生态修复技术在贵州省山区小型河道治理中的探讨

刘开丰

(贵州省水利科学研究院，贵阳550000)

0 引 言

山区河流是贵州省生态资源保护和经济发展的重要管理对象，而就目前的河流治理情况而言，仍旧存在着一定的问题。

贵州是全国水土流失最严重的地区之一，而且呈不断加重的趋势。水土流失面积尽管经多年治理，仍有7.3 万多km2，占土地面积的41%。其中石漠化面积12.8%，一些地方已经因之丧失了人类生存的基本条件。

随着中国经济情况的不断增强和人们环保意识的提高，对生态环境的保护研究越来越受到重视，已成为党和国家及各级政府的新课题，而河道的生态治理技术，则成为生态环境保护中不可缺少的一项技术研究，并于近年陆续推出了边坡柔性生态防护系统、绿格防护工程技术、生物生态修复技术等一系列生态修复的环境保护产品。

同时，在流域水循环模拟与调控国家重点实验室以及中国水利技术信息中心的带动下，国内河道生态治理得到了一定的发展，且为河道治理的必然趋势，在国内乃至世界范围内都有广阔的研究和应用前景［1］。

1 贵州省山区小型河道的特点

贵州省土地总面积17.6 万m2，分属长江、珠江两流域，其中:长江流域面积11．5 万m2、占土地总面积65.7%、珠江流域面积6.1 万m2、占土地面积34.3%，全省河流众多，分属长江流域的牛栏江横江水系，赤水河綦江水系、乌江水系、沅江水系，珠江流域的南盘江水系、北盘江水系、红水河水系及柳江水系。

贵州省山区小型河道的特点是流域面积小，河道短，坡降大，河道宽度呈现显著变化趋势，河床部分相对松散，河流冲淤能力较差，部分区段为游荡性河道。

造成贵州省山区小型河道恶化原因主要包括以下3 点:

1)山区地形、地势影响。

贵州省山区小型河道普遍上游坡降大，下游坡降小，这地势特征导致了上游冲刷作用明显，而河流裹挟的泥沙在流速较缓的下游形成淤积，进而形成对河道的破坏。

2)地质条件影响。

贵州山区小型河道下游多为砂卵石堆积层构造，流域沿岸同时分布沙壤土等地质构成，部分区段为软土层，这一地质条件导致下游河道整体抗冲刷能力差，极易在水流作用下遭到破坏。

3)人为因素影响。

人为因素的影响主要分为以下两类:一种为主观破坏，主要有向河道内抛倒垃圾、河道影响区域内构筑建筑以及侵占河道等;另一种为无意识破坏，桥梁或相关水利设施设计建设不合理，水库、堤坝维护失当等［2］。

2 山区河道小型河道治理的作用分析

贵州省内目前的河道治理主要为传统的治理方式，通常采用混凝土或块石沿河道岸坡堆砌加固的形式，提升流域河道的稳定性，控制河流沿线水土流失。这一方法虽然在具有一定的实际治理效果，但同时也带来了生态与流域景观的负面作用，人为隔断了河岸与河流的共生关系，同时造成了流域生态系统脆弱性加剧等不良问题，对于流域自净能力同样产生了不良影响［3］。

现阶段推行山区小型河道治理工作，旨在通过对试点的河道生态修复治理技术，找出适合贵州省山区中小河流治理的最优生态修复方法，达到保护生态环境的目的。

同时，通过河道生态修复治理技术，能快速的进行植被生态恢复，有效的防止水土流失，充分发挥生态的自我恢复能力和改善生态环境，通过植物的根系和水、土、气交换能力，有效的净化水质，构建人与自然和谐发展的绿色工程。

3 山区小型河道治理要点研究

3.1 主要工作内容

山区小型河道治理主要对受污染、生态受损破坏的河段，采用科技产品(主要是柔性生态防护系统)，通过生态修复治理手段，进行生态修复治理。具体工作内容有以下4个方面:

1)选择受污染或受损较严重的自然河段作为本次技术推广的试点。

2)采用不同的生态治理技术进行生态修复治理试验。

3)长时间跟踪并收集试验结果。

4)分析试验结果，并与未进行治理的河段进行比较，选择适合于省内中小河流生态修复的治理技术［4］。

3.2 治理区域选择的基本要求

具体要求有以下3个方面:

1)受污染或受损的自然河段。

2)河道断面不大，试点投资小。

3)交通便利，适合参观及宣传推广，能起带头辐射作用的区域。

3.3 治理目标

在遵循自然规律的前提下，采用现有的河道生态修复治理技术，通过对试点进行修复及跟踪，降低或消除不良影响作用下的河段给流域环境造成的不良影响，恢复山区小型河道生态系统稳定性，提升流域自然灾害抵御能力，保证河流循环自净以及再生效果。

3.4 关键技术

通过科技手段制作的柔性环保材料，用扣件的方式连接后形成河岸生态缓冲带及生态护岸，取代旧式的浆砌石、干砌石、混凝土等传统治理措施，不会对水质造成污染，对地质条件也没有过高的要求，同时在河岸生态缓冲带及生态护岸还可以种植各种植物，来进行生态修复处理，有效保持区域生态平衡［5］。

3.5 技术创新特点

技术创新特点如下:

1)生态环保、消音美观。

2)就地取材、施工快捷、工艺简单易操作。

3)柔性结构，扣件连接，不用特别强调地质结构，不担心垮塌情况。

4)结构尺寸小，相比传统堤防节约用地。

5)即使防护带或生态上也可以种植各种适合的植物，不但能进行生态修复，还可以绿化美观。

4 山区小型河道治理生态修复技术应用

经过多年的发展和积累，贵州省水利科学研究院已拥有工程咨询、设计、监理、施工、水资源论证、质量与安全监测等资质和资格，同时在灌溉试验、水资源优化配置、农田面源污染、水资源开发利用与保护方面开展了大量的研究，取得了优异的工作业绩，拥有一支设置科学、充满朝气和年富力强的科研队伍。图1 为山区小型河道治理修复技术应用路线。

4.1 河道水量和水流态调节

河道水流在理想流量与流态条件下，能够实现自然的冲刷与沉降，维持相对合理与稳定的河道影响，并不会对流域造成过多的不良影响。而对于贵州省山区小型河道，受地貌与地质等多重因素的影响，其河流生态系统处于相对脆弱的条件之下。因此，通过调节河道水量、水流态等水力特性能够一定程度上改善河道现状，提升生态环境稳定性。拓宽河床能够有效保留滩地卵石和水面宽度，选取适当区域修建堤坝，实现局部蓄水，降低干河床状态对河道的影响。同时，注意河流水源的获取，将自然水源与人工治理拓展相结合，使二者成为有机整体，维持河道水生生物群落的生物多样性。

图1 山区小型河道治理修复技术应用路线

4.2 河床及河道形态结构生态改造

进一步提高流域的森林覆盖率，做好水土保持。防止河道“渠道化”，即两岸防洪堤采用浆砌石或埋石混凝土档墙，土工膜防渗等措施。因此应在流速小的河段采用土质边坡、生态边坡、砌条块石护坡(挡墙)等结构形式，这样有利于水生物生存栖息和环境美化。

4.3 生态修复护岸工程

4.3.1 护岸结构形式

护岸工程要进行多方案比较，择优采用。在护案结构的确定时，应遵循生态性与经济性兼顾的要求，尽量使用生态性能优异的生态护坡形式，保证其他生态修复技术能够更好的应用。

4.3.2 护岸地基处理

对山区河道堤基抗冲刷能力差的处理技术，主要根据河道流速，采用冲刷公式计算冲刷深度，把基础埋入冲刷线以下。

另外，可通过增加护脚的方式提升换地基稳定性，目前最有效的方法是铺设土工布，采用格滨石笼镇压［6］。

4.4 河岸生态缓冲带构建

河岸生态缓冲带通常由生态修复河岸或生态人工驳岸构成，这类河岸水体渗透性较强，接近自然河岸形态，能够保证流域水体内部成分交换与自净功能的实现。

现阶段，河岸生态缓冲带的构建主要通过铺垫扎捆植物、搭设护坡木桩和固定桩等，同时在护坡木桩与固定桩之间挖掘沟槽填充碎石形成缓冲区域。河岸生态缓冲带植物与碎石以及护桩之间的自然空隙，保证了河道水体的自然渗透交换，同时这一体系的构建稳定性也抑制了河道在冲刷作用下的损坏。生态缓冲带的内部空隙能够蓄涵水分，在一定程度上也能够起到调节旱涝的作用。

5 结 语

综上所述，山区小型河道治理是一项科学而系统的工作，而生态修复技术的应用则要根据区域的实际情况而选择使用技术形式。贵州省山区小型河道治理工作是一项科学而系统的工作，对于保证流域人们正常生活，社会稳定发展有着重要意义。行业工作者们应全面提高小型河道治理工程在设计和建设水平，合理选择治理方案，落实治理技术与工艺，将河道治理与流域生态保护相结合，进一步发挥河道治理工程实际效益，造福于民，促进贵州山地区域的和谐发展。

［1］尹蕾，武亮. 生态理念在云南中小河流治理中的应用［J］.中国水利，2012(10):66－67.

［2］张强玲，陈规划. 关于贵州省中小河流治理几个问题的探讨［J］. 人民珠江，2013(06):46－48.

［3］胡静波. 城市河道生态修复方法初探［J］. 南水北调与水利科技，2009(02):134－136，139.

［4］尹晓煜. 河道治理类工程环境影响评价及环保措施思考［J］. 山西科技，2006(04):33－35.

［5］杨森林. 河道治理与规划的初步分析［J］. 今日科苑，2008(22):141.

［6］季树勋. 生态修复技术在城市污染河道治理中的应用［J］. 科技资讯，2008(02):187.