徐兆艳
(山东省水利勘测设计院有限公司,济南 250014)
随着我国城镇化建设和社会经济的快速发展,城市河道行洪压力与日俱增,河道水污染问题日益突出[1]。传统的河道治理往往侧重河道行洪排涝的安全性需求,河道硬化、渠化严重,大大降低了河道的生态、景观、文化、休闲等功能。随着社会的发展,对生态环境的需求日益增长,城市河道治理在构建基本的安全行洪通道的同时,尚需以生态保护与修复为核心,整合景观、文化、休闲、游憩等多元功能,优化、提升河道环境[2],提升城市河道的生态与活力[3],为人们构建一个水清岸绿、鱼翔浅底的大自然环境,促进人文、生态与社会经济的和谐统一与可持续发展。
当今社会,城市规模日益扩大,河道行洪及生态空间被挤占现象屡见不鲜,而随着城市大量建筑平地而起,城市水土流失严重,流失的水土及建筑垃圾大量涌入河道,使得河道淤积日益严重,进一步缩小了河道的行洪断面,建筑用地的扩张使得用于流域集雨的绿化用地减少,硬化地面使得径流系数增大,降雨汇至河道的用时随之缩短,给河道行洪带去了更大的压力[4],而城市的更新对河道的防洪标准也提出了更高的要求,城市河道行洪能力不足,防洪标准欠缺,无法满足城市发展要求。
近年来,我国的经济建设有了较大的发展,尤其是地方政府积极招商引资,加快各类园区转型升级的步伐,给城市的经济腾飞带来了机遇,使得大、中、小城市处于一个高速发展的时期。然而与突飞猛进的城市发展相比,污染治理进程相对滞后,河道沿岸的工业废水以及生活污水存在直接排入河道的现象,水土流失、建筑垃圾因缺乏有效清理而长期堆积,河道淤积严重,河道水体流动性降低,污染物随流扩散能力减弱,致使部分河道河段淤泥发黑发臭,从而进一步加重了水体污染,降低了水体的自净能力,成为社会经济和生态环境协调发展的制约因素。
1)城市的快速发展与规划、管理的相对滞后,使河道两岸空间被严重挤占,大量城市污水冲入河道,色黑气臭,城市内河成为纳污渠,生态系统被破坏。
2)部分城市河道的底泥因受到重金属的污染,水生动植物多以耐污种为主,多样性指数降低。
3)河道的过度硬化及渠化造成了水土阻隔,割裂了河道与周边环境的联系的同时,也割裂了河滨动植物的生存和休憩环境,使得河滨动植物以及水生生物生境渐渐退化或消失,河道水生态系统的完整性、结构稳定性及生物多样性遭到了不同程度的破坏,导致河道滨水空间的自然生态环境恶化甚至消失。
当前,我国城市部分地区水环境质量差、水生态受损严重、环境隐患多等问题十分突出,影响和损害群众健康,不利于经济社会持续发展。2018 年5 月18 日,习近平主席在全国生态环境保护大会上强调,要自觉把经济社会发展同生态文明建设统筹起来,加大力度推进生态文明建设、解决生态环境问题,坚决打好污染防治攻坚战,推动我国生态文明建设迈上新台阶。城市河道生态治理是贯彻落实生态文明思想,改善城市人居环境的重要内容,就是要顺应自然,因势利导,坚持保护优先、自然修复为主,把生物措施和工程措施结合起来,改造渠化的河道,重塑健康自然的弯曲河岸线,营造自然深潭浅滩,恢复河流生态环境,让流域重现生机。
3.2.1 以恢复河道功能为原则
城市河道生态治理需在保证河道行洪排涝安全及生态基流基本功能的前提下,尽量采用生态的河道断面型式,遵循自然弯曲的河岸线,以减缓河道流速,维持河岸安全,同时为生物提供多样性生存环境,让河流恢复生命,塑造河道良好的生态服务功能,充分发挥河道的生态效益。
3.2.2 以提升生物多样性为原则
通过河道滨水保护带生态修复,使河岸和河床更加符合自然、稳定和渐变态势,通过扩大两岸自然岸坡面积、扩大河道水域的措施,维护河道左右岸生物群落、河道上下游生存空间的连续性,使沿河动植物尤其是水生生物更加丰富多样,水系自身结构更加完整。
3.2.3 以强化自我修复功能为原则
通过生态治理及环境修复,固本培元,使河道水量更充足、水流更自然、水质更良好,水系自身结构更加完整,恢复河流生态环境,强化河道自我修复功能。
3.2.4 以文化与景观为设计原则
城市河道的环境修复与生态治理需结合城市特征和区域水环境保护规划实施。设计治理方案需结合当地文化和历史发展理念,建立点、线、面有机结合的河道人文绿地景观生态系统。可在滨河两岸建立体现城市人文文化和历史传承的河道廊道、碑文、雕塑等人文景观,同时,有机结合自然生态环境,建立城市名片和绿色生态空间。
城市河道纵向线形需按照原有河道走势进行布局,满足河道天然坡降的前提下,适度清淤清障,确保河道行洪纳潮顺畅,减少洪潮灾害。
4.2.1 护岸设计
护岸以优先选用生态护岸为主,在防止河岸塌方的同时,以利于岸边生物群落自然生长,增强河道自净能力和自然景观效果,达到维护河堤安全和生态保护的目的,如在河道狭窄、河道坡降较大或洪峰流量较大的河段,采用互嵌生态模块或修筑生态框格梁等人工护坡进行护岸设计,以达到保障防洪排涝安全、美化环境及固土保沙的目的。
4.2.2 断面设计
在进行生态河道治理的断面设计时,宜优先采用梯形断面或复式断面。复式断面岸坡层次丰富,绿境空间充裕,有利于野生动植物的生存繁衍,同时,利用岸坡与岸坡之间衔接的亲水平台,配置富含趣意的休闲座椅、小品,为人们提供一个休闲景观区域,从而发挥河道的景观效应和生态效应。
4.3.1 河道生态设计
城市河道生态设计包括空间设计和物种选择两方面。在进行空间设计时,可根据植物生长水域情况,顺布挺水植物、浮水植物、沉水植物,并将常水位以上植被布设在河道坡角一定范围内,以保证河道行洪需求,同时,在坡面常水位以下种植芦苇、茭白荀、香蒲等植物,常水位以上种植常绿草皮,以发挥固堤保土,分解吸收污染物的作用,营造具有较高的亲水性陆地河道生态圈。
4.3.2 河道景观设计
城市河道景观设计需突出城市文化特色和城市本土文化底蕴,满足因地制宜的要求,在建立河道休闲区和河道景观带的同时,建立城市文化名片。在设计和布局河道景观时,需根据河道实际情况,结合城市整体景观进行协调布局,将城市文化精髓充分融入河道景观设计中,通过修筑阁楼、雕塑、廊道、园林小品等特色建筑,将城市历史底蕴和城市文化展现到河道景观中来。
4.4.1 实施人工增氧
城市河道水生态环境恶化的主要是水体污染、水动力不足等导致的水中溶氧量降低。所以,在城市河道中通过建设跌水、喷泉、瀑布、水车等设施,增强河道水体流动性和水氧交换能力,增加河道水体溶氧量,是修复河道生态环境的有效措施。
4.4.2 打造人工湿地
在确保城市河道行洪排涝安全的基础上,采用人工挖填的方式修筑水陆过渡带,打造人工湿地生态系统。该措施在改善局域气候、净化水体、调蓄洪水、维护区域生物多样性方面作用显著。
4.4.3 修建生态浮岛
浮岛具有机械强度高、使用寿命长、耐老化、透气性好的特点,在浮岛上栽植美人蕉、凤眼莲、香蒲、莲花等植被,构建生态浮岛,可为河道生物群落提供生存空间的同时,打造良好的河道水生态循环系统,是水体净化和河道水生态环境修复的常用技术之一。
4.4.4 实施生物调控
可在河道中人工放养贝、虾、螺、鱼等水生生物,利用生物的滤食和摄食效果,让水体中的重金属及放射性元素等污染物进行有效富集,促进分解沉淀河道中的重金属等污染物,在一定程度上达到净化水质、修复水体的生态目的。
4.4.5 实施水量补充
可通过跨区域引调水进行河道水量补充,通过加大河道流量对河道污染物进行稀释,增强河道水体自净能力;对河道进行水量补充,还可提高水体溶氧能力,有利于河道中水生动植物生存生长,进而促进河道生态系统良性发展。
4.4.6 建设生态缓冲带
在水域天然岸坡与堤防之间建设植物生长地带,构建绿化景观带及植被生境,在植物选择时需考虑植物不同季节的生长规律,近、远期进行结合,在保证近期景观的同时,考虑多年后整体群落的稳定,以形成可持续发展的景观结构。
随着社会经济的发展,城市河道行洪安全面临着较大的压力,在城市河道治理时,融入生态及环境修复理念,既可保证河道行洪排涝的安全,又可促进城市与自然和谐共生和可持续发展,是贯彻落实党中央、国务院关于推进生态文明建设部署的有力举措。值得注意的是,在开展河道生态治理的过程中,需深入落实从源头进行流域污染控制的思想,在治理中将末端生态治理、源头污染控制及环境修复等进行有机结合,如此,则可确保较佳的治理效果。