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以生态水利理念引领河道治理

 GXF360 2017-11-11

以生态水利理念引领河道治理

□刘 丹

摘 要:从生态水利的内涵出发,分析了河道治理对生态环境的负面影响,探讨了生态水利在河道治理中的应用。

关键词:水利工程;河道治理;生态水利

生态水利是按照生态学原理,遵循生态平衡的法则和要求,从生态的角度研究水利工程建设和运行对流域生态环境的影响,以及在这种影响下生态系统的演变趋势,探索在水资源开发利用过程中,采取的既能满足人类社会需求,又能兼顾水生态系统健康和良性发展的各种措施和方法。生态水利是将人与自然有机的联系到一起,最终实现人口、水资源、生态环境与经济的可持续发展。

1.生态湿地建设

湿地生态系统属于水域生态系统,其生物群落由水生和陆生种类组成。湿地本身可涵养大量水,为周边居民提供工农业及生活用水,在补充地下水源的同时,还起到防洪、蓄洪及抗旱作用。另外,湿地具有较强的水质净化作用,排进河道的污水含有大量的氮、磷、钾等元素,水体中的植物和其上附着的微生物通过根区效应降解和净化污染物,通过滩地及浅水区植物的截留、吸收,可降低氮、磷及污染物含量。水中浮游生物以氮、磷、钾等元素为营养物质,通过光合作用为其他生物提供生存能源,构成了复杂的生物群落,湿地生态系统正是联系水生生物和陆生生物的过渡带,通过生产者、消费者、分解者和各种生境因子相互作用,完成物质循环和能量交换,维持生物群落的生存和繁衍,而生物群落之间的这种相互作用大大提高了河道的自净化能力,有效地保证河道的生态发展。

2.生态河堤建设

生态河堤以保护和创造生物良好的生存坏境和自然景观为前提,在考虑到一定强度、安全性和耐久性的同时,把河堤由过去的人工混凝土建筑改造为水体、土体和生物相互涵养,适合生物生长的河堤,既维持了河床原有生态功能又满足了防洪要求。按照护岸材料的不同可以分为植物护岸、木材护岸、石材护岸以及石笼护岸。植物护岸主要通过种植草皮、柳树以及水生植物等来稳固岸坡,单一用植物做护岸材料只能用于岸坡较缓且水流流速较小、水流侵蚀不严重的河道,为了扩大其应用范围,通常和石笼、块石或植生混凝土等材料配合使用;木材护岸是采用各种间伐木材和其他一些已死亡的木质材料为主要护岸材料,木材可根据需要制成各种形状,一般是与石材搭配,以增强岸坡的稳定性,木材粗糙的表面可附着大量微生物,起到净化水质的作用;石材护岸是采用不同形状块石堆积来增加抗冲刷能力,其表面可以为微生物提供附着场所,间隙可以为水生物提供生存空间;石笼护岸是用镀锌、喷塑铁丝网装碎石垒成台阶状护岸,结合植物种植以增强稳定性和生态性,增强河道的生态功能。

3.自然化河流建设

自然化河流建设是指河流治理既要保持、重现及创造河流原始的自然风情又要实现其相关水系功能。通常包括岸坡建设和河道建设两方面,尽量采用缓坡和原始河道自然河岸线,在满足人类防洪、航运、灌溉等要求的前提下最大限度的减少对河道横向和纵向干扰,维持原有纵向的蜿蜒曲折和横向的高低起伏,以增加水生生物的生存空间,运用自然的动力维持其水域连通性,以保护河流廊道的生态功能。

4.历史人文景观建设

每条河流都有自己的历史和传说,每个地方都有自己的文化特色,当地的自然景观和人文景观是经过千万年的进化演替而形成的相对稳定的景观文化,通过生态水利建设等工程措施体现地方特色、挖掘地方文化,将人文历史等特色文化融入到河道治理景观设计当中,这样既继承和延续了历史的脉络,又提高了人文标识魅力。

河道的生态景观建设不同于主题公园或者游乐场所,它是在具有防洪、排涝等基本水利功能的前提下,打造亲水性的活动空间,将当地的产业遗产、建筑文化、历史传说等地方特色沿河而建,使生态水景与旅游开发相结合,创造出安全、舒适、人文、生态的水边休闲场所。

5.生态水利建设遵循的基本原则

一是工程安全性和经济性原则,安全性体现在水利工程设施的安全、稳定和耐久性,经济性体现在利用生态系统的自我恢复功能,以最小的投入获得最大的效益;二是提高河流形态的空间异质性原则,打破传统水利工程对河道的渠道化和非连续化,利用横向及纵向的自然地貌提供更多生存空间,修复生物多样性;三是生态系统自设计、自我恢复原则,自设计功能体现为生态系统的自然选择及物种分布,经过食物链的时间发展使其自身具有可持续性;四是景观尺度及整体性原则,景观尺度包括空间尺度和时间尺度,尺度越大,河流生态修复效率越高,整体性是针对整个生态系统而言,而不是单一的物种;五是反馈调整式设计原则,生态系统是自然演变的动态系统,它不会按照某一设定的目标而发展,它受外界各种因素的干扰,自身具有一定程度的修复功能,在两者共同作用下就决定了它在时间和空间上的不确定性,这种不确定性使生态水利工程设计是反馈调整式设计。

收稿日期:2017-02-04

作者简介:刘 丹,女,汉族,河北省水利水电第二勘测设计研究院,工程师。

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