生态水利在河道治理中的应用
摘要:在生态系统中,水的作用非常重要,促进生态水利工程建设的发展是当前我国河道治理的重要内容,改善水环境是实现我国城市可持续发展的重要手段。本文主要对生态水利在河道治理中的应用进行了简要分析。
关键词:生态水利;河道治理;应用 引言
生态水利是生态系统良性循环的需要,水作为生态系统中最活跃的要素,影响着生态系统中一系列过程。生态环境恶化是当代人类面临的重大的全球性问题,生态环境是经济、社会持续稳定发展的基础,人民群众迫切要求整治河道、改善水环境,因此治理生态环境恶化具有强烈的紧迫性。
一、河道治理基本原则
1、河道治理要坚持人与自然相协调原则
从本质上来说,人和自然进行相互协调发展这一科学观念是从过去传统水利转变成为现代水利根本渠道,同样是人们在意识上面对自然本身的回归。在大自然的不断演变过程中,逐渐形成了河道,河道便成为了大自然所带来的造化,随后人们就选择在河道产生的地方不断休养生息,在经历了漫长的时间来进行自然环境的适应过程以后,人们也实现了自身的膨胀发展,并且不断的按照自身需求来对自然环境进行改造。时至今日,人们才真正的意识到人和自然之间应该是一种相互协调的关系,所以,人们主动地和自然相互适应,抑制以及改善河道的自然环境恶化这一种趋势,使得人类能够得到可持续发展。
2、河道治理要坚持可发利用和保护环境相互协调原则
在河道治理的工程措施方面,我们必须要意识到,水利工程不仅仅要在洪水、防洪等等方面发挥巨大的作用,同样在修复生态系统以及改善水环境等等方面有很大的作用,改善水利生态环境对于领域范围里面我国经济社会得到可持续发展起到了十分重要的保障作用,因此,建设生态环境已经成为了水利工程中十分重要的一个内容,将建设水利工程从而带动自身的水生态改善其实是一件一举多得、事半功倍的事情。
3、河道治理要坚持水利服务社会重要原则
水环境、水安全以及水资源都从属于人口资源环境这一个范畴之中,更加是当前社会实现自身可持续发展重要的内容,从始至终,水利都是为人类社会进行服务,在农业社会中,水利主要是农业发展最为根本的命脉,在当今社会中,水利是当前整个社会基础产业以及基础设施。所以,我们必须要将水利放到当前经济社会发展这一大的环境之中,将其与整个社会发展以及我国国民经济发展进行
密切的联系。
二、河道治理中存在的主要问题
1、水质污染严重
随着城市工业发展速度的加快及人民生活水平的不断提高,城市污水和工业污水的排放量随之不断加大,对西四镇的环境造成了严重的污染,使得植物、微生物、鱼类难以繁殖和生长,水体自清自净的功能下降,水质明显变差。
2、生态系统遭受破坏
非汛期降雨偏少,河流水位降低,泥沙及生活垃圾淤积严重,河道环境恶化,河床及两侧河岸不能成长天然植物,使土壤和水体中的生物失去了赖以生存的环境,形成生物多样性的条件丧失,生态系统的食物链断开,导致很多天然河道的生态系统得到破坏。
3、堤防功能单一
河流流水具有侵蚀、搬运和堆积作用,其作用非常重要,除了排泄洪水,减少洪涝灾害发生外,也是一个地区十分重要的自然景观。位于河流变迁带的河道堤防是防止河流下游洪水漫溢的主要防洪工程形式,也是人们靠近河流的必然通道。然而传统的堤防建设中,人们往往只从防洪的角度设计施工,堤防的形式呆板,缺乏美观性,也不方便人们接近河流,亲近自然。
三、生态水利在河道治理工程中的应用方法
河流作为生态体系的基础非常重要,它与周围的环境也构成了相对的生态体系,河流的基本元素是水和泥沙,它是河岸和河道内各种生物生存的基础,如果河道生态环境遭到破坏就会伤害这些生物生存,导致硬质化和水环境的恶化。因此应把河道生态环境的保持和恢复考虑河流生态系统及修复包括在内。河道的治理改变了以往水利工程单纯满足人类生活和生产用水需求的模式,要提高河道治理的规划设计水平。
1、恢复河道的自然状态
以水边多样化生物的栖息为建设核心,在保证河道具有足够防洪安全的基础上,将河道建设成接近自然状态。首先是创造丰富多样的结构,提供接近自然河流的丰富生态环境,譬如岸线呈不规则形状设计,宽窄有度,陡缓错落,浅滩和深潭结合构筑,顺应自然的动力,允许侵蚀、淤积、冲刷等出现在河岸和河底,就能够营造出丰富多彩的河流生态系统,为河道生物提供生存的自然空间。其次是河道和周边环境的生态网络搭配,将河道的生态系统和周边环境结合起来,扩大河道生态系统的食物链范围,需要恢复混凝土河岸和河床恢复自然形态,将暗渠改成明渠,增加岸线绿地和树木,形成与水底生物结合的生态网络系统,使得
整个河道生态系统更加稳定。最后是河流景观尽量简洁朴实,采用自然的植被和石材,并协调地应用在河道设计方案当中,使得河道接近自然状态。
2、生态河堤的建设
生态河堤的作用是以人工护岸的模式,实现了河岸和河水水体水分的交换和调节功能。首先是河道中心线的布置,考虑河流形状、水流动力和周边环境等影响因素,展示出河道的综合形态,其宽度的设置需要计算河道的过流能力,鉴于河道宽度控制线牵肘于规划和投资,不具备较大的可变性和自由度,因此宽度的控制线可以与河道轴线组合搭配成平行直线,这样就能够增大河道布置的可变空间。同时,为了达到一定的景观效果,河道的两侧要设置浅水区域,一方面是给人们河面变宽的直观感受,另一方面是扩大了沿河道造景的空间,可以增强河滩、河湾和湿地等岸线景观的自然美感。其次是选择合适的护岸材料,结合河道区域附近的自然条件选择材料,考虑护岸材料选择后对生态环境的影响,尽量与河道整体空间融为一体,同时注重护岸表面形态的多样化,譬如混凝土具有较好的稳定性和防冲性能,但容易破坏生物的栖息地,而且影响美观,因此可对混凝土湖护的表面进行适当琢凿和添色,并在关键部位使用即可。
3、恢复退化河岸带
河水高低水位之间和高水位之上的河岸带,为生物群体构筑明显的边缘效应,是复杂的生态系统模式,通常蕴含着丰富的野生动植物,并且能够储藏地下和地下水资源,因此河道治理工程必须恢复河道的河岸带功能。一方面是恢复河岸带的生物群体,包括选育、培植、引入、保护物种,协调生态群体在河岸带的生存空间,优化配置生物群落。另一方面是恢复河岸缓冲带的生态环境,在河道和陆地的交接处,种植一定宽度的树木和草皮,并提高生态的异质性水平,通常采用的技术有坡面工程技术、土壤污染控制技术、土壤肥力恢复技术等,控制河岸线水土流失的情况。
4、其他生态水利措施
首先是改造河道的流路和河床的物理性质:一是创造不同流水的水路,河流有浅滩、深潭,在平水期和枯水期可以弯曲和蛇行。二是采用植石治理法,将自然石经排列埋入河床,形成深沟、浅滩和鱼礁,营造有利于水下生物生长的河床,促进鱼类的生息和繁殖。该法一般适用于河床比降大于1/500而且水流湍急的河床地基坚固部位,这样遇到洪水植石就不会被冲走,而且在枯水期也不会造成淤泥堵塞河道。三是将钢筋混凝土的框架和植石治理法综合使用,营造抗洪能力较强的鱼巢。其次是营造浅滩、巨石、丁坝和鱼道等,形成水下紊流,以便将空气中的氧气传输到水中,为水中生物提供足够的氧气,同时满足好氧微生物的繁殖需求,使得河水更加干净。
结束语
生态水利的建设是一项综合性的工程,这里涉及了生物学、生态学、水利学、
工程学等等,将这些完美的结合在一起,才能建设出具有生态效益的、社会效益的河道。建设生态河道是我们以后重点建设的工程,任重而道远,水利工作者要不断的研究与探索建设更加环保的河道,坚持贯彻可持续发展的原则。
参考文献
[1]方燕琴.浅谈河道生态治理工程的理念[J].湖南水利水电,2013.
[2]李祥龙,陈廷涛.生态水利在河道治理中的应用[J].科技与企业,2012.
[3]张立生.生态水利在河道治理中的应用[J].西部大开发:中旬刊,
2012.