贾凤聪 杨钰荣 李海涛
(河北农业大学理工学院 河北黄骅 061100)
河流涵盖了水源、航运、防洪、排涝等功能,对气候的调节、污染物的清理这类生态问题改善有帮助。传统河道的治理倾向于排洪排涝,采用截弯取直,拓宽河床,建闸立坝这些措施。不可否认,以上治理发挥了很大的作用,但同时也对环境带来了严重的负面影响。在十九大提出建设生态文明社会的背景下,要满足人们对优美生态环境日益增长的需要,建设人与自然现代化的和谐相处模式,认识到治理河流污染,改善河流及其沿岸的生态景观,河道治理工作正在受到密切关注。
河道在城市和乡镇这些人口密集处,在满足人类用水充裕的前提下注重水的生态性,利用水体的自然特色改造水体。在城镇中的水体已基本满足防洪标准,但水体污染较严重,因此对河道进行合理生态化的布局尤为重要,对河道的设计有以下几点:
2.1.1 横断面设计
目前城镇中河道大多采用矩形式河道,其生态性、观赏性都比较差。所以对生态河道应设计成复式断面[1]和梯形断面相结合的形式。复式断面的河道底部相对较大,对河道中水生生物和两栖动物的生长较为有利,拥有相对较强的景观效果以及生态性。而梯形断面相对复式断面拥有着占地少,河道两侧有助于景观设计,将两者结合设计来保证城镇河道的最大生态效益,使河道更接近天然河道。
2.1.2 河底设计
根据对当地土壤,水流情况进行实测,选择性的进行加固,对需要进行加固的河床,严格按照规范进行设计,使设计流速大于实际流速。河底常采用干砌块石,浆砌块石,混凝土填充,这种设计方式抗冲效果比较明显,并且对河底生物有较大的好处。
2.1.3 护岸设计
传统河道的护岸工程在选材上较多数采用混凝土及浆砌块石这些硬质材料,使整个护岸形成一个封闭的体系,虽然充分考虑它的安全性,但严重忽视了与周围生态系统的协调性[2]。因此,工程材料必须结合防洪效应、生态效应和景观效应。针对以上内容提出植生型混凝土联锁块防护材料[3],它是一种透水的联锁型高强混凝土铺面系统,在特定尺寸下的混凝土块相契合,形成较大的连锁护坡,具有较好的透水性,抗冲击性,持久性等特点,能够有效地保护河岸并且有效的对当地生态进行恢复,提升当地环境景观。还有一种是采用植被的固结作用来进行防护,应用较为广泛的是植生类型的护垫、生态袋、格宾网笼。这些生态防护材料都具有多孔结构,透水性较好,其边界阻力和天然河流相类似,利于亲水的动植物生存,对环境也有较强的亲和性,柔韧性与整体性。
污水的排放直接影响着水体环境,对人类生存的环境也有着极大的威胁,另一方面水污染也使得生物多样化降低,对亲水性的动植物有着极大地破坏作用。水体污染主要来自工业污染、生活污染、和农业污染,对其的整治措施除在其根源上加大打击力度,也应当考虑污水治理[4]的一些其它方法:
(1)物理治污
总的来说物理方式改善水体包括中水利用,河道补水,截污清淤、物理沉降这些方式,通过调水引流或是河水置换把污水、脏水变为活水,以引清去污的方式来改善水质。在污染高发区进行截污治污,降低对底泥的污染。
(2)化学治污
以往化学治污主要是投放生石灰,杀藻剂,铁盐等化学药剂,使分子间发生絮凝反应,统一清除达到去污的目的。化学氧化[5]是利用本身或产生的自由基来氧化土壤中的污染物使污染物变为无害物,从而达到修复的目的。随着技术的发展,像硫酸盐、芬顿、高锰酸钾和臭氧这类最新除氧物质也在逐渐使用,这些氧化物都能够达到很好的除污效果。
(3)微生物的投放
微生物治理水体是通过微生物的吸收降解作用来清除水体中的污染物,也是主要的生物修复技术。水体中的微生物把污染物分解为碳化物和能源来生活,污染物在微生物各种酶的作用下分解成为无害的物质,改善水质。现在微生物法主要有活性污泥法,生物膜法,微生物制剂投放法[6]。但现在随着生物技术的发展,单一的修复技术已经不能满足污水处理的要求,所以联合修复是发展的新趋势,多方面运用生物治理技术,对生态系统进行复合协同作用实现高效净化。
堤岸贯穿于河流空间的全部区段,其景观的设计也是建设中重要组成部分。对堤岸景观设计原则[7]是在在考虑当地地域风貌的前提下,将现代水利建设和园林绿化建设相结合,选择合理的设计方案。对堤防工程在服从城市总体建设规划和城市防洪规划下,充分考虑城市建设的特点,全面合理的布置安排。在建设堤防的同时,也应当进一步美化城市环境,既要充分利用河道两岸现有的土地资源,也应合理恰当的使用堤防结构型式。对水体的沿岸工程,应当遵循生态安全的原则,因地制宜,使沿岸设计发挥生态和景观的功能。
随着社会发展和人民生活水平的提高,人们对河道整治不再是简单要求疏通河道,满足河流的各项基本功能,而是越来越注重河道的生态服务功能。对优美的景观需求也变得更加强烈。基于生态化考虑对城镇河道整治和环境治理理念,用来恢复河道的生态系统,创造和谐的自然景观。采用各项治理技术来提高水环境自我修复能力,进而增强自然景观效果,构建生态安全的河道。
[1]徐国宾.论城市河道整治与景观生态设计[J].城市环境与城市生态,2008-08-20.
[2]张先起,李亚敏,李恩宽,樊文玲.基于生态的城镇河道整治与环境修复方案研究[J].人民黄河,2013-02-25.
[3]孙羽,张兵,孙东坡,付鹏.河道整治中的生态环境问题与生态协调的河道整治[J].水利水电技术,2017-05-20.
[4]叶嘉康.关于河道整治过程中污水治理方法的研究[J].黑龙江水利科技,2014-12-31.
[5]俞永梅,许展强,高文安.河道整治中的水污染治理方法探讨[J].上海水务,2007-06-15.
[6]吴伟,吴雨,俞阜东,施佳瑾.水体,生态修复技术在河道整治工程中的运用[J].中国新技术新产品,2017-12-10.
[7]徐国宾.论城市河道整治与景观生态设计[J].城市环境与城市生态,2008-08-20.