基于生態的城鎮河道整治與環境修復方案研究

仲朝暉

(葫蘆島市水土保持辦公室，遼寧 葫蘆島 125000)

隨著我國社會經濟的快速發展以及城鎮化建設速度的加快，城鎮的河道徑流過水面積日益減少，水資源分布不均勻及水質污染問題愈發嚴重。城鎮河道的整治一般采用順直河道沿線、人工渠化和護岸硬化等方法，河道結構形式單一且主要強調的是洪水排泄、航運通行以及農業灌溉等基本功能要求，治理思路較為傳統，往往忽略了河道原本的生態性功能。隨著人們對生態環境和生活宜居性的追求，人水和諧理念認識的不斷加深，傳統的城鎮河道治理理念和方法已無法滿足經濟發展和人們對水體生態環境的需求[1]。城鎮河道治理應當在滿足基本功能性要求的基礎上，遵循河道生態演變發展規律，重點修復河道天然生態功能、整治河流環境，保持河道生態系統內的良性循環，協調城鎮發展與環境發展相互統一[2]。

1 城鎮河道存在的問題

1.1 行洪能力下降

隨著城鎮化發展的規模不斷擴大，因城鎮居住面積有限而導致大凌河兩邊岸坡面積不斷被侵占，河流斷面空間逐漸萎縮，河道過水面積減少，河流底部泥土淤積情況嚴重[3]。城鎮人口的增加以及城鎮基礎設施的建設等改變了城鎮水文環境，主要表現為道路下墊面硬化以及城鎮排水系統壓力過大，地表降雨徑流量增大導致積水洪澇災害頻發和降雨徑流量超過河道防洪標準。

1.2 水土污染

城鎮河道是降雨和城鎮地表水的匯集區，而人類生活垃圾的隨意堆放將會隨著地表徑流水或降雨匯入河道，對水體造成污染。并且由于對人類生活污水隨意排放、工業廢水處理不達標甚至未經處理就排放進入河道，該類污染是引起水環境破壞的關鍵因素[4]。垃圾污染、生活污水、工業廢水等各種污染物匯入河道將導致河道流動能力變差，徑流運輸和擴散功能減弱，對水環境系統自清潔凈化能力產生不利影響，水體自凈化能力降低。

1.3 生態環境退化

河道徑流面面積減少引起河流行洪排泄能力較差，河道底部污染物逐漸積累導致水質變差，且水體受污染物影響其氧溶解量顯著減少，水體中生物數量和生物類型將因含氧量不足而逐漸減少。在城鎮化建設過程中，人類活動破壞了河道原有的自然生態系統，致使濕地消失，河道硬化阻止了水體與土壤之間的物質交換和聯系，河岸和濱河動植物棲息環境遭到嚴重破壞，生物群減少或轉移，最終導致河道整體生態環境惡化，生態環境服務功能喪失[5]。

2 城鎮河道整治與環境修復

2.1 概念簡介

生態水利建設是以生態學和生態系統為基礎進行的遵循生態平衡的水利工程建設，目的是建設良性循環的生態系統水利體系，以此實現人與自然和諧相處的可持續發展。生態河道理念是以城鎮建設中人類活動基本需求為出發點，對生態環境新型良性改造[6]。所以河道生態恢復是河道治理與修復工作的中心思想和主要工作，可通過減少污染物的排放量，降低人類活動對河道的侵占，提高河道徑流面積，提高河道自凈化能力，實現城鎮河道生態環境的修復與改善。

2.2 基本原則

城鎮生態河道治理與修復工程首先應以河道功能修復為基本原則，在保證河道防洪防澇、排水減災、通航運行以及生態環保的基礎上，提高生物物種多樣性。河流水陸空間具有一定的關聯性，在河道治理工程過程中首先提高河岸及河流中生物棲息地的完整性，以實現完整的生物系統。因此，減少人為設施建設并擴大河道流域面積和河岸邊坡空間等舉措是維護河道及河岸生物群落生存空間的重點。結合本地綠色植物的適應性，并增加河岸植被的多樣性增大植被覆蓋率，創造良好的群落生物活動空間是恢復河道生物群落的必要條件[7]。另外，還應注意加大植物和濕地的保護力度，建立相應的保護措施和管理制度，增強河道水流生態系統的自我修復能力。

河流水面空間面積是保證空氣流通的關鍵因素，而徑流河道水體容量則是保證泄水排澇、航運通行的主要因素。因此，還要最大限度地提高河道水流徑流面積，減少岸坡硬質結構，增強土壤和水流之間的介質交換，改善生物物種生存條件，恢復生物物種多樣性，實現在小系統內水流氣候的自我平衡調節。文化景觀和生態河道相結合是治理并恢復河道生態功能的最后一項原則，城鎮建設特點和歷史文化底蘊是制定河道生態與河道規劃方案的參考依據[8]。

3 城鎮河道整治與環境修復方案設計

3.1 河道線型設計

河道走向布設特征是進行河道線型布置的主要依據，應盡可能地保存天然河道原有輪廓，并結合城鎮發展和市政功能規劃進行適當調整。道路與河流交叉處應對河道線型進行調整，其設計原則不僅考慮河岸兩邊與堤線協調性，并且在河道轉彎處余留一定的半徑范圍，使河流形成一道光滑的曲線。該方法雖然可以增強河道的防洪排澇能力，在一定程度上減少揚塵和噪音的影響，但破壞了河道優美的自然景觀和生態系統，故應慎重考慮[9]。

3.2 斷岸與護坡

復式斷面和梯形斷面是斷面設計的主要形式，其中復式斷面一般用于占地面積較大區域，有利于兩棲動物以水生物為生存，如沿河灘地可充分發揮河道生態和景觀效應，建設景觀休閑區。梯形斷面因其占地面積較小，其適用范圍較廣，可在設計時減少岸坡坡度以增大兩岸植被覆蓋率實現河道生態效益。自然生態護岸和人工生態護岸是城市河道生態治理與環境修復的兩種方法，一般情況下自然生態是利用種植根系比較發達的植被實現改善生態環境并減少水土流失，而人工生態護岸主要是以解決河岸坍塌、保證航運通行為目的。河道生態綜合治理過程中應首先選擇自然生態護岸，充分利用植被對污染物進行分解、固化、吸收作用減少河道污染物排放量[10]。

3.3 生態環境修復

生態環境設計一般包括空間設計和物種的選擇。可根據不同水深布置不同的植被生物，如結合不同生物生長所需布設深水、浮水和挺水植物，水面植物布設應結合航運通行和排洪行洪的需求綜合考慮。物種類型選擇要以本地物種為優先考慮物種，并且物種應具有較強的生存能力，對水體具有一定的凈化能力和美觀欣賞價值。在河道岸坡宜選擇自然生命力較為旺盛的植被，同時恢復保留濕地、淺灘和河灣等區域，不僅具有一定的綠化環境功能，而且可為野生動物提供良好的生長繁衍空間，為植被、鳥類和魚類的繁衍和棲息提供位置空間條件。

3.4 景觀設計

城鎮河道治理不僅應與景觀設計密切相關，而且與當地文化特色緊密相連，河道整治要因地制宜，不僅要構建濱河景觀帶與休閑風景區，而且要打造城鎮河道水資源生態名片[11]。在結合城鎮河情水情的基礎上，將河道景觀設計與布局同城鎮整體情況相統一，實現景觀設計完全充分地融入城鎮文化精髓之中。

4 對策研究

城鎮河道水流中氧溶解量的大幅減少是影響河道水生態環境惡化的關鍵因素，應采取人工增氧措施。故可通過修建跌水、水車、瀑布以及噴泉等措施增強水體與空氣之間的流動交換，提高水流中氧溶解量，以此改善城鎮河道植被生物數量和物種多樣性。

在滿足大凌河流域內的城鎮河道防澇泄洪、排水通航等基本功能性要求的前提下，修復人工濕地完善生物棲息生存環境對提高生物物種多樣性和生物數量具有積極促進意義。人工挖填堆土、修筑水陸過渡區技術措施等不僅在凈化水體、儲調洪水和改善局部生態系統良性循環方面發揮積極作用，而且對生物棲息環境和提高河道流域生物多樣性發揮重要作用。

在大凌河流域內的城鎮河道內實施生物調控技術如放養魚、螺、蝦、貝等水生物，充分利用不同水生物的食取和吸收作用，可減少水體中重金屬和放射性元素含量，改善水體生物物種生存環境，修復水體生態環境、凈化水質。

由于大凌河流域內的城鎮人口較為密集，需水量較大，故可通過跨區域水資源調配來補充城鎮河道水流量，在同等環境污染程度下稀釋河流水體中污染物含量比例，提高水體自修復清潔功能。河道水流量補充措施不僅可提高河流中水體氧溶解量，而且有利于河流及岸邊動植物的繁殖和生長，提高了水體污染物的溶解和吸收能力。

大凌河流域內的河道修復方案的措施和選擇功能性指標較多，在對城鎮河道整治與修復方案進行選擇和評價時，應同時考慮方案的可適用性和多目標共同實現的可能性。為提高評價方案的準確性和可適用性，應將評價結果的定性指標與定量指標相結合，對模糊性指標進行篩選排查，以此提高城鎮河道整治與生態修復措施的適用性和效率。

5 結論

河道整治與生態環境修復措施應立足于基本的功能性要求，以提升河道修復生態功能為原則，不斷提高城鎮河道生態環境治理功能和人文景觀特色，加強對大凌河環境以及河道生態服務價值，綜合考慮河道土壤系統和水體系統以及生物系統的相互交流，改善河道宜居性服務要求。基于生態的城鎮河道治理與環境修復工作重點在于恢復河道原有生態系統，改善生物物種棲息生存環境，提高物種多樣性，減少河道水質污染和人類活動影響，提升河道自清潔修復功能，創造人水和諧的大凌河景觀目標，促進城鎮河道的良性循環發展，實現真正意義上的人與自然的可持續發展。

[1] 穆長軍. 河道治理工程建設對環境的影響及對策分析[J]. 水土保持應用技術, 2016(04): 47- 49.

[2] 張鐵楠. 北方干旱區城市中小河道水生態建設規劃設計[J]. 水利規劃與設計, 2011(04): 5- 7, 81.

[3] 王旭. 城市河道景觀用水水質評估探析[J]. 水土保持應用技術, 2016(01): 5- 7.

[4] 張書濱, 陳靜. 南昌市烏沙河整治中的生態設計[J]. 水利技術監督, 2009(05): 19- 21, 46.

[5] 李強. 關于生態水利在河道治理中的應用探討[J]. 水土保持應用技術, 2014(06): 30- 31.

[6] 李新芝, 王小德. 論城市河道中直立式護岸改造模式[J]. 水利規劃與設計, 2009(06): 60- 63.

[7] 崔國強. 遼寧省河道生態治理模式初探[J]. 水土保持應用技術, 2014(04): 48- 49.

[8] 高素麗. 大凌河流域河道生態治理方案[J]. 水土保持應用技術, 2011(05): 20- 22.

[9] 黨如童. 汊河淺灘型彎曲河道治理技術探析[J]. 水土保持應用技術, 2016(06): 14- 16.

[10] 王學棟. 依據河床比降、河寬的侵蝕模擬[J]. 水土保持應用技術, 2010(05): 1- 3.

[11] 李春華, 李云嵐, 王志發, 等. 大凌河流域“多級網絡式”治理與開發技術研究[J]. 水土保持應用技術, 2006(02): 9- 11.