影响中小河流生态治理效果的若干因素思考

2017-01-20 13:31卢梦雅李东生
治淮 2017年11期
关键词:护岸河道河流

卢梦雅 李东生 陈 尧

影响中小河流生态治理效果的若干因素思考

卢梦雅 李东生 陈 尧

河流是水生态环境的重要载体,承载着城市的发展。当前我国中小河流除了具有突出的洪涝灾害问题外,许多河流还存在水污染加剧、生物栖息环境遭受破坏、水资源短缺等一系列生态环境问题,已造成河流基本功能衰退。城市作为社会、政治、经济、文化和交通中枢,对城市河流的需求,从单一的防洪、供水需求逐渐向防洪、供水、生态、景观等多种要求转变。近年来,人类活动通过河道挤占、河岸硬化、河床铺砌、污水直排、无序采砂等活动影响河道水生态,造成河道防洪能力不足、水质恶化、生态退化、景观单一的问题,特别是河流的生物多样性和生态系统的完整性遭到破坏,加剧了河流的退化,严重影响了河道两岸城市的发展。

随着河流水体污染问题的日益凸出,水利部在党的十八大之后提出,要将中小河流治理作为重点工程进行系统治理,中小河流治理进入了全面实施阶段,在源头控制污染物排放的同时,还需要建立河道治理整体方案,且在今后相当长的一段时间内,改善河流的水生态环境状况将是河流治理的一个重要课题。

一、国内外生态治理研究进展

1.国外生态治理研究进展

对于河流生态治理方面的研究,国外进行得较早。早在19世纪中期,欧洲国家就开始针对工业革命对河流水质和生态的污染破坏进行深刻反思,并探索对河流生态系统的保护和恢复的方法。1938年德国的Seifert首先提出“亲河川整治”的概念,指出河道治理工程应在实现河流传统的各种功能的基础上,将更加接近自然作为目标。基于这个理念,在20世纪50年代德国学者提出了河道的整治要符合植物化和生命化的概念。20世纪80年代,河流治理中出现的水利工程对生态系统的某些负面影响,引起了欧洲工程界对水利工程规划设计理念的深刻反思,从而明确了河流治理不但要符合工程设计原理,还要符合生态学原理。20世纪80年代末瑞士、德国等国家提出了“自然型护岸”的技术理念。因此,自然型护岸治理的相关方面的研究主要在欧洲发展,并且以自然护岸为特色,着重关注河道的自然状态。20世纪90年代初期起,国外河道的治理过程开始关注生物多样性恢复的问题,除了接近自然,更多地关注与注重发挥河流生态系统的整体功能,以实现人与自然和谐共处为目标。

2.国内生态治理研究进展

我国在河道生态治理方面的工程开展得较晚,近几年才开始河道生态工程技术的研究与实践,目前还处于探索和发展阶段。董哲仁提出了“生态水工学”的概念,他认为水工学应吸收、融合生态学的理论,建立和发展生态水工学,在满足人们对水的各种不同需求的同时,还应满足水生态系统的完整性、依存性的要求,恢复与建设洁净的水环境,实现人与自然的和谐。王超、王沛芳对城市河流治理中的生态河床和生态护岸构建技术进行了阐述,总结了生态河床构建的手段,生态型护岸的种类和结构形式。

我国河道水生态治理与保护工作总体还处于水质恢复阶段,河道水质恶化趋势未能得到有效遏制,全国进入河道生态恢复的工作日益展开。但随着科学技术的不断发展与创新,我国对河道的生态修复愈加重视,很多地区都开展了相应的河道生态治理工作。1998年上海市通过对苏州河的生态治理,使得河道水体质量提高,构建出一个更好的城市水环境;北京转河通过精心的规划和设计,形成了水域与路域环境的结合,河道生态有了良好改善和恢复;成都在对府南河的治理过程中,通过构建生态河床、河堤以及人工湿地,成功地修复了河流的生态系统;江苏南通濠河的生态修复工程也取得相当的成效,整个城市形成了“水包城,城包水”的格调,实现人与环境的和谐。2003年在对河流形态多样性的研究中指出:河流形态多样性是流域生物群落多样性的基础,水利工程建设应注意保护和恢复河流多样性,以满足生态系统健康的要求。2004年8月,水利部印发了《关于水生态系统保护与修复的若干意见》,明确指出水资源保护和水生态系统保护工程是水利基本建设工程的重要组成部分,全面启动了我国水生态系统保护与修复工作。

二、影响中小河流治理的若干因素

随着经济社会的不断快速发展,生态河道治理的过程也是十分复杂和艰巨的。在生态河道治理的过程中,存在一些共性难点问题,为了更好地了解河道生态系统的影响因素,将中小河流依据地理位置及其社会功能,划分为城市型中小河流和非城市型中小河流,两者的自然特点及治理目标差异较大。

1.非城市型中小河流治理

非城市型中小河流总体上受人为因素影响较小,河道一般保持自然的形态,河岸两侧空间相对开阔,河流水质受污染的程度较城市型中小河流低,主要的污染来自于农业面源污染和乡村垃圾等污染,在治理目标上一般不注重水景观的营造,而是注重维持河道的清洁和行洪通畅。河道修复方案主要体现的是对河道的治理,治理方案有以下几点:①河道整治工程:进行河口鱼塘清障,对现有河口鱼塘、塘埂进行清除;对主要骨干河道进行清淤、底泥疏浚、河道拓宽;②堤防工程:需要加固堤防及圩区隔堤加固,提防配套生态护岸;③沿河洼地治理工程:新建、拓宽、挖深排涝干沟,配套新建生产桥。

2.城市型中小河流治理

城市型中小河流一般位于贯穿城市,河道周边人口密度较大,受人为因素影响较明显,承担着防洪与生态修复的双重任务,尤其是大量的工业及生活污水直接排入河道,造成点源污染较为突出,河道水污染治理难度较大,集中治理后往往容易反复出现。此外,随着城市繁华程度的不断提升,河道的行洪空间受到挤压,极易引发城市内涝问题,往往会给城区造成较大的风险。同时,城市中小河流也是重要的生态廊道。由于城市河道普遍较浅,水量小,流速慢,有的在枯水季节甚至会出现断流,总体上环境纳污能力相对较小,生态系统较天然河流脆弱。城市型中小河流治理主要有以下几方面内容:

(1)防洪排涝治理

城市中小河流的治理,首先要保证河道具有充足的行洪排涝能力。城市河道淤积以及人为造成的阻水障碍物等,均会造成河道过水断面缩窄、水位抬高,致使行洪排水能力下降,从而增加洪水泛滥和城市内涝的几率。故在城市中小河流的治理中,应确定合理的城市河道宽度和总体的水面率,同时对河床进行清淤疏浚,将影响行洪的河障彻底清除。在河道断面形态的规划设计上,在满足河流防洪排水要求的同时,也要兼顾城市生态环境和城市景观的要求,设计的断面型式要给水生态和水景观设计留足发挥的空间,如果陆域面积充足,一般建议尽量采用复式断面,这样在枯水时可以保持主槽淤积量小且亲水性好,发生洪水时也有足够的过水断面。复式断面的设计要经过充分的水力学计算,符合防洪排涝要求。

(2)城市截污治理

限制纳污是控制城市点源污染的主要手段,是城市中小河流最为基础的控制措施,依法规范城镇排污口设置,有条件的可以对污水处理厂再生水进行回用及排污口生态净化工程,在减排的同时对达到相应排放标准的废污水进行再处理,进一步改善尾水水质,工程措施包括生态沟渠、净水塘坑、跌水复氧、人工湿地等。

(3)河道治理

河道污染的成因是多方面的,传统、单一的治理技术难以奏效,应针对污染成因全方位入手,系统、全面地进行治理,对当地的污染水体进行专题调研,针对水体污染问题进行治理与修复,主要有以下几个步骤:确定下河污染量;截污、河道生态驳岸改造;河道底质改造;生物强化处理等。

(4)人工湿地

人工湿地建设应结合底泥清淤和防洪工程建设,依托工程治理和生态修复措施,在经常出露的滩地上营造水生植物群落和消浪林带,适当引种耐污能力强、喜温耐寒、根系发达及具有观赏和经济价值的乡土植物,在引种水生植物的同时,可引入园林设计理念,将治污与营造生态景观融为一体,促进当地旅游业的发展。

(5)生态堤岸

生态护坡作为河道恢复后的自然护岸,可以抑制崩岸、稳定堤防、截留入河氮磷、营造滨水景观的作用,对天然河道具有自然保护功能。针对不同的天然河道,生态护岸的类型也存在较大的差异性,常见的生态护坡技术有抛石结合植物扦插、土工织物扁袋结合扦插、天然材料织物垫护坡等。

(6)因水制宜

因地制宜地打造人工湿地公园等具有人文生态景观的河道内外湿地,将河道疏浚清淤与岸堤建设有机结合,如:利用疏浚的砂石作为筑堤材料;采用河道陡坡堆积的建筑垃圾就地造景,修建主题公园;利用河道外垃圾进行平整覆土后种植植被,形成植物景观区;依据河道形态特点,将河道内垃圾适度造型,建成河心岛等。

(7)公众参与

落实财政保障,建立以政府投入为主导、全社会共同参与的多元化水利投入增长机制。加强社会协同,强化各部门之间的协调配合,鼓励公众积极参与,做好环保宣传,提高公民的环保意识。

三、结语

在当前中小河流治理全面实施阶段,对城市中小河流的治理应紧跟时代步伐,突出生态治理的理念,坚持和倡导“水安全、水环境、水生态、水景观、水文化”五位一体的治理理念。在制定河流生态修复方案时,不仅需要在理论和工程实践等方面开展系统探索与研究,还要考虑河流的水文、地形、文化等方面的差异,制定具有地区适用性的河流生态修复方法

(作者单位:安徽淮河水资源科技有限公司 233001)

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