生態(tài)水利在城市河道治理工程中應(yīng)用探析

【摘要】城市河道對于構(gòu)建區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展新格局，以及保持國民經(jīng)濟(jì)水平具有不可或缺的作用，為進(jìn)一步落實生態(tài)治水理念，以完成生態(tài)恢復(fù)與建設(shè)任務(wù)為基礎(chǔ)，并將城市河道治理作為一項重點工作。而水利工程中的邊坡是河流生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)，信息交換的一個重要過渡帶，對于實現(xiàn)水能資源可持續(xù)利用有著重要的意義。目前，我國貫徹生態(tài)發(fā)展理念的自覺性和主動性顯著增強(qiáng)，對現(xiàn)代河道治理起指導(dǎo)作用。為避免惡劣行為對河道生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞，注重進(jìn)行生態(tài)水利治理的研究，并提出了加快建設(shè)生態(tài)水利，修復(fù)城市中被破壞的河道環(huán)境，改善整體生態(tài)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】生態(tài)水利；城市河道；治理工程；應(yīng)用

我國作為發(fā)展中國家人口眾多，地域廣闊，盡管自然資源總覆蓋率高達(dá)高達(dá)40.32%，但人均占有量有限，且隨著傳統(tǒng)能源利用弊端的顯現(xiàn)，對環(huán)境的傷害變得越來越嚴(yán)重。通過對水流的控制，激發(fā)水利工程在供水、發(fā)電、防洪、航運等方面的作用，是水利工程建設(shè)的主要目的。但隨著水利工程優(yōu)勢被逐漸放大，某些環(huán)節(jié)發(fā)展不當(dāng)，使環(huán)境遭受嚴(yán)重污染，破壞人與自然環(huán)境的和諧。而從發(fā)展的角度來看，生態(tài)水利發(fā)生根本性變化，建設(shè)生態(tài)水利理念的自覺性和主動性明顯下降，過度重視工程項目的開發(fā)與建設(shè)，忽視對當(dāng)前生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，進(jìn)而導(dǎo)致為整個生態(tài)系統(tǒng)帶來不可修復(fù)的破壞。

1、 水利建設(shè)對河道產(chǎn)生的負(fù)面影響

1.1 水利工程會對河道水環(huán)境產(chǎn)生的影響

在我國，主要以河道的生態(tài)環(huán)境和治理為水利工程建設(shè)的重點，天然性河道季節(jié)性變化以及常年積水等現(xiàn)象，增強(qiáng)了河流的侵蝕能力，不利于維持河道水環(huán)境的多樣性和改善河流的生態(tài)環(huán)境。水利工程在建設(shè)過程中，由于工程自身固有特性，易受高強(qiáng)度的太陽輻射，水體溫度隨輻射強(qiáng)弱變幻不定，而水體溫度的驟增或者驟降，將不利于水環(huán)境中魚類繁殖。另一方面，水利工程建設(shè)時所產(chǎn)生的廢水，并未經(jīng)過污水廠處理，通過排水管道直接引入河道，打破了河道水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。此外，水利工程的建設(shè)受到河道內(nèi)水流速度的一定影響，水流速度過于湍急，易于將水體有益物質(zhì)攜帶，增加有害物質(zhì)的大量繁殖；水流速度過于緩慢，大量泥沙淤積，水生植物快速增長，不僅會阻斷河道，影響航運和泄洪，影響人類的正常活動。

1.2 水利工程建設(shè)對河道周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響

水利工程的建設(shè)影響河道水質(zhì)是一方面，而不損害河道實際功能和陸地周邊環(huán)境又是一方面。工程實際建設(shè)過程中，除了自然環(huán)境是主要“受害者”之外，陸地建筑物同樣遭受不同程度的破壞，例如，施工設(shè)備對大型石材在粉碎過程中產(chǎn)生的粉塵，增加周圍空氣中可吸入顆粒含量，影響人們呼吸道健康。并且施工時，不同階段采用的原材料不同，對于一些基礎(chǔ)性建設(shè)原料，例如混凝土、石灰等，在使用過程中嗎，若采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，隨意堆放，或者部分施工人員將剩余原料直接丟入河道，對河道水生物的生存環(huán)境造成影響，影響水生物或者水植物的生長與繁殖。

1.3 對其它方面影響

河道治理前期需要預(yù)先設(shè)計相應(yīng)的治理方案，而“裁彎取直”的設(shè)計方式是我國河道治理，一種較為常見的治理方法，主要是在傳統(tǒng)河道的基礎(chǔ)之上，對河道的形狀進(jìn)行裁剪。但是這種治理方案在實施過程中，未能結(jié)合河道自身實際情況，導(dǎo)致河道灘地大面積縮小，削弱河道原有功能，為各種生態(tài)環(huán)境問題的滋生提供了有力條件。目前，國家在河道治理方面的投入，大多集中于景觀建筑，占用周圍空間分布總量的1/2，在某種程度上不利于河道生態(tài)功能的發(fā)揮。在河道的形成與發(fā)展過程中，周圍環(huán)境與其共同成長，逐漸構(gòu)成一個有機(jī)整體，對河道進(jìn)行治理時引入生態(tài)水利建設(shè)方式，不僅能夠最大限度的發(fā)揮河道發(fā)電、航運、防洪、抗旱等作用，同時能夠提高河道治理工程規(guī)劃設(shè)計的科學(xué)性及合理性，全面貫徹落實國家所提出的可持續(xù)發(fā)展理念。

2、生態(tài)水利在河道治理工程中的建設(shè)原則

2.1 提高河道形態(tài)的空間異質(zhì)性原則

通常，具有高度空間異質(zhì)性的生態(tài)環(huán)境，可為河道保護(hù)區(qū)生物創(chuàng)造健康的生存環(huán)境，提高生物生物種類的多樣性，構(gòu)建城市河道與水生物棲息地之間的平衡空間。但由于水利工程建設(shè)規(guī)模化與數(shù)量化態(tài)勢的發(fā)展，迫使河道自然形態(tài)突變，在其使用過程中表現(xiàn)出更多的是渠道化，在短時間內(nèi)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益，但從長遠(yuǎn)來看，無論是經(jīng)濟(jì)效益，還是生態(tài)環(huán)境，都存在諸多不合理性。此外，河道自然環(huán)境的形成，是社會演變的成果，過多的人為干預(yù)，不僅削弱河道生態(tài)環(huán)境的多樣化，且迫使整個河道的生態(tài)系統(tǒng)迅速退化，從而造成生態(tài)環(huán)境的急劇惡化。因此，對于河道的生態(tài)環(huán)境而言，在水利工程建設(shè)期間，應(yīng)當(dāng)提高對河道生態(tài)環(huán)境中生物群落多樣性的重視，努力做好施工過程中的環(huán)境保護(hù)工作，進(jìn)而從真正意義上實現(xiàn)河道形態(tài)空間的異質(zhì)性，為城市河道的良性發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

2.2 服務(wù)社會原則

水利工程建設(shè)中，將生態(tài)環(huán)境與水利工程基本功能置于同等位置，兩個重點兩手抓，即對水資源的時空調(diào)節(jié)與對洪澇災(zāi)害的防治。水利工程建設(shè)最根本的目的是改善社會生產(chǎn)生活條件，這也是對水利施工企業(yè)的最根本要求，且我國作為農(nóng)業(yè)大國，水利工程的建設(shè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉等生產(chǎn)經(jīng)營中發(fā)揮著巨大的作用。因此，生態(tài)水利工程的建設(shè)必須要建立在水利工程基本功能實現(xiàn)的前提之下，從真正意義上實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的雙重目的。

2.3 景觀尺度與整體性原則

生態(tài)水利工程的建設(shè)，需建立在景觀尺度、工程實用性、可持續(xù)發(fā)展三者相結(jié)合的基礎(chǔ)之上，通過科學(xué)合理的工程規(guī)劃與設(shè)計，進(jìn)一步體現(xiàn)水利工程生態(tài)文化的精髓。構(gòu)建以綠色生態(tài)為主題的景觀，形成大尺度河道生態(tài)景觀，能夠高水平、高效率的完成對河道工程的治理以及有條不紊的修復(fù)與完善。而生態(tài)水利的整體性原則，不僅是對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工程在保護(hù)方面的一種體現(xiàn)，同時需建立在生態(tài)系統(tǒng)各要素之間交互作用的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行整體保護(hù)、系統(tǒng)修復(fù)、綜合治理，拓展河道生態(tài)環(huán)境的整體性與綜合性。

3、生態(tài)水利在河道治理中的應(yīng)用分析

3.1 生態(tài)護(hù)坡

河道治理工程的準(zhǔn)備階段，應(yīng)對施工現(xiàn)場進(jìn)行實地考察，確認(rèn)現(xiàn)場整體地質(zhì)條件、氣候變化條件以及周邊建筑物占地面積等等，通過對諸多因素的分析，制定一套完整的河道生態(tài)護(hù)坡施工方案。與此同時，深入調(diào)查分析河道兩側(cè)植被覆蓋率以及種類，保證河道周邊植被在先對穩(wěn)定條件之下，能夠?qū)こ痰膮^(qū)域性進(jìn)行清晰的劃分，并根據(jù)區(qū)域的差異性，植物類型進(jìn)行準(zhǔn)確的選擇。在長露區(qū)域種植耐旱的植物，在變化區(qū)域種植適應(yīng)干旱和水淹的植物，在常淹區(qū)種植水生植物。

3.2 通過動植物生長提高水評自凈能力

目前，河道規(guī)模及類型的不同，部分河道水量較小，自我恢復(fù)功能較差，一旦被污染，修復(fù)的成功率較小，針對這種不易修復(fù)的河道，通常可采用人工濕地處理技術(shù)、生物操作技術(shù)以及生物膜法技術(shù)等。有機(jī)物通過水中生物進(jìn)行生物氧化分解，迅速提高水體的復(fù)氧功能，微生物通過新陳代謝活動，將底部污泥轉(zhuǎn)化為活性污泥，提高水體自我凈化能力。同時，與河道實際水環(huán)境相結(jié)合，增加生生植物的種植以及放養(yǎng)水生物的密度，但前提的盡量維持河道內(nèi)水體生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不僅能夠為人們提供豐富的水資源，同時能夠形成對河道的美化作用。此外，在生態(tài)水利河道建設(shè)時，應(yīng)將河道周圍的景觀例如日后工程建設(shè)范圍之內(nèi)，可用水生花卉來改善水質(zhì)和美化環(huán)境的方法加以實現(xiàn)。

3.3 水生植被與動物種群的構(gòu)建

通常，在河道截污完成后，進(jìn)行生態(tài)修復(fù)工程建設(shè)，種植沉水植物、投放水生動物，例如黑藻、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(yǎng)物的吸收與轉(zhuǎn)化，從而在增強(qiáng)水體自凈能力與自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)上，抑制各種浮游植物的生長，逐步恢復(fù)河道生態(tài)功能，逐步實現(xiàn)城市河道內(nèi)水體良性生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建。通過對河道內(nèi)水體的觀察，浮游生物、微生物以及腐碎等各種元素含量逐漸增多，而河道內(nèi)水生動物數(shù)量及種類的衰減是各類元素增多的主要原因，適當(dāng)?shù)卦龆圉桇~、鯽魚等種群的數(shù)量，提高其對浮游生物、腐碎以及微生物的消耗，可穩(wěn)定河道水體的生態(tài)平衡，進(jìn)一步提升水體的自凈能力。

4 、結(jié)束語

綜上所述，生態(tài)水利工程從生態(tài)學(xué)角度出發(fā)，旨在發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)和維護(hù)生態(tài)環(huán)境。生態(tài)水利在城市河道治理工程中的應(yīng)用，主要目的是在不影響河道防洪安全的前提下，利用河道蓄水、防洪工程對河道生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行重新構(gòu)建，通過合理的分解污染物，引種沉水植被，讓河道具有自然的生態(tài)修復(fù)和自然凈化功能，保持河道水體的長久清澈。

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作者簡介：楊興，1986-9，男，蒙古族，河南省南陽市，學(xué)士，工程師，研究方向：河道治理和水庫工程設(shè)計。