陸國生
(江蘇昌泰建設工程有限公司, 江蘇 泰興 225400)
城市河道生態修復與治理技術探討
陸國生
(江蘇昌泰建設工程有限公司, 江蘇 泰興 225400)
本文針對城市河道淤積嚴重、斷面形態遭到破壞、水質環境惡化等問題,提出了城市河道開展生態治理和修復的原則和方法,探索了河道護岸和堤防、河岸植被生態設計理念和水環境的生態修復方法。本研究可為城市河道生態治理和修復提供參考和借鑒。
城市河道; 生態治理; 環境修復; 技術探討
城市的發展和河流密切相關,幾乎每一個城市的發展都與河道有關。城市河流為人們提供了充足的生活與工業用水,大型河道還承載著貨物的運輸功能,航運符合政府大力提倡的節能減排理念,與公路、鐵路運輸相比,能夠在滿足生產運輸需求的前提下,最大限度地減少環境污染[1-2]。近年來,隨著經濟社會的快速發展,城市河道受到了較為嚴重的污染,對居民的生活環境質量產生較大的影響。因此,需要開展城市河道水環境治理研究,探討河道生態治理與修復技術[3-4]。
a.城市河道形態遭到破壞。隨著城市化的發展,人們對城市河道周圍進行圍墾縮窄了河流過水斷面面積;河道整治工程中對彎曲河道進行裁彎取直,并且借助混凝土結構對河床斷面進行加固,改變了天然河道原有的走向和形態,破壞了河道內濕地、淺灘等自然景觀結構。城市排水多采用地下管網排水系統,但是地下管網和城市河道發展不協調,排水不徹底,使得洪水季節水滿為患,加劇了城市河道與城市發展步伐不相適應的矛盾。
b.城市河道水質逐步惡化。城市工業生產過程中產生的廢水、廢棄物等排入城市河道,致使河道水體污染物增加,水質惡化,部分受污染嚴重的城市河道甚至出現一灘死水的景象,破壞了水體自然生態系統。
c.河道淤積嚴重。大量的城市生活垃圾和建筑廢棄物堵塞河道,阻礙河道水體自由循環;尤其暴雨季節洪水攜帶大量的泥沙和地表垃圾進入河道,引起河槽淤積嚴重,削弱了河流蓄水排澇功能。
d.河道護岸結構不合理,景觀效果差。城市河道河岸結構常年以來主要采用預制混凝土、漿砌塊石和袋裝碎塊石等進行護砌,雖然起到了防止河床沖刷、水土保持的效果,但其美觀效果較差,不能適應現代社會的審美要求。近年來由于河道水質污染嚴重,河道的水生植物、小動物和魚蝦等幾乎滅絕,水生態的景觀基本消失。
部分城市中心區河道雖然進行了護岸美化,但是河岸堤防多采用混凝土結構,喪失河道原有曲折、蜿蜒的自然特征,景觀效果較差。
a.因地制宜原則。依據地區的歷史、文化及生活習慣等,開展河道生態整治與修復工程。南通市通州區通呂運河示范段環境改造——駁岸工程三期施工項目結合地區溫度、濕度、陽光照射時長等氣候要素的特征,選擇富有特色的鄉土植物,既能適應外部氣候環境又同時彰顯本地的景觀特色。
b.保持生態格局完整性原則。河道生態系統是生態設計的重要組成部分,運用生態格局完整性理念,采用新型生態護岸結構,形成異質性高且有利于生物多樣性的新型河道。
在護岸結構規劃與設計過程中應考慮河岸帶的泥土性質、生物多樣性以及微生物降解、吸收特性,從根本上削減河道出現富營養化可能性;河道護岸護坡結構選型過程中,應收集該地區動植物資料,按照生物基本生長規律,結合實際踏勘結果,根據自然規律和景觀美化要求進行景觀設計。
c.以人為本,堅持親水性設計原則。城市濱水區域是居民生活娛樂、接近自然風光的重要場所,城市河道周圍空氣質量清新,是居民休閑散步的重要場所。城市河道走勢和岸壁結構類型是決定親水效果的重要因素,河道管理和整治過程中應通過地區人文景觀特性和居民的審美需求,結合人文、自然、美觀等各種要素進行景觀親水性設計,使其成為城市居民的重要親水娛樂場所,提高居民生活環境質量。
隨著人們對河道生態環境的要求越來越高,對河道生態治理技術和措施提出了更高的要求,需要實現水清草茂的自然景觀。河道整治過程中應采用生態治理理念,促進城市和河流的協調發展,盡力保持河流原有的自然生態景觀和現代城市的美化景觀要求[5-6]。
a.河道護岸和堤防生態設計與改善措施。城市河道設計過程中較多采用均一的標準斷面,容易使得蜿蜒曲折的自然河道變成人工的城市溝渠,影響河道的自然景觀。
河道斷面設計過程中根據地區水位、流量和流速等水文特征,河道斷面在滿足河道行洪排水的前提下,斷面寬度應順應自然河寬。河底標高設計需要考慮恢復河道灘地和小島等自然景觀特征,形成良好的河道生態環境。
河道堤防結構在滿足《堤防工程設計規范》(GB 50286—2013)的基礎上,盡量采用生態和諧的自然生態設計理念,河岸護堤寬度、高程和坡度等要素設計過程中結合天然地形地貌特征,既滿足洪水期護堤要求又最大程度地體現城市美觀的要求。
b.河岸植被生態設計與改善措施。河岸植被對河流生態系統的協調發展具有重要的意義,既要求滿足濱河綠化景觀效果,又需要考慮城市沿岸建筑形態及夜景設計,使得沿岸的河道風光成為城市的新坐標。河岸沿岸設計富有城市特色的河畔公園和休閑廣場,充分利用水體的反射和波光粼粼特征,增加城市景觀的美化效果。
c.河道水質生態修復技術及改善措施。城市河道治理過程中,應及時開展污染底泥的開挖和清理工作,借助現代機械設備強化施工期污泥清淤工作,避免出現不必要的二次污染。
利用塑料泡沫、竹筒等建設人工浮橋,在人工浮橋上種植大量水體凈化植物,對城市水體中工業污染物和生活污水中氮磷等富營養化物質具有較好的凈化效果;同時人工浮橋可以為鳥類提高良好的棲息場所,保護生物的多樣性,促進河道水體生態系統的完整性。構建強大的水生動物群落,形成混凝土結構廣泛應用情況下的水生生物生活環境的保障機制,通過合理的生物培養技術,合理確定浮游生物的種群和數量,遏制藻類的過量繁殖,改善水質環境。
采用微生物技術,對河底淤泥中有機污染物、氮磷等富營養元素和藻類進行降解,必要時可以借助挖掘設備定期清理嚴重污染的底泥,形成有效的動物、植物以及微生物的循環生態系統。
隨著城市河道生態治理和環境保護意識的逐漸增強,城市河道生態修復和整治技術的廣泛應用是提高城市地表水環境質量的必然選擇,更是實現人與自然和諧相處和可持續發展的客觀要求。城市河道治理和開發過程中,對河道護岸和堤防、河岸植被、河道水質等的治理,應推廣應用生態治理技術,最大程度改善修復河流生態系統,促進城市河道良性循環。
[1] 陳云飛,孫東坡,何勝男.河道整治工程對河流生態環境的影響與對策[J].人民黃河,2015(8):35-38.
[2] 張衛東.城市河道污染控制與水質優化研究[D].江蘇:揚州大學,2007.
[3] 朱麗向.對城市河道治理規劃問題的探討[J].水利規劃與設計,2009(2):6-7.
[4] 趙強,杜向群.中小河流生態治理探討[J].水資源開發與管理,2015(3):68-69.
[5] 覆秀粉.城市河道生態修復規劃、效果評價及生物控藻技術[D].天津:南開大學,2010.
[6] 王玉蓉,李嘉,李克鋒,等.生態水力學法在河段最小生態需水量計算中的應用[J].四川大學學報(工程科學版),2007,39(5):1-6.
Discussion on urban river ecological restoration and management technology
LU Guosheng
(Jiangsu Changtai Construction Engineering Co., Ltd., Taixing 225400, China)
In the paper, principles and methods of urban river ecological management and repair are proposed aiming at problems in urban rivers, such as severe sedimentation, damage on cross section shape, water environment deterioration, etc. River channel revetment and embankments, riparian vegetation ecology design concept and water environment ecological restoration methods are proposed. The study provides beneficial reference urban river ecological management and repair.
urban river; ecological management; environmental restoration; technical discussion
10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.05.010
TV212.4
A
2096-0131(2017)05- 0040- 03