羌金凤,陈慧慧
(中机国际工程设计研究院有限责任公司,南京 210023)
河道治理的生态水利基础与模式构建
羌金凤1,陈慧慧2
(中机国际工程设计研究院有限责任公司,南京 210023)
本文从生态水利的视角入手,对河道治理的基本原则进行分析,并论述了河道治理生态水利的基础,最后重点分析了基于河道治理的生态水利模式的构建要点,希望能够实现防洪排涝与环境整治的有机结合,为生态水利在河道治理中的应用提供借鉴。
河道治理;生态水利;模式
传统意义上的水利工程以对水流的控制为目标建设水工建筑物,以满足大众对防洪、供水、发电以及运输等方面的需求。为实现这一目标,人们在一定程度上改变了水生态系统的原有模式,导致水生态系统的自净能力受到影响。特别是在社会经济不断快速发展的背景下,水资源供需矛盾进一步凸显,水环境污染以及水资源利用效率低下等问题与矛盾表现得更加突出,对生态环境系统的平衡性产生了极为不良的影响。为应对这一问题,笔者从生态建设的角度入手,围绕河道治理,尝试构建一套健全且完善的生态水利模式,以实现河道治理水平的提升,促进生态水利系统模式的进一步发展与完善[1]。
为全面理解生态水利的相关理念与方法,正确把握并构建基于河道治理的生态水利模式,必须明确生态水利模式中的基本原则。它具体包括以下内容:
它是水利模式自传统化过渡至现代化过程中的关键。在大自然演变发展的过程中,河道是大自然的造化与产物,经过自然环境的适应与协调,人类社会的发展速度不断加快,为满足各方面的功能需求,开始对自然环境进行反复加工与改造,对自然环境产生了不可逆的影响。随着自然环境破坏程度的不断加重,人类开始认识到各项生产、生活活动与自然关系协调的重要性,积极探索并研究人类社会与自然环境可持续发展的措施,对河道自然环境恶化趋势进行控制,并逐步改善区域生态环境,进而促进人类社会可持续发展目标的实现。
水利工程除具有供水、防洪等基础功能以外,还对生态系统修复以及水环境改善有重要作用。改善水生态系统能够使河道流域范围内的社会经济实现可持续性发展。水资源是一种有限且重要的自然资源,目前我国水资源日益匮乏,同时还面临着水源水质恶化等问题[2]。若不及时建立水资源开发利用与保护相协调的资源观,势必会对水资源的长期可持续开发利用产生极为不良的影响。
众所周知,水资源水安全以及水环境均属于人口资源环境范畴,在社会可持续发展目标的实现中扮演着重要角色。当前社会发展背景下,水利已成为全社会范畴中的基础产业与设施,水利产业的发展必须融入社会经济发展的大环境中,主动研究社会经济发展对水利产业所提出的高层次要求,从而把握水利产业的发展方向,为区域经济的可持续发展提供驱动与支持。
传统模式下,水利工程以人类社会发展以及多样化功能需求的满足为前提。改革开放以来,我国经济社会发展水平不断提高,各行业对供水、防洪等工程的安全保障提出了更高的要求,相关区域内的治水活动不断兴起,治水规模持续扩大,使河道水资源的可持续发展处于和谐且有利的环境中。但传统意义上的水利过程发展方向不够正确,以技术经济最优为追求目标,与当代河道治理工程间存在较大的差异与矛盾[3]。
以工程措施为主的治水活动预期效果不理想,人类活动与自然环境发展容易陷入恶性循环的状态。我国当前水环境污染问题越发严重,水资源危机不断加深,以工程措施为主的对抗性治水模式开始呈现出不适应性。而生态水利将人与水体置于一个完整的生态系统中进行分析(见图1),考虑人类社会活动以及自然环境发展对水利条件的共同要求,将可持续发展理念引入水利工程运作机制建设过程中,使水利生态工程规划设计、施工、运维等环节工作内容更为规范地开展,改善水生态环境并实现其可持续利用。
基于此,在河道治理背景下的生态水利基础可以概括为:第一,生态水利概念是人类对河道治理工程在思想与举措上的回归。它强调直接通过生态型水利工程建设的方式,对已恶化的环境以及水生态系统进行修复、改善以及持续性优化,同时强调在水利工程兴建期间导入生态理念,尽可能减轻工程建设对自然环境的破坏与不良影响;第二,生态水利内容丰富,指出应通过一系列自然化、多样化以及人性化的措施,涵盖工程规划、设计、建设、运行、评价等多个环节与模块。
图1 河流生态构成关系示意图
在以河道治理为基础,构建生态水利模式的过程中,必须遵循的建设目标是:最大限度地实现水安全持续保障、水资源的可持续利用、水生态环境的动态改善以及水环境的持续优化,最终促进社会经济的可持续发展。在这一目标导向作用下,基于河道治理的生态水利模式框架结构如表1所示。
表1 基于河道治理的生态水利模式框架结构示意图
在构建水安全体系的过程中,应当以防洪工程体系的建设与完善为前提,同时重视非工程措施在防灾减灾体系中的重要作用,完善水安全防御体系,为河道治理奠定可靠基础[4]。
首先,在建设并完善防洪工程体系的过程中,必须与受保护区域的社会经济发展情况相适应,以河道所处区域气候特点为基础,实现生态景观以及保护效益的结合。河道治理必须以科学论证为前提,将河道水环境优化以及防洪纳潮作为重点规划目标,以实现河道资源的适度开发与应用。为提高河流泄洪能力与等级标准,实现合理治导河流延伸方向的目的,必须综合运用开卡还河、疏浚治理、清障以及合理调配等一系列措施,确保河道生态系统的稳定性,为河道流域范围内的防洪安全以及社会经济持续发展提供保障。
其次,在水安全体系中,非工程性措施的落实同样有着极为重要的意义。河道治理必须与洪水规律相适应,生产生活工作的开展原则上应当尽量避让洪水,从社会发展与水资源和谐共处的指导思想着手,将对河道的治理从被动控制转变为主动管理,利用各种非工程性措施对部分雨水、洪水资源进行资源化利用与研究。
最后,还应重视对水安全防御体系的构建。水安全防御系统作为河道流域社会经济可持续发展体系的重要内容之一,涵盖了防洪安全、供水安全以及生态环境用水安全等一系列内容,结构如图2所示。整套水安全防御体系可实现新型采集、过滤分析、决策支持以及预警等功能,能够在水危机管理过程中实现预防、控制以及应急救治等功能。
图2 水安全防御系统结构图
在水生态系统保护模块的构建过程中,应尝试应用各种工程措施与技术手段,保护并改善水生态系统[3]。具体包括以下几个方面:
(1)在堤围、护岸工程的建设中,应尽量选用干砌式或抛堆式的工程建设方案(见图3),植物护岸以及自然护岸工程应当尽量避免采用“三面光”的措施,针对已应用混凝土结构的堤岸工程,可遵循生态型护堤法进行覆土改善,以打造绿色化堤防工程。除此以外,在堤围工程建设过程中,应当尽可能保护河道自然形态,通过河道截弯取直、水道湿周硬化、渠化等相关措施,使河道流域范围内湿地、急流以及浅滩等资源不受破坏。
(2)在清淤清障工程的建设中,考虑到工程量大且水下作业强度大,因此必须做好控制工作,通过将其与环保型以及航道维护型清淤工程相结合的方式,提高河道治理效果。清淤清障所产生淤泥以及疏浚土可在符合规划目标的前提下用于河道周边人工湿地的建设。
图3 护岸工程效果示意图
(3)在控导工程的建设中,控导工程的主要功能是利用节点上分布的船闸、水闸等装置主动调节并控制区域性水沙分流以及河相变化等问题,是一种特殊的枢纽设施。需要注意的是,关键节点上所分布的大型控导工程会对区域性河道分水、分沙条件产生影响,对区域水流条件有重要影响,因此在建设前期必须加强可行性论证,掌握河道流域范围内的河流动力、潮汐作用规律,并对区域性生态因素、环境因素进行统筹考虑,以提高控导工程建设的整体质量水平。
(4)在滩涂围垦开发工程的建设中,必须加强工程建设前期的技术指导以及规划工作,强化湿地资源的保护功能,对工程建设规模进行科学控制。针对已成围土地,应结合区域性质,打造特色产业,如农业、种植业、水产养殖业等,并加强对自然生态区域的保护规划,使区域范围内的湿地生态环境功能得到延伸与发展。
众所周知,行洪排涝是河道最主要的功能与作用。随着现代社会发展步伐的加快,大众物质生活水平不断提升,人类社会的活动范围不断外延与拓展。自然生态环境与人类活动之间存在千丝万缕的联系,如何改善自然环境,以促进生活质量的提升是目前业内人士高度重视的一项课题。本文引入了生态水利理念,对河道治理中的相关问题进行研究分析,重点论述了在河道治理背景下生态水利基础模式的构建要点,希望能够引起业内人士的共同关注与重视。
1 贾浩谋,宋晓鹏.探析生态水利设计理念在城市河道治理工程中的应用[J].河南科技,2013,(17):166.
2 熊坤杨,刘伯娟.低影响开发技术在湖北省潜江东干渠生态治理中的应用[J].水利水电技术,2016,47(7):118-120.
3 池大锋.小流域河道治理技术方案的探讨——以晋安区小流域河道治理为例[J].中国农村水利水电,2013,(11):24-26.30.
4 张 璐,楼铮铮,蔡 琳,等.水生态修复技术在河道治理中的应用与探索[J].资源节约与环保,2015,(8):162.
Construction of Ecological Water Conservancy Foundation and Model for River Regulation
Qiang Jinfeng, Chen Huihui
(China Machinery International Engineering Design&Research Institute Co., Ltd., Nanjing 210023, China)
This paper analyzes the basic principles of river course management from the perspective of ecological water conservancy, and discusses the basis of ecological management of river course. At last, it analyzes the key points of ecological water conservancy model based on river channel management, hoping to realize flood control and waterlogging And provide reference for the application of ecological water conservancy in river course management.
River management; ecological water conservancy; model
TV85
A
1008-9500(2017)05-0077-03
2017-03-20
羌金凤(1986-),女,江苏南通人,硕士研究生,工程师,从事给水排水工程设计工作。