形为应用最为广泛且技术较为常熟的断面形式。典型的城镇河道断面形式及其适用范围,见表3。
表3 典型的城镇河道断面形式及其适用范围
3)生态河堤。未来现代化河流的发展主要是针对生态河堤的设计,这是一种融合了美学、生态学、生物学、环境科学及水利工程的现代化技术。生态河堤是以保护生态和提供良好的动植物生存环境为基本条件,在满足堤防耐久性、安全性和强度要求的基础上,改造成生物与水体、土体与水体相互涵养的堤防,依据生态效果创建适合生长的防自然环境。生态河堤不仅可改善人们的生活质量和生态环境,改善河流土壤、水体与周边大气的质量状况,而且可发挥涵水保土的功能。沿岸景点发挥着显著的生态与社会效益,对于改善小流域气候和生态环境,拓展城市发展空间以及促进城镇生态建设等发挥着重要作用。
4)滨岸植被缓冲带。实践表明,在改善河道水质、截流陆域面源污染物等方面宾岸缓冲带具有显著的效应,缓冲带属于连接河流与陆地之间的重要媒介。从美学角度来讲,河流治理应最大限度的追求自然美,尽可能的保持岸线的纯自然型和营造自然景观,从而实现岸绿、景美、水清的近自然感觉。在河道治理中引入植被缓冲带发挥着重要作用,主要体现在:①提供必要的水环境容量供水生动物和鸟类的生存发展,由此提高河流的生机和自然活力,增强各河段的景观个性、地方特色及其水环境吸引力;②提高河流稳定性,减缓洪峰和降低人类活动影响,拦截和过滤污染物减轻对河流水体的污染作用;③促进氮的反硝化作用。城镇的工业规模较大且人口相对密集,工业与生活垃圾生产量较大,若无法及时有效的处理这些垃圾将会在降雨径流作用下汇入地下或地表河流,产生新的非点源污染并进一步降低水环境质量。沿江栽植大面积的绿化不仅有利于降低水体环境受土壤污染的影响,且对于提高河流的渗滤净化具有重要作用。
结束语
河道治理涉及到水环境、人文景观和生态护坡等工程,应综合考虑不同地区的具体情况,统筹规划选取合适的生态治理方案;城镇河道建设不仅要综合考虑自然环境、建筑艺术、园林等技术,还要发挥水利工程的防洪、供水及灌溉基本功能,充分发挥河流的生态服务和综合功能,从而形成一条景美、滩绿、流畅、水清的绿色生态长廊。
参考文献
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[2]李强.关于生态水利在河道治理中的应用探讨[J].水土保持应用技术,2014(06):30-31.