生態(tài)水利在靈寶市弘農澗河河道治理工程中的應用

王芳芳

（洛陽水利勘測設計有限責任公司，河南 洛陽 471000）

近年來，我國的經濟發(fā)展態(tài)勢良好，國家對各種基礎設施建設項目的投入也不斷加大，水利工程河道整治工程取得了很大發(fā)展。水利工程具有抵抗洪旱災害、發(fā)電、灌溉、航運等功能，為我國工農業(yè)生產持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展作出重大貢獻，創(chuàng)造了也日益引起人們的重視，本文對靈寶市弘農澗河流域進行研究，分析幾種河道生態(tài)治理的措施的應用。

1 弘農澗河流域概況

弘農澗河是三門峽市境內黃河一級支流中最大的一條河流，發(fā)源于靈寶市南端小秦嶺南麓的朱陽鎮(zhèn)芋園西，由南向北流經靈寶市朱陽、五畝、尹莊、城關、函谷關、川口、大王7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)和靈寶市區(qū)，在大王鎮(zhèn)老城村西注入黃河，流域而積2068 km2，干流長度101 km，多年平均流量10.052 m3/s，多年平均徑流量3.16億m3。本次治理工程處在弘農澗河下游，治理河段為靈寶市城區(qū)段至函谷關。治理河段末端以上控制流面積2020 km2，治理總長9.52 km。

2 河道生態(tài)環(huán)境存在的問題

經現(xiàn)場調查分析，弘農澗河水體顏色呈現(xiàn)黑色渾濁的狀態(tài)，部分水面漂浮著泥斑，發(fā)出陣陣難聞的惡臭味，污染源主要是人們排放的日常生活垃圾，工廠排放的污水和廢液等，水體生態(tài)系統(tǒng)污染嚴重。污水未經處理就排入河道，污水當中所含有的泥土和固體廢棄物等逐漸沉積形成淤泥，致使水體沉積的污染淤泥更多。河道外側亂采亂挖較嚴重，有較多采砂坑沒有回填，坑較深，有積水，存在安全隱患。同時主河道受到污染后，直接改變和破壞了周遭的植被條件，附近的動植物生存狀況受到不良影響，棲息地范圍縮小，很多水生動植物生存條件由之發(fā)生改變。

因此，總結靈寶市弘農澗河河道生態(tài)存在的問題具體如下：

（1）河道淤積，河道水動力差，生態(tài)基流嚴重不足，水體的自我凈化功能幾乎完全消失。

（2）河水流速小，使污染物無法得到有效的擴散，使水體內攜帶污染物加速沉入水中，不能被降解分化，導致河流的污染，使得水質變差。

（3）河道的動植物群落發(fā)生改變，如植物群落萎縮、動物遷徙種類減少。如果沒有給予及時的整治，會對水質和生態(tài)環(huán)境造成嚴重的破壞。因此，弘農澗河河道生態(tài)治理的工作迫在眉睫[1]。

3 生態(tài)治理措施

河道生態(tài)治理采用的措施較多，包括在河道中建造人工濕地、生物浮床、水生植物種植、河道投放微生物菌劑、河岸兩側的生態(tài)護坡等。在整治河道過程中，要采取多種河道生態(tài)治理措施，突出重點，因地制宜地選擇適合河道需求的生態(tài)治理技術。本工程根據(jù)靈寶市弘農澗河的特點及實際情況制定水生植物種植、建造人工濕地工程和生態(tài)護坡多種方式結合的生態(tài)治理方案。

3.1 種植水生植物

種植水生植物有利于改善水體水質，主要作用原理是依靠植物的同化吸收作用，降解水體中的污染物質，該技術成本低易實施，因此廣泛應用于河道生態(tài)治理。水生植物主要分為挺水植物、沉水植物、浮葉植物和漂浮植物四種類型，通常挺水植物合適的水深范圍為0～40 cm，沉水植物合適的水深范圍為30 cm～200 cm，浮葉植物合適的水深范圍為20 cm～100 cm，漂浮植物適用于各種水深范圍，一般常用的水生植物有金魚藻、微齒眼子菜、苦草、伊樂藻和菹草、微齒眼子菜和狐尾藻等。除此之外，水面上種植的水生植物和水體中懸掛型生物填料可以形成生物浮床的形式，為微生物提供巨大的生存空間和良好生存條件[2]。因此，水生植物種植可廣泛應用于水利工程河道水體水質的長效保持，通過恢復與構建生態(tài)系統(tǒng)，用土壤-微生物-植物生態(tài)系統(tǒng)有效去除水體中的有機物、氮、磷等污染物，達到改善水利工程河道生態(tài)環(huán)境和景觀的目的。

3.2 建設人工濕地

在靈寶市弘農澗河牛莊段河道大堤內側建造一處人工濕地，占地230畝，其中水面面積56045 m2，植物綠地面積89900 m2，建筑及園路鋪裝8765 m2。河道內設置1座氣盾壩，1座液壓壩，1座溢流堰，13座潛壩，在每個雍水建筑物回水末端設置濕地，河道內地面積為51600 m2。根據(jù)濕地的處理能力設計引水流量1.2 m3/s，設置引水管涵引水至濕地，濕地建設要求分層種植植物對水體凈化，植物群落的合理搭配從生態(tài)功能考慮，本工程選用莖葉發(fā)達的植物以阻擋水流，利用根系發(fā)達的植物以利于吸收水系污染物，最終達到凈化水質的目的。

人工濕地工程對景觀水體的處理綜合了物理、化學和生物三種作用。濕地系統(tǒng)成熟后，填料表面和植物根系由于大量微生物的生長而形成生物膜。廢水流經生物膜時，大量的懸浮物被填料和植物根系阻擋截留，可以實現(xiàn)沉積物、有毒物、營養(yǎng)物質的滯留、吸附、轉化等，進而達到水體凈化的目的。本設計注重突出人工濕地的自我凈化作用，通過跌落，營造水流的水位落差以及急流、緩流等，形成天然凈化能力。將整個濕地設計成有起有伏、有隱有顯、有坑有洼、有緩有急，產生多種形式的天然瀑汽，使河水在流動過程中得到凈化。從景觀效果上考慮，要盡量摸擬自然濕地中各種植物的組成及分布狀態(tài)，將挺水、浮水和沉水植物進行合理搭配，形成更加自然的多層次水生植物景觀。除此之外，結合地形、水位和污染源等條件，有必要的話可通過在河道內設置一些人工強化措施，保障河道水體流動性、改善河道水質，比如增設提水曝氣機、水體循環(huán)等推流設施，使河道水體與凈化設施充分接觸氧化，達到水體凈化目的。經工程處理大大減少河道的污染物，凈化區(qū)地表水為IV類，工程處理規(guī)模為1.5萬m3/d。

3.3 生態(tài)護坡工程

河道整治工程中，河道主體的整治非常重要，河道兩側的生態(tài)護坡也同樣重要，屬于河道污染治理的長效措施。生態(tài)護坡包括河岸全綠化和護岸材料生態(tài)化措施，主要側重點在于河岸的綠化。常見的生態(tài)護坡型式有植草磚護坡、預制連鎖塊護坡、雷諾植生型護墊護坡。

根據(jù)現(xiàn)狀堤防護坡情況分段采用不同的生態(tài)護坡形式。在河岸種植花草樹木，種植草溝，充分發(fā)揮植物的護岸作用，逐步形成多層次的生態(tài)防護體系，營造一個多樣性的生物群落，充分發(fā)揮生物群落間的生態(tài)作用，做到生態(tài)護岸、物理截污，同時滿足雨水收集及凈化處理要求。改造原有硬化河岸，以恢復岸線和水體的自然凈化功能，從而強化河道的污染治理效果。在岸坡構建、生態(tài)島景觀構建中，強化水生動物棲息環(huán)境營造。并通過良好的維護管理、生態(tài)調控，維持濕地系統(tǒng)生態(tài)穩(wěn)定。結合景觀提升及堤岸修復工程，改造現(xiàn)狀硬質直立護岸，促進濱水淺灘濕地植物生長；對于岸濱灘地寬闊區(qū)段，適當降低局部漿砌石護岸岸坡，形成緩坡入水。

4 結語

水利工程河道的生態(tài)整治是一項長期性的系統(tǒng)性工程，需要綜合考慮多方面因素。水利工程河道治理存在的各種問題都會對其附近的生態(tài)造成各種不利的影響。因此，要在施工過程中樹立生態(tài)保護意識，開展工作前對周邊生態(tài)環(huán)境做測評，建立科學評價體系[3]。水利工程河道整治過程中對治理方案的選擇、施工、調度以及后期的水庫運行均需最大限度的降低不良影響，采取相關措施保護好生態(tài)環(huán)境，注重水利工程與生態(tài)的兼容性，科學引導水利工程河道整治，協(xié)調發(fā)展生態(tài)環(huán)境，以促進人與自然和諧發(fā)展。