生態(tài)水利技術在河道治理中的應用

曲洪偉

（廣東省德慶縣水土保持委員會辦公室，廣東 肇慶 526600）

當前，隨著城市化的進一步縱深推進，城市生態(tài)環(huán)境隨之受到一定的污染影響。為了實現(xiàn)人水和諧的目標，在城市規(guī)劃建設中一定要將城市河道治理作為重點任務[1]。而生態(tài)水利工程正是與這一治理理念完美契合，通過將生態(tài)水利引入河道治理中，可以有效地改善河流生態(tài)環(huán)境，打造全新的生態(tài)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)社會和諧生態(tài)的構建。

1 生態(tài)水利工程的優(yōu)勢

在以往的河道治理中，由于治理方式較為單一，造成了對河道周邊自然生態(tài)環(huán)境不同程度的影響。而當前將生態(tài)水利工程引入到河道治理中，通過一系列的生態(tài)水利措施方案，讓河道治理更具持久性。其應用優(yōu)勢主要有以下3點：

1）生態(tài)水利下的河道治理，即基于河道的自然地形、水生物等實際情況，科學配置河道周邊植物、水中生物等，使之能夠有機聯(lián)系起來，從而構建起一個良性穩(wěn)定循環(huán)的全新生態(tài)系統(tǒng)。在此基礎之上，河道治理能為河流水生物以及周邊鳥類等生物提供一良好的繁養(yǎng)生息生態(tài)環(huán)境。

2）河道治理工程中通過引入生態(tài)水利技術，可以有效地凈化河道有機污染物。在此基礎之上，河道水流自我凈化的能力能得到一定的增強。有機物作為河道中真菌細菌的食物，在氧化作用下分解成為無機物，由河流中的藻類吸收并在光合作用下，藻類釋放出氧氣，進而為河流中的生物生長提供條件[2]。這一良性循環(huán)下，河道水體的污染問題得以解決，通過水體自身凈化，使得水域清澈，形成一良好的生態(tài)環(huán)境。

3）河道治理中最關鍵的內(nèi)容就在于河道兩側的植被恢復，生態(tài)水利下的河道治理工程，可以起到涵養(yǎng)水源的作用，通過河道土壤細小孔洞滲出的水，使得兩側植被能夠正常生長，讓兩側植被的根系更為發(fā)達。與此同時，在雨水沖刷的天氣下，兩側植被也能起到很好的固土作用，避免較大的水土流失。

2 生態(tài)水利河道治理的原則

2.1 空間異質性原則

應用生態(tài)水利理念治理河道，應認識到空間異質性。為確保整個生態(tài)系統(tǒng)的良好運轉，在河道治理中，應以改善物種生存環(huán)境質量為基礎目標，最大限度地防止污染問題。與此同時，河道的治理應做好周邊環(huán)境維護，利用多種生態(tài)保護措施對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)進行優(yōu)化，促進河道附近生物的多樣化，形成各個空間相對獨立而整體聯(lián)系的穩(wěn)態(tài)。

2.2 適宜性原則

作為城市環(huán)境治理中的一項重點工程，河道治理包含多個環(huán)節(jié)，如植物配置、綠化優(yōu)化等。對此，生態(tài)河道治理應遵循適宜性原則。例如，對于植物的選擇，應以固土能力為基準，以確保植被能夠在保持水土穩(wěn)定方面發(fā)揮較好的效益。同時植被的選擇還應因地制宜，在此方面，可選擇鄉(xiāng)土類植物，如狼尾草、紫花苜蓿等，保證所選的植物根系發(fā)達，具備一定的抗侵蝕能力。植物配置時應結合植物的生長習性以及河道實際的地質條件等進行綜合考慮，如河灘部位對于植物的配置應選擇耐淹能力強的、河道常水位至洪水位處對于植物的配置應選擇護土固坡能力強的。

2.3 反饋調整式設計原則

生態(tài)水利下的河道治理，應遵循反饋調整式設計原則。具體而言，從可持續(xù)發(fā)展目標來看，由于生態(tài)系統(tǒng)的自然演變，其本身很難按照單獨設定的目標發(fā)展，在這一過程中極易受到外界的影響。因此，對于生態(tài)河道治理工程而言，其存在著一定的不穩(wěn)定性，這就要求相關工作人員應注重反饋調整式設計，對河道治理中存在的不合理之處進行及時地調整，以確保生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性，實現(xiàn)預期發(fā)展目標。

3 生態(tài)水利河道治理措施

3.1 優(yōu)選材料及水工建筑物

在當前的河道治理工程中，為實現(xiàn)有效地生態(tài)環(huán)境保護，各類新型材料被廣泛應用于生態(tài)水利河道治理中。其中，雷諾護墊材料即為一種應用價值較高的材料，其為雙絞合或三絞合的六邊形金屬網(wǎng)面[3]。在實際的應用過程中，需要在其網(wǎng)面內(nèi)填充石頭、混凝土塊或其他特定生態(tài)功能產(chǎn)品并進行連接。在鋪設完成后，需在其坡面上進行綠色植被的種植；此外石籠生態(tài)格賓網(wǎng)這一材料，其具有較好的透水性、排水性及防腐蝕性，在實際的應用中較為方便，易于加工且成本不高?？捎糜谛购閴魏蛯Я鲏沃衅鸬揭龑Щ蛘呒s束洪水的作用等；最后一種材料也較為常見，即生態(tài)水土護坡毯。這一材料采用了單絲干拉工藝，由PA6 聚酰胺單絲纖維組成。這一材料具有十分強大的記憶性，將其應用于河道治理中可通過構建三維空間并額外加筋的方式，進一步提高河道兩側土層抗水流沖刷能力。同時，將其與成熟植被進行組合，可有效增強河道結構的穩(wěn)定性。

除此之外，選擇水工建筑物方面，為了確保河道治理工程獲得預期的生態(tài)效益，相關工作人員也應積極作出創(chuàng)新，打破原有的工程建設方式，利用新型的水工建筑物提高整體工程效益。例如，生態(tài)水利下的河道治理，相關工作人員可積極應用橡膠壩這一新型水工建筑物。橡膠壩是在高分子合成材料的發(fā)展下形成一種新型水工建筑物，其受力骨架由高強度合成纖維織物制成，并內(nèi)外涂敷橡膠作保護層，其與傳統(tǒng)的閘門相比，擁有更為簡單的結構且較高的性價比。在實際的河道治理工程中，橡膠壩這一水工建筑物表現(xiàn)出了優(yōu)質的防洪性能、靈活的操作性能。據(jù)此，當前在生態(tài)水利河道治理工程中，可以廣泛地應用各類橡膠壩，以此來提高工程的防洪質量，促進河道生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展。

3.2 修復河道生態(tài)環(huán)境狀態(tài)

在實際的河道治理中，在確保河道有較好的除險加固承載能力后，應基于生態(tài)水利技術將河道改造到最接近自然河道的狀態(tài)：首先應打造多元生態(tài)環(huán)境，使之與自然河流狀態(tài)相契合，如設計河道岸線有寬有窄的不規(guī)則形狀，深潭和淺灘結合構筑，在河流的兩岸處以及河底可以存在淤積、沖刷和侵蝕等現(xiàn)象。通過打造良好的河流生態(tài)系統(tǒng)，為河道生物提供棲息地；其次，結合生態(tài)系統(tǒng)治理河道周邊環(huán)境。對河道生態(tài)系統(tǒng)食物鏈進行進一步拓展，通過構建明渠、暗渠，進一步擴大岸線綠化覆蓋面積，恢復河道兩岸自然狀態(tài)；最后，在河道生態(tài)環(huán)境的恢復中，還應考慮到景觀美的要求，通過生態(tài)水景造景，進一步增強水體環(huán)境的生命力。

以某河道治理工程為例，在具體的治理過程中，要求河道的生態(tài)環(huán)境修復除了要滿足防洪排澇的要求，還應滿足景觀美的要求。在治理時引入水體與周邊景觀綜合利用設計理念，打造了如軟性休閑空間。其中包括了7km 綠色港灣、6km 流光韻水空間等。治理后的河道生態(tài)環(huán)境獨具休閑化、現(xiàn)代化特征。與此同時，通過打造親水平臺、臨水臺階等，進一步提高河流的自凈能力，促進河道治理社會效益的提升。

當前在河道治理工程中，重點內(nèi)容除了河道生態(tài)環(huán)境的修復外，還應進一步考慮河道治理社會效益的提高，可通過打造人工濕地等措施來提高河道污染防治、洪水泄流、美化環(huán)境等功效。其中，可通過應用土地處理技術、生物膜法等技術來進行人工濕地系統(tǒng)的構建，修復河道生態(tài)環(huán)境。

3.3 加強污染防治

一方面在于要做好外源污染防控。為此，在實際的防治過程中，可設置好雨水原位自動膜過濾裝置。這一裝置具有十分復雜的構造，其中包含了折疊式超低壓過濾膜，其可以過濾處理雨水和地表徑流。通過這一環(huán)節(jié)的處理后，污染物再次進行濾除處理然后排放至蓄水池中[4]。需注意的是，應用這一裝置時，如果出現(xiàn)惡劣天氣，應及時做好雨水原位自動膜過濾裝置濾芯清洗。清洗后可有效避免濾芯堵塞問題；此外，在外源污染防控中，還可應用生態(tài)駁岸與生物滯留系統(tǒng)。具體應用中，通過地面連接來處理沒有進入市政雨水管網(wǎng)的雨水。該系統(tǒng)將這些雨水中的雜質進行清除，以此來確保河道周邊植物生長有一良好的空間，為河道河水與土壤交換提供條件。通過落實外源污染防控，以此來提升河道的物質能量轉換效率，提升河流水體的溶解氧含量。在此基礎之上，河道的生態(tài)環(huán)境得以優(yōu)化，也能有效避免外界物質對水體的污染，優(yōu)化河道水體。

另一方面在于要做好內(nèi)源污染治理。城市發(fā)展中，人們的日常生活和工作會產(chǎn)生大量的污水垃圾等，對河道水體造成極大的污染。河道內(nèi)部受到大量垃圾長期堆積的影響，極易形成固化底泥，出現(xiàn)二次的水體污染，影響河道生態(tài)環(huán)境。以往在處理河道內(nèi)部的淤泥時，采用的多為化學藥劑處理法這一清淤方式。這種方式很大程度上會讓水體氮磷等物質含量增加。然后，隨著河道水體產(chǎn)生交換，上層水域逐漸分布氮磷等物質，造成水體富營養(yǎng)化問題。這一問題下河道水體會出現(xiàn)大量的浮萍，河道水質變差?；诖?，引入生態(tài)水利進行河道治理，可利用生物酶降解技術。其中，微生物活性在生物酶的作用下進一步增強，污染物得以進行有效地降解轉化，促使河底淤泥發(fā)生理化性質變化。與此同時，還應配合機械清淤技術的應用，以此來實現(xiàn)河道內(nèi)源污染的有效治理。

3.4 恢復河堤的生態(tài)形狀

首先應先考慮河道中心線的設置。在這一方面，應充分考慮好水流動力、河流形狀等多方面因素。要求河道寬度的設置應符合河道過流能力要求，同時還要對其進行合理規(guī)劃和投資[5]。①在設置河道時，應將其設置在淺水區(qū)域為宜，這種情況下，人們會直觀感受到河面寬窄變化的效果，另外還可以增加岸線的自然景觀；②恢復河提時，對于護岸材料的選擇，應以河道周邊的自然材料為宜。為了保護河道周邊生態(tài)環(huán)境，要求其能夠與河道周邊環(huán)境相結合；③考慮河提護岸表面的處理，應利用多元化形態(tài)。在處理時利用混凝土材質，雖其防沖刷和穩(wěn)定性能較好，但應用于河道治理中對于原生態(tài)系統(tǒng)會造成一定程度的破壞，影響美觀。所以，可將混凝土應用于護岸的關鍵部位的護面，并對其進行適當?shù)靥幚砣缣砩?、琢鑿等?/p>

3.5 恢復河道退化河岸帶

河道治理中的河岸帶管理十分重要。河岸帶這一生物群落系統(tǒng)較為復雜，其中包含著多類野生動植物。在恢復河道河岸帶時，一方面，要做好河岸帶周邊生態(tài)環(huán)境的調查，確保河岸帶的恢復重建，能夠匹配于原有的生物群體習性。通過科學引入培植物種等，優(yōu)化動植物群落配置。在此基礎之上，河岸帶生態(tài)系統(tǒng)得以實現(xiàn)平衡；另一方面，對于河流沖刷帶，也應恢復好其生態(tài)環(huán)境。特別是要關注好陸地和河道交匯處的生態(tài)環(huán)境治理，可以通過種植植被等方式，選擇具有較強固土能力的樹種來避免水土流失的問題，改善河道周圍生態(tài)環(huán)境。

3.6 其他生態(tài)水利措施

1）河道治理中，通過進一步地對河床功能及河道流路進行改造，以實現(xiàn)生態(tài)水利工程：①為使河道水體能夠在不同水位期下彎曲流動，應設置好不同的水路；②將河床內(nèi)適當填入石頭，以此來形成淺灘、深溝等，為河流水下生物創(chuàng)建一棲息地，實現(xiàn)河道水下生物的繁衍生息。需注意的是，這一方式適用于有堅固地基且水流急的河床，河床比降應 ＞ 1 /500。滿足這些條件后，即使在枯水期，河道也不會被淤泥堵塞，洪水期也不會將植石沖走；③對河道進行綜合治理，采取植石和鋼筋混凝土框架混合填筑構建一良好河道生態(tài)環(huán)境。

2）為使河道水中生物有一良好生長環(huán)境，可通過設置巨石等，營造水下紊流滿足生物的生長需求。

3）為提高河道治理的綜合效益，可通過設置水閘于河道適當位置，來確保河道周邊防洪、結合發(fā)電等綜合利用。

4 結 語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的城市化進程也日益加快，對于日益凸顯的生態(tài)環(huán)境問題，生態(tài)水利建設刻不容緩。當前，將生態(tài)水利引入河道治理這一水利工程中為人們提供了新思路、新方向?；谏鷳B(tài)水利的河道治理，以生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展為目標，通過采取一系列有效的治理措施，注重河道周邊生態(tài)環(huán)境的保護和開發(fā)，使得河道治理效果能夠顯著提升，促進我國社會經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。