小型水體生態恢復技術和實踐

易作明

（北京市工程咨詢公司，100031，北京）

小型水體是小流域中的水體部分，處于大江大河以及水庫的上游水源保護區?；謴托⌒退w的生態功能，能為流域下游地區提供清潔水資源，對下游城區的水源安全、經濟可持續發展有著非常重要的現實意義和長遠意義。

一、小型水體生態狀態分析與評價

小型水體現狀分析評價、生態恢復目標的制定等都有賴于前期系統、全面的生態監測與調查研究。只有在開展大量生態監測、調查的基礎上，掌握足夠的基礎資料和數據，才能充分認識小型水體生態系統現狀，深刻剖析其存在的問題，進而分析該小型水體生態系統的主要限制性因子，為進一步確定有針對性的生態恢復措施體系奠定堅實的基礎。

多年來，北京山區小型水體在北京市水務局積極開展生態恢復的努力下，生態狀況得到明顯改善，但隨著社會的發展，小型水體依然受到眾多因素的干擾，存在諸多問題。

（1）行洪存在隱患

由于長期干旱，村民的防洪意識普遍較弱，將土料、碎石、柴火等隨意堆放在溝道內，直接減小溝道行洪斷面，影響溝道行洪安全。

（2）水質受到污染

山區污水處理系統、垃圾管理體系還不夠完善，隨著該區域社會經濟的發展，人口急劇增加，部分區域民俗旅游業也得到快速發展，從而加劇了小型水體沿線垃圾堆放、生活及養殖污水直排現象，加上大量存在的農業面源污染，小型水體水質受到一定程度的污染，直接影響著下游河流、水庫水質。

（3）空間受到侵占

由于山區地勢起伏大，可利用的土地較少，村民為了獲得更多可利用的土地，多對溝道灘地地勢平坦、土質較好的地段進行整理，種植農作物、修建建筑物，侵占了溝道空間；另外，上游村莊由于經濟發展的需要，多沿溝道岸坡進行道路建設，土方施行外挖內填，侵占溝道空間，更有甚者將道路直接修建在溝底，小型水體空間所剩無幾。

（4）生態結構受到破壞

采砂、采石行為在山區小型水體區域時有發生，溝底及岸坡自然地形受到嚴重破壞；漿砌石護岸護底結構普遍存在，溝道與周圍環境連通性受到嚴重阻隔；橫向漿砌石谷坊壩、攔水構筑物隨處可見，溝道自身上下游連通性被嚴重割斷。由于種種不合理的人為因素干擾，山區小型水體的生態結構受到嚴重破壞。

（5）生態景觀破碎

溝道兩側林草植被過濾帶缺乏或不連續；兩岸道路寬窄不一，且不連續，可達性較差；受到采砂采石行為的破壞，溝道主槽不明顯，加上溝道多滲漏，水體破碎不連貫；溝道兩側多存在人工種植，溝道中多存在種植莊稼現象，溝道自然生境及自然植物景觀受到較多的人為干擾，河流景觀破碎化明顯。

二、小型水體生態恢復的思路與目標

針對小型水體現狀及存在的問題，通過生態監測，分析其限制性因子，將溝道系統看作是一個自然生命體，參照溝道的自然狀態或原始狀態，采用近自然恢復理念，消除各種干擾因素。實施生物工程、生態工程，采用自然材料或擬自然材料，完善溝道自然結構，提供多樣生境，保護溝道生物多樣性，使溝道恢復到較為自然的狀態，促進溝道生態系統的穩定，重建和保持其生態功能，增加小型水體景觀。

三、小型水體生態恢復措施研究

1.建立完備的保護措施體系

通過宣傳、監測、監督等措施，形成保護體系，對現狀生態狀況較好的局部溝段進行保護。其中宣傳措施包括設立宣傳警示標牌、發放宣傳單、入戶調查宣傳等，積極宣傳生態知識，增強村民的生態意識；監測措施包括建立監測斷面，布置監測設備等，形成科學的監測系統，為溝道生態狀態分析提供基礎支撐；監督措施包括設置適宜的監督管理崗位和人員，形成責任明確的監督機制。

表1 監測點監測情況表

2.制定全面的恢復措施體系

通過制定防洪保障、生態結構恢復、點面源污染防治、溝道連通性恢復、生境構建、景觀改造等措施，形成全面的恢復措施體系。其中防洪保障措施包括垃圾清理、溝道地形整理等，減少溝道內影響行洪的堆積物，確保溝道安全行洪；生態結構恢復措施包括生物護坡、河灘濕地恢復、受損溝段地形修整等，恢復溝道的生態結構；點面源污染防治措施包括廁所改造、污水處理、河濱植物過濾帶等，確保溝道水質不受污染；溝道連通性恢復措施包括橫向攔水壩改造、漿砌石護岸改造等，恢復溝道與周邊環境及其自身連通性；生境構建措施包括深潭、淺灘、生態島、急流、緩流等不同水文形態地形地貌構建，為生物提供多樣的生境；景觀改造措施包括步道、汀步、休憩平臺設置等，改善溝道生態景觀。

3.維護措施體系

通過設置溝道水文條件維護、污水設施維護、溝道維護、濕地維護等崗位，形成小型水體各種設施的維護體系，實現各種設施長期效益穩定。

四、小型水體生態恢復實踐

黃峪口小型水體是中德財政合作項目小型水體生態恢復工程7個小型水體之一，屬于白河水系，位于密云水庫上游石城鎮，是蛇魚川河的一條主要支流，距水庫僅6.2 km，全流域屬于密云水庫二級水源保護區，流域面積11.27 km2。

1.生態監測

監測點沿主溝道布設，共6個監測點，其中3個地表水監測點（S）、兩個地下水監測點（G）、一個污水監測點（W）。

水質監測項目以水體的物理、化學項目為主，其中物理項目包括濁度、色度、氣味等?；瘜W項目主要包括NH3-N（氨氮）、TP（總磷）和 CODMn（高錳酸鉀指數）等，監測頻率依據具體內容有所不同，具體的監測點情況見表1。

2.溝道水生態環境現狀分析

小型水體所在流域植被覆蓋率較高，林草覆蓋率96.63%，溝道兩岸高山及遠山植被以雜草灌木為主，小型水體沿線地勢較低的山坡植被多為人工側柏、油松及灌木，河岸灘地及岸地以果林為主，局部有成片的楊樹林。

該溝道屬于季節性溝道，已長期斷流，只有在強降雨條件下局部河段可能出現短時間的徑流，通過多次對溝道進行實地勘察，發現整條溝道有4處常流水溝段，一處在土臺村的東側溝道，長度短，大約50 m，有間斷的2個小水體；一處在黃峪口塘壩處，塘壩常年滿庫容蓄水；一處位于轉山子村下，長度約200 m；另一處位于溝道下游口門處。溝道流量較小，在轉山子處溝道基流量為0.004 m3/s，汛期流量為 0.004～1.49 m3/s。

溝道水質較好。經過長期定點監測，溝道內地表水NH3-H優于地表水Ⅰ類標準，TP優于地表水Ⅱ類標準，CODMn優于地表水Ⅰ類標準；地下水CODMn維持在地下水Ⅰ類標準以下，NH3-N維持在地下水Ⅲ類標準以下。

3.限制性因子分析

黃峪口小型水體溝道河底沒有護襯，自然大石塊散布，保持自然狀態，總體上較為自然，只是在局部溝段受到人為的干擾、破壞。

從總體上來看，影響該溝道生態系統健康的因素主要有道路、村民日常活動、人為工程、土地利用中的經濟林以及其他人為活動影響等5大影響因素，其中以道路影響最大。

道路方面，一條混凝土道路從溝口至水體最上游山神廟村，沿溝道而上，多數路段路基進行了漿砌石護砌，直接割斷了溝道與一側山體的聯系，破壞了溝道橫向連續性，對溝道的生態系統產生一定影響。另外，山神廟村上游段，村里正在沿溝道左岸向上游山區修建道路，期間從溝道內拾取大量自然塊石，造成溝床不穩定，并在新修道路旁直接堆土，形成一段不穩定的土質邊坡。

村民日常活動方面，由于村莊內人口相對密集，人為活動較為集中，普遍存在改造溝道、護砌岸坡，并有在溝道內堆放薪柴、垃圾、廢棄物等現象，甚者有在溝道中種植莊稼。對溝道生態系統的干擾較為頻繁。

人為工程方面主要包括橫向的谷坊壩、塘壩和縱向的擋土墻兩種形式。一般是村民自建的不太合理的工程，對河道生態產生不良影響。其中橫向漿砌石谷坊壩11處，石籠谷坊壩2處，漿砌石塘壩1處；縱向的護路漿砌石擋墻以及溝道兩側護林護地的干砌石墻，對溝道橫向聯通性產生一定影響。

另外還有一些局部發生的采砂、采石、鑿石、不合理的溝道整理、砌筑混凝土護底以及種植經濟作物等干擾也對溝道生態產生明顯的影響。其中溝道內采砂2處，不合理溝道整理1處。

4.生態恢復的原則和目標

本項目的實施原則是保護較為自然的溝道現狀；針對溝道存在的問題，對溝道限制性因子進行分析，減輕溝道所受的人為脅迫；恢復溝道橫斷面的自然形態；恢復溝道縱向的聯通性；提供動植物生長的多樣生境。項目實施的目標是促進該小型水體生態系統的穩定，增加該小型水體景觀和生態功能。

5.生態恢復措施體系

生態恢復措施體系包括保護、恢復和監督，其中保護措施包括監理宣傳標牌、設置測流堰2項，監督措施包括設置小型水體維護、測流堰監測及維護、垃圾收集維護等工作崗位，恢復措施體系包括防洪保障、生態結構恢復、生境構建、景觀改造。其中防洪保障主要有垃圾清理、溝道整理2項；生態結構恢復主要有生物護坡、河灘地整理、管道出口改造、漿砌石谷坊改造4項；生境構建措施主要有河床碼石、洗礦池改造、自然石水景構建、挖砂溝段生態恢復4項；景觀改造主要是堤頂路改造工程。

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