河道生态治理

2024-07-30

河道生态治理(共8篇)

1.河道生态治理 篇一

浅谈河道的生态治理

李涛、朱文明(长江重庆航道工程局,重庆 渝中区,400011)

摘 要:本文分析了河道治理的现状弊端及河道生态治理的发展,提出了河道生态治理采用河道护岸生态治理、河道底泥疏浚治理及疏浚土的处理与改良相结合的方案。关键词:河道;护岸生态治理;河道底泥疏浚治理;疏浚土的处理与改良

1.河道治理的现状

河道岸坡的整治工程在城市河道建设中具有多方面的作用,一是保护堤防与岸线的安全,二是控制河势变化,加强河道纵深冲刷以扩大泄洪能力,同时也增添河道两岸的自然景观。

长期以来,人们比较注重河道本身的功能,如行洪、排涝等。因此河道断面形式单一,走向笔直,河道护坡结构也比较坚硬。由于主要考虑的是河道的行洪速度、河道冲刷、水土保持等,而且现行城市防洪工程设计规范中也未对护岸的生态学功能提出要求,因此河道的护岸结构上主要采用浆砌或干砌块石护坡、现浇混凝土护坡、预制混凝土块体护坡、或现在比较流行的土工模袋混凝土护坡等。形式上也大多为重力式(直立式)。

渠道化的河岸和灰色的水泥与周围的景观极不协调,而且与生态觉醒后现代人们追求回归自然的需求不一致。同时,渠道化结构对河道坡面采取了封闭的形式,河道中的生物和微生物失去了赖以生存的环境,很难生存下去,河道的自净能力遭到了破坏。各种水生植物也难以在坚硬的结构坡面上生长,各种水生动物也因此失去了生存环境而无法生存,严重破坏水生态系统。整个城市生态系统也因为不透水材料的阻隔而分割成两个部分,河道因此失去了其生态廊道作用。

同时,由于混凝土护岸不能蓄水,割断了地表径流与地下水的联系,城市地下水得不到补充,洪水在护岸内也不能正常蓄积,造成洪水位和枯水位相差很大,不但影响城市水资源的利用,而且给河道景观美化带来很大困难。

防洪与生态需求现已成为河道整治中的主要矛盾。建设生态护岸是解决这一矛盾 的好方法,可以满足城市生态系统的景观和资源要求,在创造良好生境条件的同时,建设具有一定抗洪强度的河流护岸工程。2.河道生态治理理念的形成及发展

传统的河道护岸在材质方面大多数采用混凝土及浆砌块石等硬质材料,整个护岸形成一个封闭的体系,犹如给河道穿上了一层盔甲,但只考虑了河道的安全性,却忽视了对河流环境和生态系统及其他动植物与微生物生存环境的影响;不仅阻碍了水生态循环系统,连动植物、微生物的整体生物链都被阻断;地下水与河水也不能及时的沟通,水循环过程被隔断,河道变成了只进不出的封闭水体,从而有悖于城市的生态化建设。

生态河道是融现代水利工程学、景观生态学、环境科学、生物科学、美学等学科于一体的水利工程,它以“保护河道系统中生物良好的生存环境和创造和谐的自然景观”为前提,在保证防洪安全的同时,充分考虑生态效果,把河堤改造成水系统、土壤系统以及生物系统三者相互涵养的近自然状态。

早在1938 年,德国的Seifert 首先提出“亲河川整治”概念。他指出工程设施首先要具备以传统理念治理河流所要求满足的各种功能,比如防洪、供水、水土保持等,同时还应该达到亲近自然的目的。20 世纪50 年代,德国正式创立了“近自然河道治理工程学”,提出河道的整治要符合植物化和生命化的原理。1971年,Schlueter 认为河流近自然治理首先要满足人类对河流利用的要求,同时要维护或促进河流的生物多样性。1983年,Bidner 提出河流整治首先要考虑河道的水力学特性、地貌学特点与河流的自然状况,以分析河流整治状况及其对生态系统的影响程度。1985 年, Holzmann 把河岸植被视为具有多种小生态环境的多层结构,强调生态多样性的重要性,注重工程治理与自然景观的和谐性。同年,Rossoll 指出,近自然治理的思想应该以维护河流中尽可能高的生物生产力为基础。1989 年,Pabst 提出河流的自然特性要依靠自然力来恢复,在一般意义上不再进行腐植质化或剖面化处理。河岸植被应该是由自然下种形成的,而其他一切促进植被恢复和改良土壤的措施如撒种、栽植、喷水、施肥等应该停止。1992 年,Hohmann 从维护河溪生态系统平衡的观点出发,认为近自然河流治理要减轻人为活动对河流的胁迫,维护河流环境多样性、物种多样性以及河流生态系统平衡并逐渐恢复其自然状况。现代河道整治工程注重河道景观与其周围环境的和谐性,并且提出了若干体现河流生态治理理念的新概念,如德国的“河流生态自然工法(Naturnahe)”,澳大利亚的“绿植被技术”,日本的“近自然工事”,美国的“自然河道设计技术”以及我国台湾的“生态工法”等。

3.河道护岸的生态治理

在建设生态河道的过程中,河道护岸是否符合生态的要求,是否能够提供动植物生长繁殖的场所,是否具有自我修复能力,是设计者应该着重考虑的事情。生态护岸应该是通过使用植物或植物与土工材料的结合,具备一定的结构强度,能减轻坡面及坡脚的不稳定性和侵蚀,同时能够实现多种生物的共生与繁殖、具有自我修复能力、具有净化功能、可自由呼吸的水工结构。

根据以往的工程经验,在沟道狭窄、冲刷严重区采用石笼结构、土工网复合植被技术、网格反滤生物工程、植被型生态混凝土、水泥生态种植基、多孔质护岸、多自然型护岸等生态型护岸方法治理。另外也有采用自然土质岸坡、自然缓坡、植树、植草等生态工程护堤,防止水土流失,也为水生植物的生长、水生动物的繁育、两栖动物的栖息繁衍活动创造条件。

对比工程成本及经济效益分析来看,目前多采用工艺较为成熟的防腐高强钢丝网石笼结构对河道岸坡进行生态治理。

具体做法如下:

3.1 对周边河道污染源头的整治,如堵口截污、截污导流,将周边的污水排入市政管网中进行集中的处置。对于不具备条件埋设管道的地方,可采用污水收集池或污水收集车集中收集,利用淤泥固化及土壤改良等技术进行处理的办法,然后再达标排放。

3.2 格宾及雷诺的应用

格宾、雷诺护垫均为低碳钢丝经防腐处理机械编织而成的六边形双绞合网面做成的网箱式工程构件,网箱内填充一定规格的石料,抗冲刷力强、透水性强,又是生物易于栖息的多孔隙构造,其结构具有柔性、透水性、整体性、环境亲和性等特点,多用于自然型生态型河道整治建设中,从而实现周边环境植被绿化,生态环境保护。

格宾细部构件图

3.2.1施工过程:

格宾的施工工艺流程图

雷诺护垫的施工工艺流程图

3.2.2工程实例

在昆明市海河截污及水环境治理工程中大量运用上述结构,较好的满足了生态治理的目标,充分的体现了格宾、雷诺护垫生态性、透水性、抗冲性、柔韧性的特点和作用:

(1)生态性。由于石笼的空隙较大,为使植物能早日生长,对其缝隙进行适度的填塞,同时采用微生物及各种生物,形成松软且富含营养成分的表土,实现多年生草本植物自然循环的目标。

(2)透水性。由于网箱内的填充料为松散体,存在较多的孔隙,可以充分保证河岸与河流水体之间的水分交换和调节功能,增强水体的自净能力,有利于砌体后土壤中孔隙水的排出,从而减少墙体后的地下水压力。同时,地表水一旦入渗墙后土中,则可以通过砌体较快地排出,有效降低地下水位。

(3)抗冲性。用作护坡或挡墙工程,结构整体性好。在防护工程中的块石即使产生位移,此时变形后的护垫结构将调整,达到新的平衡,而整体不会遭到破坏,从而有效保护岸坡土壤不遭破坏。

(4)柔韧性。原材料采用涂膜热镀锌低碳钢丝,构成网格的钢丝有一定的强度,不易被拉断,箱笼整体强度较高。低碳钢丝承受适度的变形特点,可以将全部工程连成整体,不需分缝,即使由于某种原因使结构中断裂一根网丝,也不会影响结构的整体性。特别在受地基土沉陷或墙后土有小的变形影响时,结构能进行自身适应性的微调,整体结构不会遭到破坏。4.河道底泥疏浚

当今疏浚已成为江、河、湖水利资源开发、利用和水环境保护、改善的主要治理技术手段。当代疏浚技术已是涉及专业面很广的高技术系统工程。如何保护底泥,减少对环境的进一步破坏,这就是我们要进行环保疏浚。

根据所采用的疏浚机具动力原理不同,疏浚方式主要可区分为机械式、水力式和气动式三大类,目前最典型和实用的疏浚方式主要有: 抓斗、链斗挖泥船疏浚,绞吸、斗轮式挖泥船疏浚,水力冲挖机组疏浚。

(1)抓斗、链斗挖泥船疏浚

属于机械式疏浚方式,主要运用不同的挖掘机械(抓斗或链斗),进行水下泥砂的挖掘、提升和接送,以达到疏浚的目的,施工中一般需配备泥驳和吸泥船设备完成疏浚施工中的运输、弃土过程; 施工主要以作业灵活性见长,且基本不受运距限制,但施工时对周边环境影响较大,抓斗挖泥船施工质量较难控制;一般适用于工况条件复

杂、弃土点较远且具备航运条件,并对环保无特殊要求的疏浚工程。

(2)绞吸、斗轮式挖泥船疏浚

属于水力与机械结合的疏浚方式,是疏浚行业中较先进的疏浚方式,主要通过绞吸式、斗轮式挖泥船的刀轮头转动,连续均衡切割土层,泥土和水经过船内离心泵的作用吸入、加压,泥浆通过全封闭管道以高浓度细颗粒运动机理吹排入弃土场内; 设备功率大,高效节能,开挖质量好,并具有较突出的环保施工性能,但运用时受到单泵输送距离、工况条件等条件一定程度的限制; 一般适用于河道工况条件较好,弃土场地位于河道沿线的疏浚工程项目,近年随着小型设备的开发、远距离管道输泥技术和环保疏浚技术的日趋成熟,该疏浚方式的适应性日益广泛。

(3)水力冲挖机组疏浚

主要通过高压水枪冲削河道土层,稀释成浆,泥浆泵吸取,并输排入弃土场内;施工中采用干河断水作业,河道疏浚质量较好,但对施工期河道的正常运行功能有较大影响,并对周边环境有较大的干扰;一般适用于无航运和防洪排涝要求的小型河道。

环保疏浚,一般城市、风景区、生态区的河、湖和水库清淤工程需采用环保疏浚,它不同于普通疏浚,施工中一般要求彻底清除对水环境造成影响的污染底泥,并严格控制开挖中的悬浮质淤泥污染扩散范围,施工中需以全过程环保监控。

环保疏浚的核心技术第一就是疏浚设备,环保疏浚常采用装配了专用环保绞刀装置的绞吸式挖泥船或配有GOP泵(泵前配有一种环保绞刀装置)的挖掘机进行施工,专用环保绞刀装置是一种可以高效率、高质量挖除水下薄层淤泥,而对周围扰动最小的新型绞刀,施工中如需开挖除部分河底较硬土层时,可将环保绞刀装置替换成斗轮挖掘装置,施工适应能力强; 环保绞吸式挖泥船以低台速、低转速环保作业,分区分条扇形推进,施工中一般需同时结合长距离管道输泥技术、噪音控制技术及弃土处理技术使用,以最优的状态实现环保疏浚目的。5.疏浚土的处理与改良

淤泥处理是河道生态整治过程中的一大难题,怎样有效的减少淤泥处理过程中二次污染,并能使得处理过的淤泥达到环保要求?使用高效中性土壤改良剂可有效的解决上述问题。

5.1 原理

对于河道地层淤泥采用挖掘机清除,泥浆及污水混合物用固化剂絮凝沉淀,脱水,与地层淤泥一起用固化系统进行固化处理,固化后的凝固物可用于河道两侧绿化带位

置的回填及绿化护坡处理。处理后的水质中氮、氨的含量较高可作为农业生产、植物绿化的灌溉使用。

5.1.1土壌改良剂的使用

① 使用本品可维持改良土的PH值中性,不影响植物生长。可避免对周围环境造成二次污染。

② 改良后的土粒呈团粒结构,透水透气性好,适合植物的生长,改良土残土还可再利用。

③ 改良后的土质保水性和保肥性好,可用于沙地,干旱地改良。

④ 改良土干燥前和干燥后不溶解于水,可防止水土流失。并且,具有封闭土中的悪臭和有害物质的効果,可固化有害物质防止有害物质的流出而污染周围环境造成。

⑤ 固化速度快。数十秒钟即可固化,可提高固化作业的工作效率,且可使固化装置小型化。

⑥ 添加量少,一般0.05%~0.5%(因含水率和土质而不同)。

⑦ 能即刻处理疏浚土,且改良后的土质安定,成份不再溶出,可作为填埋土再利用。

⑧ 处理后改良効果一直保持,与原土有机融和。

⑨ 由于添加量少,作业系统小型化及高効率化,可大幅降低综合成本。对于淤泥投放入土壤改良机中进行土壤改良(投入土壤改良剂,然后再进的固化处理,排出之后的是泥土。)改良后留下备用。

5.2 疏浚土的处理与改良的作用和效果

疏浚土的处理与改良在下一部分的河道沿岸治理中起到关键作用也能变相的节约成本,减少挖掘出来的淤泥对环境造成更大的负担。

其次对于下游工业污染比较严重的河道,淤泥中含有大量的有毒有害物质,还有大量的重金属。对于此类污泥我们也要加入土壤改良剂后搅拌,让其淤泥脱水并且让其中的有毒有害物质与重金属物质不扩散。然后再进行填埋。这样填埋之后就算遇到水,淤泥也不会被水冲散那么在淤泥中的有害物质也不会再次扩散对环境造成二次污染。

运用原先在第一部分治理中得到的改良土(以经过土壤改良剂处理),将改良土和将处理好的种子(抗贫瘠、抗病虫害、耐性好、适合本地生长的)进行搅拌。利用客土喷播技术。客土喷播绿化技术是九十年代采用的新型喷播绿化方式,应用广泛,且

绿化效果极佳。它是将由改良土、我公司研制的添加剂和草种按一定比例组成并搅拌均匀的有机基材,通过专门喷播机(空压)喷播在坡面上。草皮长成后,发达的根系可通过基材深入到岩体的节理和裂隙中,能达到久固坡和美化环境的双重目的。6.结语

综上,在生态河道的综合整治过程中,我们采用格宾或雷诺对河道的边坡进行生态修复,河道内的淤泥采用环保疏浚的方法进行疏浚,同时将无害化处理过的淤泥喷涂至岸坡或者回填至护岸边坡背侧,用作植物种植的养料,形成有机的生态体系。为防止突发洪水将沿岸的污水带入河道中造成河道污染,可在河道内用格宾或者雷诺修建一定数量的坑槽或者坝体,在坝体内用淤泥固化装置或固化剂进行污水的处理,使得污水流经坝体后变得干净清澈,同时坝体有一定的截污作用,保证河道清洁。与此同时可在坝体上种植湿地植物修筑人工湿地,通过人工湿地进一步净化,恢复河道的自然生态系统,自身净化系统,减少河道的维护成本,达到生态整治与自然的合一。参考文献

[1] 薛彦东,杨培岭,王成志.现代生态河道的整治研究,中国农村水利水电,2009年第6期.[2] 王新军,罗继润.城市河道综合整治中生态护岸建设初探,复旦学报(自然科学版)2006.2.[3] 吴镜明.水力冲挖机组在河道疏浚工程中的应用技术和效益,江苏水利科技,1994.2.[4] 金晔军.浙江省水利疏浚业发展现状调研报告,浙江省水利水电勘测设计院,2007.3.[5] 徐乃文·生态河道护坡结构建设技术的研究及应用,上海水利信息网,2008.7.1.[6] 王成志·现代河道的生态建设与治理,中国水利,2008[22].[7] 马克菲尔(长沙)新型支挡科技开发有限公司,长江航道局·海河综合整治工程格宾、雷诺护垫施工指南与质量检验,2009.11.[8] 杨永荻, 汤怡新.疏浚土的固化处理技术,水运工程,2001年第4期.[9] 曹右安.谈谈疏浚土的有益利用,交通部,2007.10.作者简介: 1.李涛,男,大学本科。现任长江重庆航道工程局环保疏浚暨河湖治理工程公司副经理。从事多年疏浚吹填、河湖治理及环保项目施工与管理,具有较高的技术造诣及丰富的施工管理经验。电话023-63775824,传真023-63932444,邮箱litao.cqu@yeah.net。

2.朱文明,男,大学本科。现任长江重庆航道工程局第七工程处工务班长。从事多年市政、公路、船台滑道、河道治理等施工的质量、进度控制与合同管理,具有丰富的施工管理经验。电话***,传真023-63932444,邮箱zwm2004love@yahoo.com.cn。

2.河道生态治理 篇二

传统的水利工程比较注重河道本身的功能, 如行洪、排涝等, 因此河道断面形式单一, 走向笔直, 河道护坡结构也比较坚硬, 其主要考虑的是河道的行洪速度、河道冲刷、水土保持等。因此, 河道的护岸结构主要采用浆砌石或干砌块石护坡, 现浇混凝土护坡, 预制混凝土块体护坡, 或现在比较流行的土工模袋混凝土护坡等结构。但是传统的河道护岸很少去考虑河道与周边历史环境、社会环境、生态环境及人文环境的统一, 治理后的河道往往会使生物种类单一化, 由此带来的环境问题也比较严重随着我国经济社会持续发展, 提出了由传统水利向现代生态型水利转变的大目标。

2 现代城市河道综合治理的设计理念

河道治理设计理念, 现代城市河道综合治理要改变过去工程水利的传统观念, 建立生态水利河道治理的设计理念, 即:人与自然和谐相处的理念;保持河流可持续发展的理念;河流人文标志性特色的理念。在满足防洪排水、供水、排污、通航等多种功能的前提下, 以“安全、自然、生态、亲水、景观”为设计目标。用美的构思、美的设计、美的实践去建设集多功能为一体的城市河流, 从而营造一个方便舒适、整洁优美、生态健康的生活环境。蜿蜒曲折的河道形态、植被茂密的河岸、起伏多变的河床, 都有利于减低河水流速, 消减洪水的破坏能力。河流两侧的自然湿地如同海绵, 调节河水之丰俭, 缓解旱涝之灾害。然而, 我们的水利部门用百年一遇甚至五百年一遇的标准, 高筑防洪堤坝, 裁弯取直, 结果只能适得其反, 洪水的破坏力被强化, 原因在于没有利用自然做功。

3 现代河道综合治理的原则及内容

河道治理必须符合城市经济发展总体目标, 要与城市总体规划相协调;与社会经济发展规划相协调;与城市其它专业规划相协调。突出防洪安全, 防洪工程是城市防洪的重要组成部分。首先要在确保防这种转变是以现代新的科学理念为基础的, 是城市水利体现出“回归自然”、“亲水”、“景观与水文化”等现代潮流的涌现。以生态修复为目标的河道建设注重人与自然和谐相处, 因而河道生态问题倍受关注。治理方式, 从传统的河道整治方法来看往往是:人们为了控制水流, 把水从生态系统中分割出来, 放到了一个由人工设定的特定的、规则形状的空间中, 再用人工材料如混凝土等为水体制作出的某种人工环境, 不可避免地造成滨河生态资源的破坏。其实在该地区以往整治过的一些河道中可以看到水体脱离了生物群落, 自净能力降低, 河水发黑发臭。这样的河道即使河岸上人造景观再漂亮, 也难以让人亲近, 因为它丧失了河流应有的生生不息的生命力。现代河道综合治理的内容应包括:以打造防洪保安生命线为规划设计重点;而对不同的城市根据不同的要求和侧重面其次重点有所不同, 有的城市以城市排水即沿河的截污和对河流、湖泊的生态补水为次重点, 有的则以除涝、航运、灌溉等作为次重点;在这些前提下, 通过城市河道的地形地貌, 水情工情, 洪涝灾害及周边总体规划分析, 在满足城市河道基本的防洪安全, 排水顺畅的前提下, 通过对入河污水的控制, 生态补水及换水清洁水体, 促进水体流动———流水不腐来实现河道生态治理的目标, 恢复河道原来形态及生物链, 使动植物实现生态平衡同时对入河的排污口进行控制, 注意河道的清淤处理。结合岸线整治, 进行水环境景观、美化与亮化工程。

4 生态景观型河道的现代化治理

城市是以人口密集和土地、空间、供排水的高负荷为特征的。城市河流作为重要的资源和环境载体, 关系到城市的生存, 制约着城市的发展。生态景观型河道建设已经成为国内外河道治理的发展趋势, 是落实科学发展观的必然选择, 我们要紧紧把握住它的中心理念“师从自然, 恢复河道生态系统———实现河流的自我修复”。现代河道治理重点把握以下几点:河流平面流畅化、舒展化。在一定条件下形成的自然河道, 对其整治应顺其自然、因势利导、遵循河道的客观发展规律。河道断面多样化、自然化。合理利用河流空间, 在设计中可采用复式断面或不规则断面等多种形式, 满足人们休闲、亲水、亲自然的需求。护岸生态化、景观化。应尽量避免使用单纯硬质护岸, 因地制宜, 选择生态型护岸材料与结构型式, 兼顾安全、生态、景观的需求。建设河流各河段特色性的水岸。河流各河段的自然风貌、经济用地性质、历史文化以及用地性质均不相同, 要创造出有特色的秀美宜人的河流环境。在城市河道现代化治理中, 要借鉴历史上成功的经验和失败的教训, 进行可以持久存续并适应发展的河道治理。逐步恢复河道的生态功能和本来面目, 还原水面、绿化河道, 形成具有现代气息又有自然风貌的河道。 (1) 恢复河道的生态功能和本来面貌。为实现人与自然的和谐相处, 特别是为人们居住环境的改善提供良好的水环境, 需要对河道治理中所采用的混凝土河床及浆砌墙护岸进行必要的改造, 恢复河道的生态功能和本来面貌。 (2) 还原水面, 绿化河道。对于现有开敞河道要依法划定河流管理范围和保护范围, 任何工程不能侵占, 其中包括设计洪水安全通过的行洪通道, 以及塑造城市环境的沿河绿化带。对岸边进行大规模绿化、美化, 使河流、绿地、树木之间形成网络, 营造动植物生息场所多、空间广、连续性强、物种丰富的生态条件, 使整个河道及周边的生态系统富有生机和可持续性。 (3) 丰富多彩的河道设计。护岸形式的设计和选择, 要充分考虑特定河流、特定河段的自然生态状况, 精心构思, 力求细致全面。为了保护一定河流生物的生存和繁殖, 河道治理采用的材料要取自于自然, 使得整治后的河道与周围水为城市的发展和建设提供了强有力的支撑。对受到人为破坏的河道进行修复, 势在必行, 使城市河道寓于生态环境建设的兴利之中, 以人水和谐的方式处理城市与自然的关系, 结合城市规划, 充分考虑城市河流沿岸居民和有人的活动需求和环境承载力, 为市民创造一个安全、舒适和富有情趣的水边环境。

5 城市河道绿化及景观设计

城市河道的绿化与景观设计着重与景观配置及营造大众的休闲、亲水空间, 设计注重自然景观的发掘, 并尽量使使人造景观融于自然景观之中。考虑道工程管理、维护、气候等因素, 河道两侧绿化以乡土树种为主, 河道绿化带以种植杨树、柳树为主, 滩地和护坡为长绿小乔木和花灌木为主。景观设计于河道两侧与人文环境相结合, 在整个河道中设置的景观广场, 建设生态型河堤可以有效改善原有河道治理对生态环境造成的影响。生态河堤作为一种新概念河堤, 以“保护、创造生物良好的生存环境和自然景观”为前提, 在考虑具有一定强度、安全性和耐久性的同时, 充分考虑生态效果。一方面利用生态河堤生长的水生植物和由此而生存的水生生物净化水质;另一方面通过河道、河底及坡面表层泥面生长的大量微生物、藻类、水域动植物形成的自然生物膜净化水体, 提高河道本身的自净能力, 达到改善水环境的效果。

6 结语

水利枢纽与生态环境问题是一个极其复杂、多成分、多因素、多变量的综合问题。建立生态水利工程对河流生态系统服务功能的评价指标和评价方法, 预测兴建水利工程对生态的影响, 寻找控制生态环境质量的设计和管理水资源的最优方案, 确保生态的平衡, 以使生态环境质量有新的改善和提高。

摘要:近年来, 随着城市水利的发展, 许多大、中型城市越来越重视对城市河道的兴建, 投入了大量的资金, 通过综合整治, 提高了城市的防洪、排水、排污、通航等能力, 改善了城市环境。并以“生态景观”为中心思想, 结合我国河道的实际情况, 从水利工程以及环境景观方面进行了系统的阐述和规划设计, 全面提高防洪、排水能力, 营造城市水系景观, 并在此基础上提出了实际应用中需要注意的问题和对城市水利的展望。

关键词:城市水利,河道,生态,景观

参考文献

[1]董哲仁.生态水工学探索[M].北京:中国水利水电出版社, 2007.

[2]董哲仁, 孙东亚等著.生态水利工程原理与技术[M].北京:中国水利水电出版社, 2007.

3.城市河道的生态与景观治理 篇三

关键词: 城市河道;生态;景观;治理

中图分类号:TV85 文献标识码:A 文章编号:1004-3020(2014)05-0059-03

河道,是城市重要的生态环境类型,不仅具有防洪泄洪、水利航运的作用,还能改善城市生态与小气候,给人们提供游憩之地。日本在1997年颁布《建设省河川砂防技术标准及解说》,在河道护岸工程设计中提出“护岸往往设置在重要的河边,周围有生态和自然景观等环境,因此护岸应采用与周围自然景观协调的结构形式”。

我国在河流保护与河道生态工程技术领域起步较晚,尚处于初始发展阶段。在各地实践中,有些城市采用生态技术手段如生物氧化塘、湿地净化等改善河流湖泊的水质,有些城市运用生态景观廊道治理理念,实现了集水利、生态、休闲、商业等功能为一体的开放型城市滨水空间,如成都府南河、南京秦淮河的生态治理。总体来说,我国城市河道治理取得一定发展,但仍然存在许多问题,与国外先进的河道治理理念及技术措施间存在较大差距。

1 当前城市河道存在的主要问题

1.1 河道护岸结构单一

长期以来,在“治水第一”的政策指导下,城市河道下垫面被采取硬化处理,平面上进行裁弯取直,为的是加快过水速度,使得城市河道逐步渠道化。水生植物在硬质河道难以生存,微生物、鱼虾的生存环境被破坏,河流的生态功能、景观功能被大大削弱。为保护城市安全,人们将河堤逐年加高,并建设大量钢筋混凝土、块石堆砌的垂直护岸,破坏了原有的河流形态[1]。

1.2 河道景观遭到破坏,降低了亲水性和通达性

完全人工砌筑的河道与堤岸,改变了在多重自然力作用下形成的河床、河岸的自然特征和重要功能,同时,忽视了河道与城市的横向联系,石砌的护岸垂直陡峭,使得人们走在河边,有一种落差感,不能获得良好的亲水性和通达性。河流两岸原本可供人与自然亲近的天然场所被闲置了。

1.3 河道自然生态遭到破坏,降低了生物多样性

渠道化的硬质河道,破坏了两岸动植物的生存环境,河中水草绝迹,两栖类动物的生态廊道被切断,水生昆虫不能正常羽化,生物多样性大大降低[2]。

1.4 水质污染严重

随着城市的发展,河流两岸的土地被大量开发利用,附近产生的工业废水、生活污水不经处理直接排入河中,造成河水水质恶化,加速了水生动植物的灭绝。

2 城市河道治理的基本原则

2.1 多目标兼顾原则

城市河道治理不仅是解决防洪问题,还应包括改善流域生态环境、改进河道通达性、增加休闲亲水场所等方面。如果仅仅从某一个角度出发,轻则造成资源浪费,重则对城市河道生态环境造成破坏影响,因此必须统筹兼顾。

2.2 自然生态保护原则

依据生态学原理,模拟自然河道,保护生物多样性,增强景观异质性,促进生态系统的自然循环,沟通城市河道生态系统的生境走廊,构建城市河湖“斑块—基质—廊道”的有机整体。

2.3 自然美学原则

河道景观设计尽量采用自然线型,强调植物造景,运用天然材料,创造“虽由人作,宛自天开”的城市滨水景观。

2.4 公共性、共享性、开放性原则

城市河道不应该是被闲置的一角。在设计中,重视公共空间的通达性,重视提供亲近自然的交往空间,强调公共空间的开放性、共享性,才会有更多的人愿意来到河岸边驻足、观赏,实现人与自然的亲近。

3 河道的生态修复

3.1 生态河道建设

首先,去除河底平坦的硬质衬底,改为缓坡。其次,按照宜宽则宽的原则进行修复。一方面是通过对河道清淤,加大河道蓄水量,强化河道自净能力,另一方面是在河道两岸保留一定的浅滩宽度和植被空间,为生物的生存发展提供栖息地。沿河设置一些蓄水湖池,或是布置河心小岛,使河流产生分合变化,有聚有散。河道拐弯冲刷严重的地方,可将凸段后移。

3.2 生态型护岸

在生态环保理念的影响下,一些城市在对河道进行改造的时候不再采用整板式混凝土硬化,而是改用可镶嵌植被的植草砖、植草格栅等材料,不仅能稳定边坡,又能起到绿化的效果。更加生态的护岸可采用干垒毛石加铅丝网固定,底层覆以回填土,用生物方式紧实后再覆以种植土,种植水生植物。这种护岸形式中硬质材料减少,植被占到了更大的比重,为恢复和重建退化的生物群落提供了更好的生存条件。

3.3 恢复退化的河岸植被

首先,搞好植物群落的历史与现状调查,设定科学的目标。其次,植被恢复要符合群落结构的要求,在适应当地条件的基础上选择群落生态习性有所差异的树种,如阳性树种、耐阴树种和阴性树种,大乔木、小乔木、灌木和藤本树种,都要合理的搭配。群落的稳定性包括现状的稳定、时间过程的稳定、抗变动能力和变动后恢复原状的能力。一般认为物种多样性是群落稳定性的一个重要尺度[3],因此,河岸植被还应选择尽可能丰富的物种,且每个种的个体数比例相对均匀地分布。

4 河道的景观治理

4.1 河岸线的设计

河道平面形态设计应该以自然河道长期发展形成的河道形态为依据,保留和设计一些河流自然形成的蜿蜒曲折和网络结构,包括湿地、河湾、急流和浅滩等。但是由于城市河道周围大量的建筑物,空间狭小,不可能完全像自然河道那样有大的弯曲和水系的分合,而只能在有限的空间内尽量满足景观上的要求。通过两边河岸线的随弯就势、收放分合,水域的形态、面积不同,河床高程的变化形成近似自然河道的效果。

4.2 河道断面设计

目前较为改良的方案是采用多层台阶断面结构,能在满足防洪要求的同时,为鱼类和水生植物生存提供基本条件。但由于自然河流在断面上显示多样性变化,进行断面设计的时候也应该尽量做到河床的非平坦化,利用天然材料构筑自然起伏的断面形态,尽量接近河流基底的原始状态,不仅能够改善生态环境、丰富景观,也大大减少了建设和维护成本。

4.3 护岸设计

河岸地带的主要功能在于保持水土、遮蔽岸线,同时发挥景观、休闲等功能。为了达到这种要求,就需要在河岸的设计上摈弃传统的工程技术方法,考虑采用生态河堤,仿效自然河岸的形态特征。同时,在护岸的设计中还要注重亲水性,只有这样才能把河道的护岸处理和滨水区的景观设计相协调,发挥河道的社会效益,促进人与自然的和谐发展。例如可设计亲水驳岸接人行木栈道,外侧再用野花、树丛将行人与机动车道完全隔离。另外,增强城市河流与周围大环境绿地的横向联系,通过打通绿色廊道、联结绿地斑块来进一步构建可持续的城市生态圈,也应是护岸设计中需要考虑的问题。

4.4 植物配置

河岸绿化的植物选择首先要遵从“适地适树”的原则,优先选用当地的乡土树种作为建群种或每层的优势种。乔木应注意常绿树种与落叶树种搭配,也可使用一些开花色叶树种,营造丰富的季相变化,如水杉、银杏、栾树、火棘、红枫、樱花、梅花、木槿、山茶等。春天樱花如云似霞、栾树梢头层层黄花,盛夏木槿繁花似锦,秋天水杉、银杏、栾树叶子金黄,火棘红果累累,冬天山茶开花浓墨重彩,一年之中美景各异,带给人们美的享受。

水生植物的配置要考虑常水位深浅,既能满足河道在丰水期的行洪要求,又能满足枯水期的景观效果,保证四时有景,河岸边坡不至于裸露。沿岸宜栽植千屈菜、再力花、黄菖蒲、芦苇、慈菇、水葱、花叶芦竹、美人蕉、鸢尾等,这些草花形态各异,极易造景,并且不需要特殊的维护。

草坪宜选择马尼拉、狗牙根等根系发达、适应性强、便于管理的草种。亲水平台可栽植垂柳、云南黄馨等摇曳多姿的树种,河心岛则可采用疏林、草花的自然组合。

5 结论

保护和整治河道环境,提供亲近自然、开放共享的城市滨水空间,关系到每一个城市居民的福祉。在满足城市防洪、泄洪要求的前提下,我们应摈弃将河道渠道化的单一做法,重建自然的、会呼吸的生态河道。首先是解决城市污水排放及治理问题,切断河流污染的源头,只有这样植被和微生物才能生长,河流才能重现生机。其次以景观学原则为指导,设计近自然的河道线型和断面,采用生态环保的建筑材料,合理配置植物种类。同时,加强河岸带景观维护和植被养护,积极宣传与引导,提高城市居民的河流保护意识。只有让河流活起来,城市才能富有生命力,人与自然的和谐相处才是看得见的未来。

参 考 文 献

[1]赵全儒.城镇河道生态治理模式研究[J].安徽农业科学,2009,37(20):9558-9560.

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4.河道生态治理 篇四

摘 要:生态河道治理过程中,应当坚持人本理念,实现人与水和谐相处的的治理目标。本文主要对当前河道治理过程中存在的问题进行分析,并在此基础上就生态河道治理模式、评价方法进行分析,以供参考。

关键词:生态河道;治理模式;评价方法;研究

生态河道治理,即在河道陆域控制线内,一方面要确保河道防洪以及引水排涝,另一方面通过采取人工修复措施,对河道的水生态系统进行恢复与构建。

一、河道治理过程中的主要问题分析

1.水环境污染非常严重。随着城镇化建设进程的不断加快,向周边不断扩展的同时,使得离城镇相对较远的河道成为城中河,越是人口密集的河道受影响越严重,以致于很多农村地区在经济社会发展浪潮中成为工业发展的牺牲品,大量的工业污水以及生活垃圾直接排入河道之中,水体自然净化能力严重退化。实践中可以看到,对于多数农村地区的河道而言,水质均受到不同程度的污染,治理不及时、不到位,使得河道中的大量水草、杂物长期积聚,严重影响了水质。

2.水资源非常有限,调水难度比较大。从我国发展水资源分布和管理现状来看,淡水资源非常匮乏,水资源的有效人均占有量明显不足。对于境外引水工作而言,落实不到位,使得一定区域范围内的可利用水资源受限,河网水体建的设想,非常的困难,调水难度比较大。

二、生态河道治理模式

在生态河道治理过程中,主要有三部分构成,即设计、施工以及管理,具体分析如下:

1.设计。以生态治理思想为指导,在生态河道建设过程中,应当将人本理念与回归自然相结合,不仅要保留河岸原有的礁石、水草以及水生生物,而且还要恢复河道的排洪、航运以及蓄水等功能,维系河道的自然特征及其水体流势多样性。在此过程中,还要建设仿自然河流,处理好水与人之间的关系。

2.施工

(1)截污纳管。在河道整治时,主要是对污染源进行控制,尤其是截污时,应投入足量的人、财和物,并且将沿岸河道中的污水做截流,由污水处理厂对其统一处理,达标后方可排放。对于那些统一纳管条件不足的乡村或者区域,需根据具体情况,建立简易污水处理中心,对污水初步处理后,方可排入河道。在此过程中,尤其要对畜禽养殖业加强控制,做好污染管控,只有这样才能确保截污纳管的全面性。

(2)堤坝治理。在多数河道整治过程中,治理水系河道的对象主要是堤坝,河坝疏通治理在水利电排站实施过程中,得到了有效的体现。在河流行洪排涝过程中,传统堤坝治理具有一定的目的性,而且存在着弊端,实施过程中主要靠“硬化”等工程建设手段。在生态环境保护基础上,通过先进技术手段的应用,采用新工艺、新技术和新材料,对堤坝进行改造,逐渐向自然河道整治转变。

(3)采用生态袋对边坡进行柔性控制。在河道整治过程中,尤其要做好施工前、中和后期等生态植被和修复,比如采用绿霸三维排水柔性生态边坡工程系统。在此过程中,其构成材料主要是三维排水联结扣、以及生态袋等,用小石块填充格网,改造材料具有无毒、抗腐蚀以及不降解等能力。其又着近乎河床表面糙率,对水体流动状态不改变,其物理化学性为抗微生物侵蚀、抗酸碱盐、抗紫外线及与自然河岸相类老化。还具有良好的固土作用的形成,并且能实现零污染。3.管理。在生态河道治理思想指导下,不仅要加强设计、施工,而且还要加强后期管理,主要是对河道工程进行有效的、长期管理,确保整个河道水系的正常运行,充分发挥其作用。

三、生态河道治理评价方法

在对河道生态治理评价过程中,主要是为了能够全面了解河道生态系统状态、生态恢复状况,若想对河道生态水平进行深入的评价,则需有评价指标,具体分析如下。

1.水利功能指标。对于水利功能指标而言,主要是为了对河道通过能力进行考察,确定其是否满足防洪、排涝设计要求。在考察过程中,应当以河道设计的最大排洪量、历史最大洪峰量做对比,对该河道是否达到了防洪标准进行探究。

2.水生生物指标。从本质上来讲,生物、环境之间具有天然的相适应性。比如,水生生物主要反应的是河道生态性质,在整个生态系统中起主导作用。其中,水生生物指标群的构成指标有植物量、动物量以及微生物量等;对于水生动物而言,其种群与数量多少非常重要,在一定程度上可以有效反映出生态环境状况。水生动物群落,主要是由鱼类、浮游动物以及底栖动物组成;对于微生物而言,其主要是指细菌、藻类、真菌以及原生微生物等,从某种意义上来讲,水中的微生物群落可以反映出该水环境质量好坏。

3.管理指标。对于河道生态系统而言,其表现出一定的动态性特点,需要进行长期的管理,只有这样才能确保生态系统的可持续发展。在河道管理过程中,要求建立和完善管理制度。对于管理内容而言,其主要是对河道规划设计、污染整治、河堤安全检查以及植被护理和河道清淤等。对于管理指标而言,其主要是从管理组织健全与否,是否有完善的管理制度,以及管理措施可行与否等三个方面进行衡量。

第一,管理组织。在河道管理过程中,通常是由水利、林业、城建以及交通和环境等部门联合管理、各尽其职,其中具体执行需有专门的人员负责。

第二,管理制度。从当前国内现行的法律法规来看,水法、水环境保护法以及河道管理条例等,对河道管理进行了明确规定,而且很多地区针对该区域的河道具体情况,还制定了相应的法规制定。在管理制度评价过程中,主要的指标是河道主管部门所编制的河道管理办法以及实施细则是否具体、可行,各项管理方法需责任明确、可执行性强。

第三,管理措施。在河道管理过程中,主要是为了维系河道生态系统的平衡,确保水利、社会功能得以实现。同时,还要对管理措施可行性进行评价,确保相应的措施和办法是否具有实际可操作性、针对性。比如,管理措施落实过程中,技术工艺复杂、耗资比较大,即认为该管理措施缺乏实际可行性。

四、结论与建议

总而言之,生态河道治理过程中,为确保治污、还生态以及促发展目标的实现,应以人本理念+回归自然相结合为思路,树立生态和谐理念,积极开发多种功能,并且不断加大河道生态建设宣传力度,增强广大人民群众的生态河道意识。

参考文献:

5.河道生态治理 篇五

黑臭河道治理技术,邦源环保黑臭河道生物生态修复治理技术值得信赖。

由于历史沿留问题,大部分城市河道都承载着排污,生活污水、生活垃圾、工业废水等大量污染源进入河道,造成黑臭河道现象,严重影响周边居民的正常生活,因此黑臭河道治理成为了城市河道治理的重点。

南京外港河黑臭河道

黑臭河道形成的原因主要有哪些?生活污水中氮、磷、硫含量偏高,在厌氧细菌作用下,易形成恶臭物质,河道过量纳污,导致水体供氧和好氧失衡。水体缺氧乃至厌氧条件下污染物转化并产生氨氮、硫化氢、挥发性有机酸等恶臭物质以及铁、猛硫化物等黑色物质,因此生活污水、生活垃圾、工业废水等成为黑臭河道形成的重要原因。黑臭河道生物治理方法:

Bacto-Zyme 1011系列生物复合酶 是一系列天然有机的、含多种酶类的复合产品,并结合非离子表面活性剂和其他天然成分的蛋白质及无机营养物合成的一种高效复合酶类净化剂。

黑臭河道生物治理机理:

生物复合酶能刺激加速微生物的反应,同时它能促进水中的大分子化合物分解成小分子化合物,同时释放出结合氧,增强水体复氧功能,这些简单化合物又很容易被微生物所利用,在有机物被降解的同时,又有利于微生物的多样性,提高微生物的活性和繁殖能力,达到一种微生态平衡。

在大多数环境中存在着许多土著微生物进行的自然净化过程,但该进程很慢,其原因是溶解氧(或其它电子受体)、营养盐的缺乏,而另一个限制因子是有效微生物常常生长缓慢。生物复合酶可有效地刺激和加速自然的生物反应,激发土著微生物的活性,加速微生物的生长和繁殖,同时对浮游生物和环境无害。从而可以快速有效地促进受污染水体向良性生态系统演替,使得水体中的DO得以恢复,COD、BOD5、NH3-N等污染指标迅速下降,水体的黑臭异味现象得以快速消除。

南京外港河黑臭河道生物生态修复治理前后对照

黑臭河道生物-生态修复技术

6.河道生态治理 篇六

锡山区境内河道纵横、湖荡密布,是典型的江南水乡。辖区内东有望虞河、西有白屈港二条通江达湖的大河,重要区域性河道锡北运河、九里河横贯东西,鹅真荡、嘉菱荡、宛山荡等湖泊点缀其间。全区共有区镇村三级河道千余条、家塘家河2000多个。

伴随着我区经济社会飞速的发展和人民群众生活水平不断的提高,人们对生活质量和生态环境的要求越来越高。而城乡周边的河道、池塘、渠系污水淤积的状况普遍存在,水环境的恶化一定程度上影响到了人们的生产、生活,同时对于我区整体的生态环境也有着不可忽视的影响。同时,水环境的恶化一定程度上也滞后了社会主义现代化新农村建设的进程。

为了治理城乡水环境,修复水生态,改变目前城乡周边普遍存在的池塘、渠系污水淤积的状况,我区今年来开展了一系列的河道疏浚工作,疏通数以千计的河浜,启动了以河道清淤、河岸护彻、河边绿化为主要内容的河道综合整治工程,改善城乡排水系统,通过引清水稀释、恢复和建设水循环系统等方式使“死水”变活、变清。与此同时加强亲水环境建设,注重植树绿化,恢复自然水生态,逐步形成了清洁、良好的城乡水环境,也落实科学发展观和全面建设城乡小康社会的需要。在我们大力推进城乡水环境治理时,我们顺直河道、加大河宽、疏挖河床、硬化河岸、加高堤防等,以提高泄洪或供水的安全度,但是在实际的整治中天然河道的特征几乎丧失殆尽。

我们作为水利工作人员,在河道生态治理的工作中应该起到建议和推进的作用。我们实际河道整治的同时进行适当的规划设计,设计的目的在于恢复或促进自然过程的自动稳定,而非随心所欲的人工控制。换句话说,我们需要推测和评估项目建设可能对生态系统产生的冲击和影响的能力,从而进行正确的可行的河道综合整治。应从规划入手,强调人与自然的和谐共生,在保证自然生态优先和环境承载力允许的前提下,搞好河道的纵横断面设计,应尽可能让老百姓到水边来,满足百姓的亲水需求。尽量划出一些空间,设置文化、健身、娱乐和观景场所,使人与人在滨河带得到沟通,人与水进行亲切地交流。针对治河的难点,针对生态化改造河道的需要,城乡河道的整治应形成一些新的理念,拓展新的思路。

在所有河道整治的过程中,我认为治河先截污(修建截污管线、污水处理厂),但更需要恢复河道的自然状态。具体原则和做法:

一、宜弯则弯、宜宽则宽,使设计的横断面复杂化

二、打掉硬质护岸,进行生态化护坡

在河道护岸的具体做法中,传统护岸的弊病在于:

1、传统护岸使自然河流渠道化;

2、护岸和河床材料硬质化;

3、河流横断面几何规则化;

4、将蜿蜒曲折的天然河流改造成直线或折线型的人工河流;

5、切断地表水与地下水的联系通道;

6、改变深潭、浅滩交错的形势,急流、缓流相间的格局消失;

7、导致河流生态系统的不同程度的退化,从而使河流生态资源、自然景观等多方面功能的

1丧失。因此,我们在河道生态治理的过程中,护岸的建设必须充分地考虑河道生态水环境的存在以及健康发展所必需的各种条件及因素。

在现阶段,具体的河道生态治理过程中,护岸的做法有一些可行的方案我在这里做一个简单的罗列:1.生态护坡(岸)的种类;2.卵石缓坡护岸;3.条石护岸;4.山石护岸;5.堆石护岸;6.铅丝石笼、格栅石笼护岸(木笼);7.土石笼袋护岸;8.生态袋护岸 ;9.三维植被网植草护坡;10.椰纤毯网垫植草护坡;11.植物扦插护岸;12.木桩护岸;13.预制仿木桩护岸;14.现浇仿木桩护岸;15.生态砖护岸。

种种护岸建设形式中,我们现有工程适用的典型例子: 1.植物扦插护岸(如下图所示)

植被护坡是利用植被涵养固土的原理稳定岩土边坡的一种新技术。它利用活体木桩和活体枝条捆,可生根并生长,产生一个有生命力的根系网层,通过加强和绑定土壤颗粒和吸收土壤层多余水分,来降低表层土壤的侵蚀和滑坡,达到稳固坡岸土层的效果。可防止岸坡30~60CM土层的滑坡;适用于坡度小于1:2.0~1:1.5的河坡。

2.生态砖护岸(如左图所示)

在我区九里河河道综合整治中就有应用。

三、抑制水域富营养化

我们可以通过多种方式抑制水域富营养化。例如:

1.水生植物:沉水植物生长及抑藻试验、植物浮床水质净化

2.放养鱼类 3.推流器

4.曝气技术应用 5.气浮除藻船 6.生态护坡 7.生物制剂

8.物理吸附技术9.微滤技术

10.深浅层水交换技术

11.湖滨带技术

四、尽量不做直立的跌水,尽量不加高堤防。在建闸或橡胶坝等拦河建筑物时,应留有一定宽度的辅助性陡坡输水道,以便于生物的上下游交流。

我们要努力地改善河道生态环境以此来改善河道、改善城乡水环境:1.去掉或尽量减少人工硬质护岸、护底;2.恢复生物多样性,回归自然;3.试图修复本底河流的生物链;4.截断污水入河(湖),还清河(湖)中的水质,扩大水面;5.以人为本,降低河(湖)岸,让人们亲近水面,提供沟通与交流的平台;6.与城市相协调的景观设计要有助于生态修复,生态修复要有利于景观配置。

7.城市河道生态治理及环境修复研究 篇七

1 城市河道现存问题分析

1. 1 行洪能力欠缺

伴随着城市建设规模的日益扩张,城市河流空间被不断被挤占,河道淤积严重,过流断面日益萎缩。此外,城市居住人口的剧增,致使城市化水文效应逐渐凸显,硬化的下垫面造成城市水文过程改变,排泄至河道的雨洪量增加,地表汇流历程大幅延长,从而导致城市河道防洪标准降低。

1. 2 水体自净能力差、水质污染严重

多数城市河道作为城镇周边地表径流的汇集区域,地表径流将携带地面污染物汇入河道。同时,部分生产与生活污水未达到排放标准,甚至未经过处理直接排入河道,致使河道水体流动性减弱,随流输运与扩散功能下降,从而造成水体污染加重,水体自净功能降低。

1. 3 生态环境恶化

随着城市河道底泥污染物的沉积与水质恶化,水体含氧量骤减,水生动植物种群迅速减少[2]。同时,过度硬化、渠化的河道阻隔了水体与土壤间的物质交换,割裂了河滨动植物的栖息环境,导致河岸湿地面积萎缩,最终造成滨河生态环境系统服务功能丧失。

2 河道生态治理及环境修复

2. 1 基本内涵

城市河道生态治理是指遵照生态系统与生态学的原理,在满足城市河道基本行洪、排涝要求的同时,为城市水系营造人工改造与自然有机结合的水流通道。该项工作应以营造多样性的河道群落与健康的环境系统为实施重点,并严控河道占地与污染物排放[3]。通过河道自身的生态系统实现水体自净与环境修复的目的,从而构建良性循环的河道生态系统。

2. 2 基本原则

2. 2. 1 以修复河道功能为原则

城市河道综合治理应合理配置生态与经济社会用水,保障特定的排涝、防洪、通航与环保等经济社会功能,同时塑造河流良好的生态服务与环境保护功能,从而充分发挥城市河道生态治理的综合效益。

2. 2. 2 以提升生物多样性为原则

城市河道水、陆空间的存异性与面积越大,则生物多样性越强,即河道生态环境系统的服务价值与稳定性越高。因此,应通过扩大河道水域及两岸区域面积等措施,维护河道上下游、左右岸生物群落生存空间的连续性。同时,可通过修筑岸坡与水域之间的过渡绿化通廊,形成岸边绿地与岸坡融合的水、绿网络[4]。植被宜选择当地自然生长旺盛的植物,在坡顶区域可种植果木等经济作物,而在河岸线范围内可选择低矮的灌木植被,为野生动物的生长繁衍提供空间。此外,应注重恢复与保留河湾、湿地、浅滩与急流,以便为陆生植被、鱼类及鸟类的繁殖栖息提供条件。

2. 2. 3 以强化自我修复功能为原则

城市河道内的水量可决定水体的自净能力,足够的水面率与水体容量既是排涝行洪、通航供水的需求,又是水分、空气、能量交换流通的必要条件。因此,应减小垂直河岸的硬质护坡面积,从而为河流生物提供丰富、多样化的生境条件[5]。此外,可通过扩大水面率,促进地下水与河水之间的自然调蓄与交换,有效改善城市水循环与局域小气候。

2. 2. 4 以景观与文化设计为原则

城市河道的生态治理及环境修复应结合区域水环境保护规划与城市特点实施。治理方案设计宜结合当地的历史、文化以及发展理念,构筑点、线、面有机结合的城市河道绿地生态系统。具体可在滨河两岸修建凸显城市历史文化底蕴的廊道、雕塑及碑文等人文景观,并有机融合河道自然生态环境,从而为城市创造滨河绿色生态空间以及城市名片。

3 城市河道生态治理及环境修复方案设计

3. 1 河道纵向线形设计

城市河道纵向线形应依据原有河道走势布设,在保留天然河道纵向轮廓的基础上,按照城市发展与市政建设规划实施调整。当道路与城市河道交叉时,应结合当地桥梁与路网规划适当调整河道走势,线形调整时应为河道转弯预留足够的半径,同时注重两岸的协调与上下堤线的衔接。在城市规划用地较规整的区域布设河道,宜酌情修改河道线形使其贴近道路,从而有效削弱扬尘与噪音的影响[6]。此外,应慎重实施河道裁弯取直,该工程虽然可提升河道的行洪能力,但破坏了优美的河势景观与生态系统。

3. 2 河道护岸与断面设计

3. 2. 1 护岸设计

城市河道的生态治理及环境修复常采取人工生态护岸与自然生态护岸。人工生态护岸多应用于城市通航河道,可有效解决水土流失与河岸坍塌等问题; 自然生态护岸通过种植根系发达的植被来维护生态及河堤,以实现改善生态环境与防止水土流失的目的。实施河道生态治理可首先采取自然生态护岸,通过植被来分解、固化及吸收河道污染物。河道较窄且排涝泄洪量较大的河段,可通过修筑生态方格或互嵌生态模块等人工生态护岸,实现固土保沙、美化环境的目的。

3. 2. 2 断面设计

可将生态治理河道的断面设计为复式断面或梯形断面。复式河道断面因其占地面积与河道滩地较大,有助于两栖动物及水生生物的生存[7]。同时,沿河滩地可作为休闲景观区,从而有效发挥河道的生态与景观效应。梯形河道断面在城市河道中应用普遍,因其占地面积小,可在设计时通过缩小两岸坡度来增大岸坡的植被覆盖率,从而凸显河道的生态效益。

3. 3 河道生态与景观设计

3. 3. 1 河道生态设计

城市河道的生态设计主要包括空间设计与河道物种选择。实施空间设计时,可依据植物的生长水深,依次布设沉水、浮水与挺水植物,而水面植被应布设在边坡角区域并充分考虑航运及泄洪的要求。同时,可在边坡角与水位结合处种植香蒲、茭白荀与芦苇等植物,在常规水位以上区域布设常绿草皮,起到分解吸收污染物、固堤保土的作用,营造高度亲水性的河道陆地生态圈[8]。河道物种选取时,应依据如下原则:宜选取易繁殖与栽培的优势物种,如: 紫叶李、海棠、垂柳、国槐等;宜选取观赏价值较高的物种;宜选取污染物承载力较强的物种;宜选取具有较强水体净化功能的物种,如: 芦苇、香蒲、凤眼莲等。

3. 3. 2 河道景观设计

城市河道的景观设计应突出当地文化特色、因地制宜,在构筑滨河景观带与休闲风景区的同时,打造城市生态名片。河道景观的布局与设计宜结合实际河情水情,同城市整体景观格局互相协调,可通过修建亲水广场、河心岛等亲水平台,为居民营造亲水、自然的景观体验。同时,可在景观设计中充分融入城市文化精髓,通过修筑廊道、雕塑、阁楼等亲水平台来有效承载城市文化与历史底蕴。

3. 4 河道生态环境修复对策

3. 4. 1 实施人工增氧

城市河道水生态环境恶化的重要原因为水中溶氧量的大幅降低。因此,可在污染严重的河道修筑跌水、水车、瀑布以及喷泉等设施,通过增强河流水体的交换能力与流动性,增大河道水体的溶氧量。

3. 4. 2 修复人工湿地

可在保障城市河道行洪、排涝安全的基础上,通过人工挖填推土,修筑水陆过渡带,从而修复湿地生态系统。同时,人工湿地可在调蓄洪水、净化水体、改善局域小气候以及维护区域生物多样性方面发挥重要作用。

3. 4. 3 修建生态浮岛

可通过在浮岛上种植香蒲、凤眼莲以及美人蕉等植被构筑生态浮岛。生态浮岛作为河道水生态环境修复与水体净化的有效技术手段,可为城市河道生物群落营造良好的生存空间,同时逐步修复河道水生态循环系统。

3. 4. 4 实施生物调控

可在城市河道内放养鱼、螺、虾、贝等水生生物,通过生物的摄食与滤食作用,有效富集水体中的放射性元素及重金属等污染物,同时促进河道污染物的分解沉淀,达到修复水体生态、净化水质的目的。

3. 4. 5 实施水量补充

可通过跨区域调水补充城市河道水量,通过增大河道流量流速来稀释河流水体污染物,提升水体自净功能。同时,河道水量补充可有效增加水体溶氧能力,有助于河道动植物的繁殖,从而加速水体污染物的降解与吸收。

4 结语

随着人民生活水平的不断提高,城市居民对河道治理提出了更高要求,更加注重优美的河滨环境与河道的生态服务价值。因此,现阶段城市河道生态治理及环境修复工作应以改善水体环境、恢复河道生态系统、创造人水和谐的滨河景观为目标,以提升河道水生态环境的修复功能为原则,综合考虑河道土壤系统、水体系统以及生物系统实施综合治理,促进城市河道的良性发展循环。

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8.河道生态治理 篇八

【摘要】坚持人水和谐发展的思想,对于减轻自然灾害、维系良好的生态环境、促进经济社会可持续发展具有十分重要的意义。

【关键词】生态;水利;环境;工程;建设

【Abstract】Adhere to the ideological development of harmonious people and water, for the mitigation of natural disasters, to maintain a good ecological environment and promote sustainable economic and social development has great significance.

【Key words】Ecology;Water conservancy;Environment;Construction;Construction

1. 生态水利的概念

生态水利指的是水利建设过程中,既重视水利枢纽建设,又重视生态环境保护的生态工程。生态水利的实现不仅应该研究和掌握水利水文特性、生物种群特性、河流特性等,不仅仅重视水利资源的开发,还应该重视对周边生态系统的研究,在满足开发功能的基础上,尽可能的保持原生态系统的完整性以及生物多样性。

2. 生态水利的河道治理优势

传统的河道治理方式比较单一,对河道周边的自然景观和河流的生态系统的稳定性造成了不同程度的影响。之所以将生态水利的理念思想同河道治理工程相融合,主要是生态水利具有以下优势:

2.1 生态水利理念下的河道治理工程是根据河道周边的自然地形、地貌、水及水生物等通过科学配置将河道、河堤周边植物及水中生物有机地联系在一起,形成稳定良性循环的河道生态系统。

2.2 生态水利理念下的河道治理可起到净化河道有机污染物,提高河道水流自我净化能力的作用。

2.3 河道两侧的植被能够在河道土壤内渗出的水的供给下正常生长,植物在充足的水源下,其根系则变得更加的发达,很好地起到了固土的作用,即使在雨水的冲刷下,不至于造成较大的水土流失。

3. 生态水利对水利工程的要求

水利工程是生态水利的桥梁工程,它的一端是资源水,另一端是产业水,形象表式为:资源水→水工程→产业水。生态水利,一开始从水工程的规划上,就必须首先考虑生态性要求,满足良性生态和可持续发展的原则;其二,从设计上更要满足生态性要求的结构,或叫生态设计标准,未能满足生态要求的结构设计不予批复,或叫技术不准;其三,在水利工程的施工方式、方法上必须是满足生态要求的方案和技术,对破坏生态的施工方式、方法和技术不用,或叫方案不可;其四,是在管理和运用上,要满足生态要求,就是实现生态管理、生态使用,无污染、无违害,或叫生态运转;其五,是水利工程在整体系统上要满足生态性要求,那就是说,每一处水工程都不是单一的存在,它即是独立的又是联系的,因此,它必须满足整体的系统的生态要求。

4. 生态水利河道综合治理体系构建策略

4.1 河道环境自然状态的恢复。

对于河道环境的恢复工作,我们首先要做到创造多样化的结构,从而为进一步的河道自然环境状态恢复工作奠定良好的基础。其次,在设计河道治理工程时,还应注意河道与周围环境的生态网络搭配,确保我们所营造的河道生态系统能够与其周围的环境充分地结合起来。再次,以往的混凝土河岸与河床也需要得到充分地改造、恢复,增加河岸沿线的绿色植物,使陆地生态系统能够与水环境生态系统融合。

4.2 生态河堤的建设。

首先,要对河道中心线进行科学的布置,在对其进行设计时,要充分考量河道形状、水体势能以及河道周围的环境等各个因素的影响。其次,对河道河堤的设计,还要满足人们对河道美观效果的追求。在河道的两侧,我们可以设置浅滩,这一设计既能够直观地给予人们河道渐宽的视觉效果,还能扩大河道浅水区域的空间,从而为河道内的水生生物提供栖息地,以食物链的增多来提高河道整体生态体系的稳定性。再次,河道河堤的施工建设也要对护岸材料的选择多加注重,以河道附近的自然环境作为选择材料的标准,以减小护岸材料对河道整体生态环境的影响,从而提高河道与河堤的融合效果。

4.3 水生植被与动物种群的构建。

在河道内种植沉水植物,如黑藻、金鱼藻等,以及浮叶植物睡莲,以提高河道水体对N、P、K等多种营养物的吸收与转化,从而在增强水体自净能力与自我调节能力的基础上,抑制各种浮游植物的生长。适当地增多鲢鱼、鲫鱼等种群的数量,提高其对浮游生物、腐碎以及微生物的消耗,可稳定河道水体的生态平衡,进一步提升水体的自净能力。

5. 结语

目前,洪涝灾害、干旱缺水、水土流失和水污染问题仍然是制约经济社会可持续发展的重要因素。坚持人水和谐发展的思想,对于减轻自然灾害、维系良好的生态环境、促进经济社会可持续发展具有十分重要的意义。

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