論述生態水利設計在河道治理中的應用

【摘要】隨著我國不斷增長的人口數量，人們大規模開發水土資源，全國各地出現了不同程度的水土流失現象，各河道的水域面積不斷的減少，水生態開始失衡，河道周圍的動植物也逐漸減少。河道治理工程通常是在天然河道基礎上進行的，這就直接破壞了原有的長期形成生態系統，導致了河流局部形態的單一和非連續。本文針對生態水利在河道治理中的意義及河道治理中存在的主要問題討論了生態水利設計在河道治理中的應用。

【關鍵詞】生態水利設計；河道治理；應用

引言：

隨著社會經濟的不斷發展，經濟發展與環境之間的矛盾越來越明顯，為此國家大力開展各領域、各環節的可持續發展觀逐步被落實，河道治理工程也不例外。針對水利工程建設的影響，生態水利建設研究也在不斷推進，生態水利得到了有效落實。目前生態水利設計被廣泛應用于城市河道治理工程中，將生態水利設計理念落實到河道治理環節中，有效的推動水利工程建設行業也河道生態的可持續發展。

一、生態水利在河道治理中的意義

生態水利是按照生態學原理，遵循生態平衡的法則和要求，從生態的角度出發，研究水利工程建設，建立滿足良性循環和可持續利用的水利體系，從而達到人與自然和諧相處，以及達到可持續發展。發展生態水利建設，在有效提高河道治理的使用效率方面具有極其重要的作用，能創造良好的收益。目前，我國的中小河流域，因為受到季風氣候的影響，季節變化性大，存儲水量不足的情況下，易大量地蒸發，從而影響水資源的持續供應。發展生態水利工程，做好水土保養工程，建造新型堤壩結構，充分運用于灌溉、種植等生產活動，不僅能夠控制水源的蒸發量，更可以提高水資源的使用效率，創造豐厚的經濟收益。生態水利建設能有效地保護河道原本的多樣性生存環境，有利于構建和諧生態。

生態水利在河道治理中的應用原則為：以保護河道系統中水生物良好的生存環境、創造和諧的自然景觀為前提，在確保防洪安全及充分考慮生態效果的基礎上，將河道堤防改造成水系統、土壤系統、生物系統三者相互涵養的近自然狀態。目前，我國傳統的水利工程多以滿足人類社會的發展需要為基礎，因此工程常會干擾甚至破壞流域內生態系統的均衡。近年來，生態環境惡化己成為我國社會經濟進一步發展的主要制約因素之一。改善和保護生態環境，加強生態水利在河道治理中的應用勢在必行。

二、河道治理中存在的主要問題

1. 水質污染嚴重。隨著城市工業發展速度的加快及人民生活水平的不斷提高，城市污水和工業污水的排放量隨之不斷加大，對西四鎮的環境造成了嚴重的污染，使得植物、微生物、魚類難以繁殖和生長，水體自清自凈的功能下降，水質明顯變差。

2. 生態系統遭受破壞。非汛期降雨偏少，河流水位降低，泥沙及生活垃圾淤積嚴重，河道環境惡化，河床及兩側河岸不能成長天然植物，使土壤和水體中的生物失去了賴以生存的環境，形成生物多樣性的條件喪失，生態系統的食物鏈斷開，導致很多天然河道的生態系統得到破壞。

3. 堤防功能單一。河流流水具有侵蝕、搬運和堆積作用，其作用非常重要，除了排泄洪水，減少洪澇災害發生外，也是一個地區十分重要的自然景觀。位于河流變遷帶的河道堤防是防止河流下游洪水漫溢的主要防洪工程形式，也是人們靠近河流的必然通道。然而傳統的堤防建設中，人們往往只從防洪的角度設計施工，堤防的形式呆板，缺乏美觀性，也不方便人們接近河流，親近自然。

三、生態水利設計在河道治理中的應用

1. 自然化河流設計。自然河流的是建造一種在地域居民長年呵護下形成的、富有個性特點、豐富自然環境的河流。多自然河流建設就是保持、重現、創造河流原有的多姿多彩自然風情。它不是簡單的自然環境保護，而是在實現防洪抗澇等的同時，降低人類對河流環境的破壞作用，使其與自然和諧共存。在自然化河流建設的過程中，形成具有魅力的水邊環境是關鍵，其是水環境內涵的一種延伸。

2. 生態河堤設計。生態河堤是指恢復后的自然河岸及具有自然河岸“可滲透性”的人工護岸。它包括具有滲透性的自然河床和河岸基底，能夠充分保留河岸與河流水體之間的水分交換、調節功能。同時，它還具有一定的抗洪能力。一般情況下，生態河堤分為自然型護岸、自然原型護岸、人工自然型護岸3種類型。生態河堤除具有護堤抗洪的基本功能外，還具有促進生物生存和繁衍、增強水體的自凈、調節水量、滯洪補枯等作用。

3. 水資源利用設計。水的自然功能是指水域、凈化空氣、維持生態平衡、影響氣候變化。設計理念指注重發揮水的自然功能，在水利工程建設中要將水的自然功能要和城市的自然功能相結合，是城市景觀的一部分。在河道的設計工作中要引入蓄水技術。生態水利建設要采用橡膠壩進行蓄水，這種技術有一定的環保實用的特點，還具有大跨度的特點。

4. 新型水工建筑設計。在河道治理工程中，生態水利的建設既要滿足河道生態環境的穩定需求，還要保證水利工程防洪蓄水的基本功能得以實現。因此，為了使這兩個目標能夠更加和諧、統一，新型水工建筑物的應用是必不可少的。例如，隨著現代高分子合成工業的發展而生產的一種新型水工建筑物―――橡膠壩。橡膠壩與常規的閘門相比，其具有更為簡單的結構、低廉的價格以及更為優秀的防洪性能與操作性，因此，對于中小型的河道治理工程，我們要盡量提高橡膠壩的利用率，從而達到河道治理工程的兩個目標，即在提高水利工程的防洪功能的基礎上，穩定河道的生態體系發展。

5. 水生植被與動物種群設計。在河道內種植沉水植物，如黑藻、金魚藻等，以及浮葉植物睡蓮，以提高河道水體對N、P、K等多種營養物的吸收與轉化，從而在增強水體自凈能力與自我調節能力的基礎上，抑制各種浮游植物的生長，為河道水環境中多樣化生物的繁衍、生存提供更加良好、穩定的環境。現今河道水體中，各種浮游生物、腐碎以及大量微生物的增多，其主要的原因之一就是河道內水生動物種群數量的減少，而適當地增多鰱魚、鯽魚等種群的數量，提高其對浮游生物、腐碎以及微生物的消耗，可穩定河道水體的生態平衡，進一步提升水體的自凈能力。

6. 河道環境恢復設計。生態水利的建設應以河道淺灘與水體內多樣化生物的棲息為施工關鍵，在保證水利工程與河道建設基本的防洪蓄水功能的基礎上，將河道沿線的環境逐漸恢復成自然的生態狀態。對于河道環境的恢復工作，我們首先要做到創造多樣化的結構，從而為進一步的河道自然環境狀態恢復工作奠定良好的基礎。比如，將河道的岸線設計為不規則的形狀，同時使河道的地勢錯落，以順應水體的勢能，實現對河道的侵蝕、沖刷甚至是淤積，從而形成自然的河道河岸，確保多樣化的河道生態系統的營造，為河道多樣化生物的生存提供自然環境。再者，在設計河道治理工程時，還應注意河道與周圍環境的生態網絡搭配，確保我們所營造的河道生態系統能夠與其周圍的環境充分地結合起來，使其能夠自主地擴展自身體系的食物鏈范圍。

四、結語

河道的生態化治理是一個可持續發展的系統工程，是對水資源合理利用的有效途徑和方式。因此，應提高全社會的生態意識，根據河道治理中存在的問題，對河道進行合理的生態建設，對自然化河流、生態河堤、水資源利用、新型水工建筑、水生植被與動物種群、河道環境恢復等進行合理的設計，在實現河道治理目標的同時，促進河道水生態系統的良好循環，達到人與自然和諧共處的目的。

參考文獻：

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