沙河干流河岸带状况评价与修复措施分析

2019-09-10 07:22宋新宇
河南科技 2019年20期

宋新宇

摘 要:沙河是沙颍河的一级支流,其干流河岸带状况整体不容乐观。本文系统地分析了沙河干流河岸带的状况和修复措施,以期为人们提供科学的决策依据,维护流域人水和谐环境。具体来说,其目的是检验治河治湖策略,促进流域机构开展河流湖库健康保护管理工作,制定河流湖库保护策略,实现水资源的可持续利用和经济社会的可持续发展。

关键词:沙河干流;河岸带状况;分析评价;修复措施

中图分类号:X171.4 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2019)20-0076-03

Analysis on the Status Evaluation and Restoration Measures

of the Riparian Zone of the Shahe River

SONG Xinyu

(Henan Shaying River Survey and Design Institute,Luohe Henan 462000)

Abstract: Shahe is a primary tributary of the Shaying River, and its overall status of the riparian zone is not optimistic. This paper systematically analyzes the status and restoration measures of the riparian zone of the Shahe River, in order to provide people with scientific decision-making basis and maintain a harmonious environment of people and water in the basin. Specifically, its purpose is to test the strategy of treating rivers and lakes, promote the management of rivers and lakes health protection in river basins, and formulate river and lake reservoir protection strategies to achieve sustainable use of water resources and sustainable economic and social development.

Keywords: Shahe main stream;riparian zone condition;analysis and evaluation;restoration measures

沙河干流地形由西北向東南倾斜,漯河以上地区三面环山,峰岭重叠,为伏牛山脉和外方山脉,山区海拔一般在600~1 500m,最高达2 153m。山区向平原区过渡带为一广阔的丘陵区,地面比降一般大于1/3 000,丘陵区地面海拔一般超过100m,东南部平原地势平坦开阔,地面比降一般在1/3 000~1/10 000,地面高程一般在30~100m。京广铁路以西的沙颍河流域,除鲁山山区外,北部以黄垆土为主,中部局部有砂姜黑土分布,南部有黄棕壤土的跨带分布;京广铁路以东、沙颍河干流以北地区,土壤为沙土、淤土、两合土和盐碱土等;京广铁路以东、沙河干流以南地区,土壤为第四纪上更新统湖相沉积的黑黏土。沙河干流除西部伏牛山区尚存部分天然次生林,东部平原的沙丘、河滩、洼地及盐碱化严重的地区有少数自然植被外,大部分为栽培植物。沙颍河流域除伏牛山区植被覆盖率较高外,其他地区植被较差。

1 评价方法

1.1 河岸稳定性

河岸稳定指标根据河岸侵蚀现状(包括已经发生的或潜在发生的河岸侵蚀)进行评估。河岸易于侵蚀可表现为河岸缺乏植被覆盖、树根暴露、土壤暴露、河岸水力冲刷和坍塌裂隙发育等。

河岸岸坡稳定性评估要素包括岸坡倾角、河岸高度、基质特征、岸坡植被覆盖度和坡脚冲刷强度。对岸坡倾角、河岸高度、基质特征、岸坡植被覆盖度和坡脚冲刷强度赋分取均值,得到河岸稳定性赋分[1]。

1.2 河岸植被覆盖度

植被覆盖度是指植被(包括叶、茎、枝)在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比。重点调查河岸带水边线以上范围内乔木、灌木和草本植物的覆盖度。当乔木(6m以上)、灌木(6m以下)及草本植物的植被覆盖度有交叉时,取其上,即不重复计算,求总覆盖度;没有交叉时,把乔木、灌木及草本植物的植被覆盖度累计相加,全覆盖时为1.0。同时,依据河岸植被覆盖度评估分指标赋分标准,按照直接评估赋分法分别对两岸样方区的覆盖度进行赋分[2,3]。

1.3 河岸带人工干扰程度

一是对河岸带及其邻近陆域典型人类活动进行调查评估,并根据其与河岸带的远近关系区分其影响程度。重点调查评估河岸带及其邻近陆域进行的9类人类活动,包括:河岸硬性砌护、采砂、沿岸建筑物(房屋)、公路(或铁路)、垃圾填埋场或垃圾堆放、河滨公园、管道、农业耕种和畜牧养殖等。

二是针对评估河段,采用每出现一项人类活动就减少其对应分值的方法,进行河岸带人类影响评估。无上述9类活动的河段赋分为100分,根据所出现人类活动的影响程度减除相应的分值,进行赋分。

2 评价过程

2.1 评估河段的划分

沙河干流(昭平台水库库区上游中汤至漯河节制闸,不包括昭平台水库及白龟山水库)共195.5km,主要依据水功能区的划分对沙河干流进行评估河段的划分,共设置了4个评估河段(见图1),自上而下依次为昭平台水库库区上游中汤—昭平台水库入口、昭平台水库大坝—白龟山水库入口、白龟山水库大坝—叶县邓李乡马湾公路桥、叶县邓李乡马湾公路桥—漯河节制闸。

监测河段的长度采用固定长度法或河道水面宽度倍数法确定:对深弘水深小于5m的河流,其监测河段长度为河道水面宽度的40倍;对深弘水深大于5m的河流,采用固定长度法,规定长度为1km。

2.2 河岸带状况评估

2.2.1 昭平台水库库区上游中汤—昭平台水库入口。该评估河段选择了1个监测河段,监测河段起始点为中汤东桥附近,以200m为断面距离,从上往下测量11个监测断面。该监测河段河岸带状况指标的综合赋分为24.17分,其中河岸稳定性、植被覆盖率、河岸人工干扰程度的单项指标值分别为42.08、27.3、0。

2.2.2 昭平台水库大坝—白龟山水库入口。该评估河段选择了1个监测河段,监测河段起始点为大浪河入沙河口,以500m为断面距离,从上往下测量11个监测断面。该监测河段河岸带状况指标的综合赋分为18.21分,其中河岸稳定性、植被覆盖率、河岸人工干扰程度的单项指标值分别为22.82、25、0。

2.2.3 白龟山水库大坝—叶县邓李乡马湾公路桥。该評估河段选择了1个监测河段,监测河段起始点为白龟山水库大坝,以200m为断面距离,从上往下测量11个监测断面。该监测河段河岸带状况指标的综合赋分为26.8分,其中河岸稳定性、植被覆盖率、河岸人工干扰程度的单项指标值分别为39.00、34.1、0。

2.2.4 叶县邓李乡马湾公路桥—漯河节制闸。该评估河段选择了1个监测河段,监测河段起始点为漯河节制闸,以100m为断面距离,从下往上测量11个监测断面。该监测河段河岸带状况指标的综合赋分为55.08分,其中河岸稳定性、植被覆盖率、河岸人工干扰程度的单项指标值分别为55.30、50、65。

2.3 沙河干流河岸带状况赋分评估

由各评估河段河岸带状况赋分,根据各评估河段长度加权平均,各评估河段河长和赋分如表1所示。计算可得,沙河干流河岸带状况赋分为35.68分。

3 修复河岸带的措施

通过以上分析可知,评价区河岸带状况较差,其中叶县邓李乡马湾公路桥—漯河节制闸段最好,赋分为55.08,其他3个评估河段分值均小于30。除叶县邓李乡马湾公路桥—漯河节制闸外的3个河段分值低,究其原因,一是河岸稳定性及植被覆盖率低,二是人工干扰程度高,均为0分。为改善评价区河岸带状况,人们需对河岸带进行修复。

3.1 修复措施

河岸带生态修复方法包括技术措施和管理措施。技术措施包括复合式生物稳定技术、河岸护坡生态防护技术和土壤生物工程。

3.1.1 复合式生物稳定技术。它是生物工程护岸技术与传统硬式护岸相结合的复合式生态护岸技术。这种生态护岸技术将活性植物与工程措施相结合,采用水泥桩浆砌石块,以达到在复杂地质条件下的固坡作用,附以活枝柴笼捆插和活枝扦插土壤生物工程技术,依靠锚杆、植生基质、复合材料网和植被的共同作用,达到对坡面进行修复和防护的目的。该技术适用于水力学或河岸侵蚀比较突出的坡岸。

3.1.2 河岸护坡生态防护技术。河岸护坡生态防护技术中的格宾护坡,是将特种钢丝或铅丝编织成双绞、蜂巢形网等形式的格网片,根据工程设计要求,裁剪、制作成网格状箱笼并装入块石等填充料后连接成一体的结构,用作河道岸坡、高填路基等土坡的防护工程。坡上可植绿,增添景观、绿化效果。该技术亦可用作护堤工程,抗冲刷能力较强,工程造价低,美观实用,与传统护坡相比,在岸坡防护上可以节省大量投资。

3.1.3 土壤生物工程。土壤生物工程用于公路路基边坡、河道坡岸等各类边坡的生态治理。这种技术使用大量的可以迅速生长新根的本地木本植物,如最常用的柳树、杨树等乔木,利用这些存活的植物体(主要是枝条)以“点线面”的种植方式对整个边坡进行生态修复。

每种方法各有优势,人们可以根据河岸坡度、水文条件、土壤特性及河段周边环境特征等,综合其中几种方法开展河岸带的修复工作。在具体操作过程中,人们应注意采取以下措施:因地制宜地选取修复方式;如涉及工程措施,需在实施前对所需参数进行充分设计、论证,并严格按照设计参数开展修复工作;对修复工作进行跟踪监测,包括土壤剪切力、紧实度及湿度的变化,护岸植物的生长特性和生物量变化,植物多样性变化,生物多样性变化,岸线景观的变化。

3.2 管理措施

管理措施是指水行政主管部门及流域管理机构加强河道管理,禁止人类活动侵占自然河流、湿地等水源涵养空间。一是加强河流治理,拆除清理堵坝等阻水障碍,恢复河流水系的自然连通。二是完善河流水量调度方案,保障河流生态流量和生态水位。三是加强水生生物资源养护,提高水生生物多样性和水体净化调节功能,恢复河流水域面积、河流资源功能和生态功能。

4 社会效益

沙河干流河岸带状况改善后,功能提高包括诸多方面。一是自然缓冲,减少洪涝危害。生态河岸带对岸边的保护功能主要通过河岸带植物的护坡机理来实现,河岸带植被可以减缓地表径流,减轻水流的冲刷作用。二是净化水体,减轻污染。生态河岸带可以减缓径流、截留污染物,一定宽度的河岸带可以过滤、渗透、吸收、滞留、沉积很多物质,减弱进入地表水和地下水的污染物毒性,降低污染程度。三是生态廊道作用。生态河岸带可为生物繁育提供重要的场所,河边较平缓的水流为幼种提供较好的生存与活动环境。四是调节局地微气候。主要通过植物的花、叶、茎等对水体形成的影响,调节河岸带水温,使其更适宜动植物生长;同时河岸带形成丰富的植物景观,形成天然氧吧,能改善周边空气湿度,提供更多的氧气,使区域气候更加宜人。

参考文献:

[1]毛建忠,赵萍萍,李春永,等.我国河流健康评价指标体系研究进展[J].水科学与工程技术,2013(3):1-4.

[2]水利部水资源司.全国主要河湖健康评估技术大纲[Z],2010.

[3]孙雪岚,胡春宏.河流健康评价指标体系初探[J].泥沙研究,2008(4):21-27.