淺析生態水利在河道治理工程的應用

張岸紅

(深圳市寶安區水務局，廣東 深圳 518101)

1 生態水利的概念及重要性

1.1 生態水利的概念

生態水利是人類社會對水資源生態文明發展的一種新的認識，與傳統水利相比，生態水利是水資源可持續發展的水利工程建設方式[1]。傳統的水利工程建設是充分利用水資源以滿足工農業生產生活的用水用電需求，能有效緩解水資源短缺及利用率低的狀況，但是在水利工程大力建設的同時，對周邊生態系統造成了嚴重的破壞，直接影響地區經濟發展與生態文明建設。堅持將綠色生態水利理念應用到河道治理工程中，有利于維持生態系統的平衡及穩定，對推動現代水利工程建設至關重要[2]。

1.2 生態水利應用的重要性

河道具有調節水體生態環境的重要功能，河道治理工程的建設應保障居民用水、防洪等需求，是提高水資源利用效率的重要舉措，雖然當前大部分河道治理工程達到了水資源高效利用的目的，但未能體現一定的生態效益[3]。生態水利有利于提高水體凈化的效率，在確保河道水質良好的狀況下，對生態環境具有較好的保護作用，其不僅是生態系統平衡的重要保障，也是一個地區風景建設的主要板塊。生態水利工程在河道治理中的應用，能有效防止發生河水斷流、生物銳減及植被退化等現象，在部分特殊地區，可以改善水土流失、植被退化，維持生態系統穩定，協調人類與自然的和諧發展。同時，結合各地區的實際水土條件，遵循生態平衡原理，建立適合當地水資源可持續發展的生態水利應用體系，充分提高河道治理的效率，以達到社會經濟效益的最大化。除此之外，隨著科學技術的日益進步，在河道生態治理工程中，引入了大量先進的環保材料，在保證建筑結構安全性的同時，改善了水利工程性能，有效保護了水利工程建設中生態環境的多樣性[4]。

2 當前河道治理存在的問題分析

2.1 河道生態治理理念落后

在傳統的河道設計過程中，由于相關工作人員對自然缺乏明確的認知，導致在設計中出現諸多問題，例如忽視河流自身資源及周邊整體生態系統的穩定性，嚴重破壞了周邊生態環境[5]。隨著國內外科學技術的不斷更新，河道治理工作也需結合前沿技術，統籌生態效益和社會效益，以自然發展規律為依據合理開展河道生態治理工作。

2.2 河道形態單一，功能降低

在我國，大多數的河道治理工程一味追尋發展的利益，過度重視河道的防洪防澇功能，忽視生態水利建設理念及河道自身具備的功能，導致河道呈現形態單一化[6]。在河道治理中過度改造，使得河流失去生態自我調節能力和自我恢復能力，生態系統抵抗力逐步下降。生態環境遭受破壞，進而造成河道水質污染及防洪能力低下。因此，河道治理工作應按照合理設計、科學施工的原則，綜合考慮各方面因素，確保河道充分發揮其功能。

2.3 河道堵塞情況嚴重

近年來，由于人們普遍追求經濟增長，而忽略了對生態環境的保護，向河道中丟棄生活垃圾及建筑垃圾的行為屢見不鮮，甚至有個別群眾及企業非法占用河道，致使河道污染嚴重，經常出現堵塞情況[7]。長此以往，當發生洪澇災害時，河道洪水流量將會嚴重超標，威脅到居民的生命與財產安全。另外，大量廢棄垃圾進入河道，會使河道逐漸變窄，儲水能力減弱，從而影響河道正常發揮防洪排澇功能。

2.4 河道護岸形式單一

以往關于河道護岸的項目，大多圍繞水土保持工作進行，使得現有河道的護岸形式十分單一，主要包括干砌塊石護岸、預制混凝土塊護岸等，此類護岸形式，不但不符合現代生態的基本要求，也不利于河道內生物的生長，使得周邊景觀功能欠缺。

2.5 河道治理方法落后

河道治理方法落后主要體現在兩方面：一是材料方面。傳統河道治理的方法中，一般選用鋼筋混凝土作為建設河道的主要原材料，雖然此材料能顯著增高河道的坡度，具有較高的穩定性，且較為牢固，但這類材料長時間與河道內水生植物接觸，會影響植物的正常生長，導致一些凈水植物數量逐漸減少甚至消失，從而阻礙河道自凈功能的正常發揮，使水體不斷惡化;二是河道襯砌方面。在河道治理中，河道襯砌技術會影響水體間的交換，造成河道周邊的植被數量減少，使得河水的蒸發量加大，影響水資源的高效利用，同時，還會因高溫環境使水體中滋生大量細菌，不利于維持水體內生態環境的平衡。

3 生態水利在河道治理工程中的應用

河流是生態系統的重要組成部分，其基本組成元素是泥沙和水，若其遭受破壞，即破壞了周圍物種生存的基礎條件,最終使得河道的生態環境逐漸惡化[8]。由此可見生態環境在河道治理過程中的重要性。而生態水利在河道治理工程中的應用主要體現在以下幾個方面。

3.1 恢復河道自身蜿蜒狀態

河道在發展過程中，其自然特征容易被渠道化。將生態水利應用到河道治理中，需要把河道建設成自然狀態，即自身蜿蜒狀態。其原因主要是河流自身蜿蜒曲折的特性，能夠發揮蓄水性能方面的優勢，有利于提升河道的蓄水量和水流量，還有助于營造良好的水體生態環境，為水生生物提供自然棲息地。綜上，在河道治理中應恢復、保護河道的自身蜿蜒特性，這對發揮其生態功能和水資源利用方面都具有重要的作用。

建設自然狀態的河流，應確保以防洪安全為基礎，保護物種的棲息地為核心，主要可以從以下幾點入手：首先是塑造豐富多樣的結構，例如通過設計不規則的岸線形狀,允許河底出現淤積與侵蝕等。這樣可以最大程度地創建出豐富的河道生態系統,以利于周邊生物的生存;其次，還可以將河道與周邊的生態環境結合起來,擴大河岸線綠化面積,與河中生物形成一個生態系統,使河道的生態系統更加平衡穩定;此外，在工程設計時，應將河流景觀做到盡量簡單樸實，可以采用常見的自然植被，使河道更加自然化。

3.2 構建生態河堤和水網體系

當前，生態河堤工程已成為生態水利建設的重要組成部分，其主要作用是提高河堤植被的蓄水能力，有助于河道防洪排澇及蓄水。構建生態河堤需要在實地考察河道地形地貌、植被等自然因素的基礎上進行規劃設計，主要可分為以下兩部分:一是布置河道中線。需要考慮河道的形狀、水流動力等因素，并基于河道寬度來規劃施工位置；二是選擇科學合理的護岸材料，一般應根據河道周邊的自然環境來確定材料的種類，且應考慮所選材料對生態環境的影響。

構建現代生態化水網體系是生態水利工程建設的重要工程之一。一項龐大的生態水網體系能基于大數據平臺后的河道實現個別水系水資源的調度，維護生態環境的發展與平衡，同時也要求各相關部門統一力量， 以便最終實現河流生態系統的有序循環。

3.3 恢復河岸帶生態功能

河道不同高度的水位之間會形成河岸帶，一方面其能為河道周圍的生物產生一定的邊緣效應，增加動植物的多樣性，例如提高鯽魚等種群的數量，利用微生物的消費特性維持河道內生物鏈平衡，并提高水流的自凈能力。另一方面可以通過栽種樹木及草本植物，引進各種適宜的生態技術，恢復河岸生態環境，提高土壤肥力，為控制水土流失發揮重要作用。

3.4 維護河道內水生動物種群多樣性

生態水利工程的一個重要功能是維護河道內生物的多樣性。目前，我國大部分水體富氧化十分嚴重，為提高河道內水生動物種群的數量與種類，引入生態水利的理念，對保護生物多樣性，提高水體凈化效率，從而維持水體內生態系統的平衡具有重要作用。例如鯽魚、螺等生物能清除水中的浮游生物及污染物，睡蓮等植物能抑制浮游生物的生長，提高水體的自凈能力。因此，可以適當提高類似生物的群體數量，通過河道內的生態循環體系提高自身的保護力，促進河道內生物的可持續發展。

3.5 其他生態水利措施

除了以上幾種應用方式外，生態水利在河道中還可以通過一些微小的改變得到充分的應用。例如，可以改變不同水流的流向和河床的物理性質，運用植石治理法將石塊埋入河床，有助于水中生物的棲息與繁衍。當發生水澇等災害時，植石依然穩固，在河道枯水期也難以發生淤泥堵塞河道的現象。除此之外，還可以在河道中放置巨石、魚道等物體，有助于為生物營造一個良好的生存環境，還能把氧氣傳遞于河道內，使一些好氧生物快速繁殖，以便更好地凈化水體。由此可見，為生物生存與發展提供相互依存又制約的環境，才能充分保障河道治理工程的有序運行。

4 結 語

綜上所述, 河道治理工程中融入生態水利的理念，對充分發揮河道的功能與效益至關重要，因此今后的河道治理工作，應將生態水利作為核心理念，通過恢復河流自然蜿蜒狀態、恢復河岸帶生態功能等多種方式，維持河道內生態循環系統的穩定，促進河道生態治理工作的有序進行，實現河流水環境與生態協調發展的目標。