河流生态治理(通用12篇)
河流生态治理 篇1
当前, 西安市委、市政府认真学习、贯彻、落实党的“十八大”精神, 结合现代城市生态文明发展的趋势, 以建设国际化大都市为目标, 实施以恢复昆明池为重点的“八水润西安”重点工程, 加快推进西安建设, 拉大城市空间, 完善城市功能, 保护生态环境。临潼区作为西安市未来最具活力的副中心城市、国际著名旅游地、中国知名休闲度假胜地, 应当以“八水润西安”为依托, 从而对临潼区河流的生态治理进行分析。
1基本环境概况
临潼区境内大小河流共有十条, 均属于渭河水系, 包含渭河一条主干流和九条支流。渭河南岸的支流众多, 由东向西依次为零河、戏河、玉川河、沙河、五里河、临潼河、三里河、韩峪河八条河流, 其中零河为界河;渭河北岸支流仅有石川河一条。临潼的河流目前普遍存在中下游河道萎缩、河道淤积堵塞、防洪排涝能力低、水污染严重、环境恶化等问题。临潼水土流失面积为524km2, 占土地总面积的57.3%。导致水体流失的原因有水力侵蚀和重力侵蚀两种, 临潼境内的自然灾害以旱、涝为主, 风、雹、虫灾次之。
2存在问题
2.1
山区的河段沟道比较深, 山坡较陡, 山体破坏严重。在五里河、沙河、玉川河的上游地区, 建有很多的采石场, 大量的沙子和碎石堆积在河岸边, 也是导致河道变窄的重要原因。而且采石会使山体大面积的毁坏、岩层疏松, 容易发生滑坡泥石流。
2.2
中下游河段水系生态系统恶化、萎缩、淤积、渠化、水污染严重, 河道几乎消失。临潼河流属于源浅流短的季节性小溪流, 在降水少的季节, 会出现河流干枯、断流, 导致中下游的河道萎缩、消失。而人为的破坏使河流更加退化。
2.3
因环境卫生意识淡薄, 部分企业和居民将城区河道当作天然垃圾场, 随意倾倒垃圾, 排放污水, 导致河面上无法长时间保证没有废塑料袋、饭盒等生活、建筑垃圾, 河道难以正常保洁, 城区河道防洪排涝、改善人居环境和生态环境功能不断弱化。
2.4
污水净化设备落后, 污水不能很好的进行统一处理。临潼区的污水净化设备相对较落后, 城市污水收集管道比较少, 不利于污水的集中。居民的生活中的污水和工业生产中的大量污水, 都在没有经过任何处理的情况下排进了河流, 使河流受到了污染, 导致整个地区的水体都被污染。
2.5
降水量小、地标的供水设备短缺。临潼的河流属于小流量季节性河流, 水库内的储水主要来源于暴雨的雨水汇集, 不能保证河流的正常流量, 这也是导致河流干枯萎缩的原因之一。
2.6
河道防洪安全形势严峻, 人与水的矛盾突出, 人为侵占河道的现象比价多, 防洪标准低, 治理改造、整治任重而道远。
3治理措施的原则和措施
3.1 治理的基本原则
对临潼区河流生态治理的过程中, 应本着以下原则进行治理, 这是措施能够顺利实施, 治理效果得到突显的重要保障:①在治理过程中, 应坚持以生态保护为基础, 充分发挥水系的优势, 促进城市发展;②坚持人口、资源和环境之间的协调发展。河流的生态治理要做好规划, 要走可持续发展线路, 要贴切和谐社会和科学发展的要求。在保证流量的同时, 也要保证水的质量, 水质水量要兼顾;③保证开源、节流与科学配置并重。临潼区因为降水少, 属于缺水地区。所以, 水资源的开发要适度合理;④治理的目标要明确。临潼当前面临的主要问题是排污、生态环境保护、水资源的供给等, 但由于各个支流所处的环境位置各不相同, 因此治理政策也不相同;⑤对治理措施进行全面规划, 突出治理的重点, 使重点项目带动其他项目, 逐步完成计划。
3.2 治理措施
3.2.1 污染治理方面。
在污染治理方面, 主要采取以下措施:①对河道的淤泥、垃圾进行清除, 对河道内的违规建筑进行拆除, 恢复河道的行洪能力。对堤岸护坡的损坏进行修复, 提高河段的防洪能力;②强化排污系统, 对河流沿线现有的排污口进行登记管理, 合理的设置河道排污口, 完善城市排水系统, 积极按照制定的排污标准进行监控。优化河岸附近的产业, 拆除技术落后、严重污染河流环境的工厂;③加大对河流的综合治理, 开展植树种草活动, 对河流湿地进行恢复和重建, 改善河流的水质和生态环境。
3.2.2 水土保持方面。
在水土保持方面, 主要措施有:①加强看护和管理, 严禁开荒和放牧, 推广节能灶、沼气池等技术;②加大河流生态治理重要性的宣传, 布置广告宣传牌, 让全区人民都重视河流生态环境的治理, 让生态治理工程深入人心, 营造一个良好的人文生态治理环境;③建立一支健全的河道生态维修养护管理队伍, 加强对计划的监管和保护, 以保证生态治理措施的顺利实施。
3.2.3 防洪防灾方面。
针对临潼区河流存在的问题, 制定了以下防洪措施:①整治河道, 拆除违章建筑, 清除障碍。并配合景观的要求扩展行洪断面, 在有需要的地区修建防洪提, 完善抗洪保安体系, 提高河道的抗洪能力;②对河道的老旧水库进行修复加固或再建, 以确保水库正常、安全的运行。
4结语
临潼是一个南依骊山、北临渭水、中间有诸多河流穿过的城区, 地貌类型有丘陵、台塬、平原等, 先天的条件使临潼赋有许多灵气。近年来, 随着农村工业化、城区化步伐的不断加快, 河道淤积、行洪不畅、水体污染等问题日益突出。随着治水理念的转变, 临潼人将人水和谐、可持续发展的新的治水理念注入城区河道治理实践当中。城区河道治理在获得防洪安全的同时, 也要与城区用地、道路交通及周边建筑紧密结合, 构筑城区“生态走廊”, 突出生态优先和水利工程与生态、景观有机结合的原则, 成为城区居民户外休闲的重要场所。综合运用各种手段构建起城区亲水平台——水利景观, 在大大提升了整个城区的品味的同时, 还带动了城区经济带和文化带的延伸。通过综合治理, 切实解决城区脏乱差问题, 实现“水清、堤固、岸绿、灯亮、景美”。使良好的城区水环境成为当地招商引资、观光旅游的一块“金字招牌”。
河流生态治理 篇2
摘 要:随着社会的发展,一些对应的问题也随之出现,我们生存的环境也在逐渐恶化,比如对于中小型河流面临的问题,水土流失,以及一些对于环境所带来的问题,都影响着人们的生活,尤其是近年来,人们逐渐认识到这一方面,国家也开始对中小河流进行治理,并且相关部门都对其治理非常重视,有相关人士指出“对于中小河流治理工作刻不容缓”,通过努力,在防汛抗洪中,对于河流的一些建设已经有了显著效果。文章对以上这些环境问题进行叙述,对环境问题的产生以及如何治理进行了详细的分析。
关键词:水土流失;中小河流;综合治理概述
如今频繁发生的洪水等直接反映了现如今的水土流失问题,这都是由于逐渐增大的防洪压力所导致,对于一些河流来说,下游河段由于周围开发严重,造成了河道开始变窄,进而造成了大量的泥沙淤积,不仅如此,对于河流来说最重要的中上游,由于生态建设都离不开水,所以中上游两岸人口集中,问题就随之而来,泥沙下泄,水土流失严重,而且植被也被破坏严重,这些都是不容忽视的问题,文章也针对这两大问题进行了探讨。河流上、中游段
如今,我省中小河流上、中游区种植地种植率很高。上游区毁坏的林草成为了主要的耕地,历经超过半个世纪的农业的种植,不仅使该地区的土壤受到侵蚀,而且致使地表土地由最初的种植的50cm“-60cm成为20cm”-30cm,还使之形成了很多的沟渠,并且使最初种植的大面积的土地被割裂,最受人注意的是被冲击的沟渠泥沙阻塞、搬运,最终汇集到每个河水水系,使下游河流的水利的设施、河床发生淤积等。
(1)此地区形成的侵蚀沟的坡度比较急,所形成的沟渠受到的侵蚀冲击特别猛烈,而且是泥土汇合流通的过道。所以要做好减轻侵蚀的措施来防止冲击、防治水土流失,并且最有效的涵养水土的方法是增大沟底植被的覆盖率。配合着某种形式的工程阻挡的手段,依据沟渠不同的立地条件,植树对沟坡、沟底及沟岸进行保护的手段。能够形成天然的植物防护栏,是为了能够使雨水入渗的水量变多,通过减慢地表径流的流速来减轻对岸坡和沟底的冲击力度,最终能够实现减少泥沙的含量和保护水源的目的。(2)对于人类不适合居住的两岸区域,要使用一种有用的方法,如对居民进行移民,这样就能减轻防洪带来的压力,体现人与自然和谐相处的宗旨。临近水源的城镇段
下游城镇地区两岸的人口比较集中,人民的生命安全和财产安全、以及周围的环境的质量是该地区要注意的重点。一般来说,城镇地区河道的治理一般是使用靠河岸筑堤来实现的,竭尽全力来改善自然的河道。使用提前规划好的方案,缩短河道的长度,使河床实现硬质化、河道实现系统化。使用在硬化的河道修建防洪墙、防浪堤来拦挡洪水,消除可能出现的水患。
(1)人口数量比较多年、工业化进程较快的流段要使用有效的方法,比如,进行移民和搬迁。建设城市通常需要占用河道,这样使得河道上的空间变少,河道排洪的能力减弱,这都是城市河道所面临的问题。所以,要对城市化、工业化进程较快城市附近河流的居住人民搬迁,是为了给河流的河道留出足够的空间。科学的水利学表明,宽阔的河道不仅能有效的泄洪,更能保障河流的连贯性,是为环境提供多样性的重要基础。要尽力规避上下游河宽统一现象规划设计的出现,在尽可能变宽的方位来拓宽河道。在能够保证河流槽蓄能力的同时,也要充分地规划出拥有靠近自然河流的景象。此外,人类活动的范围应当给河流的两岸留出适当的地方,来减弱对环境的污染。河水的质量更是人们所关注的重点,更是大多数的投资资建筑防洪的建筑的理由,在远离河岸附近的圈地来搞房地产的开发,建造景房、亲水家园等建筑。(2)河道的直线化和渠道化在很大程度上,使河流自然的状态发生了改变,更破坏了水生生物赖以生存的环境。河流纵向的形状是经过长期的演变冲击所形成的,同样地是河流自然的重要特点之一。河流的这个特点不仅仅是多样性。在生态的角度,河道的曲折更让河流附近形成了多样的生态环境景观,给生物的多样性创造了有利的条件。因此,规划好的设计中要尽量保持河道的自然弯曲状态,连避免河道的弯曲过多,还要改造直线河段,使它变成拥有一定弯曲度的河段。(3)变硬了的河床和河岸的改造还有对河岸的治理同样也是治理中小河流的焦点。保护河岸最传统的方法就是硬性的物理材料,比如利用混凝土和浆砌石,对堤防的坡面实行加固的处理,使之变得更坚固。使用硬性的材料,使工程在安全上性有了一些保障,但是对于原始生态的保护方面,依然有着许多不足和缺点。(4)因为黑龙江的河流有冬季封冻的现象,因此不适合在靠近水的城市使用橡胶材料来修建堤坝的景观。通常来说,应当与周围城区挖沙、取土破坏的河道情况相结合,在河道的出口处,来规划建设人工湖泊和湿地。人工的建设湖泊和湿地,不仅把地表水的面积扩大了,而且让各个水系和河道保持着良好的连通,是建设生态城市以及建设生态景观的重要基础,同时也能使河流的水质得到充分的净化。农村附近的河段
在农村附近的河流修建堤坝主要是为了防治洪水的侵袭。用提前规划好的距离,采取把直的河道变弯的方法来建造堤防。之前修筑的堤防,是历史遗留下的产物,一般来说设置的堤距要符合防洪的要求。通常农村区段的河流要特别注意对河道及时的清淤以及对岸坡进行治理,尤其是在河流两岸附近一定要留下一定的面积的体第,来维护河床、岸坡的稳定性,保证河流拥有充足的流淌的空间,来更好的促进生态的和谐发展。
(1)对河道实行的清淤的处理。由于上游地区的水土流失比较严重,河流两岸大量生产和生活垃圾的产生与排放,致使下游河道的淤积的现象十分严重,进而使得河床大幅抬高,河流槽度变浅,河槽储蓄水的容量大大减少,进一步使河槽本身所具有的调蓄能力大大削弱。通常,处于丰沛水期的河流很容易出现河水漫出的现象,使防洪的压力进一步增大,在暴雨时节使得洪水泛滥,经常出现淹没耕地的现象,使得土壤受到更为严重的侵蚀;在水量减少的时节,因为一般的河流蓄水的水量十分有限,又加上蒸发水分的速度很快,因此大大加快了河道断流现象的发生,使河流健康受到了很大的影响。(2)河岸的防护与整治。现如今,农村区段的河岸坡的整治技术尚不成熟,是比较薄弱的部分,河流两岸的土地展露在外,一般都要经受雨水的侵蚀,容易使河岸发生倒塌现象的发生,造成严重的水土流失。因此一个稳固的河岸,是可以保护河岸周围的土地资源,以及减少河水的泥沙百分比的基础。如果河岸附近倒塌,河流的生态环境就会受到很大的破坏,河岸的的生态就会遭到毁灭,无法恢复。所以,拥有一个稳固的坡道能够更好地维持河流的正常生态环境。(3)河滩附近的土地是河水一定流经的区域,河滩周围的泥沙经过沉积从而天然形成了河滩地。河滩地里生长着多种喜欢水的动、植物,有大量的水生植物。天然的河流周围分布着许多宽阔的土地、拥有着十分充足的空间,能够安全有效的避洪,保护水土。结束语
综上所述,文章的态度在于想要维持河流健康,就必须要进行水土流失防治,尤其是对于河流的源头区,这样是出于对河流安全的考虑,目的就是让河流的健康得到稳定。为了可以保护环境,将生态系统恢复到最优秀,就要让相关投资方与相关部门,比如水行政主管部门相互协调,计划好对于河流的各种治理方法,比如对于小流域水土的生态建设,或者是对于河流的水土保持,除此之外,还应该对于这些项目的资金合理分配,讲效益发挥到最大,做好各方面的设计与规划。对于生态环境这一问题向来是关注的重点,如何能够将对于河流的治理做到安全化,科学化,对于河流的健康不受到任何影响,进行科学治理不让河流的自然形态收到影响,并且前提是在治理过程中必须保证防洪安全,最终达到加强对生态环境保护的目的。
参考文献
[1]中华人民共和国水利部.黑土区水土流失综合防治技术标准
河流生态治理 篇3
关键词:中小河流;治理工程设计;生态理念;生态环境;水资源 文献标识码:A
中图分类号:TV212 文章编号:1009-2374(2016)14-0125-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.14.063
我国河流众多,流域面积在200~3000km2的中小河流超过10000条,与大江大河相比较,我国中小河流发展现状不容乐观,发展模式滞后,并逐渐成为了我国洪涝灾害的主导因素。除此之外,中小河流还存在水资源污染、生态环境恶化的现象,这种情况下会导致中小河流的功能衰退,河体健康受到威胁。现如今,在国家号召与领导下,治理中小河流活动如火如荼地开展,那么如何在工程设计中体现出人与自然的和谐,如何进一步融入生态理念成为了现阶段治理设计工作的重点内容。
1 中小河流治理工程设计的理念
伴随着中小河流治理工程的不断开展,如何针对性地对其进行建设与设计,如何保证中小河流河体的健康性,需要积极遵循七种设计理念:(1)伴随着生态文明的不断推进,我国河流治理工作逐渐从工程水利转变为环境生态水利;(2)在中小河流治理工程中需要将保障人民群众的生命财产作为根本要求,并且要具备针对性,在结合实际发展情况、因地制宜的基础上保证治理工作能够抵御较强的水流冲刷,进一步维护河流的稳定与安全;(3)在对堤岸线的布置以及设计时需要保留河流的自然形态,并且要进一步保持其生态性、多样性;(4)河流的治理需要将地域文化以及现代理念进行整合,要以保护河流生态为主,要将当地的自然环境进行有机融合;(5)在放坡条件下河流治理需要以生态缓坡为主,并且要按照流速条件的不同种植不同的植物,拉近人与水之间的距离;(6)在河流两岸要设置生态护案,种植植物,进一步增强岸坡的稳定性和透水透气性,从而更好地发挥出河流的自我修复功能,避免采用硬质化材料;(7)对于植被覆盖比较好的河段,需要保持自然状态,并且要避免采取大规模的工程措施。而对于植被覆盖较差并且岸坡不稳定的河段,则需要采取必要的措施进行护脚。
2 中小河流治理工程设计的整体实践
2.1 进一步统筹规划工程所在地
一般情况下,实施治理的河流一般与附近的城镇距离比较远,有的甚至穿城而过,因此河流与人们的生活息息相关。近几年伴随着城市化进程的加快,河流治理面临着非常多的困难。其中河流治理工程的设计人员需要在防洪标准下进行工程设计,要给洪水留出出路,合理确定河流的管理范围,此外,在河流治理过程中要遵循相关规划要求,要实现城建、市政、公路工程的有效统一,避免河流治理与城市建设规划发生冲突。
2.2 加强对河流天然形态的维持
自然界中的河流都是经过漫长时间的演变,在水流与河床的相互作用下,河流走向以及河床形态得到确定。在中小河流治理的工程之中,需要积极遵循自然规律,加强对天然河流的维持,并且要积极保护河流形态的多样性,积极顺应河岸线的基本走向,避免出现人为改变河道的现象。除此之外,在开展中小河流的两清工作之中,需要对河道上的违章建筑进行清除,从根本上恢复天然河道的形态以及行洪的基本能力。
2.3 河岸线的设计需要保持自然形态
正如上文所言,河流的形成经过了漫长的历史过程,在河床以及水流的相互作用下,河床形态发生变化,在河流工程实施中需要遵循自然规律,并且要积极保持河流的自然形态,要恢复河流形态的多样性,积极顺应河岸线的基本走向。其中在对山区以及丘陵区的河岸线进行布置的时候,需要对转弯半径进行控制或者对于比较严重的局部河段地区采取护脚深度以及宽度的方法。另外,在河流治理的设计过程之中,需要对河岸线进行说明以及定位,其中需要布置三条导向,对河流中心以及两侧坡脚进行控制,其中中心控制导线便于对设计进行说明,两侧的坡脚控制导线则方便实施放线定位。与此同时,值得注意的是河流的治理工程,如果仅仅需要依靠图纸无法将自然生态设计意图进行展现,则需要加强对自然生态理念的应用。
2.4 河流横断面的设计
一般情况下,自然形成的河流需要拥有比较平缓的河岸线,这种河岸线是联系陆地以及水生生态系统的纽带,对河流修复作用起到非常重要的作用,能够净化河流,提高河流的自我恢复能力。在河流设计之中需要采取自然缓坡的方式,这样能够拉近人与水之间的关系,但是由于城镇之中的河流两岸土地比较紧张,会涉及到大范围的拆迁工作。现如今,在城市河流的治理中采取的模式以高档强、栏杆、平台及护坡为主,这种治理效果比较明显。
除岸坡之外,自然形态的河流在常年的冲刷之后会导致河底出现高低起伏的现状,但是在设计过程中设计人员并没有对此加以重视,考虑最多的是满足行洪问题,甚至部分工程为了方便,将河底处理成比较单一的平正面,这种情况不仅难以实现河流的自我修复,并且进一步增加了工程量。
2.5 生态护坡材料的使用
在对河流治理工程设计之中需要对河道的边坡土质、水流的速度、护坡的宽度以及人流等因素进行考虑,生态护坡还需要具备固土护坡、透气性与透水性好的特点。其中比较常见的生态护坡材料主要包括三维植被网、生态袋、驳石、木桩加柳枝捆等,这类材料能够起到安全防护的作用,但是在生态理念的应用下,生态护坡成为了现阶段最为主要的内容,由于工作比较繁琐,很多设计师对生态护坡材料不了解。其中笔者结合自己的经验,积极列举了生态护坡材料以及抗冲流速几种类型。见表1:
除此之外,对于人口居住比较密集的地区还需要增加河坡景观的观赏性,利用种植植物的方式为附近的居民提供优美的生态环境。
3 结语
综上所述,中小河流治理工作由于受到诸多因素的影响,难以达到理想的治理效果,因此需要在整个设计中结合现实情况,积极确定治理方案,并且选择有效的治理方案,从而为日后河流生态修复提供理论基础。除此之外,笔者还希望各级决策部门对现阶段中小河流治理工程之中所存在的实际问题进行分析与解决,比如增加比较丰富的坡面绿化内容、增加必要的亲水设施、种植绿色植物、维护河流自然形态,设计人员还要采取灵活的手段,进一步促进生态水利的建设。
参考文献
[1] 王明龙,赵建民,侯英龙.中小河流治理工程设计融入生态理念的思考[J].中国水利,2013,(12).
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[3] 周利,顾顶峰,杨春燕.中小河流治理中生态建设理念应用的探索[J].江苏水利,2014,(10).
[4] 尹蕾,武亮.生态理念在云南中小河流治理中的应用[J].中国水利,2012,(10).
[5] 陈规划,张强玲.中小河流治理工作适宜模式与推进机制探讨[J].中国防汛抗旱,2012,(6).
[6] 黄锦林.中小河流治理工程中的生态设计理念[J].广东水利水电,2015,(3).
作者简介:李建平(1962-),天门市水利水电勘测设计院副院长,工程师。
中小河流治理技术研究及生态修复 篇4
1 我国中小河流治理存在的问题
1.1 规划不足,投入不足
我国对中小河流的规划远远不及对大江大河的规划,国家在长江、黄河等河流处建立了大坝、堤防等工程,以此来分洪泄洪,并集中建立污水处理厂,以防治水污染。而对于中小河流来说,国家的规划相对不足,很少的河流被纳入到国家重点治理范畴中。因此,中小河流存在众多的问题,比如河流防洪措施不充分、水资源利用率低、水土流失严重、水污染严重等问题。除了自然灾害的侵袭,人为的破坏是造成这些问题的重要原因[1]。
1.2 河流整治工作落后
我国对河流整治工作缺乏管理,经常出现乱扔垃圾、乱采砂石等破坏河流系统的现象。国家和政府对这方面的整治工作的管理还远远不够,也没有建立完善的河流系统监督制度,这就导致人为对河流生态系统的破坏越来越严重。再加上相关部门不及时治理、整治,导致某些河流生态系统崩溃、瘫痪[2]。
1.3 缺乏系统性治理
我国对河流系统的治理一般是在小处修修补补,没把握好生态修复的统一性原则,局部修补可能只是暂时排除了险境,很有可能是别处的安全隐患反映到该处。因此,要对河流生态系统进行整体性把握,促进整体的和谐。
2 生态修复的原则
2.1 客观原则
客观原则就是要求中小河流的修复工作要遵循客观的自然规律,不能人为地改变自然生态的运行规律,河流生态系统有一定的自我修复能力,在没有超过水环境的承载力之前,其经过一段时间的修整,可以重新恢复到原来的自然状态。要充分利用这种优势,在河流生态系统未遭到重大的破坏时,采取有利的措施或者撤掉不利的因素,使其自然修复。
2.2 功能性需求原则
河流生态系统的正常运行要求河流各项功能得到正常的发挥,要对河流的各项功能进行科学、精确地分析和评估,从而制定出系统的综合评价指标,以此来评价中小河流各项功能指标是否符合标准,并根据实际情况来对需要修复的河流功能做出标记,等待进一步的勘察。
2.3 协调统一原则
河流生态系统的平稳、健康的运行,有赖于各个子系统之间的相互配合,比如上游段、中有段和下游段的河流子系统都有自己的生态功能,这就要使每个子系统都有自己的评价指标,满足各自的功能需求,同时又能够为河流整体生态系统而服务,促进整体的协调和发展。
2.4 生物多样性原则
生物多样性要求要保护河流生态系统中所有的生物,防止外来生物的入侵,加强对本生态系统内动植物的保护工作,保护生态系统的完整性。
3 中小河流生态修复的技术
3.1 缓冲区修复
河流和缓冲区之间的水文连接是河流生态系统中经常出现的难题。缓冲区可以对湍急、流量大的河水进行拦截缓冲,从而可以达到分洪泄洪的效果。缓冲区还可以对洪水中的污染物起到净化的效果,这可以为周边的动植物提供良好的水质环境和生长环境,促进生态系统的修复。
3.2 植被恢复
植被在河流生态系统中发挥着至关重要的作用,植被修复也是河流修复中最常见的技术方法。植被可以减慢河流的流速,促进泥沙的沉积,减少水土流失的发生,还可以有效地塑造河流形态。另外,植被的合理分布还可以帮助抵御洪水灾害,提高河流的水质。
3.3 河道补水
水资源是河道系统的参与主体,水量充足才能为补水、灌溉等活动而服务。河道补水的途径有水库补水、抽水调水、废水回收利用等。通过这些途径,可增加河流的流量,为河流生态系统提供充足的水量,以便及时进行自我调节、净水、修复等。所以,如果在干旱季节或者自身水量不足的中小河流,要及时进行河道补水,以防河流干枯。
3.4 生物生态修复
生态修复主要是利用人为技术实现生态环境和自然环境的有序、统一。这主要有3个方面,一是采用人工曝气的技术为河流的下流提供充足的溶解氧,这样可以极大地拓展水生生物的移动空间,有效得改善他们恶劣的生活环境,也可以抑制一些藻类的生长,减轻与其他水生生物争夺营养物质的负担。二是可以疏通河道,开挖淤泥。由于河流的沉积作用,会把上游流水冲刷的淤泥带到下游,因此会产生大量的沉积物,而且可能污染水质。采用疏通河道的方法可以有效清理淤泥,减少水中污染物的含量,改善河流的水质。三是可以对人工河道进行修复,运用生物强化的技术,使人工河道更通畅。
3.5 生境修复
生境修复涉及到生物的生长环境。要构建和谐、健康的生境,就要重点关注植被的生长,可以对浅滩进行再造,以使植被的生长有着更好的环境,增加生物的栖息地,丰富物种。还可以对河流施行裁弯技术,使河流在弯道中放慢流淌的速度,增强河流自身的净化能力。还可以对河流周边的天然景观进行重造,促进河流生态系统的改善。
3.6 水生生物的恢复
中小河流可以为水生生物提供良好的生长环境,有利于调节气候,改善生物的生长环境。天然河道在河流生态系统中发挥着重要的作用,其富含多种细菌、真菌等微生物,可以促进水体的净化,有利于河道中生物的生长繁殖。目前有很多河流坝堤工程使水生环境发生改变,生物急剧减少,严重破坏了生物的多样性,也损害了河流生态系统的健康运行。因此,要尽量减少工程建设对河流生态系统的破坏,适当将一些物种引进河流系统中,要选择本地的物种,防止外来物种的入侵,物种要进行合理搭配,优化生物群落结构,使河流生态系统的食物链重新达到平衡状态,实现人与自然的和谐统一。
4 结语
社会的日益发展带来了很多环境问题,目前我国面临着严峻的环境形势,其中一个重要的问题就是中小河流污染日益严重,河流生态系统遭到破坏。水源的质量直接关系到人民群众的生命财产安全,因此要重视中小河流的生态修复问题。通过对中小河流生态问题的现状进行分析,采取分区治理的方法,以促进河流生态系统的修复。
参考文献
[1]王越,丁艳荣,徐建华.中小河流治理技术研究及生态修复探讨[J].中国水利,2012(6):42-44.
河流治理工作简报 篇5
督查人员先后听取了马桥街道、新塘村工作人员对新塘村河道目前存在问题及治理工作的详细介绍。据了解,新塘村目前存在劣V类河道1条,V类河道1条,小微河道68条。针对河道易污染问题,新塘村已采取了一定的措施,主要有:一是生活污水全部接入管网,从源头上杜绝生活污水流入河道污染水体;二是聘请3名专职清洁员从事河道保洁工作,7名保洁员从事四位一体河岸保洁工作;三是继续落实河长制,由专人担任河长,负责日常河道管理。督查人员还实地查看了劣V类河道潘家浜,潘家浜河道本身淤泥较多,深度较浅,并且与外面河道隔断成为死水,河道北面紧邻黑鱼养殖场及垃圾填埋地,导致污水渗透进入河道。
为剿灭劣V类河道,目前新塘村正采取积极措施:一是源头工作,缩小黑鱼养殖范围,防止污水渗透;二是疏通工作,与外面河道打通,使其成为活水;三是清淤工作,清除河道淤泥,增加河道深度,三项措施成效明显。
探讨河流防洪治理的规划 篇6
摘要:现代水利事业在进行水利建设时,必须考虑如何在保障河流的基本功用基础上改善水域的生态环境和景观问题。河道防洪治理规划的实施,可有效提高区域内的防洪和治涝能力,保障社会经济的持续发展和人民的生命财产安全,同时也将改善地区水环境,有显著的防洪效益、环境效益和社会效益。因此做好河道防洪治理规划工作意义重大。
关键词:河流治理;规划设计;实践
前言
发达的经济需要防洪安全保障,经济越发达,洪灾损失越大。洪水灾害严重影响着河流沿岸人民的正常生产、生活秩序。同时,随着城镇扩大,用水矛盾加剧。城市发展,人口增加,城市土地日趋紧张,与河争地的现象日渐突出,受短期经济利益驱动,工厂、住宅不断向河道发展,挤占河道,致使河道日渐萎缩,水流紊乱、洪水宣泄不畅,从而加大了洪灾损失。所以坚持人与自然和谐相处的指导思想,处理好城市发展与河道治理这一矛盾,需要认真搞好河道防洪规划,确保河道畅通,为经济发展保驾护航。
一、目前河道防洪治理规划中存在的问题
1、随意改变河道控制节点,致使水流紊乱。
2、任意缩窄河道,严重影响泄洪。
3、挑水丁坝的角度和长度不合理,改变流向,危及对岸和上下游,以邻为壑,一些地方为多增加一点耕地,堤修在主河槽边,结果是当年修堤,当年冲垮,劳民伤财,得不偿失。
4、在管理上河道主管部门因无科学合理的规划,河道管理范围内建设项目管理便缺乏依据,常常为边界河段水事纠纷的调解而忙碌,堤防建设设防标准的确定随意性很大。
二、河流治理规划设计的新趋势
1、保护水面
我国的防洪比较注重防外水,而忽略了汇流内遭遇暴雨产生的内涝灾害。国际上在防洪对策措施方面,非常注重“疏堵结合,蓄泄并重”的治理观念。通过一味加高加固地方治理不断抬高的水位,已经很难得到社会的认同,河流治理从最初的防洪减灾逐渐转变为向水资源的合理利用。因此,在进行治理规划设计时,应尽可能的采用复式断面增加河流的过水断面,保留并改造疏挖原有低洼地、水塘和鱼池,给河流以空间、给洪水以出路,增加河流的调蓄能力,改善城市生态环境和景观,给人们带来视觉具美感和良好的亲水感。
2、营造水景
在城市环境中,水环境是不可或缺的重要组成部分,它的建设应与市民的生活环境相融合。进行河流治理规划设计时,应充分体现“以人为本”、“人水和谐”的思想,注重城市滨水空间的设计,处理好城市与河流的关系,促使人类向往自然环境。根据河流的特定形态,以水造景,把水景观与城市景观融合起来,充分考虑沿岸居民和游人的环境感受与活动需求,以“水”和“绿”为介质,创造出舒适、安全的滨水环境。
3、控制污水
河流水质的清洁在一定程度上体现了河流的生态功能。借鉴世界上发达国家河流治理的经验,控制污水直接排入河流可以有效的减轻河流污染。考虑到生态环境保护的问题,城市应与河流和谐相处。河流污染的治理要靠全流域的共同努力,从源头抓起,倡导清洁生产、减少工业和生活污水的排放。贯彻可持续发展战略,加强截污工程建设。
三、河道防洪治理规划工程的管理要点
1、堤坝及其配套工程
严格做好河道确权范围内堤身、穿堤、跨堤建筑物的管理,建立工程观测制度,做好水位、堤身沉降、位移、浸润线、堤身表面观侧,一旦发现异常,及时采取措施。建立一支堤坝养护维修队伍,及时对堤坝进行养护、检修,保证堤坝完整。
2、节制闸、挡潮闸
(1)控制运用
节制闸、挡潮闸控制运用遵照“局部服从全局,全局照顾局部,兴利服从防洪,统筹兼顾”的原则进行,综合利用水资源,与上下游和相邻有关工程密切配合运用。根据工程蓄水情况和农田灌溉需要,适时调节上游水位和下泄流量,防止对沿河土地造成次生盐渍化。冬春季节控制迁宜于农业灌溉的闸上水位,汛期开闸行洪。当流域内发生涝灾和洪水时,应及时排涝和泄洪。
(2)闸门控制运用
①闸门启闭严格按照启闭程序、操作规程进行,同时启闭时,应同时分级均匀启闭;不同时启闭时,应由中间孔向两边依次对称开启,由两边依次向中间对称关闭。
②过闸流量必须与下游水位相适应,使水跃发生在消力池内。
③关闭或减小过闸流量时,应避免下游河道水位降落过快。
④避免闸门停留在发生振动的位置上运用。
(3)检查观侧
①监视水情和水流形态、工程状态变化和工作情况,掌握水情、工程变化规律,为正确管理提供科学依据。
②对水闸检查应做到经常性、定期性,当遇到特大洪水、强烈地震和发生重大工程事故,还应对水闸进行特别检查,及时发现异常现象,分析原因,采取措施,防止事故发生。
③验证工程规划、设计施工及科研成果,为发展水利科学技术提供资料。
四、河流治理的措施
1、合理规划
对中小河流逐条进行防洪减灾,水资源利用,水污染防治的全面规划,在规划中明确治理的目标,建设的标准和内容,采取的措施等。协调好上下游、左右岸的关系,防止一些地区只从局部利益出发,为了追求眼前的经济利益,盲目开发、拦河设障、挤占河道、危害生态,保障中小流域的防洪安全,供水安全和生态安全,促进流域经济社会的全面、协调、可持续发展。
2、完善防洪体系
中小河流数量多分布广,对重要中小河流的重点河段应尽快进行治理,针对中小河流所在地区采用不同的措施,逐步完善防洪体系,但要防止盲目修建堤防,以免抬高洪水位,加重水灾,由山区进入丘陵平原区的中小河流,具有河道宽浅、坡陡流急、游荡性强、洪水陡涨陡落的特点,宜采取以生物措施为主的治理方式,退耕还林,植树种草,稳定河道,保护两岸土地资源。
3、完善节水技术
(1)要加大有关农业节水宣传力度,制定相应的法律法规,提高全民节水意识。中小河流分布于广大的农村,我国许多地区的农民仍沿用传统的灌溉方式,水资源利用效率极低,在这种情况下必须重视农业节水灌溉,要根据中小河流所处不同地区的自然经济状况,包括水土资源状况,自然和气候条件,农业生产经营方式,作物种类,经济发展水平等,科学制定节水灌溉。在工程建设上以大中型灌区节水改造工程,节水增效示范工程为重点,在技术上以普及和推广成熟,适用的节水技术为重点,特别加强推广应用各种改进地面灌溉的新技术。
(2)积极示范和应用现代节水灌溉技术,促进我国从传统农业转向现代农业从粗放型农业转向集约型农业,变生态危机为可持续发展。
4、重视水污染治理
(1)针对工业污水的治理,要加强对工业污染源的防治,对于污染严重又没有治理价值的企业可以关闭,对于排污不达标的企业可以停业整顿,对于新建的企业要从严审批。
(2)对农业发展结构进行调整,减少农业污染源的产生,加强生态农业建设力度。
(3)加强水土保持工作的进一步开展,减少水土流失,提高植被覆盖率。
(4)加强水环境的统一管理,改变目前这种条块分割管理的局面,进行水务管理体制改革。
结语
河道治理规划关系到城市和环境的美化。在进行河流的治理规划设计时,要有科学合理的创新设计思路、以可持续发展的观念统筹兼顾、注重管理和服务,保证河道水资源的合理利用。河流的自然生态环境建设将成为河流建设的主体,通过制定建没目标及效果评价指标,将多方面知识、经验加以综合、贯通,在实际施工中使河流的自然生态環境建设工作得以顺利进行,为生物栖息和繁殖创造良好的生态环境,造福子孙后代。
参考文献:
[1]郭金燕.确定城市防洪标准与河道防洪标准的几点认识[J].北京水务.2008(5)
[3]罗晓峰.李令长.长江中下游干流河道规划与治理[J].人民长江.2006(9)
河流生态治理 篇7
1当前我国河道治理所带来的挑战
1.1生物的多样性遭到破坏
河道的自然形态结构对生物的孕育成长具有十分重要的作用, 它所提供的生存空间是丰富的, 十分有利于生物的生存繁衍。河流系统本身就对破坏有一定的修复能力, 如果人为的进行河道改造、修复, 结果可能适得其反。在进行河道生态修复的过程中, 必定会引起河流的含沙量、水质、河水流量及被覆植被的改变, 这种变化会对整个河流的生态环境系统产生影响, 导致大量对河流生态环境要求很高及依赖性很强的生物迁徙、死亡, 甚至会发生种族灭亡的危险。
1.2影响城市的防洪防涝系统
河道治理过程中, 必定会对河道原本形态进行改变, 比如河流截断、加深、束窄、变弯及伸直等, 这在一定程度上就会缩小河道的整体面积、缩减河道的硬化范围, 并增加河床的不透水体积, 造成城市地下水供应补给不足, 影响城市生活生产用水。此外, 蜿蜒盘旋的自然河道可以起到储蓄调洪等作用, 减缓洪水冲击力度, 减轻洪水破坏力, 然而现代河道经过钢筋水泥的修筑, 使得河流的流动性受到限制, 水体不能进行自由交换, 极大的增加了洪涝灾害的发生率及泄洪难度。
1.3影响城市的旅游经济发展
河流周边一般都覆盖大量的植被, 在进行河道整治过程中, 植被必然会遭到不同程度的破坏, 河流沿岸的风光势必会受到影响。河流等人文自然景观是城市的旅游热点, 是拉动城市经济增长的重要方面, 如果在治理过程中, 不予以充分重视, 那么城市的旅游经济效益也会走下坡路。假如有效措施处理不当, 长期下去会导致恶性循环现象的发生。
2基于河道治理的河流生态修复
2.1河流形态的修复
针对当前我国河流生态的总体特点进行系统化分析, 在此基础上对河流生态修复的工作重点进行明确, 以切实改善环境, 维护生态的平衡发展。就河流形态修复方面来看, 为有效的控制河床变化, 保证河道供水的连续性, 应当对废旧的拦河坝等进行拆除, 通过河流运行方式的转变来有效的缓解跌水等问题, 切实提高河道的供水效率。通过向河道内不投入沙包袋等方式来促进浅滩或沟壑的形成, 积极在河道内修建堤坝, 保证水资源的多样性流动, 切实提高河流形态的修复效果。与此同时, 可以适当提高河道的调蓄防洪能力, 积极对河岸的护坡数量进行调整, 切实增加和水流动空间, 促进河流生态的修复质量。
2.2河床断面的修复
在河道治理的基础上对河流生态进行修复的过程中, 应当对河床断面进行有效的修复, 拆除河床上旧有的硬质材料, 结合河床断面的实际情况, 采取埋石或设置鱼巢等方式, 建设生态型的护岸。对河道的径流进行等级排序, 在此基础上对河道进行拓宽。由于河水在通过河道时的频率不一致, 因此应当依据河水通过时的频率高低对河床进行改造, 并进行合理的护坡设置。在河床断面的修复过程中, 可以在河床裸露的部位种植草木, 为生物提供科学化的栖息环境, 并切实提高河流的防洪能力, 促进生态的平衡发展。
2.3河流水质的修复
河流水质修复方式具有一定的多样性, 主要包含生态浮床技术、底泥疏浚技术、外流引水冲刷技术以及河道曝气技术。在河流生态修复过程中对河流水质进行修复时, 应当结合河流的实际特点进行分析, 进而采取有效的河流水质修复方式, 来促进生态的平衡发展。生态浮床技术通过对物种之间共生关系的有效利用, 促进人工生态系统的建设, 缓解河流的污染情况。外流引水冲刷技术在减轻污染方面的效率较高, 但是引入外流也存在一定的安全隐患, 极易引起水质变化, 从而对河流水质产生严重的影响。底泥疏浚技术具有良好的应用价值, 能够有效的清除河道内部的有害物质, 实现水质的快速修复。河道曝气技术的应用原理存在一定特殊性, 通过提高河流内部氧气浓度和溶解浓度, 来增加水体的自净能力, 从而切实改善河流水质, 维护生态平衡。
从宏观层面来看, 河流水质修复是河流生态修复的重要环节, 这就对修复过程的规范化以及修复操作的标准化程度提出了严格的要求。那么在河流水质实际修复过程中, 应当严格遵照国家相关修复制度进行修复操作, 对生产生活污水的排放进行科学化管理, 与此同时积极建立人工快速渗滤池, 实现水质的净化, 从而切实提高河流水质修复的效果, 维护生态的平衡发展。
2.4植被以及材料的合理利用对生态修复的作用
就当前我国河流生态修复的总体情况来看, 芦苇是比较常见的河流被覆植被, 实际分布范围比较广泛且适应性比较强, 在河道治理过程中具有良好的应用价值, 能够保持水土, 促进水质的净化。那么在河流生态修复的过程中, 应当对芦苇等应用价值较高的河流被覆植被进行有效的利用, 促进河流生态系统内部生物屏障的建立, 为微生物创建一个优质的生存空间, 从而确保河流生态系统能够得到科学的修复建设。
就我国河流生态修复的总体情况来看, 实际修复过程中不可避免的会应用到混凝土材料, 结合河流生态的实际特点进行分析, 可以发现选用生物相容型材料对于提高河流生态修复效率上具有重要的作用。生物相容型混凝土材料具有高度的透气性和透水性等功能, 适宜多种类型的植物生长, 并且满足河道微生物发展的实际需求, 在污染净化方面也具有重要的应用价值, 因此在河流生态修复过程中应当对植被以及材料进行合理的利用。
结束语
河流是人类生命之源, 同时在灌溉、发电、防洪抗涝等方面也发挥着巨大的作用, 人类通过科学技术使用河流资源, 不仅获得了巨大的收益, 也带来了河流生态系统的破坏。河流被污染, 阻碍城市的进程, 人类的生存质量也将大大下降, 所以河流生态修复势在必行。河流生态系统的修复必须通过艰辛的探索及实践才能完成, 只有不断的积累经验才能最终实现经济与环境的共同发展。
参考文献
[1]徐世辉.基于河道治理的河流生态修复的探讨[J].农民致富之友, 2014.
[2]韩虎.基于河道治理的河流生态修复探究[J].城市建设理论研究, 2014.
河流生态治理 篇8
课题组调研了西南地区的12条中小河流治理现状, 发现目前河道治理, 仅局限于水利工程学、环境科学与生态学的结合, 甚至只以水利工程学为指导, 并没有充分考虑到与景观学、生物科学、美学和社会科学等相关学科的结合, 理念落后, 负面效应大;对水在气候系统、水文循环中的运移转换规律以及水在特定的生态系统中, 与特定的生物群落的相互联系等内容没有全面地考虑到河道的生态治理中去[1];对河道周边的生物群落的历史调查与常规的水文、地质勘测的深度不够, 存在对现状了解不清, 盲目根据经验治理河道的问题;在河道治理中, 公众对水环境保护和参与意识不高, 非工程措施应用较少;对河流传承的文化了解不够, 治理亲水性差。工程设施没有造成一种人与自然亲近的环境, 同时没有注意保留河流、湖泊天然的美学价值以及传承水文化。
2 西南地区中小河流水环境生态修复技术研究
在系统分析和总结西南地区中小河流的水环境现状的基础上, 给出在当前治理过程中的水环境生态修复技术, 为黔西南地区生态河道治理提供参考。
2.1 工湿地技术
利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重共同作用, 在一定长宽比及底面有坡度的洼地中, 采用土壤和填料 (如卵石等) 混合组成填料床, 污染的河水可以在床体的填料缝隙中曲折地流动, 或在床体表面流动, 在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高的水生植物 (如芦苇等) , 形成一个独特的动植物生态环境, 对污水进行处理。污染河水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用, 可以很快地被截留进而被微生物利用;废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。河水中的无机氮作为植物生长过程中的营养元素, 直接被人工湿地中的植物吸收, 用于植物蛋白质等有机氮的合成, 同样通过对植物的收割而将它们从废水和湿地中去除。河水中的磷, 可通过植物的吸收, 微生物的积累和填料床的物理化学等几方面的共同作用完成的。
2.2 人工浮岛技术
结合西南地区独特的布依文化和苗族文化, 设计植物栽培基盘和固定系统, 构造形态与河道人文环境相和谐的人工浮岛, 并将高等水生植物或改良的陆生植物种植到富营养化水体的水面, 通过植物根部的吸收、吸附作用和物种竞争相克机理, 削减富集水体中的氮、磷及有机物质, 从而净化水质。同时, 可创造适宜多种生物生息繁衍的栖息地环境, 重建恢复水生态系统, 并可通过收获植物的方法将其搬离水体, 使水质得到改善。
2.3 土壤渗滤技术
通过农田、林地、草地、苇地等土壤-微生物-植物系统的过滤、物理和化学吸附、离子交换、生物氧化和植物吸收等综合作用, 固定与降解污水中的各种污染物, 使水质得到不同程度的改善。
2.4 稳定塘技术
稳定塘是一种利用自然净化能力对污水进行处理的构筑物, 污水在塘内缓慢流动, 经较长时间贮留, 通过在污水中存活微生物的代谢活动和包括水生植物在内的多种生物的综合作用, 如生物降解、水生植物的光合作用等, 使有机污染物降解, 污水得到净化。
2.5 生物修复技术
研究好氧处理、厌氧处理、厌氧-好氧组合处理、细菌-藻类-微动物的生物处理等技术的生态修复机理, 针对西南地区中小河流的污染性质, 用天然材料 (如卵石) 、合成材料 (如纤维) 构造生物廊道、生物滤池、生物接触氧化池, 在其表面形成一种适应西南地区中小河流的污染性质的生物膜, 为微生物提供较大的附着表面, 实现对污染物的降解作用。其反应过程是:基质向生物膜表面扩散→在生物膜内部扩散→微生物分泌的酵素与催化剂发生化学反应→代谢生成物排出生物膜[2]。
3 中小河道生态治理的设计方法研究
结合西南地区独特的文化和实际情况, 开展西南地区中小河道生态治理设计方法的研究, 给出黔西南地区中小河道的生态化治理的方案, 就显得尤为重要。
3.1 河道平面布局设计
河沟道平面规划设计中, 结合西南地区土地现状和河道自然状况, 在满足设计标准下的过流能力的情况下, 改变过去裁弯取直的办法, 随着地形、层次的变化, 易弯则弯, 易窄则窄, 易宽则宽, 恢复河流的纵向连续性和横向连通性, 出现一条非常优美的近自然生态河道, 形成一条独具特色的风景带。
3.2 河道断面设计
河道断面的选择除了要考虑河道的主导功能, 土地利用情况之外, 还应结合河岸生态景观, 体现亲水性, 尽量为水陆生态系统的连续性创造条件。在河道断面的选择上, 应尽可能保持天然河道断面, 在保持天然河道断面有困难时, 按复式断面、梯形断面、矩形断面的顺序进行选择, 且避免断面的单一化, 多样化的河道断面有利于产生多样化的生态景观, 进而形成多样化的生物群落。
3.3 河道护岸形式
考虑河道护岸是否符合生态的要求, 是否能够提供动植物生长繁殖的场所, 是否具有自我修复能力, 通过使用植物或植物与土工材料的结合, 提出新的河道护岸形式, 使其具备一定的结构强度, 能减轻坡面及坡脚的不稳定性和侵蚀, 同时能够实现多种生物的共生与繁殖, 具有自我修复能力、具有净化功能、可自由呼吸的水工结构。新河道护岸技术综合应用土工格栅边坡加固技术、干砌护坡技术、利用植物根系加固边坡的技术、渗水混凝土技术、石笼、生态袋、生态砌块等技术, 根据选用的材料、建造方法和坡面形式的不同, 选择不同的结构形式。同时分析各种生物独特的生活习性, 选择不同的生态护岸结构形式来满足不同的生物生长繁殖需求。
3.4 物配置设计
在植物配置设计时, 不仅要达到丰富多彩的景观效果, 层次感分明, 给人以赏心悦目的视觉享受, 而且要具有良好的生态效果, 根据水位和功能的不同, 选择适宜该水位生长的植物, 并达到一定的功能。在常水位线以下且水流平缓的地方, 选择合适的沉水植物、浮水植物、挺水植物, 并按其生态习性科学地配置, 实行混合种植和块状种植相结合, 常水位至洪水位的区域是河道水土保持的重点, 河坡部分以湿生植物为主, 河滩部分选择能耐短时间水淹的植物, 河道植物的配置应考虑群落化, 物种间应生态位互补, 上下有层次, 左右相连接, 根系深浅相错落, 以多年生草本和灌木为主体。洪水位以上是河道水土保持植物绿化的亮点, 是河道景观营造的主要区段, 群落的构建应选择以当地能自然形成片林景观的树种为主, 物种应丰富多彩, 类型多样, 可适当增加常绿植物比例, 以弥补洪水位以下植物群落景观在冬季萧条的缺陷。
3.5 生态驳岸设计
基于对河道驳岸形式的基本构造、基础功能、建造特点, 建立与河道边坡安全相适应的驳岸构造形式、控制条件以及技术参数, 是当前研究面临的新课题。本文针对西南地区生态河道治理现奖, 提出生态驳岸设计方法。
3.5.1 过水断面与驳岸形式的设计方法
过水断面处理的关键是要设计一个能常年保证有水的河道及能够应付不同的水位、水量的河床。采取一种阶堤式的断面结构, 使河道在低水位能保证一个连续的蓝带, 为鱼类的生存提供基本条件, 同时又满足一定的防洪要求, 洪水较大时允许淹没滩地或湿地。而平时这些滩地、湿地则是城市中理想的开敞空间环境, 具有较好的亲水性, 适于休闲游憩的环境营造。
3.5.2 近水边缘平面形式的设计方法
河道水流环境具有可塑性、延展性、融和性, 表现在近水边缘的平面形状的构成设计上, 对确定的亲水平面形状, 可以通过岸线处理丰富水的平面形态, 并在岸线转弯处、岸线凹入处、河流合并处、水中小岛等平面发生变化的地方, 可加入重要的景观节点, 突出景观变化, 从不同层次上增强亲水性。对于平直岸线, 有时可以处理为凹式或凸式等具有强烈几何形态的亲水平台, 凹入式岸线能给人一种向水、围水的亲水感觉, 凸式岸线能使人有一种置身水中的自然感受[3]。
3.5.3 驳岸的断面形状和形式结构设计方法
亲水空间近水边缘与水体之间垂直距离宜控制在合理的视角、安全距离之内, 使人们能接触到水体, 保证较好的亲水性特点。人对于水体虽然具有天生的亲近感, 但水体边缘的过大落差也会给人带来不安全的感觉, 使人感到可望而不可及, 使亲水空间的亲水性难以实现。同时, 亲水空间的近水边缘还可通过设计不同形式的活动场所和设施吸引人们接近水体:伸入水面的平台建筑、架空的沿水步行廊道、悬挑入水面的临水建筑或水面的平台、深入水中的码头等。
3.5.4 河道走向对驳岸形式的适应性设计方法
河道扩展断面水流较缓, 注意防淤, 河道收缩断面水流较急, 注意防冲, 是驳岸下部形式考虑的要素之一。河道水体类型的多样性是治水、利水、环境机能河道的主要功能, 在生态驳岸应用中需要考虑诸多因素的共同影响。因此生态驳岸的设计, 在适合河道水位特性时, 应正确处理好环境生态、经济、社会三大效益的关系, 使城市滨水岸线驳岸成为景观线, 并得以持续、健康的发展。
4 结论与建议
4.1 本文开开展人工湿地技术、人工浮岛技术、土壤渗滤技术、稳定塘技术和生物-生态修复技术的修复机理研究, 结合西南地区独特的文化特色, 给出西南地区中小河流水环境修复的具体技术和方案。
4.2 本文将河流动力学、水利工程学、生态学、城市规划学、工程结构学、美学艺术、环境工程和生物工程学结合起来, 针对西南地区中小河道的致灾机理, 生态特性, 污染性质和传承的文化特性, 创新中小河道生态治理的设计方法, 给出中小河流生态治理的线性设计、断面设计、生态护岸设计、植物配置设计、生态驳岸设计、人文景观设计、鱼道浅滩设计、亲水性设计和景观生态修复设计, 实现工程和非工程措施与河道的自然属性、社会属性和人文属性的统一。
参考文献
[1]董哲仁.探索生态水工学[M].北京:中国水利水电出版社, 2007.
[2]顾雪永, 董占辉, 王美琳.修复和保护近自然生态河流[J].中国农村水利水电, 2009 (6) :92-95.
河流生态治理 篇9
水是生命之源,更是人类文明发展的基石。但是工业革命后大量污水排入河道,河流生态环境恶化,人与水的距离越来越远。随着生态水务、绿色水务理念的不断提升,人们环保意识的加强,健康的城市水环境,成为提升城市功能和竞争力、改善人居环境和投资环境、实现城市可持续发展的前提和基础,是实现城市健康发展的必要条件。而在提升河道水质的方式中,生态湿地系统逐步体现出其价值,本文通过马鞍山市慈湖河中段治理工程中湿地系统的设置、配水方式、植物选择等的研究,分析出湿地系统对生态河流水质改善的效果。
1 湿地系统简述
湿地系统可按污水在湿地床中流动方式的不同而分为3种不同的类型,即地表流湿地、潜流湿地和垂直流湿地。
地表流湿地系统也称自由水面湿地系统。在该湿地系统中,污水在湿地的表面流动,水位较浅,多在0.1~0.6 m之间。这种系统与自然湿地最为接近,污水中绝大部分有机污染物的去除主要依靠植物生长在水下部分的茎、杆的吸收及其表面生长的生物膜的吸附以及沉降作用来完成。因而这种系统难以充分利用生长在填料表面的生物膜和生长丰富的植物根系对污染物的降解作用,其处理能力较低。同时,其卫生条件较差,易在夏季滋生蚊蝇、产生臭味而影响湿地周围的环境;在冬季或北方地区则易发生表面结冰问题而影响处理效果,因而在实际工程中应用较少。但这种湿地系统具有投资低的优点。在运行过程中,废水的上层处于好氧状态,较深的部分则处于缺氧或厌氧状态,因此其具有兼性氧化塘的某些特点。
潜流湿地系统也称渗滤湿地系统,是目前得到广泛研究和应用的湿地处理系统,主要形式为采用各种填料的芦苇床系统。系统通常由上下两层组成,上层为复合土,下层为具有良好空隙、水流易于通过的、有填料介质组成的根系层。所使用的填料一般由砾石、炉渣、沸石或沙等。污水在湿地床的内部流动,因而不仅可充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截留等的作用,获得更高的处理效能,同时由于水流在地表以下流动,故具有保温性较好、处理效果受气候影响小、卫生条件较好的特点。但投资较高。其运行过程中,污水经配水系统在湿地的一端均匀地进入填料床植物的根区。植物的根系有较强的输氧能力,可使根系周围的水环境保持较高的溶解氧浓度,供给生长在砾石等填料表面的好氧微生物的生长、繁殖及对有机污染物的降解所需。
垂直流湿地综合了以上两个系统的特性,水流在填料床中基本上呈由上而下的垂直流。该系统运行过程中,通常由湿地表面均匀布水,借助于填料床较大的垂直渗透作用,水流以垂直向下流动的方式通过填料层。与潜流湿地系统相比,这种形式的主要作用在于提高了氧向污水及基质的转移效率。其表层多为渗透性能良好的砂层,污水进入砂石填料床后,淹没整个表面,然后逐步处置渗透至底部,由底部收集管收集。这种系统对基建要求高。三类湿地系统的主要特性比较见表1。
2 慈湖河现状水质概况
马鞍山市慈湖河是其市区境内最长的河流,发源于东南部丘陵区的老脉岘,在慈姆山北麓注入长江。慈湖河经多年的建设,已初具规模,但存在防洪堤防高程不足、堤身渗漏,除涝标准低、生态环境差、水土流失严重等安全隐患。本次河道整治范围为慈湖河东环路~林里路段,位于河道的中段,且河道两侧多为建成区,河道治理总长为6.7 km。
慈湖河中游段面临建成区面积不断增加,市政污水管网尚未完善,存在一定的漏排污水通过支渠直排慈湖河,加上一定的面源污染,慈湖河水质不容乐观。从2010年1-7月份河流监测数据来看,上游断面水质NH3-N、TN指标超《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅴ类标准,其余指标略好于Ⅴ类标准。慈湖河2010年现状水质监测数据见表2。
根据慈湖河底泥监测资料及现场调查得出,慈湖河底泥黑臭,有机质含量高,一些重金属(如砷)等超标,成为河水污染的二次内在污染源,对河道水质改善目标有着不可忽视的负面影响。
本次治理河段主要有7条支流水系,经现场实际踏勘,漏排污水主要通过支流排入慈湖河,支流水系水体黑臭、水质较差。
3 总体思路和工程总体布局
3.1 总体思路
在对慈湖河中段现状水质存在的问题进行分析后,结合治理目标,提出水质改善工程的总体思路。
(1)“三位一体”的综合治理理念。
河道治理从传统水利单一河流治理走向防洪排涝、水质改善、生态景观的大尺度空间综合治理。在防洪达标、堤岸安全的前提下,以改善河道水质、恢复重建河岸生态系统及其景观为目的,通过河道防洪达标治理、水质改善措施的实施,以及对河道治理工程的生态设计与调控,采用生态系统自我修复能力和人工辅助相结合的技术手段,使受损害的河道生态系统恢复到受干扰前的自然状态及其景观格局,恢复河道生态系统合理的内部结构、高效的系统功能和协调的内在关系。治理理念见图1。
(2)截污减排。
要想彻底解决河道污染问题,需逐步纠正错接乱排现象,严格按照雨污分流制建设排水管网。对已建成区域进行“正本清源”,通过“疏理”行动实现雨污分流,杜绝污水流入雨水管道和河道。
(3)污水回用。
考虑到现状污水处理厂的出水水质与景观河道水质目标还有一定的差距,为了进一步改善河道水质,需要通过一定的水质改善措施对污水处理厂出水进一步净化后排入慈湖河,最大限度削减入河污染负荷,实现污水资源化利用。
3.2 工程总体方案布局
根据上述整治思路,水质改善工程方案总体布局如下。
(1)截污减排——支流总口截污+源头“正本清源”。
支流总口截污——慈湖河中段沿河漏排污水基本都是通过支渠水系排入慈湖河。为达到旱季污水沿河100%截流的目标,同时截流一定的初(小)雨,本工程结合国内外河道截污经验,对慈湖河中游水质改善拟提出支流截污工程,截流倍数取2倍。在各支渠排涝泵站处加设污水泵,将截流来的污水提升至市政污水管网。
源头“正本清源”——完善城市污水系统,提高污水的收集率与处理率,是河道水质保障的基础条件。逐步改造城市合流制系统为分流制,提高分流制比例,逐步提高流域内清污分流的比例。
(2)污水回用——王家山污水处理厂尾水利用。
现状王家山污水处理厂的出水标准为一级B标准,其水质与慈湖河的水功能区划要求还有一定的差距。本工程拟采用接触氧化池+生态砾石床+垂直流人工湿地的处理工艺,对王家山污水处理厂近期的6.0万m3/d的一级B出水进行处理利用,补给慈湖河。
(3)生态治理——水生态系统修复。
对河道沿岸采用“生物-生态系统的修复”措施,如消除内源污染(河道清淤)、种植水生植物、建立滨水湿地、建设生态驳岸等措施,使河道的“防洪、水质、景观”能够得到很好的结合,使河道水环境进入良性的循环,修复河道的水生态系统。
4 水质模型分析验证
4.1 模型的选择
为了预测和验证河道的水质,对工程方案进行预测,本工程进行了河道水质的模拟。对Delft3D数值模拟软件、SMS数值模拟软件、Fluent数值模拟软件、WASP(The water quality analysis simulation program)、DHI-Mike系列数值模拟软件进行分析比较后,结合本工程的特点,选用MIKE11河道模型。
4.2 模型结构及模型搭建
MIKE11河道模型的模型结构如图2。
模型模拟是水文、水动力、水质的拟合,需要首先建立地理信息系统,然后加入降雨等参数,建立水文模型,其次建立水工构筑物等水动力模型,再加入点源、面源,建立水质模型,从而完成水文、水动力、水质3种模型的搭建。
4.3 模型分析成果
通过建立模型,选用水平年进行分析,建立河道的水文模型、水动力模型和水质模型后,结合本工程的调度运行工况,以天为单位,任一时刻、任一指标是否达到地表水Ⅳ类水标准为判断依据,得出河道的主要水质指标(COD、TP、NH3-N、DO)基本可以达到地表水Ⅳ类标准,保证率为87%。模型计算成果见图3。
5 结 语
通过对马鞍山市慈湖河中段综合治理工程水质处理措施的研究,湿地系统能够实现生态河流水质一定程度的改善。河道的主要水质指标(COD、TP、NH3-N、DO)基本可以达到地表水Ⅳ类标准,保证率为87%。
生态河道治理时应充分利用实际地形条件,选择合适的湿地类型,其中岸坡陆源区可优先选用垂直流湿地、在坡脚滩地滨水区可优先选用地表流湿地。
摘要:从生态水务、绿色水务的角度出发,采用湿地处理方式,对改善后的水质进行分析,分析结果表明湿地系统能够实现生态河流水质一定程度的改善,河道的主要水质指标基本可以达到地表水Ⅳ类标准,保证率为87%。
关键词:湿地,生态河流,水质改善
参考文献
[1]尹军,崔玉波.人工湿地污水处理技术[M].北京:化学工业出版社,2006.
河流治理物化技术分析 篇10
国外对河流水体的治理技术相对研究较早, 如美国有关受损水环境研究自1970年就由Clean lake program (CLP) 组织实施, 在此基础上, 1990年提出并实施了庞大的修复计划, 其中包括在2010年前恢复64万平方千米的河流[2,3]和400万平方千米的湿地。荷兰1990年对Alde Feane地区进行水环境修复, 使周边河流水质得到了很大的改善[4]。日本从1980年开始进行恢复自然状态的水环境建设, 在确保河流防洪水资源利用功能的同时, 创造了优美和谐的自然环境[5]。正是由于有这些治理技术的飞速发展, 才有河流今天的治理效果, 就河流治理的物理, 化学技术而言, 概括起来大体可分为以下几方面。
1 物理方法
物理方法采用物理的、机械的方法对污染水体进行人工净化, 该类方法工艺设备简单。主要的河流物理净化方法有调水稀释, 底泥疏浚, 底泥覆盖等。
1.1 调水稀释
调水稀释是通过工程调水对污染水体进行稀释, 通过稀释冲刷可以有效减少污染物浓度和负荷。该方法能增加流速, 激活水流, 使水体中氧的浓度增加, 水体中微生物、植物的数量和种类也相应增加, 从而达到净化水质的目的。1964年, 日本东京为改善隅田川的水质, 从利根川和荒川引清洁水进行冲污, 结果表明, BOD5由原来的40 mg/L降到了10 mg/L, 改变了隅田川的黑臭现象, 俄罗斯的莫斯科河、德国的鲁尔河、我国的黄浦江都曾使用过此方法, 而且取得了比较理想的效果[6]。但调水稀释对引水水域又有一定的负面影响, 可能会导致两水域生态体系发生变化。如果稀释速率不当, 使底泥处于大的扰动状态, 从而致使底泥中总氮和总磷等营养盐的释放率加快, 最终导致水体中营养盐浓度增加[7]。因此, 在调水稀释的过程中, 一定要考虑周边的环境容量, 以及水体的稀释程度。
1.2 底泥疏浚
由于污染河流底泥中含有大量的有机物和氮磷营养盐, 它们在一定条件下会从底泥中释放到水体内, 使水质恶化[8]。底泥疏浚是通过挖除表层的污染底泥, 从而减少污染物的释放。如美国的马萨诸塞州的New Bedfold港, 疏浚有效地消除了沉积物PAHS和重金属的释放[9]。我国许多中小河流, 如上海的苏州河、南京的秦淮河等, 都使用过该技术。但从治理效果看, 许多河流的水质未见明显改善, 其主要原因是各个污染河水体受污染的类型时间和程度不同, 污染低泥的厚度、密度污染物浓度的垂直分布差异很大。此外, 疏挖深度也是需要考虑的问题, 有些研究认为一定深度下的沉积物中可溶性磷和氨氮高于表面[10,11]。疏浚有见效快, 能增加河流水体容量或提高河流过水能力及夹沙能力等优点, 但疏浚工程还存在着一些不足, 如底泥疏浚的治理费用十分昂贵。如果按照美国国家海洋及大气局关于底泥中多氯联苯 (PAHs, 45μg/g-1) 的划分规定去疏浚沉积物, 则五大湖的Hamilton湾及Indianat这样的污染港口进行疏浚的费用相当惊人 (Hamilton湾的污染中心区需2千万美元, 全部治理要40亿美元) [12], 同时若疏浚深度控制不当, 会导致在疏浚同时带走大量的植物根系, 打破原有的生态系统, 引起不良的生态反应, 从而使水质更加恶化。疏浚的过程中还易产生噪声、臭气、有毒有害气体威胁作业人员或让其产生不舒适的感觉。
1.3 底泥覆盖
底泥覆盖是在河流污染底泥上放置一层或多层覆盖物, 使污染底泥与水体隔离, 防止底泥污染物向水体迁移。覆盖物可以是沙子、卵石、或粘土和高聚物材料[13]。覆盖具有三个功能:将污染沉积物与底栖生物物理性地分开;固定污染沉积物, 防止其再悬浮或迁移;降低污染物向水中的扩散通量。最早的覆盖技术是1978年在美国进行的, 随后其他几个国家如日本 (1983年) 、挪威 (1992年) 以及加拿大 (1995年) 也相继使用这一技术。Azcue等人测定了hamilton港施用覆盖技术控制底泥污染的效果, 实验结果表明, 掩盖能有效防止底泥中的PCBs、PAHs及重金属进入水体而造成的二次污染, 对水质有明显的改善作用[14]。Bona等曾采用一种包括化学分析、毒性测定以及栖息地质量评价在内的一种整体性评价方法, 评价了意大利Venice环礁湖Lag dei Teneri区沙土覆盖法治理污染沉积物的工程效果, 评价结果表明对于水动力强度不大、污染程度不太高的沉积物, 沙土覆盖可有效地阻止污染沉积物扩散, 使水底溶解氧含量满足底栖生物的需要[15]。覆盖技术相比别的控制技术, 花费低, 适用有机、无机处理, 对环境潜在的危害小, 但其工程量大, 同时覆盖会增加底泥的量, 使水体库容变小, 因而该技术不一定适用于小河流, 而更加适用与深海底泥的污染控制中。实践中覆盖法可以与疏浚相结合, 尤其是在航道中, 先疏浚后覆盖, 往往可以取得较好的治理效果。
2 化学法
化学法是根据水体中污染物种类、数量、特性的不同, 向水体中加入一定量的化学药剂, 通过絮凝、沉淀、络合等化学反应, 使污染物从水体中去除的方法, 依化学药剂的不同, 通常有营养盐固定法、化学除藻法、重金属固定法等。
2.1 营养盐的固定技术
营养盐的固定技术是向水体投加铝盐、铁盐、钙盐等药剂, 通过压缩双电层、吸附中和和架桥等作用原理, 使之与河水中溶解态磷形成不溶性固体转移到底泥中。有研究认为, 天然水体底泥中铁磷和钙磷较铝磷更不易从底泥中溶出, 因此应尽量使用铁盐、钙盐来沉淀磷[16]。河流底泥的磷释放除了与磷的存在形态有关, 还与温度、底泥的微生物活动、溶解氧浓度、p H、泥水界面的扰动状况密切相关。在一定条件下, 投加石灰石可以恢复提高水体的p H值, 使其维持在微生物较易脱氮的水平[17]。同样有研究表明升高温度、厌氧状态、酸性或碱性环境能促进底泥磷释放[18]。因此从化学固磷的角度, 应控制河流的p H处于中性[19]。
2.2 化学除藻技术
化学除藻是控制藻类生长的快速有效方法, 即直接向藻类繁殖的水体加藻类抑制剂或杀藻剂。常用化学除藻剂有Cu SO4、西玛三嚓等。混凝剂通常配合除藻剂同时使用, 常用混凝剂有硫酸化铝 (PACS) 、聚合硫酸铁 (PFS) 等。化学除藻操作简单, 可在短时间内取得明显的除藻效果, 提高水体透明度, 其治理效果在滇池中得到了验证[20]。但该法不能将氮磷等营养物质清除出水体, 不能从根本上解决水体富营养化。而且除藻剂的生物富集和生物放大作用对水生生态系统可能会产生负面影响, 长期使用低浓度的除藻剂还会使藻类产生抗药性。正是这些内部因素的局限, 使得化学除藻技术在很大程度的使用受到了限制。
2.3 重金属的化学固定法
在河流水生生态系统中, 重金属的物理迁移、化学形态和生物学归宿都受到水体自身特性的影响。生物体的直接吸附及生物体的扰动都会导致底泥与上覆水之间建立新的平衡, 从而延长底泥中重金属污染物的生物有效性的时间周期, 因此如果能将重金属结合在底泥中, 抑制重金属的释放, 则可降低其对河流生态系统的影响。调高p H是将重金属结合在底泥中的主要化学方法。相反, 水体中存在一定溶度的重金属盐, 又可以反过来牵制水体中营养盐的迁移[21], 在较高p H环境下, 重金属会形成硅酸盐、碳酸盐、氢氧化物等难溶性沉淀物。加入碱性物质将底泥的p H控制在7-8, 可以抑制重金属以溶解态进入水体。其中碱性物质施用量的多少, 视底泥中重金属的种类、含量及p H的高低而定, 但整体而言碱性物质的量不宜过多, 以免对对水生生态造成破坏[22]。
3 结论
虽然污染河流净化技术的研究与应用取得了一定的进步, 但仍存在一些尚需解决的问题。首先, 目前物理化学类技术的实际应用范围较窄, 大都只适应中小河流;其次, 该类净化技术在应用过程中, 某些技术还会对水域生态系统的结构和功能造成一定的影响;再次, 为恢复水环境结构与功能, 必须开发水环境的总体设计和集成技术, 许多案例表明, 人工治理后的水环境难于保持长期稳定性, 因此系统稳定化管理也有待研究[23,24]。最后, 必须建立一套完整的河流评价体系, 如美国的IBI (Index of Biotic Integrity) 指数, 欧盟的WFD (water Framework Directive) 指数等, 作健康河流的评判标准。
摘要:随着经济的发展, 城市河流污染程度加剧, 治理的难度也在增加。如何选用适宜的技术实施污染河流的水质净化, 以及如何评价其工程措施的效果, 是污染河流治理实践中面临的难题。结合国内外河流治理的物理, 化学的技术研究成果及经验, 综述城镇污染河流物理, 化学治理技术在实际应用中的不足和发展前景, 为我国城市河流治理提供一定的参考。
提高治理中小河流的理性认识 篇11
关键词:中小河流 理性认识 前提
一、从治理时间上看,中小河流治理是连续不断治理的过程
治理中小河流的时间,取决于河流的自燃性。所谓自燃性是指河流主要受气候影响,人的社会活动难以影响其变化。断流是相对的,流动是绝对的。因此,中小河流治理是连续不间断的。当然,人类治理活动的连续性有其固有的内涵。这里的连续性主要是指定期进行,一般在枯水期及时治理。具体来说,有以下几个方面的连续治理的原因:
第一,为防止河水泛乱,河道清理是长期连续的。不停的的河水总是把上游的泥沙带到下游,由于受到人工圩堤的约束,泥沙会在落差较小水流缓慢的河道沉淀下来,一般下游的河道呈现上升的趋势。这是河流改变地表形态的表现:在自然状态下,下游的地面会升高。然而,这对于有圩堤的河道的周围的人来说,是危险的事情:河道的升高会引发河水泛乱,造成生命和财产的毁灭性损失。消除河水泛滥的直接办法是河道及时清理,控制河床的高度。
第二,为防止周期性的洪水和非周期性的山洪暴发,中小河流的治理也要不间断。一是现有的防洪堤坝需要加固,才能有效地在汛期抵御洪水的威胁。二是河道两侧的堤坝越来越坚固,严格约束河水的同时,抬高汛期河道内的水位,可能会不断刷新水位记录,“水涨坝高”,要求增加堤坝的高度。而加宽和升高堤坝的劳动量巨大,非短期能完成的。随着转型,人们都成为相对利益的主体,大规模不计报酬的劳动难以组织。不少地方因为资金缺乏,多年没有治理河流。
第三,社会持续发展,对中小河流的治理要求也是连续不断提高的。社会在一个时期治理中小河流的能力是有限的,所要预期的目标也是相对的。但是,社会持续发展的治理能力则是强大的,最终要实现中小河流的根治。在这一过程中,没有前期的积累,即连续治理的基础,也不会有质的突破。
二、从治理空间上看,中小河流治理是全局性的活动中小河流治理活动的全局性能够从多个方面得到验证:
其一,社会的中小河流治理,要进行投入和产出的对比,国民经济的整体性和关联性当然也要在治理中小河流中体现出来。一定时期经济和社会发展水平决定了对治理中小河流的投入,脱离国民经济发展水平的支出,会加重社会负担,阻碍国民经济的发展。同时,没有治理中小河流的技术进步和相关产业的支持,中小河流治理效率也受到限制,不能达到理想的效果。
这些问题,也是生产力落后的时代,社会无力有效治理的反映。相反,随着生产力的发展,经济和社会整体市里的增强,无力治理的局面会从根本上得到改观。因为社会为了实现可持续发展的战略目标,必须而且能够从经济和社会发展的全局出发,解决中小河流治理中的各种问题。
其二,从具体治理的中小河流的活动内容来看,诸方面都是全局性的活动。(1)治理范围应该包括以河道为主体的整个流域。人们一般把河流分成若干段,流域分成若干区来规划治理。但是如果不能够协调一致进行活动,可能会出现“头痛治头,脚痛医脚”的结果。(2)治理的内容应该包括防洪、灌溉、水利发电、航运、生态资源保护等多方面。任何顾此失彼的治理,都会造成社会资源的浪费。(3)治理中小河流需要技术支持,越是深化治理技术要求越高。治理工具及其革新,都和其它产业部门有着密切的关联度。
其三,治理中小河流正反两个方面的经验教训,证明了全局观念的重要性。自古以来,为了防洪,沿河道修筑了圩堤。在降水过多年份,圩堤丧失了防洪能力。决堤后,圩区成为人工湖,圩区遭到毁灭性打击。由于缺乏整体性治理河流的观念,把防洪等同于加固圩堤。加固圩堤的劳动量大,变为沉重的负担。在降水少的年份,圩堤又成为取水抗旱的障碍。有的圩区,即使在圩堤安全的年份,因为河水水位高于圩区地面,圩区内降水不能及时得到排放而造成内涝,同样可以带来毁灭性。
三、中小河流治理的连续性和全局性要求有与之相适应的制度
水利部部长陈雷认为:“绝大多数中小河流未经系统治理。”实际上,“系统”是指因缺乏相应的制度,全国中小河流没有得到持续的全面的治理。
第一,宏观上讲,全国应该有专门治理中小河流的机构,负责全国中小河流的治理。省一级的可以设置下级机构,县市一级的行政机关不设置下级机构。省以下按不同的河流设置管理处,根据具体情况在河边设置管理站。中央和地方每一年都有经费支持,形成“统一指挥,分河治理”的格局。
第二,微观上讲,众多的河流管理站是治理全国几万条中小河流直接执行者。具体在执行过程中是通过市场机制来实现。提出工程招标、分段治理规划方案等。同时,河道管理站因地制宜,通過强化管理,增强自身治河能力。清理河道的砂石,
第三,不断完善制度,充分发挥制度功能,从根本上改变中小河流治理状况,支持社会可持续发展。
从政治上讲,社会主义制度优越性体现出来。全国共计5万多条中小河流,影响的人口数以万亿计。 “统一指挥,分河治理”的治理制度,必然会得到社会的认同和支持,也使人们更加坚定社会主义信念。
从经济上讲,能够优化生产力布局、扩大内需刺激经济发展。
对农村从社会的发展将会产生深远的影响。农业是国民经济的产业部门,未来面临增长方式的转变。不能实现中小河流中小河流的根治,就不可能改变粗放式经营的“靠天收”和“望天田”,“三农”问题也不能从根本上得到解决。
参考文献:
[1]中小河流治理急需全面提速.中国日报网,2011- 7- 13
[2]陈雷.人民网新闻.2011- 7- 15
河流生态恢复研究 篇12
1 国内外研究
1.1 国外研究
很多国家已经对河流生态恢复引起足够重视。早在20世纪60年代, 德国和瑞士等已经开始意识到硬质混泥土护岸是导致河流污染的根本原因, 并且着手于生态学在工程中的应用;20世纪90年代, 美国也认识到这一点, 如洛杉矶河流就开始拆除混泥土河道。1986年, 日本通过对欧洲河流治理的学习, 拆掉了许多混泥土河道, 注重河道生态恢复。20世纪90年代, 德、美、法等国家开始大规模对混泥土河道拆除整治, 进行生态恢复。国外的河道生态恢复过程中, 水利工程学与生态学的结合, 使得河流生态恢复更具科学性[2]。
1.2 国内研究
我国各个专业学者 (生态学者、景观学着、水利专业学者等) 已经意识水利工程对河流污染会造成的严重影响, 从不同专业角度角度诠释河流生态修复研究的重要性。2002-2003年, 蔡庆华等对河流生态学研究中的热点问题进行研究, 唐涛等对河流生态系统健康评价等问题开始探讨。2003年, 董哲仁提出了“生态水工学”, 开始革新传统水利工程的设计, 基于水工学、水利工程学的知识, 融合、汲取生态学理论, 开展“生态水工学”研究, 并初探河流生态修复技术和基础研究的问题[3]。2005年1月19日, 中国科学院成立了水工程生态研究所, 其主要目的是寻求水利工程生态系统调控和水环境保护的生态对策。
2004 年, 夏继红、严忠民分析了国内外生态河岸带研究发展趋势, 认为近年来我国已经开始研究河流的“生态型护岸技术”, 提出了多种生态型护岸结构形式, 但是这些技术没有考虑其对生态环境的影响, 并非真正意义上的河道生态护岸。2004年, 杨海军等开展了对城市受损河岸近自然修复过程的自组织机理研究, 但只取得了初步成果, 还有许多问题有待深入细致地研究。
2 河流生态系统恢复的目标
2.1 河流生态恢复是多目标的河流治理过程
以前, 人们对城市河流的治理是针对某种功利价值的功能进行工程设计—防洪、排水等, 河道只是作为工程实体而非城市公共空间而存在, 对城市的整个生态系统、人的心理需求和生理方面需求的考虑欠佳。这种传统的河道治理方法相对安全, 但理念太过僵硬、效果单一, 快速但违反生态原则, 最终导致产生更多的生态问题[4]。建设生态河堤在21世纪已成为国际大趋势, 人们对生物生存环境的重视中, 却忽略了河流的自我存在和自我实现。河流的自我存在包括河流的自然生态、环境、植物、景观、历史和文化等特征。
2.2 将河流治理纳入城市规划
一方面, 自古以来, 城市的存在就与河流息息相关, 所以会有很多河流贯穿于城市之中, 这样就能更好地融入城市居民的生活中, 河流才能得到可持续的、稳定的发展;另一方面, 城市的发展离不开河流, 河流在改造和恢复中保持和延续生命力, 也是对城市发展的要求。
3 我国河流开发过程中存在的问题
3.1 水利工程部“一家独大”的现象突出
早在20世纪, 河流的管理就是水利工程部门的“一言堂”, 国内缺乏对于河流生态的认识。直到21 世纪, 才提出了“生态水工学”的概念, 生态学开始溶于河流的规划。但是, 水利工程部门“一家独大”的现象依然存在[5]。我国在开发河流的过程中, 最大的因素便是规划者对于其他学科知识的认识不足。
3.2 硬质材料的过度使用和软质植物的保护不利
20 世纪60 年代, 人们提出生态的概念正是基于对硬质景观混泥土护坡的批判。但是, 这个问题却是现在我国河流开发中一个最大的问题, 现今我国护坡手法中绝大部分是用混泥土, 长沙的沿江风光带、橘子洲头等, 不胜枚举。而且, 这种方式已成为设计师和规划师设计的一种潮流, 形成了一种不良风气。更让人匪夷所思的是, 有些河段甚至在河床用混泥土打实。然而, 河岸旁边长得茂盛、优美的植物却得不到保护。植物的根部是固土的最有效的手段, 看起来坚韧无比的混泥土反而容易被水流冲垮。
3.3 水土流失
我国水土流失面积大约360 万km2, 占据总国土面积的1/3以上。每年因水土流失损失的土壤达到50亿t, 而这大部分都是由于河流水土流失造成的。河流水土流失造成河道、湖泊泥沙淤积, 也加剧了江河下游地区的洪涝灾害。
3.4 水污染
2003年, 统计的全国废污水排放总量达到了680亿t, 其中生活污水和城镇污水各占1/3 和2/3。在对我国七大江河水系的重点监测断面中, 只有40%符合三类以上水质标准。从某种程度上讲, 生物入侵也造成了水污染, 同时影响河内生物的生存。
3.5 洪涝灾害
因大雨、暴雨或持续降雨, 导致地表径流的增大, 最终排入到河水中, 造成河水中积水过多, 形成洪涝灾害。近年来, 洪涝灾害越来越多, 频率也越来越快。
4 河流生态恢复的原则
对河流生态恢复的分析, 必须明确河流的生态恢复要求基于遵循自然规律, 通过人类的作用和技术的进步, 经济上允许, 社会的可接受性, 使退化的河流生态系统, 重新焕发出其应有的生机, 造福于人类的生态系统重构或再生过程。而对河流生态系统的恢复主要应遵循以下原则。
4.1 河流生态系统的完整性
对河流生态恢复的研究, 首要原则是其完整性。河流生态系统的完整性是保证河流能够正常运行的首要前提, 只有保证了其完整性, 才能获得连通性、稳定性等前提原则。河流生态系统的完整性主要包括以下3 个方面:河流流域的完整性、河流横断面的完整性以及河流系统的整体性。在河流横剖面完整性中, 尤其在于重点恢复河流水系、堤岸、河岸带、河畔湿地及林地水体等的完整性, 不能使河流渠道化, 把河流生态系统只是当成一条巨型的“排水管”。
4.2 河流生态系统的稳定性
河流生态系统的稳定性主要体现在以下3 个方面:河流景观构成的稳定, 河流生态系统结构与功能的稳定, 河流流量的稳定[6]。河流景观构成的稳定, 不是说把景观都做成混泥土护坡的这种稳定, 而是多利用绿色植物, 配合适当的硬质材料, 达到河流、河岸及河岸边的农田的和谐共生。河流流量的稳定, 指的是河流流量在其本身可以容纳的一个流量值, 在旱季的时候, 河水不能太少, 在捞季的时候, 河水不能太多而影响河岸。
4.3 河流生态恢复的连通性
在系统、整体和可持续发展的前提下, 以河流整体生态系统的功能和结构为基础, 从生态整体性及水土资源开发为出发点, 结合城市规划、景观设计和水利工程, 为人民创造一个安全、有生气、舒服且富含情趣的环境。
4.4 河流功能的多样性与主导支配性
河流具有重要的生态功能, 宜人的风景格局, 多种多样的景观结构, 变化多端的水体, 使得其功能不仅仅是排洪蓄水, 而根据具体环境具有多样化的特点。这也就造成了不同环境下的河流, 其主导支配性存在差异。因此, 在进行具体河流的规划设计时, 针对特定的地段及其特殊过程、特殊问题, 制定独特的恢复生态途径。河流的主导支配性, 指向了河流规划设计的方向和目标。
5 河流生态恢复的内容
从河流生态系统的组成可知, 河流生态恢复的主要内容包括以下几个方面:河流自然生存环境恢复、河道的整治恢复、河口地区恢复、河漫滩恢复和河畔湿地恢复等。必须遵循自然规律同河流生态系统的要求, 同时结合人类需求进行具有内在联系的规划设计, 而不能仅仅靠规划者不合理的设计进行强行修复。而且河流生态恢复的内容会随着环境和现状的变化而变化。
5.1 河流水体的稳定和流量恢复
维护稳定的河流水体是河流生态系统恢复的核心。河流水体流量常年不足, 就会打破河流生态系统的平衡, 从而退化形成新的平衡, 造成生态系统严重退化, 河道也会被进一步缩小到极为窄小的范围, 陆地生态系统会占据河流生态系统的面积。而河流水量不足的主要原因有:1) 气候环境变干, 使得大范围降雨得不到满足, 地表径流量明显减少, 最终导致河流水流变小;2) 水库、水坝等汇水措施在上游的建立, 直接影响下游地区的河流河水流量。
5.2 河道整治恢复
中小河流的整治一般采取以下措施提高防洪安全度, 即顺直河道、加大河流宽度以及修建护岸工程。与此同时, 项目建设区内珍稀植物的消失, 潭水规模的缩小等造成流速的单一化。还有, 河床坡降改变泥沙的输送量, 影响着生物的栖息。针对此, 主要采取以下应对方法缓解河流整治方面的不足:1) 在整治地的选择上, 考虑生物栖息地的因素, 保留大型深潭的弯道, 对濒临灭绝的物种进行重点保护;2) 对河流两边滩地、湿地进行保护, 维持生物多样性和保护绿色植物的正常生长。
5.3 河口区生态恢复
人类对河口生态的影响主要有以下方式:河床的疏挖造成的盐水上朔, 造成鱼的产卵地减少, 同时对盐沼产生影响甚至是消失。日本九州在经历特大洪灾后, 对北川河道进行改造, 影响到河口地区生态环境、外来植物的入侵以及人工河堤造成的景观质量下降等生态问题[7]。针对这些问题, 通过控制河床疏挖, 合理植入滨河植物, 移植芦苇防止外来树种入侵, 减少湿地面积的破坏, 人工堤坝的景观设计等与现有景观的和谐, 来形成自然和生态良好的河口区。
5.4 河漫滩与河岸带恢复
河漫滩和河岸带是河流很重要的组成部分, 人类对河流过度的、不合理的开发, 造成了河漫滩和河岸带的严重损坏。主要的破坏方式有:农民为追求自己的经济利益, 对河漫滩和河岸带进行非法开挖、开垦和农耕;在河漫滩不合理的取沙搬石, 破坏其水文、地貌及斑块镶嵌体;人工的岸堤缩短了河道;河漫滩和河岸带的建设, 破坏了其生态系统;5) 将弯曲的河道顺直, 人工改变河道原有的形态, 破坏了其原有的生态环境。
6 河流生态恢复的措施
河流的生态功能、安全功能、游憩功能以及其与人文发展的相适应性, 河流生态恢复无论是在国内还是国外都是景观生态规划的一个重要类型。对于河流生态恢复, 不仅仅是对河流内部进行整治, 而要着手于大自然和人类。显然, 河流中产生的各种问题并非其本身造成的, 只有找到这些问题的原因并采取针对性的措施, 才能够使河流生态真正得以恢复。
6.1 建立一个“水利工程-生态-景观规划”管理规划设计系统
“水利工程-生态-景观规划”管理规划设计系统的建立, 可以避免一言堂现象的出现。3个行业站从不同角度去理解河流建设, 各自相互监督, 这样就不会在决策、规划和管理上犯一些很明显的错误, 这是河流生态得以恢复的一个有力保障。
6.2 对河流各个源头的保护
河流的源头有以下几个方面:自然降水、地下水、冰雪融水。对水源的保护主要是对自然降水和地下水的保护。自然降水的污染主要是大气中在形成雨点的时候融入了有害气体的元素, 如硫、磷等。所以, 种植绿色植物, 对净化空气质量是一个很好的方法。
6.3 流域景观生态系统的恢复
流域景观生态是河流生态的背景和大环境, 只有在流域生态做好的情况下, 才有可能对河流生态进行恢复。流域生态为河流生态提供稳定的水源、清洁的水质、生物多样性和丰富的通道, 有利于稳定河流生态系统。基于这种依存关系, 河流生态系统的恢复重点和起点是维护和恢复流域景观生态系统的稳定性、多样性、连通性和整体性。
6.4 河道生态系统的恢复
河道生态系统的恢复主要包括清除河道所受到的干扰和河道水文条件基础上的恢复。
6.4.1 清除所受干扰
清除河道所受到的干扰主要包括:1) 取消河漫滩旁边的各种耕种活动, 重新恢复其河漫滩地生态;2) 阻止不合理的人工取沙和取石活动;3) 拆除不合理的水坝;4) 一律清除任何在河漫滩地的建设行为。
6.4.2 河道水文条件基础上的恢复
河道水文条件基础上的恢复主要包括:对河道生态系统结构与功能的恢复, 河道景观生态空间结构多样性的恢复。主要措施有以下几点:1) 河流缓冲带的恢复, 河流缓冲带位于河流两岸的林地、草地和山坡地的自然生态环境当中, 是河岸带的重要景观类型;2) 河流沿线的原生植被的重建, 保证其生态系统恢复的植物因素, 是河道景观生态恢复的重要步骤;3) 河道边坡的降低, 边坡太高不利于植被的正常生长, 植物分布产生脱节现象, 而且不能给动物足够的栖息空间, 所以要降低边坡, 改造成自然的边坡;4) 恢复河漫滩或者河流泄洪地区的自然湿地和修建部分重要的人工湿地, 这是构成河道景观生态的重要组成部分;5) 重新塑造弯曲河谷, 小河床由于地转偏向力的作用下形成的曲流现象, 形成弯弯曲曲的河谷, 这种形式的河谷更有利于动植物的生存;6) 浅滩和深潭的修复, 它们是在水文动力在地形的作用下形成的, 为不同类型的生物提供了生境和栖息地;7) 对水边湿地和沼泽地森林的修复, 使之成为河流伴生的景观生态系统;8) 修复零星分散的池塘, 河道中的洼地、沙洲和池塘的镶嵌格局, 在高水位期间会被水流冲坏, 低水位时又会形成格局, 但每次过水后的格局都会不同。
7 小结
河流生态系统的自我恢复能力往往比较缓慢, 但是人为重建可些许改善并改变生态系统演替的速度, 从而缩短其恢复周期。河流生态系统的自我恢复能力的耗时具有明显的地域差异。一般温湿气候环境下, 自然恢复速度相对较快;在寒冷干燥的环境下, 自然恢复速度相对比较慢。基于这种情况, 各地区达到各自生态系统的有效恢复与重建, 就必须因地适宜, 遵循恢复生态学的基本规律, 以及水利工程的基本技术和景观行业的专业知识, 结合各自的实际情况, 合理地规划、管理和恢复。
参考文献
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