河道防洪与生态修复策略

河道防洪与生态修复策略

孙志勇1、2华成普1、2

1.湖北金浪勘察设计有限公司 ，湖北 武汉 430070

2.湖北省水利水电科技情报中心，湖北 武汉 430070

摘要：本次研究以陈家河为例，分析了河道防洪与生态修复的特点、存在的问题以及优化对策。从技术、战略和管理层面探讨了河道防洪与生态修复的相互作用特点，强调了在防洪措施中融入生态保护的重要性。对河道防洪与生态修复的技术特点进行了详细分析，指出新型材料和技术在减少对生态系统影响方面的应用。对河道防洪与生态修复的时空特点进行了探讨，强调了因地制宜和长期监测的重要性。

关键词：河道防洪、生态修复、优化对策、水污染治理、水生态修复。

引言

随着城市化进程的加快，河道防洪与生态修复问题日益凸显。河道不仅是城市的生命线，也是城市生态环境的重要组成部分。然而，长期以来，河道防洪与生态修复往往被分割开来，忽视了两者之间的相互作用。这种分割不仅影响了河道的防洪能力，也破坏了河道的生态环境。因此，研究河道防洪与生态修复的特点、存在的问题以及优化对策具有重要意义。

一、河道防洪与生态修复的特点

（一）河道防洪与生态修复的相互作用特点

河道防洪与生态修复的相互作用特点体现在多个维度上。在技术层面上，防洪措施如堤坝建设、河道疏浚等，往往会对河流生态系统产生负面影响，如改变水流形态、减少生物多样性等。因此，在实施防洪工程时，需要充分考虑生态保护的要求，采用生态友好型的技术，以减轻对生态系统的破坏。在战略层面上，河道防洪与生态修复的目标存在一致性，即保障水资源的安全和生态系统的健康[1]。通过生态修复措施，如恢复河岸植被、构建人工湿地等，不仅可以提高河道的自然防洪能力，还可以增强生态系统的稳定性和韧性。因此，河道防洪与生态修复应当相互促进、相互支持，形成合力，以实现可持续发展的目标。此外，在管理层面上，河道防洪与生态修复需要跨部门、跨领域的合作，涉及水利、环保、城市规划等多个领域[2]。

（二）河道防洪与生态修复的技术特点

河道防洪与生态修复的技术特点呈现出多样性和复杂性的特点。在河道防洪技术方面，传统的堤防、护岸和疏浚等方法在防洪安全方面发挥了重要作用，但这些方法往往对河流生态系统产生负面影响。随着科技的发展，现代河道防洪技术逐渐向生态友好型、智能化的方向发展。例如，绿色堤防、生态护岸等新型材料和技术在防洪工程中得到广泛应用，旨在减少对河流生态系统的影响。在生态修复技术方面，河道生态修复技术包括植物修复、湿地构建、水质改善等多种方法。这些技术注重利用自然力量和生态系统的自净能力，通过恢复和增强河流生态功能，提高河道的自然防洪能力。

（三）河道防洪与生态修复的时空特点

河道防洪与生态修复的时空特点表现为显著的区域性和动态性。在空间上，不同地区的河道因其自然地理条件、气候特征以及人类活动的影响，面临着不同的防洪和生态修复挑战[3]。例如，山区河流可能更注重防止泥石流灾害，而平原河流则可能更关注洪涝控制和生态退化问题。因此，河道防洪与生态修复的策略和措施需要根据地域特点进行定制化设计，以实现最佳效果。在时间上，河道防洪与生态修复的需求和效果呈现出明显的季节性和长期性。季节性的洪水周期和生态系统变化要求防洪和修复工作能够适应不同季节的挑战，而长期性的生态恢复则需要持续的投入和监测，以确保河道的健康和可持续性。

二、河道防洪与生态修复存在的问题

（一）防洪安全问题

以陈家河为例，河道整体状况欠佳未进行过系统治理。河道内存在大量阻碍行洪的障碍物，河道岸坡大多未进行护砌。这种情况下，一旦遭遇洪水，河道将无法有效排水，易造成河道堵塞和洪水泛滥。河道两岸的公路和农田受到洪水威胁。由于河道两岸公路农田未进行防洪措施，一旦洪水来袭，将直接影响交通和农业产出，对当地经济和社会稳定造成严重的影响。河道防洪排涝保障能力不足。目前，陈家河河道防洪排涝能力无法满足实际需求，一旦发生洪水，河道防洪排涝能力将不足以应对洪水带来的压力，导致洪水泛滥。河道防洪整治措施相对简单，主要以“防冲不防淹”为设计原则。这种设计原则虽然考虑了河道的实际情况，但可能无法完全满足防洪安全需求，尤其是在极端洪水情况下，可能存在一定的安全隐患。

（二）水生态问题

以陈家河为例，室内通过对流域现场踏勘、调查，陈家河各河段生态现状情况如下：

（1）河道起点堰塘段（K3+028~K2+608）

图1起点堰塘段（K3+028~K2+608）河道走向

陈家河上游起自安家塝。河道起点处安家塝堰塘为黑虎山社区堰塘，属小微水体，现状塘内水深较浅，塘底四周存在大面积裸露；塘内水体透明度较低，周边有挺水植物分布；现状岸线大多未整治，树木杂草丛生，整体生态性较差。河道起点段局部为涵管，从现状道路下穿过；下游均为明渠，现状河道主要来自山坡汇水和少量居民生活污水排入，流量较小。

（2）堰塘至港窑路快速路段（K2+608~K1+968）

本段河道两岸主要为柑橘地，河道基本为自然形态，宽度约2~3m，两岸为自然岸坡，植物茂密，河道较深、岸坡较陡。柑橘田间积水通过沟渠排入河道，农田面源污染较大。

（3）港窑路快速路至终点段（K1+968~K0+000）

河道下穿港窑路快速路段（K2+078~K1+920）现状河道已完全硬化，两岸为浆砌石挡墙护岸，河底被已建筑垃圾铺满，河道生态性较差。

港窑路快速路下游堰塘现状水深较深，水体透明度不高，塘内分布有较多挺水植物及浮叶植物；堰塘临道路侧护岸已硬化，靠近山侧岸顶种植有玉米等农作物。河道下游段除局部已建挡墙护岸外（K1+244~K1+121、K0+388~K0+238），其余河段均为自然状态，河道内杂草植物较密，水深较浅。

由此可见，陈家河的水生态问题主要体现在河道起点段未进行系统治理，整体生态性较差；河道中游段基本保持自然状态，植被覆盖较好，但农田面源污染较大；河道下游段部分河段已硬化，生态性较差，水体感官较差。这些问题对水生态系统的保护和修复提出了严峻的挑战，需要采取有效的措施进行综合治理，以改善河道的水生态环境。

（三）水质问题

以陈家河为例，为充分掌握陈家河流域水质状况，为河道水环境治理提供支撑，我公司委托湖北千里目检测技术有限公司对陈家河流域内6个点位进行了水质监测，检测点位分布见图13，水质检测结果见表1。

以上各采样点，CJH01、CJH04、CJH06位于河道，CJH02、CJH03、CJH05位于鱼塘和堰塘。

表1水质检测结果

根据水质检测结果，CJH01、CJH04、CJH06水质基本达到地表水IV类；CJH02、CJH03、CJH05水质现状为劣V类和V类。

首先，河道起点段水质较差。现状塘内水深较浅，塘底四周存在大面积裸露，水体透明度较低，周边有挺水植物分布，但整体生态性较差。这表明河道起点段的水质受到了一定程度的影响，水生态系统未能得到有效保护和修复。其次，河道中游段水质受到农田面源污染的影响。河道两岸主要为柑橘地，河道基本为自然形态，宽度约2~3m，两岸为自然岸坡，植物茂密。然而，由于农田面源污染的影响，河道水体受到了一定的污染，对水质造成了不利影响。最后，河道下游段部分河段水质较差。河道下穿港窑路快速路段（K2+078~K1+920）现状河道已完全硬化，两岸为浆砌石挡墙护岸，河底被已建筑垃圾铺满，河道生态性较差。同时，港窑路快速路下游堰塘现状水深较深，水体透明度不高，塘内分布有较多挺水植物及浮叶植物，但水体感官较差。这表明河道下游段的水质受到了严重破坏，水质较差。由此可见陈家河的水质问题主要体现在河道起点段水质较差；河道中游段水质受到农田面源污染的影响；河道下游段部分河段水质较差。这些问题对水质的改善提出了严峻的挑战，需要采取有效的措施进行综合治理，以提高河道的水质。

三、优化对策

（一）河道整治

陈家河作为宜昌市西陵区的重要水系，其整治策略需要综合考虑河势调整、护岸改造、拆除阻水建筑物、新建溢流堰、改建桥涵、清淤疏浚、防洪设计、生态修复以及生态保护等多个方面[4]。首先，应加强河道综合治理，对河道内阻碍行洪的障碍物进行清除，对河道岸坡进行加固和护砌，提高河道的排水能力。这可以通过定期清理河道内的杂草、树木和其他杂物，以确保河道畅通无阻。同时，对河道岸坡进行加固和护砌，以防止洪水冲刷和岸坡坍塌。其次，应加强河道两岸公路和农田的防洪措施，如修建防洪堤、设置排水系统等，以减少洪水对交通和农业的影响。这可以通过在河道两岸修建防洪堤，以防止洪水泛滥。同时，设置排水系统，以减少洪水对农田的影响，并保护农田免受洪水侵害。再次，应提高河道防洪排涝保障能力，如增设排水泵站、扩建河道等，以应对极端洪水情况下的防洪需求。这可以通过增设排水泵站，以提高河道的防洪排涝能力。同时，扩建河道，以增加河道的行洪断面，提高河道的防洪能力。最后，应优化河道防洪整治设计，充分考虑洪水带来的压力，采取更为合理的防洪设计原则，确保河道防洪安全。这可以通过优化河道防洪整治设计，采用更为合理的防洪设计原则，以确保河道防洪安全。同时，考虑洪水带来的压力，采取更为合理的防洪设计原则，以确保河道防洪安全。

（二）水污染治理

在陈家河治理工程中，水污染治理是至关重要的组成部分。该工程针对不同类型的污染源，采用了多元化的治理策略。应加强鱼塘养殖尾水处理。本工程治理范围内鱼塘养殖规模不大，鱼塘养殖尾水大多就近排入鱼塘周围沟渠内，部分汇入河道。根据鱼塘养殖尾水特点，本工程设计工艺采用“旁路人工湿地塘”工艺进行处理。鱼塘养殖尾水通过现状沟渠汇集后进入河道，经溢流堰拦蓄后进入旁路人工湿地塘内，湿地塘处理后经溢流堰进入下游河道。汛期洪水直接通过溢流堰进入下游。应加强农业面源污染治理。陈家河周边作物以橘园种植为主，地表径流污染物多为农药化肥残留物，随径流汇集至河道内。为削减农业面源污染负荷，降低面源污染对河道水质的影响，结合海绵城市建设理念，通过“渗、滞、蓄、净、用、排”理念，构建有“自然蓄存、自然渗透、自然净化”功能拦截地表径流、调蓄设施，有效拦截污染物进入河道。应加强农村生活污水收集。陈家河河道现状无市政污水排口，沿线分布有村民私自排入河道的生活污水排口，中游段现状大棚区域也存在入河的生活污水排口。根据污水量预测结果，并考虑远期发展，管网按总污水量62.5m3/d进行设计，总变化系数Kz=2.5。污水管网主干管按62.5m3/d规模设计。应加强河道水生态修复。水生态修复技术核心是水生植物群落的构建。操作时要考虑两方面的因素：一是水深、流速、透明度、悬浮物、光、底质和波浪等因素对植物的生长和分布的影响；二是景观方面的因素，即园林植物配置方法的要求。。

（三）水生态修复

在河道治理工程中，水生态修复是核心组成部分，旨在恢复和提升河道的水生生态环境。构建水生植物群落，恢复河道的生态功能。选择适合本地条件的水生植物，如沉水植物、挺水植物和浮叶植物，根据不同河段的特点进行合理配置，以提高水体自净能力，恢复河道生态系统的稳定性。恢复河岸植被，设置滨水绿化带，保护河岸稳定，防止水土流失。通过种植耐水湿植物和护岸植物，恢复河岸植被，同时设置滨水绿化带，可以保护河岸稳定，防止水土流失，提高河道生态环境质量。定期对河道进行清淤疏浚，清除河道内的污染物和沉积物。定期对河道进行清淤疏浚，可以清除河道内的污染物和沉积物，改善河道水质，恢复河道生态系统的稳定性。加强河道监测和管理，及时发现并解决污染问题。加强河道监测和管理，可以及时发现并解决污染问题，保障河道生态环境的持续改善。各区域沉水植物群落恢复面积见下表：

表2沉水植物群落构建面积

总 结

本次研究以陈家河为例，分析了河道防洪与生态修复的特点、存在的问题以及优化对策。首先，从技术、战略和管理层面探讨了河道防洪与生态修复的相互作用特点，强调了在防洪措施中融入生态保护的重要性。其次，对河道防洪与生态修复的技术特点进行了详细分析，指出新型材料和技术在减少对生态系统影响方面的应用。再次，对河道防洪与生态修复的时空特点进行了探讨，强调了因地制宜和长期监测的重要性。在分析了陈家河的防洪安全、水生态和水质问题后，本文提出了针对性的优化对策。针对河道整治，提出了加强综合治理、防洪措施和防洪设计优化等建议。在水污染治理方面，提出了加强鱼塘养殖尾水处理、农业面源污染治理和农村生活污水收集等措施。在水生态修复方面，强调了构建水生植物群落、恢复河岸植被和加强河道监测和管理的重要性。通过本文的分析，我们可以看到河道防洪与生态修复是一个复杂的系统工程，需要综合考虑技术、战略和管理的各个方面。只有通过综合施策，才能实现河道防洪与生态保护的双重目标，实现可持续发展。

参考文献

[1] 马宇.山区河道防洪与生态修复综合治理方案探讨[J].中国水运, 2023(10):90-93.

[2] 施安康.村级河道水生态修复策略与技术措施研究——以闵行区浦锦街道为例[J].城市道桥与防洪, 2021, 000(006):171-174,178.

[3] 刘倩,白钰.山区乡村段河流生态系统修复策略研究[J].河南水利与南水北调, 2023, 52(7):9-11.

[4] 韩晓莉,宋功明.延安城市河道景观生境修复模式研究[J].建筑与文化, 2022(11):230-232.

[5] 施安康.村级河道水生态修复策略与技术措施研究——以闵行区浦锦街道为例[J].城市道桥与防洪, 2021(6):6.