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河道的生态治理样例十一篇

时间:2023-06-28 10:03:01

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河道的生态治理

篇1

关键词:

生态材料;河道生态工程;治理应用

水是生命之源,人们的生活与水紧密相关,无论是工业生产用水,还是居民饮用水,都体现了水资源在人们日常生活中的重要性。但是,我国的水资源分布极不均衡,每到夏秋季节,南方和北方会出现两种极端的情况,南方洪涝灾害严重,北方则经常发生旱灾。为了让南北方的水资源能够均衡利用,我国实施了“南水北调”工程。该工程既解决了南北方水资源不均衡的情况,又有利于防洪涝灾害;既解决了我国的河运问题,也解决了发电问题,同时也促进了国家经济的发展。但是,传统的水利工程建设在调配水源的过程中对河道产生了一系列的负面影响,而在人工修建水利工程的过程中,对河道的生态平衡产生了严重的破坏,使得河道水体的自我调节能力降低,这一现象受到社会的广泛关注。

1水利工程建设对河道治理方面的影响

1.1水利工程建设对河道水环境的影响

随着社会科学技术的发展,越来越多的新技术被应用在改善人们的生活中,水利工程建设就是其中的一项,主要运用高新技术改善我国南北水资源不均衡的情况,是借助原有的河道水源建立水利工程。但是,由于人工施工破坏了河道的生态环境,使得河道中的水温发生变化,影响鱼类和植被的生长,再加上水利工程沿线的水库比较多,因而影响了河道的水质,也影响了河道水环境。水利工程在施工建设过程中,向河道排放了大量的施工垃圾以及施工废水等,严重破坏了河道水源,对水生植物的生长环境造成严重的破坏。水利工程在实施的过程中,水库对河道水资源有一定的消耗作用,影响了河道的水流速度,减缓了河道水资源的更新,进而使得河道水质下降,河道水体的自净能力与自我调节能力降低,最终让河道环境失去平衡[1]。

1.2水利工程建设对河道周围环境的影响

由于水利工程在施工过程中产生了许多的施工垃圾,一部分排放到河道中,另一部分丢弃在水利工程旁边。众所周知,施工材料含有化学物质,所以,其对周围的植被资源有一定的影响,也破坏周围的生态平衡,不利于陆地生物的栖息生长。

2生态水利在河道治理工程建设中坚持的原则

2.1要提高河道生态环境空间的异质性原则

由于水利工程建设对河道的生态环境有一定的破坏性,降低了河道的自净能力,破坏了河道水生植被、水生生物的生长环境。为了提高河道生态环境的质量,改变河道水生植被等的生长环境,就要提高河道生态环境空间的异质性。此外,由于人们对河道生态的干预太多,使得河道逐渐向单一化发展,为了让河道重新向多元化发展,在水利工程建设过程中,人们要注重河道生态环境中生物的多样化,并对河道环境进行保护,为河道异质性打下良好的基础[2]。

2.2合理布局景观,坚持整体性原则

水源关系到人们的生存,因此,在水利工程建设中,一切的建设要以水利工程建设为核心,以可持续发展建设为前提,进而对水利工程进行合理规划。对于景观的尺度,应当设计得小一点,并与水利工程建设的设计保持整体性,将水利工程、河道的生态建设放在第一位。

2.3要坚持水利工程服务社会原则

我国建设水利工程的目的是解决我国的人民生活用水问题,并为国家经济的发展做出一定的贡献。除了我国大型的水利工程之外,还有很多小的水利工程项目。因此,在建设小的水利工程项目时,既要注重水利工程的生态建设,还要注重水利工程对社会的服务功能;一方面要解决用水不均衡问题,另一方面还要让水利工程调节洪涝灾害,并利用水资源进行发电,争取让水利工程在保持生态平衡的情况下能够最大限度地服务社会,从而体现水利工程的价值。

3生态水利在河道治理工程中的应用情况

在自然环境中,河道与周围环境构成一个统一的生态系统,河道自身也独立成为一个生态系统,在水利工程建设中,要让水利工程对洪涝灾害进行预防,并对河道的治理提出合理的规划,前提是坚持可持续发展原则。

3.1促进河道环境恢复自净能力

在水利工程建设过程中,提供生态水利工程的应用,主要确保河道水生动植物的多样性发展,促进水利工程的防洪防涝功能建设,并恢复河道的生态状况,促进河道恢复自净能力[3]。在水利工程建设过程中,首先要以保持河道的生态环境为主,为了让水利工程与河道的走向保持一致,保护河道,将河道的岸线形状以不规则的形式设计,让河道中冲刷的淤泥形成自然的河岸,对河道进行保护。在河道治理的过程中,要将河道与生态系统有机地结合起来,让它们形成一个生态环境体系,并促进整个生态环境体系的食物链发展,让食物链不断完善,才能提高河道生态环境系统的自净能力。

3.2建立生态河堤,促进河道生态治理工程

水利工程建设不仅关系着人们的用水问题,还与河道的生态环境紧密相连,因此在水利工程建设过程之前,工作人员要让专家对水利工程沿线的河岸进行勘察,然后对其分析,按照不同河段的情况对河堤进行合理改造,建设生态河堤。再对不同河道的形状、水流速度等因素进行测量,制定合理的河道空间。当然,在河堤生态建设中,还可以在河道两侧设置浅滩,扩大视觉效果[4]。建立稳定的河堤之后,就要关注河道生物的多样性,只有河道中的生物种类多了,河道的生态就能得到治理。在河堤施工之前,要对施工材料进行慎重选择,让护岸的材料与河堤周围的环境能够融合,减少护堤材料对周围环境的影响。

3.3运用新型的水工建筑物

在河道生态建设工程施工中,施工的材料要符合河道生态环境要求,就要保证施工材料的安全环保性。最常见的河堤有橡胶坝,它是一种新型的水工建筑物,它的结构简单,价格也比较低,而且还能够防洪,成本比较低,是小型河道治理工程的首选。

3.4水生植被的种植和水生动物的放养

在河道生态建设过程中,河道生态环境得到了保护,那么对于缺少的水生植被与动物种群而言,就要不断地自我修复,或者进行人工放养的方式让河道中的生物多样化。河道管理人员可以在河道内种植水生植物,如睡莲、海藻等,对水体中的有害物质进行吸收,进而增强河道水体的自净能力,并为河道水生生物提供良好、稳定的生存环境。管理人员还可以放养水生动物,比如各种鱼类的养殖,有利于消耗水中的微生物,阻断病菌的成长和传播。

4结语

在水利工程建设中,传统的水利工程在提高水资源利用率的同时,也促进了我国工业的发展。但是,传统的水利工程施工建设对河道产生了一定的污染,不利于河道生态环境的平衡发展。而新型的生态水利工程建设,不仅具备防洪功能,而且还有利于恢复河道的生态环境,通过河道生态环境的建设,有利于改善河道的水质,并通过人工放养的方式增加河道生物的多样化。

参考文献:

[1]王宏俊.生态材料在河道生态工程治理中的应用[J].人民长江,2013(S1):86-88.

[2]高建.生态水利在河道治理工程中的应用[J].黑龙江水利科技,2014(11):227-228.

篇2

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.244

1 河道治理存在的困难

我国非常注重对水资源的利用,并采取多种措施进行了河道整治,让河道为城市化进程发展发挥作用。但随着人为且不符合自然规律的干涉整治,河流生态系统遭受到乐氐钠苹担即河流出现污染、干涸等问题。因此为了使河道以正常的生态特征促进我国经济的发展,人类需要进行河流生态修复。河道属于自然生态系统中的重要组成部分,其本身具备自我生态修复的能力,然而人们常常采用人为治理的方式,对河道自我生态修复造成影响,致使河流生物逐渐迁徙,甚至死亡。人们在对河道进行整治时,会使河流、水质、植被等都产生影响,这些都是保障河流生态环境的因素,如果其受到影响,则河流生态环境则会受到破坏。

随着社会的发展,人们针对河道治理的措施越来越多,如采用各种技术和设施,使河流转向、断开、加深、拉直等,导致河道的形态被强行改变。河道形态的改变,会影响城市地下水的生态性,使城市供水出现问题。河道本身蜿蜒曲折,符合自然规律,但采用人为整治的方式,导致河道储蓄洪水能力遭受到破坏。人们采用混凝土进行改造,致使自然水体之间不能完成互动,增加洪水发生期间洪水的破坏力,同时也会增加泄洪难度。因此在进行河道治理和改造时,要考虑河道原本的形态,满足自然规律下河流本身的形态。

人为进行河道治理,势必会对自然生长的植物产生影响,很多植物会因为河道改造而逐渐死亡,对自然环境产生不良影响。如果城市主张发展旅游经济,被破坏后植物会影响城市的美感,导致其旅游经济受到影响。而且如果不针对河流和植物进行修复,则会导致城市自然环境越来越差。

2 河道治理的原则

如今人类的生产生活对自然环境的影响越来越大,且人类为了加大水资源的利用率,而采用人为整治的方式,强行对河道进行改造,致使河道生态系统受到严重的破坏。因此在进行河道治理时,不能够强行采用人为方式进行生态修复,而是需要满足自然规律和河流原本生态系统的情况下,适当地采用人为方式进行生态修复。如通过植物改造河岸的方式,进行河道的治理。河道治理工程比较复杂,且需要耗费较大的精力和较长的时间。我国应当注重对各个国家先进治理经验的学习,根据河道实际情况,制定详细的治理规划。除了考虑河道的特征外,还需要结合城市特征和发展规划,进行河道治理规划。在进行河道治理时,不能单单只考虑河道生态系统或城市经济发展,应当综合考虑所有的因素,保障各个因素的协调发展。人们之所以进行河道治理,是希望河道能够最大化满足人们的需求,因此在进行河流生态修复时,要考虑人类的需求。如果城市发展和生态环境出现矛盾,则需要着重考虑生态环境,避免生态环境恶化,影响城市的发展。但仍然需要注意,河道治理不仅仅是自然生态系统的一部分,也是城市规划发展的重要组成部分。

3 河流生态修复技术

3.1 河道形态的修复

人为进行河道修复主要是进行缓坡或低坡的改造,将已经难以发挥作用的拦河坝拆除。同时为了保障河流水体的流动性,需要建设通道,促使河流恢复生态流动的连续性。另外还可以通过建造和埋设沟壑的方式,确保水体流动性更加符合自然规律。为了使河道的泄洪能力得到提升,应当进行堤线和滩地高度的改造,使河流具有增多的流动空间。

3.2 河床断面的修复

人们在进行河床断面的修复时,主要是针对护岸和护坡进行改造。人们之前在进行河道改造时,会在河床上铺设硬质材料,不利于河流生态修复,因此需要将硬质材料拆除,并结合河道实际情况采用石头或鱼巢的方式,进行河床生态修复。另外,还可以根据河道的径流进行河道的拓宽,可以根据相应的分级方式,将河道径流分为多个不同的等级,随后径流级别进行改造。针对已经暴露时间较长的河床,可以通过种植植物的方式,保障河床的生态型建设。通过种植植物进行河床的改造,还可以增加河道的美观性,并对河流水质净化起到作用,符合城市发展规划和生态系统修复的要求。

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。

3.4 河流生态修复材料的应用

植物是最常用的河流生态修复材料,如芦苇具有净化水质的作用,且其对生长条件的要求不高,因此可以通过大范围种植,促进河流生态系统的修复。另外生物相容型材料具有透气透水等优势,满足多类植物的生长需求,同时其还具备吸附微生物的作用,达到水质净化的目的,因此可以使用发材料进行河流生态修复。

4 结束语

综上所述,随着城市的发展,人们为了使水资源满足生产生活需求,而对河道进行整治,导致河流生态系统受到破坏,出现水资源污染、干涸等情况,因此需要进行河流生态修复。通过上述分析可知,河流生态修复属于复杂且耗费时间较长的工程,需要进行完善的规划,确保河道具有生态性,并满足人类的需求。

参考文献:

篇3

【摘要】河道生态治理是城市河流规划管理工作的重要组成部分,对城市生态建设环境的可持续发展具有重大意义。本文结合笔者多年的实践经验,通过介绍城市河道的各种功能和河道治理生态理念,重点针对河道生态治理工程的实施措施进行探讨,并提出一些个人见解,以供实践参考。

关键词 河道;生态理念;生态治理;护坡;实施措施

随着我国社会经济建设的快速发展,人们物质生活水平得到不断的提高,他们对于城市生态环境越来越重视,建立一个生态型城市也成为了人们的共识。河道作为城市河流规划的重要内容,是城市常见的基础设施,在城市防洪、抗旱、灌溉和运航等方面发挥着不可替代的作用。目前,许多河道的功能局限在防汛上,忽略了河道的美观性以及与周边环境的生态统一性。若城市规划人员没有做好河道生态治理工作,不仅会影响到河道内外生物的多样性和河道系统的健康发展,而且也不利于城市生态环境的建设。因此,如何实现河道经济效益、环境效益、生态效益以及社会效益的有机统一,建设现代化的河道生态工程,就成为了城市规划人员面临的难题。

1.河道治理的传统模式?

传统和道德治理,往往基于河道基本功能的实现,如抗旱、排涝、防洪等,进行裁弯取直,清淤挖泥,河岸加高,采用硬性材料护坡等,而对于生态功能则考虑较少,其很大程度上以牺牲周边环境为代价,这就造成了生态环境的破坏,进而影响了河道内部以及周边动植物的生长与繁殖。同时,在河道建筑中,往往运用硬性材料,而材料中的有害物质进入河流,必然对河水质量产生影响,引发生活用水质量下降,严重影响着人们的身体健康。再者,河道的传统功能性,以实现实用性为主,在实际治理中往往以人为性变化为基本,而忽视了流势的自然性,出现一些河道被迫改道,浅滩深潭缺失,水流快慢得不到控制等问题,这不仅影响了基本性功能的发挥,而且很大程度上有失自然美观性。

2.河道治理生态理念?

秉持着生态理念来进行河道治理,会减轻河道治理工程对该地区各个方面的破坏和影响。坚持怎样的生态理念,把河道治理造成的危害和影响降到最低程度呢?这就需要政府相关部门做好统筹规划,科学合理地做好河道整治的具体统筹。尊重自然,确保生态环境的可持续发展。?

2.1重视水污染的治理。

河道施工用水产生的废水要经过有效的处理。可以将废水先排入专门的废水收集池,然后经过污水处理和水质检测再考虑是否回放。严禁工作人员随地丢弃废弃物,机械的清洗可以在施工区以外进行,经常清理施工区周围的卫生以避免影响周边卫生环境。并告知周围地区的人们慎用治理中的水资源。?

2.2有效防止和处理水土流失。?

(1)严禁在河道两旁大量堆积施工所用石料、土料堆放的施工材料上要用塑料膜等物体进行覆盖,并在材料底部用编织袋等东西压盖,以免降雨时造成大量冲刷。?

(2)在废弃土区,要建有专门的防护基础设施,合理挑选弃土场,应该表面平整,周围要设有防护不易冲刷的防护植被。水土保持是河道治理工程建设中的重要组成部分之一,它能够保障河道治理工程作用的有效发挥,在每一次的河道整治工作中都要把水土保持的问题首先考虑在内,切实做好水土保持的设计工作,否则,一旦发生水土流失的现象,将会造成严重的破坏和影响,河道治理工作的进程也会受到阻碍。?

2.3有效处理噪声污染。

噪声污染影响着人们正常的生产生活秩序,在施工时可以给机械作业人员配备防噪用具,尽量选用低能耗、低污染、排放少的机械进行施工作业,柴油等燃料方面也要慎重选择,避免因机械状况不佳而造成一定的噪声污染。在日常作业中要做好机械的维修和保养。在通过施工道路的时候,车辆应该减速行驶,不用喇叭以降低噪声,并尽量在晚上10点以后作业。同时做好对施工人员的培训,在居民生活区周围尤其是晚上尽量不要大声喧哗人为地制造噪音。?

2.4有效处理所在河流生物的生存问题。

先了解所在河流的生物种类及其生活习性,做好水生动物的安全保护工作,专门设置活动区域范围,创造出良好的生态环境,避免水生动物因水域环境的突然改变而大量迁徙。对于水生植物,在河道治理过程中对它们所造成的影响应该尽量进行补救,并合理配置植被。?

2.5对于河道周围居民的健康做好全面的保护措施。

搞好施工区的卫生,在施工区经常进行现场消毒,妥善处理废水和生活垃圾;保障现场工作人员良好的生活条件,严格按照安全规定搭建施工人员暂住房屋,制定相关制度,安排专门的卫生工作人员,做好施工区的卫生防疫工作;时常对工作人员进行身体检查,关心他们的健康和安全,并监督他们严格执行操作章程,做好全面的应急措施;在工地食堂和操作区域配设专门的消毒器具,保证施工人员的清洁用水,饮用水具定期清洗。?

2.6加大宣传力度,提高全民参与度。

积极宣传生态理念,让人们都参与到生态环境的保护中来,实现生态和社会的可持续发展,让居民们积极配合整治河道工作,减少河道治理所带来的破坏。?

2.7建立有效的监督管理机制,以保证生态治理工作带来的持续性效果。

在河道整治的过程中,要协调统一各个方面,做到生态环境与经济环境和社会环境的有机融合与统一,将生态理念用于治理河道的工程建设中,这不仅可有效恢复河道本身的防洪排涝功能,同时对于改善河流所在地区的生态环境,人文生活环境也有较大的帮助。

3.河道生态治理工程的实施措施?

河道生态治理是现代城市发展的一个必然走向,其不仅面向河道基本功能的实现,而且越来越突出人与自然、水与动植物、人与水之间的和谐关系营造,以求实现河道回归自然,河道文化以及生态河道的目标。?

3.1河道形态尊自然。

传统的河道治理往往采用裁弯取直的方式,这不仅改变了河道的天然走向,而且严重破坏了动植物生存的空间,在现代河道治理中,要进行河道形态恢复,采取工程措施把曾经裁弯取直的河道进行适度修复,保留一定自然弯曲河道,恢复河流低水槽,以不同的弯曲度、滩岸深度以及流沙控制度,来实现对河水的速度控制,以更好地实现河道的流速自我调节功能,实现河水自我净化,进而实现河流生物多样性发展。?

3.2河道护坡生态化。

河岸生态是河流生态的关键,传统的硬性材料建设虽然起到了加固堤坝的作用,但是影响了生物的生存,所以,在河道护坡建设中,要注重选材、护坡以及自然可用资源的合理化使用。?

(1)首先,在河道治理中,尽量减少混凝土、浆砌石块等硬质材料的使用,而采用一些新素材,如采用河底淤泥,在现场脱水、固化后将淤泥整袋用于填土或是护岸,同时,将袋口用植物封扎,这不仅减少了硬性物质对水源的污染,而且很大程度上促使植物再生。以卵石填充,充分利用现场产出的混凝土弃渣,这不仅有利于鱼类生存空间,而且变废为宝,实现了经济效益与生态效益的双统一。?

(2)其次,天然石铺坡,通过天然石砌垒,让石块达到口口吻合状态,这在急流处较为常见,在洪水时间较长的缓流处也可使用,其石块与石块之间讲究天然造成,即为通过水草、水中或是土地泥沙等物质自然填充,不必利用水泥等,这不仅减少了原材料的投入,而且很大程度上为水下生物提供了良好的生存空间。?

(3)天然抛石是最简单的一种河道生态治理方式,这不仅可以有效阻止洪水,而且抛石之间存在缝隙,可以为鱼类以及其他生物提供嬉戏场所,利于生物多样性繁殖。?

(4)最后,采用植被护坡。植被不仅具有防风固沙、涵养水源的作用,而且很大程度上实现了河道与周边环境的生态性过渡。在坡面分层处种植一些根系发达的植物,如柳树、槐树等,以其根系的含水与护土功能来保持河道岸坡的水土。在缓坡或是普通河段多用草坪和低矮植物进行护坡,尤其是对野生草种的使用,这不仅能够有效提升植被的成活率,而且能够很快实现生物环境的适应,这就起到了生物生存环境的保持与优化作用。?

3.3河道断面重实际。

河道的断面设计,依据河道实际功能的实现,往往采用复式、矩形、双层以及梯形等形式,其选择必须根据河道的地理位置,以及与河道功能的适应性。?

(1)首先,复式断面的选择。复式断面的主要性能在于行洪、排涝,在一些山溪河流中,枯水期流量少,水流主要在主河道,而洪水期流量大,允许出现洪水漫滩,洪水位低,一般不用建设高达防洪堤,而在枯水期时,根据当地的地形特征进行河道功能开发,如在地势低而且地面宽阔的滩地,可以开发大型运动场,如足球场,而在相对较窄处,则可以修建一些辅道路,小型休憩场所等,这就使得河道空间利用率提升,不仅满足了河道基本功能的发挥,而且很大程度上促进了河道经济功能实现。?

(2)其次,矩形断面的选择,一般用于人口较为密集地区,其占地面积小,通常在原河道的基础上进行挖深,在城市河道中被广泛采用,这不仅有效的实现了其基本功能,而且起到了点缀城市环境的作用。?

(3)再者,双层河道的选择,一般来说,双层河道上层是明河,下层是暗河,这较长运用于城镇区域内河治理,这就使得河流呈现出暗河排涝、泄洪,明河休闲、娱乐的双层特征,有效实现了河道的实用性与经济型的统一,也在一定程度上拉近了人与水、人与自然的距离。?

3.4河道景观天然化。

景观河道是河道生态治理工程的一个重要方面,其不仅在于在河道形态、护坡实现上关注河道的景观与自然相统一,而且在河道治理的周边环境景观以及人文景观的设计上也遵循人造天然的规律,这就要求在因地制宜,在城市河道条件具备处,设置景观水面,在河道内部进行水草种植,在河岸边缘,在不影响正常生态环境的情况下,适当采用灌乔木以及设置相应的人文性休闲娱乐场所等,以实现河道景观天然化。

4.结语?

综上所述,河道生态治理是促进城市生态环境可持续发展的重要举措。因此,在河道生态治理过程中,设计人员应据各地河道的地理要素以及河道实际功能的发挥进行适量选择河道治理方案,把保护生态环境摆在治理过程中的首要位置,并注重河道生态功能、经济功能、环境功能的发挥,从而实现人与自然的和谐统一。

参考文献

篇4

河道在广义上讲,包括流经或者分布在广袤土地上的河流、小型湖泊和沟塘等,可为城市和地区生产和生活提供服务并促进生产力进一步发展,可为地区内的灌溉供水系统提供有力保障。在河道中,绝大多数属于中小河流,无论是从集水面积或者年径流方面划分,还是从河道宽度方面来讲,都可按照行政管理权限区分、按照《河道等级划分办法》划分、按照流经地域划分可将河道归属于县级以下河道以及四五级以下河道。基于此,开展河道综合整治势在必行,可显著改善人们居住环境质量。

1.河道生态治理标准的确定原则

对比大江、大河、海洋而言,河道宽度以及长度明显更短,河流等级明显更低,但是由于河道数量较多,会较大影响人们生a生活,因此,在河道治理标准制定过程中,必须遵循因地制宜原则,根据本地区实际情况来制定防洪排涝标准、环境水质标准等,同时制定河道生态治理标准以及灌溉排水标准等确定性原则。

1.1相协调骨干河道以及上下游原则

河流水系形成一个完整系统,具有连续性、流动性以及独特性,开始于源头集水区且流经各级河流流域,自河流源头到下游,任何一部分发生变化,均会直接影响到整个系统。河流变化的部分主要包括河流宽度、河流流速、河流深度、河流流量等,水系中会存在不同长度以及不同宽度的沟道和河流,且在进行等级划分时根据以下内容:一是河道规模,二是河道功能,三是河流水系中相对位置,进行河道重要性综合评判可以促使河道分类治理以及分类保护。

根据本次规划定位可发现河道分为中小河流以及大型河流,对于丘陵山区类型河道而言,位置一般都在骨干河道上游,对于平原河网类型河道而言,位置一般都在流域中下游。基于此,可直接影响骨干河道以及流域内上下游河流的因素不仅包括河道防洪标准,还包括水环境整治标准等,其中防洪标准的制定产生的直接影响更大。因此,需要对流域和区域总体布局进行综合统筹并按照局部服务总体原则进行相协调骨干河道以及上下游原则确定。

1.2相协调区域经济社会发展原则

保障和促进地区社会经济保持可持续发展是河道综合整治规划的目的,将水利产业作为基础地区产业并为社会经济持续性快速发展提供水资源有力保障,同时提供防洪安全保障。对于广大地区而言,经济发展具有不平衡性以及较大差异性,因此,在进行河道整治时也存在较大差异性,标准若制定过低,结果是不能充分满足项目具体需求,若标准制定过高,可导致实施难度显著增加,导致当地财政负担过大。因此,在进行规划标准制定时需要充分考虑到社会经济在未来一段时间内发展方向和发展速度以及与经济社会发展相协调。

1.3协调前置性规划文件原则

前置性规划文件从河道综合整治规划方面来讲主要包括:①区域总体规划;②水资源综合规划;③流域防洪规划等。在制定河道综合整治规划标准前,指导文件是前置性规划文件,需要注意的是河道综合整治规划标准不应超出上位规划要求。满足规划目标是土地利用总体规划以及环境保护规范等相关性行业规划为主的制定前提。规划标准需要从以下角度出发:可显著改善本地区河道生态环境,有利于国土资源的进一步优化利用,制定符合国家根本利益的河道整治规划方案,更具有可行性和科学性。

1.4协调相关标准规范原则

河道综合整治规划涉及多个部门以及多个学科,例如防洪、灌溉、环境改善等,国家以及各个行业均相应的颁布了一些标准和规程规范,各个地区、部门均开展了相应的河道综合整治规划以及工程设计,来适应规划和专业技术需要以及统一标准、统一依据,对具体内容进行详细指导和规范规划。在制定河道综合整治规划标准时需要依据相关标准规范来制定,以促使制定方案的合理性和科学性更高,促使其与法律法规以及区域经济等进行更好的衔接。

2.河道整治类型

2.1河道整治中以防洪排涝治理为主

做好一个区域的防洪排涝工作安全,可保证生产活动正常开展以及保证人民生命财产安全。基于此,在规划过程中,首先需要通过对项目区现状情况进行分析来明确本区域水系防洪防涝功能是否良好,需要查看具有较好水质但是存在破损堤防护岸以及河道淤积的河道的行洪排涝能力下降具体情况,防洪排涝治理是治理重点,大前提是有效保证河流的行洪过流能力较强,有效保证堤防护岸的稳定安全以及确保堤防护岸具有足够抗冲刷能力,可以有效抵挡住洪水侵袭。

2.2河道整治中以生态环境治理为主

很多地区都修建了大量的堤防工程、水闸工程以及泵站工程等,充分体现了地区对于河道防洪排涝工程建设的重视程度,但是,随着工业企业不断发展,污染越来越严重。污染原因主要是:①不重视污染防治;②在农业生产中大量施用化肥农药;③生活垃圾随意丢弃等,后果是河流水质变差,进而导致水生态环境日益恶化。因此,生态环境治理是开展合理综合整治过程中的规划重点,其治理重点主要包括:①河道中污染物数量进行合理控制;②促使河流水体流动性显著提高,河流水体连通性显著提高;③促进水体纳污容量以及水体自净能力显著提高;④进一步促使河流水质以及水流生态环境改善。平原地区具有比较发达的经济水平,工业生产以及农业生产活动均较为频繁且具有密集人口以及相对较差水质,多位于流域中下游,从治理工程类型上,可将这样的城市河道整治类型定位为以生态环境治理为主。

2.3河道整治中将综合治理作为主要整治类型

部分地区河道现状情况差异性较大,影响因素主要包括地形较为复杂以及经济发展存在较大不平衡性,部分地区以防洪排涝治理为主,部分地区适合综合治理,部分地区以生态环境治理为主,其中综合治理即联合防洪排涝治理以及生态环境治理,因此,在河道整治中,需要根据实际情况进行综合整治以有效提高地区防洪能力以及为地区灌溉供水提供有力保障。

3.河道综合整治工程

增大河流纵比降以及降低河床高程,扩大河道行洪断面可以确保防洪安全,是清淤疏浚的目的,量力而行以及尽力而为是清淤疏浚的要点。在制定河道清淤计划时需要充分考虑到各个地区财政最大承受能力以及经济社会发展水平等。进行计划确定时,需要有机结合河道淤积不同类型,还需要充分考虑机械设备配置情况以及遵循科学务实原则。

在进行河道清淤疏通过程中,首先需要对清淤深度和河道规划河底高程的规定内容进行充分了解,并且分析河道断面类型。一般来讲,等级较低的河道可以采用河底高程略高于骨干河道以及重要河道的方式,再对丘陵区及山地地区合理规划。在进行河道清淤疏通过程中,需要结合防洪排涝的具体措施,分析预测河道规划标准中要求的过流能力,并根据河道过流能力和河道断面、洪水位来确定清淤疏通深度。在进行河道清淤疏通过程中,尤其应该注意河道清淤后,河道断面类型,并且严格按照岸坡稳定性的要求进行工作,其中少部分河道河槽比较宽,不能对河滩地肆意挖除,这将造成堤防安全系数降低、滑坡失稳状况的发生。

水系沟通目的主要包括:一是打通断头河;二是增加水体流动性;三是拓宽引排河道卡口段;四是提高防洪排涝能力;五是充分利用河水等调蓄功能;六是改善水环境。进行水系沟通中,需要注意明确沟通目的以及沟通要点,其中沟通要点即恢复河流故道以及扩大重要节点,水系沟通工程热葜饕包括以下内容:①在水系沟通中需要对引排水渠道进行整治,同时整治配套建筑物;②在水系沟通中需要拆除阻水堰坝;③在水系沟通中需要改造阻水桥梁;④在水系沟通中需要将控制性建筑物进行拆除或者改建。

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2 生态水利的实际应用优势 

所谓生态水利,是在水利工程建设中,在重视水利枢纽的建设的同时重视生态环境保护的一项生态工程。生态水利的现实目的是不仅研究和把握水利水文的特性、生物种群之间的特性、河道河流之间的特性等,还要创新河流湖泊等节能型的开发和利用。不仅重视水利资源开发的同时还要重视周边环境生态系统的研究、重视水体特征性的研究和流域的循环性研究。在开发和设计河流过程中,应该考虑到河流整体和河流中包含的各种生物体还有周边环境等诸多因素的产生,在有效满足开发的基础上,保持原生态系统固有的完整性和生物多样性的优势。 

传统所做的河道治理方式不但会破环河道的整体生态环境、景观等还会影响到人类的身心全面健康发展。为此,结合采用美学、生态学、水利工程学、环境学、生物学等大多学科为整体的河道治理即生态水利便是现代环境和有效改善的首选方案。生态水利和传统的河道治理相比较,生态水利的实际应用优势主要体现在以下几个方面: 

①在河道治理中运用生态水利理念,能大幅度的提高河道水流自身的净化能力,做到净化河道中有机污染物,良好的有机物能做到为真菌和细菌提供生态环境和所需营养, 

同时在有机物的氧化作用下进行分解处理,分解后的无机物被藻类吸收,随着光合作用释放充足的氧气,能够满足河道生物的生长需求为河道整体的周边环境提供良好的生存空间。 

②生态治理是依据河道周边的环境,通过科学配置让水中的生物和周边植物有机联系在一起,形成稳定良性循环系统下的河道生态环境,能对河道两侧植被恢复的同时还能为河道中水生物的生长和岸上的鸟类提供良好的生存环境。 

3 生态水利的实际应用分析 

3.1 能进行自然恢复的河道环境 

生态水利工程的实施主要目的在于实现河道和水体内生物的多样性,保障河道建设、水利工程防洪蓄水等功能前提下,将河道周边环境改善到从前的自然生长状态。恢复河道内自身的自然环境,创造多样化河道结构能为达成河道环境自然的恢复打下良好的基础。例如,在运行河道岸线设计的时候,根据河岸自然生态驳岸的基本特点,对坡度缓和、土质质量较高的地段采用天然河道边坡,同时帮助格室结构、抛石插值、植活木桩等方式,这样的方法不仅能符合自然形式功能的需求,还能够保障河道生态系统的生物多样性和河道自然生长状态的修复两方面都有着重要的现实作用。除此之外,进行河道治理设计的过程中,还应重视周边的环境和河道生态网络建立的配合,达到周边环境和河道生态系统的有机结合。例如,在河岸设计时应突破传统混凝土河岸,增添綠色植被为周边鸟类动物等生物提供良好的生存条件,从而实现河道系统多样化,为维持整体河道生态系统稳定性提供良好发展保障。

    3.2 生态护坡设计的建设 

进行河道治理过程中,应从综合考虑河道本身功能特点、周边环境等因素着手,制定适应河道生态系统的河道生态护坡设计方案。在生态护坡方案施工前,对河道周边植被、生物类型进行分布状态的全面调查,用来保障河道施工划分不会影响周边生态系统的自然运行状态。将河道区域划分时分成三个区域:常淹区、变化区和常露区,不同的区域特点选择不同的植被,提高植被在所选区域正常的生长。例如,分别在三种区域种植不同的植被。在常淹区内种植水生的植被;在变化区种植较为干旱抗淹的植被;在常露区种植耐旱植被。在不同环境下种植相匹配的植被能为河道创造良好稳定的生态护坡。另外,在进行设计方案时,还要视为设计重点的是进行河道环境美化的设计,努力满足人类对河道美观程度的需求,在进行护坡设计之时,在河道两岸建设浅滩,给人营造一种河道渐宽的视觉上的冲击,还能为河道中水生物提供宽阔的活动范围,提高生物多样,这对维持河道整体的生态系统具有重要的现实作用。 

3.3 实际应用生态水利事例 

实例1:利用动物和生物的自然生长,提高河道的自净能力。关键是利用土地处理、人工湿地处理、生物膜处理、生物操纵等技术进行河道自然环境的生态恢复,利用植被生长分解河道中存在的污染物,达到水体的净化目的。同时,利用水环境的空间艺术进行环境造景,创造河道生命力,营造快乐、轻松、灵动的河道生态系统环境[1]。例如:北方滨海地区多采用图1所示表面流人工湿地断面,利用挺水植物与沉水植物搭配,为微生物提供充足空间,与溢流坝结合建成水流稳定的水生态系统。 

实例2:创设亲水性活动空间,重点在于坚持可持续发展观、以人为本的生态治理原则,保障不影响河道防洪蓄水的功能基础上,建造亲水性活动空间,用以实现活动空间和城市景观的整体结合,同时进行河道旅游领域的开发。例如,某湿地公园河道治理如图2所示,充分利用滨水、河流等自然环境条件,结合湿地的绿化功能,创建了回归自然的旅游和休闲的场所[2]。 

实例3:河道污染的有效治理,湿地对于污染的控制具有显著的作用和效果,能调节改善小范围内的气候,使各类生物、植物自然生长栖息。采用人工湿地建设的方法对河道水体生态进行恢复建设,运用合理的转化达到最佳污染处理作用。此外,充分结合水体环境空间艺术,利用水体特征造景[3]。例如,某湿地生态水利河岸设计如图3所示,赋予原本静止状态的自然水体以生命力,达到给人自然、愉悦享受的感觉。 

河道治理工程在进行的过程中,一定程度上会造成环境污染的等诸多问题,这是对生态可持续发展以及河道生态环境的稳定性非常不利的因素。通过对河道治理实际应用生态水利,在不影响河道抗洪蓄水基础上,能够做到对河道生态系统稳定修复、增加生物多样性、河道生态系统可持续发展。为此,加强生态水利实际应用探究、提高应用效果进一步改善水质和水资源利用率等工作是河道治理工程的重中之重[4]。 

4 结论 

在当前科技日益发达的时代下,人类的需求不再是传统的河道治理方式,而是开始面向研究具有环境、生态保护、造景功能的新型生态水利发展。生态水利在现代环境下河道治理中的实际应用已被人们广泛关注,本文望通过以上所述對河道生态水利问题进行初步探究,能够为新时代下人文自然和谐发展的水环境建设提供思考。 

【参考文献】 

【1】许映建,石磊.如皋城区河道治理工程中生态水利设计理念的应用[J].水资源开发与管理,2016(07):38-41. 

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1多方位生态修复技术概述

多方位生态修复技术是水环境治理的一种新型模式,结合该技术的应用,在水环境的综合治理中,需要对治理技术的实际要求进行全面的了解,并结合统筹管理的实际基础,完善各方面的管理体系,让水环境治理实现整体的提升。在管理体系中,需要让河道水环境实现开源节流,充分满足内源控制的实际要求。如何对水环境进行净化处理,也是非常关键的一点。在河道水环境的分流管理中,需体现出管理体系的整体性,促进该技术的发挥[1]。

2河道水环境治理工程中多方位生态修复技术的应用

2.1外源污染的控制

在暴雨初期,雨水的水质污染要比生活污水更加严重。因此单纯控制点源的水污染,并不能确保从根本上改善河道水的整体质量。需要从多个方面对外源污染展开控制,做好对河道水环境的修复。雨水原位自动化净化设备有着非常显著的应用优势,是一种工程化处理技术[2]。对雨水的处理性能是突出的,可以满足改善河道水环境的一些要求。该技术采取超低压膜过滤技术,满足系统的处理要求,同时应用紧凑独立的系统也是非常关键的环节,需要以高技术标准为基础。在雨水原位自动化处理后,提供足够的过滤面积。这样可以对雨水污染采取截污措施,也能保证设备足够的过水能力。结合现有的系统,如何最大程度上控制截污的积累是非常关键的问题,在人工维护的时候,要严格进行河道末端的处理,将尽可能多的污染物进行过滤以后,可以让河道水环境得到清洁处理。对于一些没有排入到管网的雨水,则可进入驳岸直流系统。自然河岸具备可渗透性,可减少对河道水环境的污染。如何让河道水体得到清洁也很关键,原驳岸技术主要关注水系防洪以及水运的措施。而新的驳岸技术,使用很多的植被可以起到稳定水土以及增加水岸景观的作用,可再生生态驳岸,建设各类的生物栖息地以及生物走廊,可让水域具备更强的自净能力。在城乡的河道水环境生态驳岸建设中,可营造出复合型的生物生态系统,需对污染进行严格的控制。

2.2内源污染的控制

底泥是河道的外源污染在进入河道以后,不断积累沉淀后形成的,对河道水环境的水质造成一定的影响,在对外源污染展开有效控制的基础上,底泥中不断积累氮磷以及重金属,会逐渐在河道水环境中释放,对河道水环境造成二次污染。可以采取机械清淤以及生物酶修复技术相结合的方式,将生物技术与物理技术结合起来,对底泥的清除有非常显著的效果。在对底泥展开机械化清理的时候,对河道水环境以及底泥理化性质有着一定要求。由于底泥处理的成本高,因此在很大程度上,如何有效进行改善处理更加重要的。此外在选择底泥修复的技术类型时,还应结合河道水环境的实际情况。在自然的情况下,可以提升微生物降解能力,无论成本还是效果都更加理想。

2.3人工净化体系

外源污染进入到河道水环境后,会使得河道水环境失去平衡状态,因此需要采取合适的方法对河道水环境进行净化处理。保证河道水环境的有序性以及完整性是其中关键,如何提升河道水环境的抵抗能力,也是亟需解决的问题。在对河道水环境实施净化处理时,可选择微净化水处理技术,该技术是大规模的气、液相界面技术,通过采取超高压的混合,在饱和的情况下产生大量的亚微米氧气泡以及微米氧气泡,产生非常显著的氧化及杀菌消毒作用。

2.4水体自净强化

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中图分类号:S891文献标识码: A

河流是生态系统的重要组成部分之一,它是生活水源、生产动力源,在某些时候也发挥着污染净化作用。然而随着社会的发展及城市化进程的推进要求,对原生态河流进行了整治,使得其更加全面的为城市化进程服务。

一、当前河道治理给人类带来的挑战

1.生物的多样性遭到破坏

河道的自然形态结构对生物的孕育成长具有十分重要的作用,它所提供的生存空间是丰富的,十分有利于生物的生存繁衍。河流系统本身就对破坏有一定的修复能力,如果人为的进行河道改造、修复,结果可能适得其反。在进行河道生态修复的过程中,必定会引起河流的含沙量、水质、河水流量及被覆植被的改变,这种变化进而会对整个河流的生态环境系统产生影响,导致大量对河流生态环境要求很高及依赖性很强的生物迁徙、死亡,甚至会发生种族灭亡的危险。

2.影响城市的防洪防涝系统

河道治理过程中,必定会对河道原本形态进行改变,比如:河流截断、加深、束窄、变弯及伸直等,这在一定程度上就会缩小河道的整体面积、缩减河道的硬化范围,并增加河床的不透水体积,造成城市地下水供应补给不足,影响城市生活生产用水。此外,蜿蜒盘旋的自然河道可以起到储蓄调洪等作用,减缓洪水冲击力度,减轻洪水破坏力,然而由于现代河道经过钢筋水泥的修筑,使得河流的流动性受到限制,水体不能进行自由交换,极大的增加了洪涝灾害的发生率及泄洪难度。

3.影响城市的旅游经济发展

河流周边一般都覆盖大量的植被,在进行河道整治过程中,植被必然会遭到不同程度的破坏,河流沿岸的风光势必会受到影响。河流等人文自然景观是城市的旅游热点,是拉动城市经济增长的重要方面,如果在治理过程中不予以充分重视,那么城市的旅游经济效益也会走下坡路。假如有效措施处理不当,长期下去会导致恶性循环现象的发生。

二、生态河道修复设计的原则

1.整体性原则

河道的修复设计工作要从河道整体的情况出发,综合考虑各方面的因素来制定整治的计划,改善生态环境。科学完善的河道整治计划中应该包含水资源的治污措施、景观的设计、河道的管理、维护以及河道生物的保护等等,只有对河道进行综合处理,才能真正发挥治理的作用。

2.生态原则

河道的修复工作要将生态作为第一要素,从生态学的角度出发来解决水资源的污染问题、景观的设计问题以及生态环境的恢复问题等等,通过保护河道生态系统生物的多样性,来提高自净能力。河道的景观设计也要符合生态学的要求,尽量选择习性相同的植物,不仅能够提高河道的功能,还能改善周围的环境。

3.经济性原则

修复设计在改善河道生态环境的基础上,也应该注意工程的实用性和经济性。通过了解河道的具体情况来选择恰当的治理方案,生态河道的修复设计更是要注重技术的作用,实现经济效益的最大化。充分发挥先进技术的优势,提高治理工作的质量和效率,重视资源的有效利用。

4.特色性原则

河道的修复计划要与当地的自然条件相符,在正式开始施工前,工作人员要对当地的自然环境有清晰的认识,修复设计不仅要提高河道的功能,还要尽可能体现当地的特色。治理的过程中要减少对河道结构的破坏,将河道与周围的自然景观结合在一起,实现人与自然的和谐相处。处理好人与自然的矛盾,才能为当地社会发展奠定基础

三、河道治理和生态修复的具体措施

1.建设生态河堤

生态河堤主要作用是以人工护岸,实现河水水体和河岸的调节和交换功能。而生态河提的建设主要分为以下几个部分:首先是布置河道中心线。此时需要考虑河流的实际形状、周边环境和水流动力等多个影响因素,展示河道的整体形态。在设置河道宽度时,施工人员需要测算河道的水流能力,基于河道宽度的控制线来确定施工规划,不具有很大的自由度和可变性。所以,河道的宽度控制线应该和河道轴线联合搭配成平行线,这样就可以增大河道可变空间。同时,为了能够达到一定效果的河道景观,需要在河道两侧布置浅水域,一方面能给人们河道变宽的直接感受,另一方面也可以扩大河道沿的造景空间,增强河湾、河滩、以及湿地等河岸线景观的美感;其次,选择合理的护岸材料,结合河道附近的自然环境来选择合适的材料,并考虑所选材料对河道生态环境的影响,尽可能和河道的综合空间融为一体。同时,还要注重河道表面形态的变化,比如混凝土有良好的防冲性和稳定性,但很容易破坏周边物种的栖息地,且影响整体美观,所以需要对混凝土护岸的表面进行适当的添色和琢凿。

2.恢复退化河岸带

河道高水位和低水位之间的河岸带,能够为河道周围的生物构建显著的边缘效应,这个是一种非常复杂的生态模式,通常含有非常丰富的动植物,并且可以储藏地下水资源。因此在河道治理工程中一定要恢复河岸带功能。这样一来,一方面可以恢复河岸带的物种群体,包括培育、引入以及物种的保护,协调物种群体在河岸带的存活空间,对物种群体进行最优化的配置;另一方面能够恢复河岸带的生态环境,在陆地和河道的交接处,栽种一定宽度的草皮和树木,并提升生态物种的异质水平。经常所使用的技术有控制土壤污染技术、土壤肥力修复技术等,以便杜绝河岸线出现水土流失的现象。

3.其他生态水利措施

首先是改变河床的物理性质和河道流向:第一创建不同水流的流向,一般而言,河流有深潭和浅滩,在枯水期和平水期可以蛇行和弯曲;第二是使用植石治理法,将石块排列完整埋入河床中,形成浅滩、深沟以及鱼礁,营造出有助于水下物种生存的河床,促进水下物种的繁衍和生息,该法通常适和于河床比降超过1/500且河床地基的坚固部位。这样以来即使遭遇洪水,植石也不会被冲散,且在河道枯水期也不会出现淤泥堵塞河道的情况。其次是在河道中营造巨石、浅滩、鱼道、丁坝等,形成水下的紊流,以便把氧气传递到水中,为水下生物提供充足的氧气,同时也可以满足好氧物种的繁殖需要,使河水变得更加干净。总之,在河道治理过程中,为物种的生长和生存提供相互制约和依存的有机环境,进而增强河道的自净能力。

4.适于河流生态修复的材料和植物

在江河湖海岸,芦苇能够广泛的生长,它具有适应力强、分布广、抗逆性强的特点,在净化水质和防治水土流失方面也有很大的作用。水陆生态系统中的代表性群落就是芦苇所衍生的群落,芦苇群落构成了许多动植物、微生物的生存环境。在欧美和日本等国家,芦苇已经应用在修复河岸生态系统方面。生物相容型混凝土材料适于生物生存的生态修复材料,主要是研究动植物及微生物能够和谐共存的生物相容型混凝土。多孔型混凝土还有着透气、透水等性能,能够为植物所需营养提供渗透,非常适宜用来种植乔木、灌木草等植被,对恢复河岸植物群落特性有着巨大帮助。更重要的是,生物相容型混凝土的外表面可以对各种微生物的进行吸附,再通过生物层的作用间接降水净化。

5.修复河流质方法

对河流水质进行修复的过程中,可以采用底泥疏浚、外流引水稀释冲刷、生态浮床技术、河道曝气等多种方式,每种方法都有自身固有的优点。为了在短时间内将河流污染的负荷减小,可以采用外流引水稀释冲刷的方法,但随着外流的引入,污染物的沉积率会受到影响,水质容易受到影响。因此此种方法对长期的治理不是很有效。以水生植物为主体,利用物种的共生关系,对河流污染负荷进行降低,这样就能保证高效的人工生态系统的建立,这就是生态浮床技术。采用河道曝气的方式对水内有关好氧物的活性能明显的提高,水体自净的能力就会有效增加,而地表、河道的有害物质等则可以通过底泥疏浚的方法进行清理。对河流水质进行修复时,对农业、工业、生活废水的排入要进行控制,保证其治理管理的制度不断的完善,这样才能保证修复效果,同时为了更快的进行水质的净化,可以采取人工快速渗滤池的方式,这样对水质净化的速度能明显的提升,相应的处理效果也是比较明显的。

综上所述,阶段的河道治理已不再是人为的战胜自然,而是实现人与自然的和谐相处。生态化治理河道,治理出“水清、流畅、岸绿、景美”的生态河道,使河道拉近人与自然的距离,实现人与自然的和谐相处,为构建和谐社会做出贡献。

参考文献:

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过去,城市河道治理往往偏重于水利灌溉、排水泄洪,护岸硬化、渠化现象严重,加上两岸居民生活污水、垃圾的排入,导致很多河道变成臭水沟,水生物无法生存,生态系统遭到极大破坏。在日益严峻的环境危机中,城市的建设者们开始寻找一条有效的生态化解决方案,以解决钢筋混凝土丛林中人与自然隔绝的现象,创造一个水清岸绿、虫叫蛙鸣、人与自然和谐生存的水岸环境[1]。

生态恢复是一个系统工程,河道的生态化治理措施应该是多方面、全方位的,而这些措施围绕的核心就是如何进行生态系统的恢复,这就对设计者提出了新的挑战[2]。每一个设计元素都应该为生态恢复创造有利条件,从而形成生态化河道,即通过人工物化,使治理后的河道能够贴近自然原生态,体现人与自然和谐共处,逐步形成草木丰茂、生物多样、自然野趣、水质改善、物种种群相互依存,并能达到有自我净化、自我修复能力的水利工程[3]。所以,设计者应该多利用自然的抗干扰、自我修复能力来处理人与自然的关系,而不是大量采用人工结构和形式来取代自然,这是生态设计与传统设计方法的区别。

1河道线型设计

河道线型设计即河道总体平面的设计。由于城市用地紧缺,河道滨水地带不断被侵占,水面越来越少,河宽越修越窄,但是为了泄洪的需要,要保证过水断面,只好将河道取直、河床挖深,这样对驳坎的强度要求就逐步提高,建设费用逐渐加大,而生态功能逐渐衰退,河道基本成为泄洪渠道,这与可持续发展的战略相悖。而生态化治理需要退地还河,恢复滨水地带,拆除原先视觉单调、生硬、热岛效应明显的渠道护岸,尽量恢复河道的天然形态,宜弯则弯,宽窄结合,避免线型直线化。

自然蜿蜒的河道和滨水地带为各种生物创造了适宜的生境,是生命多样性的景观基础。河湾、凹岸处可以为生物提供繁殖的场所,洪峰来临时还可以将其作为避难场所,为生物的生命的繁衍增加湿地、河湾、浅滩、深潭、沙洲等半自然化的人工形态,既增添了自然美感,又可以利用河流形态的多样性来改善生境的多样性,从而改善生物群落的多样性。相对于直线化的渠道,自然曲折的河岸设计更能够提高水中含氧量,增加曝气量,因此也更有利于改善生物的生存环境。

从工程的角度看,自然曲折的河道线型能够缓解洪峰,削减流水能量,控制流速,所以也减少了流水对下游护岸的冲刷,对沿线护岸起到保护作用。退地还河、滨水地带的恢复,使得城市建设设计人员在河道断面的设计上留有选择的余地,不需要采用高强度的结构形式对河滨建筑进行保护。顺应河势,因河制宜,无疑在工程经济性方面也是较为有利的。

2河道断面设计

河道断面的选择除了要考虑河道的主导功能、土地利用情况之外,还应结合河岸生态景观,体现亲水性,尽量为水陆生态系统的连续性创造条件。

传统的矩形断面河道既要满足枯水期蓄水的要求,又要满足洪水期泄洪的要求,往往采用高驳坎的形式,这样就导致水生态系统与陆地生态系统隔离,两栖动物无法跃上高驳坎,生物群落的繁殖受到人为的阻隔。梯形断面的河道在断面形式上解决了水陆生态系统的连续性问题,但是亲水性较差,陡坡断面对于生物的生长仍有一定的阻碍,而且不利于景观的布置,而缓坡断面又受到建设用地的限制。复式断面在常水位以下部分可以采用矩形或者梯形断面,在常水位以上部分可以设置缓坡或者二级护岸,在枯水期流量小的时候,水流归主河道,洪水期流量大,允许洪水漫滩,过水断面陡然变大,所以复式断面既解决了常水位时亲水性的要求,又满足了洪水位时泄洪的要求,为滨水区的景观设计提供了空间,而且由于降低了驳坎护岸高度,结构抗力减小,护岸结构不需要采用浆砌块石、混凝土等刚性结构,可以采取一些低强度的柔性护岸形式。人类活动较少的区域,在满足河道功能的前提下,应减少人工治理的痕迹,尽量保持天然河道面貌,使原有的生态系统不被破坏。所以在河道断面的选择上,应尽可能保持天然河道断面,在保持天然河道断面有困难时,按复式断面、梯形断面、矩形断面的顺序进行选择。

然而在河道治理的过程中,也应该避免断面的单一化。不同的过水断面能使水流速度产生变化,增加曝气作用,从而加大水体中的含氧量。多样化的河道断面有利于产生多样化的生态景观,进而形成多样化的生物群落。例如在浅滩的生境中,光热条件优越,适于形成湿地,以供鸟类、两栖动物和昆虫栖息。积水洼地中,鱼类和各类软体动物丰富,它们是肉食性候鸟的食物来源,鸟粪和鱼类肥土又能促进水生植物生长,水生植物又是植食鸟类的食物,从而形成了有利于鸟类生长的食物链。深潭的生境中,由于水温、阳光辐射、食物和含氧量随水深变化,所以容易形成水生物群落的分层现象。

3河道护岸形式

传统的河道护岸在材质方面大多数采用混凝土及浆砌块石等硬质材料,整个护岸形成一个封闭的体系,犹如给河道穿上了一层盔甲,但只考虑了河道的安全性,却忽视了对河流环境和生态系统及其他动植物与微生物生存环境的影响;不仅阻碍了水生态循环系统,连动植物、微生物的整体生物链都被阻断;地下水与河水也不能及时的沟通,水循环过程被隔断,河道变成了只进不出的封闭水体,从而有悖于城市的生态化建设。

在建设生态河道的过程中,河道护岸是否符合生态的要求,是否能够提供动植物生长繁殖的场所,是否具有自我修复能力,是设计者应该着重考虑的事情。生态护岸应该是通过使用植物或植物与土工材料的结合,具备一定的结构强度,能减轻坡面及坡脚的不稳定性和侵蚀,同时能够实现多种生物的共生与繁殖、具有自我修复能力、具有净化功能、可自由呼吸的水工结构。

目前很多设计者提出了一些有效的护岸设计方法,如土工格栅边坡加固技术、干砌护坡技术、利用植物根系加固边坡的技术、渗水混凝土技术、石笼、生态袋、生态砌块等[4]。这些结构的共同点:一是具有较大的孔隙率,护岸上能够生长植物,可以为生物提供栖息场所,并且可以借助植物的作用来增加堤岸结构的稳定性;二是地下水与河水能够自由沟通,能够实现物质、养分、能量的交流,促进水汽的循环;三是造价较低,不需要长期的维护管理,具有自我修复的能力;四是护岸材料柔性化,适应曲折的河岸线型。但是生态护岸也有一些局限性,选用的材料及建造方法不同,堤岸的防护能力相差很大,所以要根据不同的坡面形式,选择不同的结构形式。坡面较缓的河段,可以选择生态砌块、土工格栅等柔性结构,而坡面较陡的河段,可以选择干砌块石、石笼、渗水混凝土等半柔性的结构;生态护岸建造初期强度普遍较低,需要有一定时间的养护,以便植物的生长,否则会影响到以后防护作用的发挥;施工有一定的季节限制,常限于植物休眠的季节。

俗话说“虾有虾径、蟹有蟹路”,各种生物都有自身独特的生活习性,而不同的生态护岸结构形式能够满足不同的生物生长繁殖需求,例如石材类护岸可以提供螺蛳、螃蟹等生物的寄居攀附,自然边坡及土工格栅护岸可以提供泥鳅等软体动物生长,浅滩地段适宜浮游生物的繁殖,深潭区域适宜鱼类活动,所以在驳岸形式上,要根据地形地貌、原始的植被绿化情况,选择多种护岸形式,为各种生物创造适宜的生长环境,体现生命多样性的设计构思,这样既可以保持丰富多样的河岸形式,延续原始的水际边缘效应,又给各种生物提供了生长的环境、迁徙的走廊,容易形成完整的生物群落。

4植物配置设计

植物根系可固着土壤,提高土壤持水性,增加土壤的有机质含量,既改善土壤的结构与性能,增加抗侵蚀能力和抗冲刷能力,起到固土护岸的作用,又能提高河岸土壤肥力,改善生态环境。而且随着时间的推移,植物不断生长,这些作用将会不断加强。

植物枝叶可截留雨水,过滤地表径流,水边植物的枝叶能抵消波浪的能量,从而起到保护堤岸、净化水质、涵养水源的作用。丰富的植物群落,也为动物、水生物提卵场与栖息地[5]。

植物还具有净化水质的作用,污水中的氮磷等物质被植物吸收,能够转化为生长所需要的营养成分,变废为宝,从而实现“污”“水”分离,降低河道富营养化水平。研究人员对生态化治理的河道进行监测发现,nh4+、tp、codmn和sd指标都明显降低,水体质量得到显著提高[6]。

根据生长条件的不同,河道植物分为常水位以下的水生植物、河坡植物、河滩植物和洪水位以上的河堤植物。在选择植物的时候,不仅要达到丰富多彩的景观效果,层次感分明,给人以赏心悦目的视觉享受,而且要具有良好的生态效果,根据水位和功能的不同,选择适宜该水位生长的植物,并达到一定的功能。在常水位线以下且水流平缓的地方,应多种植生态美观的水生植物,其功能主要是净化水质,为水生动物提供栖食和活动场所,美化水面,根据河道特点选择合适的沉水植物、浮水植物、挺水植物,并按其生态习性科学地配置,实行混合种植和块状种植相结合;常水位至洪水位的区域是河道水土保持的重点,其上植物的功能有固堤、保土和美化河岸作用,河坡部分以湿生植物为主,河滩部分选择能耐短时间水淹的植物,河道植物的配置应考虑群落化,物种间应生态位互补,上下有层次,左右相连接,根系深浅相错落,以多年生草本和灌木为主体,在不影响行洪排涝的前提下,可种植少量乔木树种。洪水位以上是河道水土保持植物绿化的亮点,是河道景观营造的主要区段,群落的构建应选择以当地能自然形成片林景观的树种为主,物种应丰富多彩、类型多样,可适当增加常绿植物比例,以弥补洪水位以下植物群落景观在冬季萧条的缺陷。这样,水生植物与河边的灌乔木呼应配合,就形成了有层次的植物生态景观。

在植物种类的选择上,要尽量选择适宜本地区气候环境的物种,同时不造成外来物种入侵,植物生长后构成的景观层要分明。水际边缘地带要选择抗逆性好、管理粗放、植物根系发达、固土能力强的植物,比如香根草、百喜草等。人工污染较严重的河段或者郊区无污水管网的河段,要选择环保效果好,能有效地消除氮磷、油污、有毒化学物质的植物种类,以达到生态治河的目的,比如伊乐藻、苦草、狐尾藻、金鱼藻、浮萍、美人蕉等。有关研究表明,沉水植物比浮水、挺水植物更能有效去除污染物。有种植槽或湿地的地方,可以根据水生植物适应水深的情况,配置多种水生植物,重构水生植物、鱼类、鸟类、两栖类、昆虫类动物的良好栖息场所,比如芦苇、荷花等。

综上所述,生态河道的设计需要各方面因素的配合,设计者要拓宽思路,结合生态学、工程学、水利学的知识,相互补充,才能形成一套有效的设计方法。

河道的生态化治理是一个可持续发展的系统工程,要通过设计、施工、养护等一系列措施模拟一个生物生长的适宜环境,为各类水生、陆生和两栖类动物、植物以及微生物提供栖息、繁衍和避难的场所,并且,除采取工程和植被措施外,还必须有选择的放养水生动物及微生物,恢复生物的多样性,重建生物系统的生态链。

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河道水体污染严重。由于在农业生产中不合理使用农药及化学肥料,加上生活污水没有经过相关处理就被直接排入河道,致使农村河道的水体污染加重,河道的生态环境承载能力及水体自净能力也不断下降;河道侵占严重。部分地方农村建设问题上缺乏长远的战略眼光,通常为了追逐短期利益,盲目侵占河道,甚至填河修路,造成河道水域面积日益萎缩,防洪排涝能力降低;河道坍塌严重。河道由于汛期水的冲刷及水面机动船的常年船行波冲刷,崩塌严重,同时缺乏对河道的日常维护与保养,河道的防洪减灾、农田灌溉等功能日益下降。

2农村河道生态治理措施

2.1农村水环境生态修复

2.1.1 清淤疏浚 清淤疏浚的原则是量力而行、尽力而为,要结合不同地域的经济发展水平及财政资金承受能力,同时考虑当地的机械设备配置状况及河道淤积情况,科学制定河道的清淤疏浚计划。

在河道清淤疏浚工程中,要结合河道规划的河底高度与河道断面型式来确定清淤深度,以此确定清淤疏浚工程的规模。对于平原河网区的农村河道要结合区域水系规划确定其河底高程,对没有相关规定的农村河道,要结合上级河道规划确定河底高程。农村河道级别较低,其河底高程可高于骨干重要河道,有通航作用的平原河道,清淤深度要满足通航水深要求;对于山区性河道要结合河道的过流能力确定清淤深度。

2.1.2 水系沟通 水系沟通需要注意两点:一是在恢复河道时要遵循自然规律,不能破坏河道自然生态;二是对重要河道节点要进行扩大,如对阻碍正常河道水流的桥梁、堤坝等要进行改建或者拆除。

水系沟通工程的主要内容:阻水桥梁的改建,引排水渠道整治,把阻水堤坝改建为过水低堰、涵洞等,拆除无用堤坝,沟通湖泊、池塘、断头河等。河道的水系沟通应该结合当地的土地建设规划,要与当地整体建设规划相互衔接。

2.1.3 截污治污 农村河道的污染主要有两大类:一类是农业种植过程中使用的农药、化学肥料等造成的面源污染;另一类是农村生活垃圾等形成的点源污染。对面源污染的防治可以从改善传统的耕种方式着手,例如合理使用农业肥料、农药;采取农作物轮作方式,维持土壤的水土平衡等。对点源污染可通过生活垃圾集中收集处理,对生产生活污水进行处理后方可排入河道等措施处理。要想截污治污措施行之有效,可在河岸建立缓冲区域,例如建造湿地、森林缓冲带等。

2.2 农村河道生态治理

2.2.1 河道清障 由于河道缺乏有效治理,河道内的违规耕种及违规建造等问题严重,破坏了河道堤坝植被,造成河道过流不畅,进而影响了河势,使得河堤、护岸、护坡等容易坍塌,水土流失严重,最终造成河道淤塞等严重后果,极大降低了河道的防洪排涝效果;人工违规障碍物也影响了河道的正常流水,容易造成局部死水,直接影响河道生态景观。人工障碍物对河道造成的危害远远大于自然淤积,因此农村河道清障迫在眉睫。河道清障主要清理阻水的灌木乔木、违规种植的作物、固体生活垃圾、违规建筑物等。

2.2.2 堤防加固 对专门用于防洪的堤防,要根据防洪标准进行计算,确定河道的泄洪承载量及洪水水位,依据防洪要求确定堤坝的抵御洪水标准,确定河道的最大泄洪量,同时设计河道的洪水位,对于干支流、上下游的堤防允许泄洪量要相互协调。此外,要结合县(市)河道整治规划对农村河道开展提防加固。

堤线要尽量平顺,不同堤段的连接要采用平缓的曲线,杜绝折线或者急弯。对提防工程的选址也要格外重视,要选在土质稳定的滩岸上进行修筑,同时要结合已有提防及有利的地形,沿高地或者傍山侧布置,避开深水地、强透水地、软地基、古河道。在布置底线时要顺应河道的流向,并尽量设置在建筑物较少的地带,以利于日常维护保养工作的开展。

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中图分类号:TV147

1.堤防建设的现状

堤防最主要的功能除了防汛外,也有生态功能,以生态修复为目标的河道堤防建设注重人与自然的和谐相处。目前为止,我国的堤防工程多是传统意义的水利工程,追求的基本上是经济效益和社会效益,很少考虑工程对生态环境的影响。欧美等国在水环境治理上加大了力度,自然生态型堤防建设取得了很好的效果。他们拆除了大量60、70年代建造的钢筋混凝土护岸,建设生态型堤防已成为当代趋势。

2.生态堤防建设概述

2.1生态堤防的含义 生态堤防是指恢复后的自然河岸或具有自然河岸水土循环的人工堤防。主要是通过扩大水面积和绿地,设置生物的生长区域,设置水边景观设施,采用天然材料的多孔性构造等措施来实现河道生态堤防建设。在实施过程中要尊重河道实际情况,根据河岸原生态状况,因地制宜,在此基础上稍加“生态加固”,不要作过多的人为建设。

2.2生态堤防建设的必要性

原来河道堤防建设,仅是加固堤岸、裁弯取直、修筑大坝等工程,满足了人们对于供水、防洪、航运的多种经济要求。但水利工程对于河流生态系统可能造成不同程度的负面影响:一是自然河流的人工渠道化,包括平面布置上的河流形态直线化,河道横断面几何规则化,河床材料的硬质化;二是自然河流的非连续化,包括筑坝导致顺水流方向的河流非连续化,筑堤引起侧向的水流联通性的破坏。

2.3生态堤防的作用

生态堤防在生态的动态系统中具有多种功能,主要表现在:

成为通道,具有调节水量、滞洪补枯的作用。堤防是水陆生态系统内部及相互之间生态流流动的通道,丰水期水向堤中渗透储存,减少洪灾;枯水期储水反渗入河或蒸发,起着滞洪补枯、调节气候的作用。传统上用混凝土或浆砌块石护岸,阻隔了这个系统的通道,就会使水质下降;

过滤的作用,提高河流的自净能力。生态河堤采用种植水中植物,从水中吸取无机盐类营养物,利于水质净化。

能形成水生态特有的景观。堤防有自己特有的生物和环境特征,是各种生态物种的栖息地。

2.4生态堤防建设效益

生态堤防建设改善了水环境的同时,也改善了河道生态、水资源和居住条件,并强化了文化、体育、休闲设施,使河道交通功能、河道防洪等再上新的台阶,对于优化河道环境,提升河道形象,改善投资环境,拉动经济增长,扩大对外开放,都将产生直接影响。

3.堤防建设的生态问题

堤防是水陆生态系统内部及相互之间生态流流动的通道,以往堤防建设大多采用人工混凝土河堤或浆砌石垂直断面型式河堤,只考虑了泄洪排水功能,基本没考虑生态功能,为保护河道安全,河堤逐年加高,河流完全被人工化、渠道化,人工与自然比例不协调。从而伴随着堤防建设的不断推进,生态问题也不断出现。

3.1对天然河道裁弯取直

天然河流是蜿蜒弯曲、分叉不规则的,宽窄不一、深浅各异,在以往的堤防建设中,过多地强调“裁弯取直”,堤线布置平直单一,使河道的形态不断趋于直线化,岸坡坡脚附近的河床深潭一般也被填平,深潭、浅滩不复存在,导致整个河道断面变为规则的矩形或组合梯形断面,使河道断面失去了天然的不规则化形态,从而改变了原有河道的水流流态,对水生生物产生不良影响。

3.2追求保护面积的最大化

以往的堤防设计追求最大的保护面积,堤线紧靠岸坡坡顶布置,导致河槽变窄,河漫滩不复存在,从而失去了原有天然河道的开放性,使生物的生长发育失去了栖息环境。

3.3现场施工无序

堤防施工对生态环境的破坏,主要表现在施工时对施工现场、料场、弃渣场的简单处理。工程竣工后,施工现场的施工道路没有恢复到施工前的状态,道路边坡、陡坎未能进行必要的防护处理,引起岸坡冲刷失稳。护岸施工时修筑的围堰没能及时清除,导致水土流失,河床淤积。料场、弃渣场使用后,缺少必要的整治和生态修复,导致场地沟壑纵横、土壤、杂乱无章,引起水土流失,破坏了原有的生态环境。

3.4对岸坡的硬质化处理

对岸坡的处理,以往一般多采用“硬处理”,也就是采用大片的干砌石、浆砌石或混凝土护坡,忽视生态防护措施的研究和应用。护岸是水陆生态系统内部及相互之间生态流流动的通道,阻隔了这个系统的通道,就会使水质下降。岸坡防护工程对生态系统影响最大,因为水陆过渡地带是水生植物的发育地,是水生动物的栖息、产卵、觅食地,所以对生态环境的影响尤为严重。

4.解决堤防生态问题的对策

要彻底解决目前堤防建设中的生态问题,重视生态堤防的设计和施工是极其重要的。下面从设计、施工等角度谈几点解决生态问题的对策。

4.1堤线和堤型的选择

堤线的布置要因地制宜,应尽可能保留江河湖泊的自然形态,保留或恢复其蜿蜒性或分汊散乱状态,即保留或恢复湿地、河湾、急流和浅滩。在有条件的地方尽可能使堤线离开岸坡坡顶,一方面可保证足够的行洪断面和堤身的稳定,另一方面也可保持岸坡的天然形态并保护岸坡的天然植被。

选择堤型时,要结合场地及周围环境因素,通过多方案比较择优选用。堤型的选择原则除满足工程渗透稳定和滑动稳定等安全条件外,还应结合生态保护或恢复技术要求,尽量采用当地材料和缓坡,为植被生长创造条件,保持河流的侧向联通性。筑堤材料宜优先选用当地材料,一般多采用比较生态的土堤堤型,以便于堤坡的植草绿化,使堤内外生态环境协调,避免过多地采用直立的钢筋混凝土和浆砌石堤型,这些堤型与周围环境欠协调,同时在一定程度也影响堤内外的空气交换。

4.2河流断面设计

自然河流的纵、横断面显示出多样性的变化,设计时应做到浅滩与深潭相间。

4.3岸坡的防护

尽可能保持岸坡的原来形态,尽量不破坏岸坡的原生植被,局部不稳定的岸坡可局部采用工程措施加以处理,避免大面积削坡,导致全堤段岸坡断面统一化;尽可能少用单纯的干砌石、浆砌石或混凝土护坡,宜采用植物护坡,在坡面种植适宜的植物,达到防冲固坡的目的,河道坡岸植物重要的功能之一就是保持土壤,即固土护坡。在河岸坡面上的土壤侵蚀一般包括3个基本过程:

坡面土壤表层被雨水溅蚀、动物踩踏或机械耕作后疏松和破坏。(2)疏松土壤被坡面径流冲刷和搬运。

滑坡或崩塌导致的块体运动。从上游侵蚀到下游沉积,不同的立地条件表现不同的侵蚀方式。最终土壤流失是侵蚀力和土壤抗侵蚀力相互作用的结果,坡岸植物通过机械效用和水文效用减弱侵蚀力或增强抗侵蚀力而保持土壤;尽可能保护岸坡坡脚附近的深潭和浅滩,这是河床多样化的表现,为生物的生长提供栖息场所,增加与生物的和谐性。

4.4对已建堤防作必要的生态修复

由于认识和技术的局限性,以往修筑的一些堤防,尤其是河道堤防对生态环境产生的负面影响是存在的,可以采用必要的补救措施,尽可能减少或消除对生态环境的影响。以“修”复为主,杜绝“整改”,尽量不破坏河岸原有的植被。

参考文献

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1.生态型河道建设的必然性

1.1 生态型河道应体现人与自然的和谐共处。生态型河道是亲水型的,在体现以人为本的同时,更加注重和提倡人与自然的和谐共处。这样可以避免水利工程建设中的盲目性和投资的随意性,特别是避免水利工程园林化的倾向。

1.2 体现生物多样性和本地化。事实上,水利工程的建设本身是对自然原生态的一种破坏,只是在整体上权衡利弊得失时这种破坏利大于弊而值得干。生态也不是一成不变,而是动态平衡的。因此,建设生态型河道时必须极大地关注恢复或重建陆域和水体的生物多样性形态,尽可能地减少一些不必要的硬质工程。

1.3 生态型河道的整治应该是渐进式的。无论生物多样性的重建,还是自我净化、自我修复能力的恢复,在河道整治中都不可能一蹴而就,而是一个逐步、渐进的过程。如果不注重生态而快速地实施环境水利工程,往往会导致自然环境的不和谐。

2.建设生态型河道的问题分析

2.1 河道综合整治涉及的问题

①在指导思想上要确立综合治理的观念。包括河道本身的疏浚,实现通畅;在安全基础上的陆域部分的绿化;水体的治污、调活、净化;污染源的截流、纳管和集中处理。最终实现标本兼治,使清水长流,永续利用。②治理的过程中要注意反对形式主义,防止片面强调景观而导致水利工程园林化。即使是十分必要的景观建设,也要在设计中尽可能减少小品,减少污染物,减少硬质工程。要十分强调规划控制,在河道工程范围内的绿化和景观建设,也不一定都要一步到位,可以在主体工程完成之后,留出绿地和大片空间,以后通过非水利的途径再去营造景观。③要处理好点与面、段与线的关系,可以一次确定目标,分阶段组织实施。四是建设程序规范化问题。当前特别要注重贯彻项目法人制、招投标制、监理制,实行政府采购,对工程决算的审价和对建设的审计。项目建成投入运行后,要经过考验,实行建设效益后评估。对上述这些问题都要综合考虑,以扎实推进生态型河道的建设。

2.2 管理中的问题

①管理体制和机制问题。按照统一管理与分级负责的原则,落实分级负责的责任制;在管理过程中,探索管养分离的新机制,制定市场准入的规划和管养定额标准,逐步实行养护的社会化、市场化。②落实管理的经费。任何管理都需要人和物的投入,管理也必须要有成本。管理的投入要根据工程的性质和管理责任权限,由公共财政投入和社会性投入配套组成。③提高管理的技术含量和科学调度水平。④加强管理队伍建设,提高管理人员的素质和管理水平。

3.3 投入问题

①公共财政投入。它只能用于社会性、公益性、基础设施性的建设。因此,生态型河道建设的投入,不可能指望全部由公共财政投入来解决,只能是根据工程性质和分级负担原则,实行综合性配套性多元性投入。按照补、扶持性、引导性的原则,予以适当投入,以推进生态型河道建设。②社会配套投入。这种投入是带有公益性意义的,是自愿的。③受益者投入。按照谁受益谁投入的原则,由受益的农民、集体经济组织、开发商、农业企业或者其他受益的企业和个人按照受益比例分摊投入。

3.加强生态型河道设计的对策研究

3.1 河道线型设计

河道线型设计即河道总体平面的设计。由于城市用地的紧缺,河道滨水地带不断被侵占,水面越来越少,河宽越修越窄,但是为了泄洪的需要,要保证过水断面,只好将河道取直、河床挖深,这样对驳坎的强度要求就逐步地提高,建设费用逐渐加大,而生态功能逐渐衰退,河道基本成为了泄洪渠道,这与可持续发展的战略相悖。从工程角度,自然曲折的河道线型能够缓解洪峰,消减流水能量,控制流速,所以也减少了对下游护岸的冲刷,对沿线护岸起到保护的作用。退地还河、滨水地带的恢复,使得设计人员在河道断面设计上留有选择的余地,也不需要采用高强度的结构形式对河滨建筑进行保护。顺应河势,因河制宜,无疑在工程经济性方面也是有利的。

3.2 河道断面设计

河道断面的选择除了要考虑河道的主导功能、土地利用情况之外,还应结合河岸生态景观,体现亲水性,尽量为水陆生态系统的连续性创造条件。在河道治理的过程中,应避免断面的单一化。不同的过水断面能使水流速度产生变化,增加曝气作用,从而加大水体中的含氧量。多样化的河道断面有利于产生多样化的生态景观,进而形成多样化的生物群落。

3.3河道护岸形式

传统的河道护岸在材质方面大多采用混凝土及浆砌块石等硬质材料,整个护岸形成一个封闭的体系,犹如给河道穿上了一层盔甲,只考虑了河道的安全性,却忽视了对河流环境和生态系统及其动植物及微生物生存环境的影响。不仅阻碍了水生态循环系统,连动植物、微生物的整体生物链都被阻断。地下水与河水也不能及时的沟通,水循环过程被隔断,河道变成了只进不出的封闭水体。从而有悖于城市的生态化建设。

在建设生态河道的过程中,河道护岸是否符合生态的要求,是否能够提供动植物生长繁殖的场所,是否具有自我修复能力,是设计者应该着重考虑的事情。生态护岸应该是通过使用植物或植物与土工材料的结合,具备一定的结构强度,能减轻坡面及坡脚的不稳定性和侵蚀,同时能够实现多种生物的共生与繁殖、具有自我修复能力、具有净化功能、可自由呼吸的水工结构。

3.4 植物配置设计

植物根系可固着土壤,提高土壤持水性,植物根茎的生长对土壤具有改良作用,增加了土壤的有机质含量,改善了土壤的结构与性能,增加抗侵蚀能力和抗冲刷能力,起到固土护岸的作用,又能提高河岸土壤肥力,改善生态环境。而且随着时间的推移,植物不断生长,这些作用将会不断加强。

在植物种类的选择上,要尽量选择适宜本地区气候环境的物种,同时不造成外来物种入侵,植物生长后构成的景观层要分明。水际边缘地带要选择抗逆性好、管理粗放、植物根系发达、固土能力强的植物,比如沙柳,芦苇等。格尔木地处高原,自然环境恶劣,生态植被生命力脆弱,使用本地的抗寒抗旱植物,能使这些植物适应本地气候,达到生态之和的目的。

4.总结语

综上所述,生态河道的设计需要各方面因素的配合,设计者要拓宽思路,结合生态学、工程学、水利学的知识,相互补充,才能形成一套有效的设计方法。生态型河道是符合防洪除涝安全要求的除害兴利工程。作为工程,安全始终是第一位的。生态型河道建设并不是要求我们刻意地追求某种形式,形成一个固定的模式,也不是一概地排斥硬质工程,而是要求我们从实际出发,因地制宜开展河道整治,在确保工程安全的前提下,力求形成河道形态的简洁朴素、自然通畅、水质改善、水体调活的局面。

参考文献: