生态水利在河道治理中的应用
水资源与人们生活密切相关,是生存的基础,而目前河道污染日益严重,严重影响人们日常生活。传统的河道治理技术单一,且会给河道带来不利的影响。而将生态水利应用到现代河道治理中,能够较好地达到治理河道污染的目的,实现生态环境的稳定发展,促进环境与经济的统一。生态水利应用到现代河道治理中至关重要,因此,本文通过对生态水利在河道治理中的积极以及负面作用和现今河道治理现状的描述,并提出合理性解决措施,希望推动我国河道治理技术的发展。
标签:生态水利;河道治理;应用
引言
水利工程一般建设规模比较大、周期比较长、施工技术复杂、通常在自然环境下进行施工、对自然环境改造比较大,因此非常容易破坏当地的生态环境。随着可持续发展观在我国不断推进,我们已经认识到建设生态水利工程的重要性。河道治理工作是建设生态水利工程的核心。工程师应在河道治理过程中融入生态水利的发展理念,有助于出降低生态破坏预防水土流失,同时保护附近水源。因此,积极研究河道治理过程中融入生态水利的发展要点,具有非常重要的意义。
1、生態水利在现代河道治理中的原则
1.1生态原则
生态水利不是一个封闭的系统,它与外界自然环境密切相关并不断地与周围环境中的物质进行交换,是一个开放的系统。将生态水利应用到现代河道治理中要尽量把对河道生态环境的破坏降到最低。当代世界强调和谐社会,因此,在河道治理中也应把人与环境的关系放在重要的地位,把人与自然的和谐发展作为河道治理的前提条件,在遵循生态原则的前提下,改善人们的居住环境。其中具体内容包括三个方面。首先是要尊重当地的文化风俗,与当地居民和谐共处。然后是要适应河道场所的自然过程,根据当地的实际情况制定可实施的科学治理方案。最后是根据当地自然地理情况,尽量就地取材,较少材料开支,达到生态水利与当地环境和谐发展的目的。
1.2水力稚定性原则
生态水利应用在现代河道治理中,其遵循的原则即是使岸坡稳定。岸坡不稳定的主要影响因素有三个。第一是边坡的外形。当边坡的外形发生变化时,边坡的稳定也会发生变化。如江流、湖泊以及海洋等的冲淘,会使得边坡的外形发生变化,从而使边坡的稳定发生变化。第二是坡低结构面。第三是河道深层土滑动。因此,为了解决水利稳定性的问题,必须对影响水利稳定性的因素加以分析,根据水力稳定性原则,找出相应的解决方案,从而达到实现水力稳定性的目的。
2、生态水利的实际应用分析
2.1河道断面设计
河道断面类型可分为规则断面和不规则断面2类,规则断面又包括矩形断面、梯形断面和复式断面3种形式。矩形断面的优点是占地面积小,在城市河道中被广泛采用,且往往采用高驳坎的硬质护岸形式,隔绝了水生态系统与陆地生态系统的联系。此类河道的生态化设计可以采用自嵌式生态挡墙等渗透性材料为主的工艺,恢复河道内外物质交换联系。河道内部还可通过构建鱼巢和水生植物种植槽,丰富生物栖息地。梯形断面结构简单,是乡村河道治理中常用的断面形式,它解决了水陆生态系统的连续性问题,有利于生物的生存繁殖,但是亲水性较差,不利于景观布置,且非汛期水量不足时,易造成河道干枯断流。复式断面在常水位以下采用矩形或者梯形断面,在常水位以上设置缓坡或二级护岸,既满足了洪水时泄洪的要求,又解决了常水位时亲水性的问题,且为滨水区的景观设计提供了空间,适合于河滩开阔的河道。不规则断面指的是维持河道断面原有的自然形态,同一断面可以高低不平、深浅不一,改变一刀切的平整化的断面形式。河道断面生态化设计中推荐采用复式断面和不规则断面。
2.2河岸护坡修复技术
河道河岸部分是水陆过渡交界处,具有防洪、保护安全等工程设计要求。河岸护坡在设计之初就将解决城市防洪安全问题放在了首位,传统的水利工程一般使用沙、石之类的材料将护岸与河道隔断开来,破坏了河道生态廊道的完整性,使得河道与河岸动植物隔绝开来,无法进行物质互换,也阻碍了市民对亲水的渴望。如今在护坡设计时更强调河道的生态与景观特色,以还原天然河道环境为原则,提高河道自身净化能力为目标,对河岸护坡进行生态修复设计。
常用的护岸修复技术有植物护岸、抛石护岸、石笼护岸、多空质护岸、梢料层护岸等几种类型。当下比较热门的是植物护岸的形式,主要包括活枝护岸、栅栏护岸、草籽护岸等,以恢复河岸原有的植物群落为出发点。将本土耐水湿植物种植在河岸两侧,利用植物自身条件稳定河岸,防止沙土的流失。基于海绵城市的理念,将植物缓冲带与生态护坡结合将河岸分为岸坡带、防护林带、河岸带与湿地带,并与道路林带和湿地沟渠结合。值得一提的是,对于护岸植物配置方面,应优先选取本土植物,选用本土植物,参差错落,地势起伏,营造与自然相似的水岸。以武汉市为例,湿地水生植物可采用旱伞草、花叶芦竹、芦苇、香蒲等;河岸带可用耐水湿植被,如日本垂柳等;防护林带可等比例种植水杉、池杉等;岸坡带用香樟、梧桐、枫杨等。
2.3生物浮岛技术
生物浮岛是借鉴天然岛屿的生态作用原理,采用绿化和漂浮技术相结合,在人造浮体上种植植物从而形成人工岛,岛上的植物可以为鸟类提供休息和筑巢场所,下部植物根系可为水生生物提供生存环境,同时还能够吸收降解污染物。生
物浮岛能够适应水位变化,还可以形成一定的景观,适用于污染河道的原位治理。生态浮岛上的植物可以选用再力花、美人蕉等,在应用时应该加强维护管理,以促进其发挥效益。
结束语:
随着我国科学技术的不断发展,人们对与环境的要求与追求越来越高,传统的河道治理方式已经远远不能满足当代和谐社会的发展。河道治理不仅仅需要达到治理河道的目的,更需要在进行治理的同时能够将对环境的破坏降到最低,并在治理的同时实现造景功能。目前,将生态水利应用到现代河道治理中具有现实意义。
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