摘要:本文探讨了基于生态协调的河道整治原则、整治理念、综合整治模式,提出现代河道整治规划应考虑河流系统的生态平衡需求,掌控对河道边界干扰的“适宜度”,同时采用生态工程措施。基于生态协调的河道整治理念与方法,采用透水生态型护坡、在河漫滩建设湿地保护区、在河道水陆交错带设置过渡缓冲区、沿河道两岸建立绿色廊道景观等措施,使治理河段的辛普森多样性指数、河流结构和功能评价值均有明显改善。新型生态工程材料具有良好的生态恢复能力、结构柔性及整体稳定性,是实现生态协调河道整治的重要技术基础。
关键词:河道整治;生态协调性;近自然生态修复
1河流形态与河道整治对生态环境的影响
1.1河流平面形态改变的影响
传统河道整治主要是通过工程控导调整河势与稳定边界,工程多采用刚性不透水材料。为满足防洪、航运需求,河道整治试图改变自然河流的平面形态与纵坡,使河流边界顺直固化;这就限制了河流边界的自由发展,改变原有生境,从而影响到河流生态系统。20世纪60年代,长江下荆江河段进行了中洲子(裁弯比为8．5)和上车湾(裁弯比为9．3)系统裁弯取直整治工程。两处裁弯缩短航程58km,水位比裁弯前最大降低1．06m,减轻了裁弯河段堤防的抗洪压力,改善了航运。但是裁弯工程也剧烈改变了河流形态,限制了河流的蜿蜒特性。取直河段流速加大,旧河渐枯形成牛轭湖,导致河流自然生境发生巨大改变。20世纪70年代,蓟运河也进行过3次人工裁弯,导致河道水位降低,河岸冲刷增强,裁弯段形成4段封闭的牛轭湖。牛轭湖的自净能力剧降,水生物的生境退化,种群减少。调查表明该河段生物多样性指标(辛普森指数)明显低于周边其他水域,仅为0．86。为改善通航条件、平顺流态,常对碍航浅滩进行开挖疏浚、抛石深潭、铺设护地排,平缓起伏不平的自然河床纵剖面,减小纵比降。虽然消除了回流、涡旋、涌浪、泡漩,但也减弱了水中物质交换强度;疏浚开挖区和抛泥区对河床底质的破坏,也对当地底栖类生物产生很不利的影响。
1.2河流漫滩效应改变的影响
为了保护滩区农田、村舍,有些河道整治是在滩唇修建阻挡洪水进入河漫滩的堤围(南方多称为民垸,黄河下游称为生产堤)。这些护滩工程改变了河流洪水自然漫滩特性,阻碍了滩槽水沙交换。一些大型水电工程对下游径流的控制,减小了河流漫滩洪水出现的机率,也起到了同样作用。由于长期中小洪水不进滩,大大削弱了这些河段漫滩洪水在生态系统能量流通与信息传播中的重要作用。大量调查数据表明,这些滩区生境与生物种群的多样性都受到严重影响,与自然漫滩区的动植物种群数量相比要相对单
1.3河流滩区整治的影响
为满足城市防洪与临河带城市发展需求,河道整治试图将城市河流形态规则化、边界不透水固化,用平直的河堤与陡峻边坡代替自然河流蜿蜒的岸线与平缓的边滩,这破坏了迁徙鸟类的亲水环境与近岸生物的生存条件。自然河流通透边界的交换作用被护岸工程阻断,会减弱河流对周边地下水的侧向补给,影响周边湿地的生态环境;盆景化的水景观工程也破坏了自然河流洲渚、岸滩的多样化生境,河流生态系统的稳定性降低,生物链单一脆弱。
2河道整治工程与生态环境协调的对策
2.1树立与生态环境协调的河道整治理念
河道生态系统由生境系统和生物系统两个要素组成,前者提供支撑河流生物生存的物质基础,后者由生产者、消费者、分解者构成完整的生物链条。
健康的河流生态系统具备河道形态多样性、河流生境多样性和水陆生物多样性的特征,树立与生态环境协调的整治理念就是要建立生态环境友好型整治观念,既考虑河道防洪需要,也兼顾河流生态环境保护,即在对河流健康与城市发展相容与制约关系分析的基础上,选择满足多目标治理需求的综合整治方案,并在河道整治的规划、设计、施工、运营期间,实施动态评估,实时调整优化,以确保生态功能完整、人居环境适宜、城市有序发展。
2.2确立与生态环境协调的河道整治原则
河道整治往往涵盖多种需求,例如防洪、河势控制、生态恢复、岸线利用、景观美化等,为此确立了“适度整治、合理规划、因势利导、因地制宜、自主维护、整体一致、安全经济”的原则。适度整治就是根据河道自然演变特点,尽量少的对其干扰,赋予河流一定的自由度,满足河道自然发展空间。因势利导就是要顺应河道自然走势,通过点、线、面的控制与调整,构建合理的河道边界。自主维护就是利用河流生态系统能够自我修复、自我调节的特点,充分发挥并增强河流自主维护能力,实现河流生态系统平衡与稳定。整体一致就是以系统论的观点,整体看待场地与环境的连贯性,保障整治工程环境效益、社会效益、经济效益的统一。安全经济就是在满足行洪排涝安全的前提下,考虑整治工程的经济承受能力。
2.3建立与生态环境协调的河道整治实施路径
河道整治应转变粗放对待河流生态环境的做法,建立系统的、理性的整治思路和方法,在制定河道整治方案之前,全面了解和掌握被整治河道的历史、现状,并根据河道演变规律和相关理论对被整治河道的发展趋势进行科学预测。通过工程计算,进行合理的防洪设计、线型设计、断面设计、水质生态修复设计、生态护岸设计、河岸植被设计等。以某河道整治为例,通过对被整治河段的现场踏勘与资料收集,归纳总结问题,例如防洪体系不完善、工程设施生硬、生态环境破坏严重等。然后确立整治目标,例如防洪排涝工程体系化、水利工程设施景观化、河道景观建设生态化等。在对河道整治工程规划进行设计时,还应考虑整治工程涉及多学科的交叉融合,将生态水利工程学与城乡规划学、风景园林学、环境心理学、植物学、地理学、水文学、建筑学、经济学等学科充分耦合,使河道整治策略更全面、更科学、更合理。例如河道上布局着为满足防洪、排涝、用水等多种水利设施,点状设施包括坝、桥、泵等建筑物,线状设施包括防洪、治污、灌溉等工程设施,面域设施包括调蓄湖、水库、湿地等。要将这些元素按照一定秩序和内部联系组织成和谐的整体,就必须把生态水利工程与河流景观元素加以耦合。
2.4落实与生态环境协调的河道整治方案
在河道整治的各个阶段都应充分认识到整治工程对河流生态环境的潜。在施工建设阶段,加强施工作业环境监控力度,保障施工区域环境治理和景观维护。为激发公众对河道整治生态环境保护的意识,应加大生态环境保护相关法规制度的宣传力度。为避免河道整治施工破坏生态环境,应加强对地下水、固体废弃物、废气、粉尘、噪声、生活污废水的管控,防止污废水未经处理直接排入河道,应设置污废水处理、回收利用系统,通过绿色施工保护环境,节约资源。在材料选择运用上应综合防洪、生态、景观效应,例如采用植生型混凝土联锁砌块护岸、抗冲生物毯护坡、加筋麦克垫与雷诺护垫、植生型格宾网笼护岸、植生型生态袋护坡等,通过新型生态材料的应用实现生态环境协调的目标,实现人与水的和谐共生。
结语
良好的河道生态环境可以维持河道生物多样性,使水质自净并减少淤塞和洪涝灾害,因而河道整治必须与生态环境协调,这样才能发挥河流大自然搬运者与生态乐园的作用,实现天人合一、人水和谐的理想目标,使人们安居乐业,尽享青山、绿水、蓝天美景。
参考文献:
[1]薛飞.城镇河道生态治理模式及关键技术分析[J].中国资源综合利用,2018,36(1):145-147.
[2]于坤烁.生态环境友好型河道整治工程对策探析[J].水利规划与设计,2016(5):14-16.