生态水利在河道治理工程中的应用

李鑫

（中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州 310000）

为深入推进可持续发展战略实施，完善生态文明领域统筹协调机制，构建生态文明体系，促进经济社会发展全面绿色转型，在“十四五”时期我国制定了生态环境保护的五年规划。近年来，我国河道污染问题日趋严重，对人们的生产和生活也产生了影响，生态水利在河道治理工程中的应用也成为必然趋势。生态水利的实施能够改善河道周围生态环境，有效地防止植被退化，遵循生态法则，实现人与自然和谐相处。

1 生态水利概述

1.1 生态水利的概念

生态水利是指科学合理利用水资源，维护自然生态环境，实现社会与环境的可持续发展。与传统的水利工程相比，生态水利做到了既解决当前水资源短缺或植被破坏等问题，又对环境进行了有效的保护。生态水利能够对资源进行合理利用，对环境进行积极保护，真正实现了“绿色生态水利”。

1.2 生态水利的目的

生态水利是从生态的角度出发，按照生态学原理，建设可持续利用的水利体系，实现资源的良性循环，促进人与自然的和谐相处。

在宏观上，生态水利将人和水体视为生态系统的要素，同时考虑到人与自然的需求，通过对生态水利工程设计、规划等，改善并优化生态系统，让水资源得到可持续的利用，尊重自然生态法则，实现人与自然的和谐相处。

1.3 生态水利的重要性

近年来，随着经济建设的加速发展，社会也面临着资源和生态的问题。虽然近几年国家也在提倡河道治理、水土保持以及植树造林，但是由于我国人口众多，生活需求也在不断增大，许多地区出现了河道污染严重、环境恶化等问题，而解决河道问题的有效办法是利用生态水利进行河道治理，通过改善和保护生态环境，让经济、环境、社会协调发展。

生态水利在河道治理中发挥着重要的作用，其主要作用体现在以下几个方面：第一，生态水利能够实现生态系统的循环可持续发展。在河道治理中，应用生态水利，能够让水资源得到净化，同时能够提升生物群落的多样性，促进人与自然的和谐相处；第二，生态水利能够保护河道生态环境。生态水利在建设过程中，秉承尊重自然的理念，对河道周围的地质、植被等进行相应的保护，减轻了传统水利工程对地质产生的不利影响。

1.4 生态水利实施

生态水利的推进与发展是要以自然规律为基础，建设现代水利管理机制，健全水利管理机构。其中流域规划是生态水利实施中的基础，兼顾到长远利益。在生态水利实施过程中，要合理利用资源，对其进行优化配置，协调好南方与北方、城镇与乡村、河流上下游等之间的问题，不断完善防汛体系，确保河道、水库的正常持续运行。生态水利是一项长期且系统的任务，不仅需要结合先进的技术及生态学原理，而且也需要经济基础的强有力支撑，才能更好地实现经济、社会与自然的可持续发展。

2 河道治理存在的问题

2.1 缺乏河道治理理念，治理方法落后

在河道治理工作中，相关工作人员专业知识储备不完善，在河道治理规划中缺乏科学的认知，因此，在河道设计中未能很好地考虑到河道周围的生态环境。在河道治理中，当前先进的技术未能应用到河道治理工作中，对于材料的选取较为传统，未考虑到对周围植被及河内植物的影响，导致水体不断恶化，同时由于河道衬砌技术的使用，水体间的交换受到影响，破坏了生态环境的平衡，并滋生出大量的细菌。

2.2 河道生态系统受损，水质污染严重

在河道治理过程中，人们通常使用混凝土进行拦截，这一拦截导致河道水源不能自净，无法进行水源交换。同时，在处理河道污染时，工程也会采用城市用水进行排污，但是这破坏了河道本身的生态。近年来，城市河道垃圾在不断增加，河道污染问题也日益严重，河道水质受到严重污染，无法实现水体的自净能力。

在河道治理过程中，由于垃圾倾倒严重，造成了河道的严重堵塞及污染，当出现洪涝灾害时，河道不能及时有效地进行排水，导致洪水泛滥，洪水逐渐向四处蔓延，严重威胁到河道周围居民的财产与生命安全。

2.3 河道户岸形式单一，且河网水面积减少

在河道治理过程中，大多数的河道护岸项目以水土保持为主，主要以混凝土等来进行护岸[1]，这一护岸形式破坏了生态学原理，抑制了河道内生物的生长，同时也对河道周围景观产生了影响。

近年来，随着经济与社会的发展，房地产等规模也逐渐扩大，房屋建设、公路等修建，一些河网被占用，导致河网水面积不断减少，河道也逐渐变窄，同时随着各项工程建设的不断推进，河道中的垃圾也逐渐增多，河道河网的容量不断减少，不能有效地发挥排水排污的功能。

2.4 河道水土流失，河床淤积较多

随着社会的发展，人们的需求也在不断增加，植被的破坏、土地利用不当、滥砍滥伐、过度放牧等，加之恶劣天气条件的影响，造成水分和土壤同时流失的现象。根据统计数据显示，2021 年我国水土流失的面积强度有所下降，虽然生态环境得到了相应的改善，但是水土流失仍然是需要解决的问题，在河道治理过程中，河道水土松软易侵蚀，水土流失也较为严重。

近年来，随着灌溉及引水等用水量的日益增加，导致河道上游水量减少，同时河道中的污染物也在不断增加，从而使河道内不断产生淤积。同时在河道治理过程中，个别工程项目随意采用挖掘机开设支流入口，但由于边坡较小，虚土较厚，所以当大雨来临时，虚土逐渐汇入河道中，久而久之形成了淤积，且淤积较为严重。另外，随着农业的快速发展与耕地面积的增加，在耕地灌溉过程中，为了有效地积蓄水资源，临近黄河的河道便引进黄河水，由于黄河水的含沙量较大，也会导致较为严重的淤积。

3 生态水利在河道治理工程中的应用

河道治理的目标为：通过对河道进行护岸整治、堤防加固、疏通河道、清理淤积等，保持河流的通畅，维持河道生态环境的多样性，提高河道水体的自净能力，实现资源与环境的可持续发展，实现人与自然的和谐相处。

生态水利力图在河道治理中打造生态河道，通过提高河流形态的异质性，提高河道生物群落的多样性，让河流形态恢复本来的自然状态。在河道治理中，生态水利能够从系统的功能和结构出发，运用科学系统的方法，注重生态系统中各要素间的交互作用，对河流的生态系统进行修复与保护。

3.1 还原河道本身的自然状态

近年来，随着各项水利工程的推进，河道的自然状态也在不断改造，逐渐变得渠道化，但在改造过程中，人们忽视了河道本身蜿蜒曲折的状态，但这是其能够发挥蓄水功能的优势，因此在河道治理过程中，应用生态水利还原河道本身的蜿蜒状态十分重要。

还原河道蜿蜒状态，建设自然河流，首先要设计河道丰富多样的结构，按照河道本身的自然状态，设计不规则的岸线，促进河水的畅通，通过生态水利对河道流淌情况进行分析，有效地解决河道淤积与侵蚀的问题。其次，注重保护河道周围的生态环境，对岸线地区进行绿化，增强生态系统的完整性与稳定性，另外随着河道蓄水能力的提高，河道内容生物也更加多样性。

3.2 打造生态河堤

水资源是万物的本源，因此与人们的生活息息相关，随着近年来人们对水资源的需求增加，部分地区也出现了水资源的匮乏，有些地区水资源短缺已成为严重的问题。根据相关研究，全球有20 亿左右人口，无法获得安全的饮用水。有专家指出，从1960 年至2014 年，世界的用水量增加了250%。作为世界用水量最大的国家，我们应科学规划水利工程，平衡好水利发展与生态保护的关系，实现资源的可持续发展。

建设生态河堤是当前生态水利的重要工程，生态河堤能够有效提高河堤植被的蓄水能力[2]。建设生态河堤，一方面需要选择适当的护岸材料，与以往使用混凝土不同，护岸材料选择适应河道环境的环保材料，确保材料不会对河流产生污染等；另一方面，考虑到河道本身的自然状态，其蜿蜒程度，根据河道本身的流向、宽度等来进行生态水利建设。

3.3 保护河道内生物多样性

我国水生生物资源是多种多样的，同时我国的江河湖泊众多，这也为水生生物的生存提供了适度的空间和环境。但近年来，资源过度开发、水污染等问题日益严重，部分流域水生态环境也遭到破坏，十八大以来，习近平总书记也对长江经济带环境保护作出了指示，保护水生生物多样性是建设生态文明的必然要求。目前也在开展重点流域水生生物多样性的保护行动，譬如长江源头区重点保护山溪、湿地以及各支流源头，长江中下游地区则重点保护长江江豚等；黄河源头区重点保护花斑裸鲤等物种，同时也要对高原湖泊及河网等进行保护。

河道生物多样性能够提高河道水体自净化能力，因此，生态水利工程可以维持生物的多样性，保证水体内生态系统的平衡。在河道治理过程中，应有效融合生态水利工程理念，种植适合河道环境的水生植物，保证河道生态系统的平衡。除了种植植被外，还可以引入或者增加一定数量的水生生物，比如鲫鱼、鲢鱼等[3]，这些生物能够清除水中的污染物及漂浮物，能够改善河道中被污染的环境。

通过对《自然》期刊中关于生物多样性如何改善水质的文章表明，水体物种丰富性决定了水中污染物被清除的程度，即物种越丰富，水流中的污染物就会被清除得越快。因此，在未来河道治理工程中，生态水利要更加注重保护水生生物的多样性，实现自然与环境的和谐发展。

3.4 完善河道断面规划

一般来讲，河道的断面包括复式断面、矩形断面和梯形断面。河道的复式断面占地面积较大，一般用于河滩、山溪类河道，由于复试断面的河滩较大，更有利于水生生物的生长，更有利于保持生态系统的多样性，同时河滩还可以开发为景区，具有观赏性。相较于复式断面，矩形和梯形断面的占地面积较小，这大部分应用于城镇中的河道，虽然这类断面有利于污水的排放，但同时也降低了生物群落的多样性。因此，在河道治理过程中，要运用生态水利理念对河道断面形式进行规划，分析河道在排除洪涝、灌溉和旅游等功能上的需求性，在设计时应注重河道的过流能力、蓄水能力以及城市生活与发展需求，实现环境资源的可持续发展。

3.5 学习生态水利先进理念

在河道治理过程中，生态水利工程人员不仅要因地制宜地找到适合本体环境的方法，同时也要借鉴国外先进的河道治理经验，深化河道治理及生态水利理论知识，了解河床的物理性质，采取有效的措施，降低河水对河岸的冲刷。

在学习国外先进理念的同时，生态水利工程人员也要转变传统的观念，理清治水的思路，梳理现代生态水利观念，制定生态水利目标，分步实施，按照自然规律，有全局观，重视长期的生态经济效益。

3.6 树立整体生态水利意识

河道治理的生态系统是十分复杂的，因此在治理过程中要考虑河道长远的整体发展。利用生态水利，综合考虑人与自然环境的多方面因素，确保整个河流生态系统的结构完整性[4]，意识到生态水域的变化性以及长期流动性，针对河道中的淤积及侵蚀问题进行重点把控与设计，制定长期的实施方案，并有预见性地提出可能存在的问题。因此，在生态水利工程实施中，既要考虑到解决当前的问题，又要考虑到未来可能产生的影响，对内容结构不断进行反馈，实现河道生态系统的动态平衡[5]。同时还应该设置生态水利工程监测机制，通过长期的观测与评价，确保动态了解河道情况，保证河流的顺畅。此外，还需要加强对水利工程、经济、生态等的综合运用，尽可能地减少工程实施中的破坏性，提高治理河道的效率。

在河道治理过程中，除了通过以上措施进行治理外，还需要严格控制污染源头，将污染与危害控制在源头，减少污水在河道中的影响，保护河道内水质，从根本上保护和改善河道生态环境。

4 总结

生态文明是关系到人民生存福祉与社会发展的重要问题，当前国家也在不断深化水利改革，水利体制机制也在不断完善，为经济的发展提供了强有力的水利支撑。通过对生态水利在河道治理工程中的应用研究发现，生态水利在河道治理过程中发挥着重要的作用。在未来的河道治理中，相关工作人员应该更加落实生态水利治理，维持河道生态环境，增强河道自建能力，实现河道水体的交换与循环。同时，继续贯彻绿色生态水利概念，实现资源与环境的可持续发展。