刘闪 王洁瑜 刘爱环 马星宇 文剑然 张耀华 罗鑫
摘要 总结了河流生态修复的国内外研究进展,针对贵州省水城区山区河道生态环境问题日趋严峻的形势,从水资源、水安全、水环境、水生态、水文化、水景观6个角度论述了北盘江生态修复技术,并根据贵州省水城区段北盘江的实际状况,提出了生态修复工程技术,且对其效果进行了分析,研究结果对未来山区河流的生态修复具有一定的参考价值。
关键词 生态修复;水生态;水环境;山区河流
中图分类号 X 171.4文献标识码 A文章编号 0517-6611(2023)15-0175-06
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.15.043
Study on Restoration Technology of Mountain River Water Ecosystem—Taking Beipan River in Shuicheng District of Guizhou Province as an Example
LIU Shan,WANG Jie-yu,LIU Ai-huan et al
(Guizhou Provincial Water Resources and Hydropower Survey,Design and Research Institute Co.,Ltd.,Guiyang,Guizhou 550000)
Abstract The research progress of river ecological restoration at home and abroad was summarized. In view of the increasingly severe ecological environment problems of mountain river in Shuicheng District of Guizhou Province,this paper discussed the ecological restoration technology of Beipanjiang River from six perspectives,including water resources,water security,water environment,water ecology,water culture and water landscape,and put forward the ecological restoration engineering technology according to the actual situation of Beipanjiang River in Shuicheng District of Guizhou Province,and analyzed its effects.The results of this study had certain reference value for the ecological restoration of mountain rivers in the future.
Key words Ecological restoration;Water ecology;Water environment;Mountainous river
水生态系统是指河湖生态系统及其水空间的子系统,以及由河流、湖泊和其他水域及其自然生态系统中的沿海和沿海湿地组成的水和陆地群落的交错带。它是水生生物群落的重要栖息地,与流域的水文循环(包括地下水)密切相关[1]。良好的水生态系统在维持自然物质循环、能源流动、清洁环境、缓解温室效应以及维持生物多样性和生态平衡方面发挥着重要作用。河流是地球上水文循环的重要途径,在生物圈的物质循环中发挥着非常重要的作用,具有输水和排洪、气候调节、供水和发电、景观娱乐、生态平衡等功能,是自然界最重要的生态系统之一[2]。生态修复是恢复受损生态系统自我调节能力的过程。在生态学原理的指导下,以生物重建为基础,结合植物、物理、化学和工程技术手段,通过优化和互联,使生态系统的技术系统、结构和功能达到最佳效果,朝着有序的方向发展[3]。河流的生态修复是指将退化的河流恢复到未受干扰的原始状态或人类干预导致的适当状态。河流修复的目的通常是通过恢复河流系统更自然的状态来恢复河流的许多功能。生态河流修复的定义包括以下4个含义:①生态河流修复目的是在理想状态下恢复其自然状态而不受损害,但由于生态系统自然演替过程的不可逆性,它只能在现实状态下恢复到相对自然的状态;②生态河流修复的过程是以生态系统自我调节为主,辅以人工干预的重建过程,通常采用工程和非工程措施相结合的方式;③恢复的生态系统不会破坏生态平衡或损失人类利益,它是人与自然之间的一种新的良好平衡;④河流的生态修复不是一次性行动,而是需要持续优化[4]。改善河流生态恢复的标志主要体现在生物多样性的提高,生物多样性的提高通过对生物的丰度和多度进行度量[5]。生物多樣性使群落功能分化,物种丰富的群落比贫乏的群落能在更高的层次上维持多种功能。
山区河流具有汇流时间短、流速大、坡度大等特点[6],因此在山区河流治理时,应结合其特点进行生态河流修复。多年来,为满足防洪、排水、灌溉、航运等要求,人们使用了过多硬质材料来整治河道,导致河流变短,河流沿岸的洪泛平原和湿地消失,河流两岸的植被减少。随着我国城市化和工业化进程的不断加快,人们对河流生态系统的需求增加,水利工程的逐步实施,水消耗量和排放量的不断增加,河流水质恶化,河流生态系统退化加剧,导致河流水量不足和水流不畅等[7],再加上农业面源污染、生活污水排放,导致河流水质恶化,水体自净能力降低,河流生态环境受到严重破坏,河流生态系统退化加剧,不再可能仅依靠污染控制措施,因此河流生态修复工作迫在眉睫。贵州省水城区段北盘江流域地区河流开发利用强度大,河流生态问题较为突出。该研究主要介绍国内外河流生态修复技术的相关研究进展以及河流水生态系统主要生态修复技术,并以北盘江(贵州省水城区段)为实例,分析这些技术的生态修复效果,以期为其他区域河流生态修复实践提供参考和指导。
1 国内外河流生态修复研究进展
德国 Selfert于1938年首次提出了河道生态恢复的概念,标志着河流生态修复研究的开端。欧洲、美国、日本等发达国家早在20世纪60年代就意识到了河流生态环境所存在的问题,并在此基础上进行了大量的研究和实践。近半个世纪以来,国内外对河流生态修复进行了大量的、深入的调查、科研和实践活动,基于多种目标的各种修复技术已得到研发[8-12];大型河流的生态修复工作也已有不少实例[13-14],以密西西比河、莱茵河为典型代表的许多河流修复工作相对比较具体、细致,并且这些修复活动大多取得了良好的生态环境效益。
在20世纪90年代,随着世界各国对河流生态问题的重视,我国也逐渐对河流生态修复相关理论进行认知与探索。2000—2005年,我国处于理论研究的初级阶段,这一时期主要借鉴了国外较为成熟的河流生态恢复理论,根据我国的实际情况,对河流的现状进行分析,提出了治理的目的和原则,并探讨了修复技术。2005 年至今進入理论与实践全面发展阶段,全国范围内进行河流生态修复实践工作,在技术、管理、制度建设等多个层面上进行了总结,并在实践中积累了丰富的理论成果[4]。从20世纪90年代后期开始,在我国进行了一系列的生态恢复工作[15]。在2002、2005、2009年,北京市对转河、北护城河、永定河等河岸区域进行了一系列的生态恢复,其中以河漫地、护岸、护岸为主要内容[16-17]。从1986年起,长春市对伊通河进行了30年的整治,主要内容有沿岸植物缓冲带建设、多功能鱼池建设、河道微地貌改造等[18]。根据国外的经验,指出水利建设与生态建设的密切联系是今后发展的一个重要方向。
目前,国内外学者对河川生态修复的理论和方法进行了深入探讨,但还没有建立起一套较为完整的流域生态修复理论和方法体系。在国内外的河流生态修复研究中,已有大量的研究成果,而对其修复过程、机理和实证证据的研究却很少。随着河道修复的不断深入,河道的恢复已由单一的结构恢复向整体的结构、功能和动态的综合修复。总体上,国内关于河流生态修复的理论研究已有一些进展。但是,目前的研究多局限于模式讨论和室内,关于河流体系的研究很少。
2 河流生态修复主要技术与方法
河流生态修复的目标是使其回归到相对自然的状态,保持其可持续发展,增强其生态价值和生物多样性。河流生态修复的实施成效评估指标主要有水文条件、地貌形态、水体物理化学、生物群落多样性。生态修复应着重于生境的建设,在适当的人为引导下,逐步恢复和增强其自身的调控能力,使其处于一个结构合理、功能完备、动态稳定的状态,并在此基础上不断优化,是一种可持续发展的生态保护措施[19]。河流的生态修复包括改善水文条件、修复河流地貌、恢复生物物种,应将河流所在的流域作为一个整体来考虑[20],以整个河流景观总体规划为依据,根据地理位置、水文环境、周边信息等特殊因素,对其进行分区分析。大部分的生态恢复技术都是在一开始就用少量的人工来引导,到了后期,可以减少人力和物力的投入,通过生态系统的自我调整,逐渐形成一个新的生态平衡,需因地制宜进行特色化的设计。
2.1 水质生态修复技术
污染河段的水质治理技术在国内外已有相当长的历史,其技术包括物理修复、化学修复和生物修复三大类。
2.1.1 物理修复技术。
2.1.1.1 空间调水。通过调水来改善水体的生态状况;调水是一种主要的控制措施,将干净的水注入受污染的河道,可以增加河水的流量,加快河水的流速,促进河水的冲淡,对河水的污染起到一定的缓解作用[21]。对于附近有充足清洁水源的污染河流来说,这是一种可取的方法。
2.1.1.2 河道曝气。通过充入空气或纯氧,提高污染水体的溶氧氧含量,增强其自净能力,去除河流中的污染物,改善河流水质。
2.1.1.3 底泥疏浚。通过对河道底泥的疏挖,去除水体中的污染物质,从而改善河段的水质。底泥疏浚技术是一种有效的清淤技术,该技术主要应用于富营养化河水的治理。
2.1.2 化学修复技术。
2.1.2.1 化学絮凝处理。通过将絮凝剂注入河道,与河道中的污染物质进行化学反应,达到去除水体污染的目的。这一技术适合于相对封闭的重度污染水域。
2.1.2.2 化学除磷。在污水中加入一种化学除磷剂,通过一系列的分解、凝结、沉淀,从而实现对磷的去除。这一技术适合于具有高溶解度和高浓度有机磷的水体。
2.1.3 生物修复技术。
2.1.3.1 人工湿地。人工湿地是一个生态系统,包括一种人造的基质和一种水生植物[22]。利用湿地土壤、人工介质、植物、微生物等物理、化学、生物三者的综合作用,实现了污水和淤泥的净化。该技术已被广泛用于改善受污染河流的水质。
2.1.3.2 生态浮床。在被污染的水体中放置一种特殊的生物载体,形成一种漂浮的浮床,将具有很强的有机污染物的植物移植到浮床的培养槽中,让植物的根漂浮在水面上,利用吸附的方式减少氮、磷和有机污染,达到净化水质的目的。该技术主要应用于水体富营养化和有机污染水体,具有良好的治理效果,可实现资源的可持续利用[23]。
2.2 河道形态修复技术
河道形态修复技术是在保持河道自然形态的基础上,对其纵向和横向的形态进行恢复,保持其弯曲的形状,以保持其多样性。河道景观修复的主要内容有3个方面:①复河流蜿蜒形态的纵向延续;②横向连通,也就是对河道的剖面进行修补;③对河流堤防的恢复。弯弯曲曲的河道,对边滩、边滩心滩、跌水等地形的发育更为有利,使生物的生境更为多样,种类和数量也得到了极大改善。
2.2.1 河道纵向形态修复。
河道纵断面整治,主要是将妨碍河道的拦水建筑物拆除,使其维持其天然曲折的河型。通常采取的措施有河道蜿蜒形态的营造、河道连续性的恢复、水体流动的多样化。
2.2.2 河道横向断面修复。
河道横断面整治是以人为基础,结合河流剖面的特点,通过人为的方法来修复河床的横断面。一般采取以下措施:复合型剖面形态恢复;横断面的深潭和浅滩的生态修复;清除河床上原有的坚硬物质,使其保持原有的自然泥沙状态。在河床的横向断面中,浅滩和深潭的生态修复是维持河流生物多样性的一项重要措施。
2.2.3 河道滨水带修复。
滨水带是一条位于陆地和水域之间的绿带,它可以是天然的,也可以是人造的或复原的。滨水带是一种重要的天然生物净化区域,它在保护江河生态环境、维护人体健康方面起着举足轻重的作用。河道形态的恢复直接关系到水体的生态环境,其垂直方向的水流速度直接决定着河道的泥沙沉积、河道的地形侵蚀过程以及水体的净化能力;不同侧向形态对水体净化能力、水生生物栖息空间的影响也不同,而复合型断面则有利于水体的健康发展。
2.3 生态护岸技术
河床作为一种重要的生态环境,在水土保持和防洪排涝中发挥着举足轻重的作用。生态护岸按所用材料可划分為3大类:植被护岸、木桩护岸、石材护岸。
2.3.1 植被护岸。
植被护岸是一种较为普遍的生态护岸形式。在岸坡上分布着乔木和灌木,可以充分利用阳光,形成一片错落有致的风景,同时,大量的乔木和灌丛也可以有效加固堤坝,防止洪水。
2.3.2 木桩护岸。
沿河岸向下垂直打入成排圆木桩,每隔一段距离用木头固定,形成木桩栅栏,栅栏和不规则的岸坡之间用柳树之类的小树枝编织而成,这样就能形成一种植物体系,既能给水生生物提供生存的空间,又能美化环境。
2.3.3 石材护岸。
根据河道的天然岸线进行抛石或堆石,由于石头能抵抗水流的冲击,能有效保护河岸。石质护岸技术更易于实现,而且能突显河道的天然海岸线之美。
2.4 生态景观建设
生态景观的构建是在景观生态学的理论指导下进行的,它与传统的水利目标相融合,尊重历史,道法自然,景观连续[24]。汀步、临水步道和亲水平台是3个典型的河流生态景观。
2.4.1 汀步。
在浅水区布置有间隔的小块石头,使其露出水面,便于人们在水上活动。其步态古朴自然、趣味盎然,既能为河道增添景观效果,又能展现自然之美、简约之美、韵律美。
2.4.2 临水步道。
在岸坡处设置临水步道,可以提高景观的可塑性和方便的亲水活动。地面上铺有鹅卵石和碎石,如果是现浇地的混凝土,可以在一定的间隔内铺上石板或透水砖,以利于两栖类的活动。
2.4.3 亲水平台。
亲水平台包括亭、阁、轩、廊、榭、舫等。亲水平台在常水面以上10~15 cm处,可为单一的亭台楼阁、轩、廊、榭、舫或多种亭、楼、阁、轩、廊、榭、舫形式的组合,材料以木质为佳,沿柱子种植爬山虎等攀藤观赏植物,构建宜人的滨水景观。
3 实例分析
3.1 生态修复河段基本情况
该规划共涉及北盘江干流(贵州省水城区段)、一级支流(发耳河、龙场河、顺场河、白牛河)。水城区境内河流大致以贵昆铁路为界,干流主要有以北属长江流域乌江水系的三岔河,流域面积为488.43 km2,占总面积的16.06%;以南属珠江流域西江水系的北盘江,流域面积2 552.28 km2,占总面积的83.94%。流域水系见图1。
3.1.1 北盘江。
北盘江发源于云南曲靖马雄山,经宣威至万家口子入拖长江,以下为滇黔界河,再由都格镇入境,由猴场乡出境流入六枝。水城区境内河长79 km,多年平均流量114.4 m3/s,多年平均径流量15.8亿m3,流域面积2 559.12 km2,占全区面积的71.70%。主要支流有可渡河、月亮河、巴朗河、发耳河、龙场河、顺场河、白牛河等。
河道蜿蜒穿行于群山之中,河谷大多为“V”型狭谷,河面狭小,两岸坡陡,多悬岩绝壁,人烟稀少,除都格、发耳、龙场等处傍河有小台地外,其余河段村寨均在两岸高坡上。两岸多为荒山,流域内植被较好,沿干流两岸平缓地带有少量耕地。因受气候及地质地貌条件的影响,水城区地表径流与地下伏流相间衔接,地表径流多源于天然降水,常为季节性河流,一般冬春两季河道基流较小,汛期常有山洪暴发。且河谷深邃,落差较大。
3.1.2 发耳河。
发耳河发源于水城区杨梅乡台沙,经杨梅、发耳等地后流入北盘江,境内河长14.5 km,集水面积99.4 km2,多年平均流量1.8 m3/s。
3.1.3 龙场河。
龙场河发源于水城区龙场乡娘娘山,经麻窝、发堤、龙场、营盘等地后流入北盘江,境内河长14.5 km,集水面积118.43 km2,多年平均流量2.3 m3/s。其后段多跌水,水流急落直下。
3.1.4 顺场河。
顺场河发源于水城区顺场乡,经顺场、龙场、九归等地后流入北盘江,境内河长11.5 km,落差1 395 m,集水面积78.6 km2,多年平均流量1.5 m3/s。上游为玄武岩区,植被丰茂、溪水长流,发电、灌溉皆得其利。
3.1.5 白牛河。
白牛河发源于水城区杨梅乡,经白牛、炭山、野钟等地后流入北盘江,境内河长11.5 km,集水面积41.3 km2,多年平均流量0.8 m3/s。上游玄武岩区,泉水多出露。
3.2 修复河段现有生态环境问题
北盘江(贵州省水城区段)由于煤矿开采、电厂发电、生活污水排放、农业面源污染等原因,生态环境治理修复与保护工作亟待进行。河流问题主要表现为:①区域内的煤场在矿区的上游开采,靠近河道,导致上游的一些河段受到污染。②农业面源污染的产生。在降雨集中的夏天,农业污染会随雨水径流流入河道。③沿江居民的生活污水直接排放到河流中,造成了水质的严重污染。④河岸地带的侵蚀与毁坏。擅自开垦河岸带,堆放、焚烧废弃物,对河岸带的植被造成严重的损害,使河岸生态环境受到严重损害。⑤一些河流滨水区没有形成统一的绿带,缺少景观节点,没有充分利用亲水空间,缺少连续的人行空间。总体水体生态环境质量差,外部环境扰动的规模过大,对河流生态系统造成了严重的损害,导致河流生态系统功能的恶化,河水的自净能力下降,对山区的景观和居民的生活质量造成了很大的影响。
3.3 生态修复措施
3.3.1 水资源保护与利用。
严格取用水监管工作,实行用水总量控制,建立流域水资源统一调度制度,制定年度水量调度计划。完善城市节水法规和规章制度,对城市节水设施的规划、设计、建设、投资、收费、监督、管理等加以规范,并加快修订高耗水工业用水定额市级标准,定期组织开展用水定额评估。建立健全规划和建设项目水资源论证制度;建立先进的用水定额体系,落实节水“三同时”制度,完善重点监控用水单位名录。建立科学合理的用水效率评估体系与指标体系,完善水资源有偿使用制度,建立用水产品水效标识制度。建立河流生态流量预警管理机制,对生态流量进行分级预警,采取有效措施保障河流生态流量,建立健全河流生态流量监测信息化平台,开展生态流量保障效果跟踪监测评估,建立生态流量保障长效机制。尽快开展响水水电站下泄生态流量专题论证,并进行生态流量下泄设施改造,设置生态流量在线监控设备。加强流域内水库、水电站清理整改工作,促进水资源科学有序可持续开发利用。
3.3.2 水安全保障。
水安全保障主要是实施山洪治理工程和涝区治理工程。加强山洪灾害防治和水土保持,完善水情测报、预警预报系统及水库调度等防洪非工程措施建设。统筹协调防洪与排涝,治涝与防洪、灌溉的关系,全面摸排全市易涝区分布情况及成因,提出治涝工程措施及非工程措施,重点对城镇区、农田农村低洼地带的治理,统筹城镇建设、农田保护、农村整治与涝区治理,提高排涝能力,达到以涝区治理促进城乡经济发展的目的。通过实施河流清淤疏浚、岸坡整治、堤防加固、构建生态护岸等河道整治工程,涝区治理面积6.6 km2,保护耕地面积1 246.67 hm2,保护人口0.25万人。
3.3.3 水质改善与提升。
对北盘江干流煤矿堆场设置雨棚,并进行厂区雨污分流,同时对受污染河道底泥进行监测和生态清淤。对于存在矿井涌水的矿点进行封堵或引排处理,对于存在复杂水文地质条件的废弃煤矿,进行地质勘察,摸排溯源,同时因地制宜考虑生态修复措施,通过植物特性进一步削减污染物,确保流域水质安全。完善乡镇污水管网配套措施,对已建污水处理场进行提标改造,建立健全水质监控系统,采取修建截水沟、铺设污水管道、一体化处理设备等方式处理农村生活污水。建设畜禽粪便收集站,因地制宜建设粪污处理中心,采取规模为0.5 m3的户用三格化粪池等方式处理畜禽养殖污染。采取扩大水肥一体化示范面积、大力推广绿色防控、推进秸秆、废旧地膜和包装废弃物回收处理等源头控制措施,减少源头污染物排放,建设高标准现代化农业示范基地,辅助设置生态拦截沟、植被缓冲带等净化措施治理农田径流污染。建设150座生活垃圾分类房,在都格镇、发耳镇和花嘎苗乡各新建垃圾压缩站一座。对水源地建设防护区标示牌、交通警示牌、防护区界桩等有损坏的进行更新维护。
3.3.4 水生态保护与修复。
统筹经济社会发展需要、水生态修复治理要求与投资的可能,与人居环境改善、土地利用、城市乡镇建设、全域旅游发展规划等衔接,从恢复河湖基本功能、修复河道空间形态、改善河湖水生态质量、提升河湖景观等方面,提出水生態修复治理措施,治理措施主要包括河道清障、清淤疏浚、河湖连通、岸坡整治、水源涵养与水土保持、水景观建设等。强化湿地保护、管理和监测能力建设,合理开发利用湿地资源,全面恢复湿地生态系统的自然生态特性和基本功能。按照乡村振兴战略的总体要求,针对农村水系存在的突出问题,立足乡村河流特点,通过清淤疏浚、岸坡整治、水系连通、水源涵养与水土保持等措施,集中连片推进,水域岸线并治,开展农村水系综合整治。
3.3.5 水文化与水景观构建。
治理区域以生态修复为主,将北盘江及其支流沿岸景观作为文化传承的载体,打造不同主题的自然及乡土风光。目标是以河流串联起各村镇形成一条重要的纽带,联系生态、生产、生活、休闲与文化等重要功能,保护水资源,提升区域生态环境、乡村人居环境,带动乡村产业振兴。整合区域内各种资源,拓展乡村水文化旅游与生活空间。依托于六盘水市城市总体规划、北盘江“一河一策”方案等,结合交通区位优势、乡土文化民俗挖掘、周边已成型的景点、乡村振兴规划等,在项目水系工程布局的基础上,拟定总体人文景观布局,提出水文化建设规划策略。选择人流基础与自然基础均较好的节点打造生态文化景观,为居民与游客服务。总体规划策略一是要强调特色,此次河道规划围绕水生态、水文化、农业这一核心主题打造,对北盘江水城流域的一条干流及3条主要支流进行选点设计突出区域特色;二是主题分明,依托于北盘江流域各村镇不同的历史与民族文化,设计不同的景观主题,包括红色文化历史主题、少数民族文化主题、陶瓷产业主题、水生态水文化主题,形成不同的旅游观赏感受,丰富河道的景观效果。
3.3.6 河流生态监测体系构建。
积极应用遥感、GPS高新技术开展流域水生生态监测,水生生态监测的内容包括物种组成、密度、生物群落多样性、生长速率、生物生产量等。对生物群落的监测,包括浮游植物、着生生物、浮游动物、底栖动物、水生维束管类植物、鱼类等种类和数量。生态监测体系主要以制度构建为主,建设配套的调查监测制度,形成以连续清查为主体,以专项核(检)查为补充,以专项规划设计调查为辐射的湿地、河滩与动植物生态监测网络。主要分为以下几类:①湿地、河滩与动植物生态资源连续清查;②湿地、河滩与动植物资源规划设计调查;③作业设计调查;④年度湿地、河滩与动植物资源核(调)查。建设重要鱼类观测站进行水生态监测,为重要鱼类保护提供保障。
3.4 生态修复环境效应分析
3.4.1 生态环境效益。
生态河流的建设是北盘江(贵州省水城区段)沿岸发展的需要,保护和修复河流生态系统,充分发挥其生态服务功能,不仅对该地区的生态环境综合整治,而且对城市组团间生态隔离带的建设、水城区生态城市的建设都具有重要意义,所体现的生态效益是不可估量的。
污染源控制取得显著成效。随着经济社会的快速发展,水城区的入河污染源一直在不断增加,现状已经对江河水体造成一定程度的污染,且风险仍在集聚。此次规划根据污染源的分类特点,分别实施相应防治与控制措施,通过城镇污水系统提质增效,修复管网病害,增强和完善污水排水系统功能,强化工业废水提标改造,污染物收集率和处理率将提高,点源污染将大幅削减;通过农业农村污染治理,主要入河的面源污染将得到有效控制;通过实施清淤疏浚工程,清除污染严重的底泥等内源污染物。随着水环境综合治理规划措施的逐步实施,水城区的主要水体污染源将得到有效控制。
各类规划工程实施后,入河污染负荷将大幅削减,基本能满足水功能区限制排污总量的要求。随着生态修复措施和景观提升措施的实施,原先重点污染河流形态得以重塑、岸坡恢复自然生态、沿河全线截污,并辅以局部的景观节点打造,河道面貌焕然一新,恢复自然生机,流域主要河渠呈现“清水长流、碧水长流”的景象,整个水城区河流水系焕发新的生机。
3.4.2 社会效益。
通过城镇污水处理提质增效、农业农村污染治理、水生态系统修复与保护、水资源优化配置、水安全补短板、水景观提升以及智慧管控等综合措施,不仅可以逐步解决现状存在的水生态环境污染、水资源不足、水灾害、水景观单一等诸多水问题,使水城区主要河段水质明显提升,水环境明显改善,防洪除涝减灾能力将明显提升,主要河道实现“河畅、水清、岸绿、景美”,而且可以改善居民生活环境、健康水平和环境满意度,居民在水生态建设、水环境治理上更有获得感和幸福感,人民对美好生活向往的追求得以实现。形成人与自然和谐相处的良好氛围,为公众营建生态健康、环境优美、文化丰富、生活舒适、社会和谐的美丽都市环境,有效保障经济社会发展成果,维护社会稳定。
紧抓国家生态经济发展机遇,全面落实“共抓大保护,不搞大开发”相关要求与部署,以规划为龙头,按照流域统筹、区域协调、系统治理、标本兼治原则,坚持一张蓝图干到底,根本改善北盘江流域水城段生态环境质量,保障水城区绿色可持续发展。工程的实施有助于打造生态文明示范市,塑造水城区水生态宜居示范样板,为把水城区建设成宜人、宜居、宜业、宜旅城市提供強有力的支撑。保护和延续北盘江的“河川文化”,带动生态产业和生态教育的开展,有助于地区的环境教育发展和公众素质提高,许多生态教育设施还可以作为科研基地,推动生态科学的发展。同时河流廊道配套设施的建设,也给当地富余劳动力提供了就业机会。在保护生态环境的基础上,大力发展循环经济,是水城区推进“一二三产业深度融合”、实现跨越发展的关键。这是以往的发展和利用方法所没有的。此外,运用最新的互联网传媒,提高生态河流的公众知名度,使社会效益得到进一步的发挥。
3.4.3 经济效益。
在北盘江水城地区建设生态廊道,对北盘江的上游生态环境进行了保护和恢复,其经济效益对整个流域都是有益的。发展生态经济,其经济效益优于传统的土地使用方式。通过对生态循环经济的分析,认为生态循环经济是实现可持续发展的最有效途径。
城市防洪除涝减灾效果明显。水安全是关系到维护社会稳定和保护经济社会发展成果的重大民生问题。防洪是焦点问题,将对水城区造成极大的经济损失,给城市整体形象及人民生活带来重大影响。通过水环境综合治理规划实施,对北盘江干流(水城区段)及重要支流进行综合治理,城市防洪保护圈将进一步得到巩固和完善,防洪能力将进一步提高。随着防洪排涝体系的不断完善,城市水安全保障程度将进一步提升。
城市发展资源增值效益显著。水城区经济社会发展迅速,在贵州省发展战略中占据重要的地位,正在快速崛起成为北盘江流域重要节点。本规划的实施,既是贯彻落实国家大保护战略的重大行动,也是提升水城区城市发展价值的重要途径。通过规划实施,将进一步奠定水城区经济社会发展的水环境水资源承载力、水安全保障等基础条件,将提升水城区的城市形象,由此带动城市滨水区域土地资源价值提升,并进一步产生辐射效应,拉动社会资本对水城区的投资期望,扩展和增强水城区未来发展潜力和总体发展前景,形成巨大的潜在经济效益。
4 结语
目前,国内外河流生态修复的研究已由单一的河道类型修复向功能修复、单一的水质修复向河流生态系统修复等方面取得了长足的进展,但目前还处在摸索的阶段,其技术的运用和修复方式的建立缺乏科学性和系统性。目前,我国许多城市已经进行了大量的河道整治工作,但大都是借鉴国外的经验进行了初步的尝试与探索,没有从区域特征的角度对其进行深入探讨。针对我国河流生态修复的现状,结合国外的实践经验,建议从以下几个方面加强对河流生态修复的研究:
(1)要把水利工程规划、建设、运行过程与生态学有关的学科有机结合,对大量已有数据进行调查,并进行长期监测,把握重要生态因素的生存规律;建立一套完整的生态恢复评估指标体系,可以在宏观上准确掌握修复情况。
(2)从流域的角度来考虑。河流作为“四维”的纵向、横向、垂向和时间上的连续生态系统,必须在流域层次上加强生态修复的研究,并重视有关技术标准和规范的制定。
(3)目前,国内河流生态修复的实践主要集中在改善河道水质,而对其结构功能的研究与实践却很少。为使河流生态系统得到全面恢复,应加强对其结构与功能的研究与应用。
(4)目前,国内河流生态恢复的实践尚无完整的模式可供借鉴,因此,要针对不同地貌类型,构建一套较为完备的流域生态恢复模式,对类似区域的河道治理实践具有一定的指导意义。在此基础上,针对不同区域的特征,提出了适应区域经济发展要求的河流生态修复战略。
(5)进一步加强河流生态修复的监测工作,做好河流生态修复各项重要指标数据的长期积累工作,为其后续的评估与修复理论的深入研究提供了科学基础。修复工程的成效往往是短期内无法看到的,有些则是数十年之久,为了确保河道生态修复的成效,必须对其进行长期的追踪监测,并制订后评价的具体时间和标准,为河道修复后的健康评价工作提供了方便。
参考文献
[1] 昝欣,张玉玲,贾晓宇,等.永定河上游流域水生态系统服务价值评估[J].自然资源学报,2020,35(6):1326-1337.
[2] 汤茵琪,任心欣,孔露霆,等.城市河流系统治理策略在鹅颈水生态修复中的应用[J].水资源保护,2021,37(6):88-93.
[3] 王军,钟莉娜.生态系统服务理论与山水林田湖草生态保护修复的应用[J].生态学报,2019,39(23):8702-8708.
[4] 崔鹤.基于河流生态修复理论的城市河道景观生态化设计研究:郑州市贾鲁河高新区段滨河公园设计[D].北京:北京林业大学,2020.
[5] 李皓君,卢林.云南山地城市中小型河流生态修复实现途径[J].科技创新与应用,2022,12(23):158-161.
[6] 孔维博,尹亚敏,彭尔瑞,等.山区河流生态河道治理工程扰动区植被群落恢复的影响研究[J].中国农村水利水电,2021(3):31-35.
[7] 黄显峰,郑延科,方国华,等.平原河网地区河流生态修复技术研究与实践[J].水资源保护,2017,33(5): 170-176.
[8] 陈静,阳涛,姜海波,等.寒区乡村河流生态修复工程环境效应分析[J].环境生态学,2022,4(10):9-13,20.
[9] 高甲荣.近自然治理:以景观生态学为基础的荒溪治理工程[J].北京林业大学学报,1999,21(1):80-85.
[10] 陈兴茹.国内外河流生态修复相关研究进展[J].水生态学杂志,2011,32(5):122-128.
[11] BRINSON M M,MALVAREZ A I.Temperate freshwater wetlands:Types,status,and threats[J].Environmental conservation,2002,29(2):115-133.
[12] MALMQVIST B,RUNDLE S.Threats to the running water ecosystems of the world[J].Environmental conservation,2002,29(2):134-153.
[13] BROOKES A,SHIELDS E D,Jr.River channel restoration: Guiding principles for sustainable projects[M].United Kingdom,Chichester: John Wiley & Son Ltd,1996.
[14] TOCKNER K,STANFORD J A.Riverine flood plains:Present state and future trends[J].Environmental conservation,2002,29(3):308-330.
[15] 任朋.北京市永定河平原段生態修复效果评价与技术适宜性研究[D].兰州: 甘肃农业大学,2019.
[16] 王紫琦,张娜,孙威,等.北京永定河河岸带生态修复对 河流水质的影响[J].中国科学院大学学报,2015,32(4):498-505.
[17] 李婉,张娜,吴芳芳.北京转河河岸带生态修复对河流水质的影响[J].环境科学,2011,32(1):80-87.
[18] 米艳杰.伊通河水体污染生态修复及效益评价[D].长春: 东北师范大学,2015.
[19] 林俊强,陈凯麒,曹晓红,等. 河流生态修复的顶层设计思考[J]. 水利学报,2018,49(4):483-491.
[20] 王薇,李传奇.河流廊道与生态修复[J].水利水电技术,2003,34(9):56-58.
[21] 陈兴茹,许凤冉.城市河流水质原位净化技术综述[J].水利水电技术,2011,42(7):19-23.
[22] 蒋跃平,葛滢,岳春雷,等.人工湿地植物对观赏水中氮磷去除的贡献[J].生态学报,2004,24(8):1720-1725.
[23] 王韶伟,徐劲草,许新宜.河流生态修复浅议[J].北京师范大学学报(自然科学版),2009,45(S1):626-630.
[24] 董哲仁.试论河流生态修复规划的原则[J].中国水利,2006(13):11-13,21.
作者简介 刘闪(1997—),女,贵州贵阳人,工程师,硕士,从事水生态水环境研究。
收稿日期 2023-02-20