生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念在河道治理中的應(yīng)用

王世立

濮陽市水利勘測設(shè)計(jì)院 河南濮陽 457000

生態(tài)水利工程理念要求在河道治理過程中，應(yīng)當(dāng)擁有規(guī)劃科學(xué)合理性，遵循生態(tài)水利工程理念。為了對河道質(zhì)量有效改善，實(shí)現(xiàn)河道生態(tài)效益的有效提升，需要結(jié)合生態(tài)水利工程理念及安全原則。為了確保河道的排污、通航、排澇正常，大力改善生態(tài)環(huán)境就需要科學(xué)合理設(shè)計(jì)河道，從而創(chuàng)造良好的河道生態(tài)環(huán)境，與周圍居民生活、環(huán)境需求相結(jié)合，來有效提升水利工程效益。

1 生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到各大城市的河道治理工程當(dāng)中。生態(tài)水利是基于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研發(fā)的綠色環(huán)保治理理念，有效地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)水利的缺點(diǎn)，在治理城市河道時(shí)應(yīng)用傳統(tǒng)水利理念會(huì)嚴(yán)重影響生態(tài)平衡，傳統(tǒng)水利雖然利用控制水流有效地實(shí)現(xiàn)了城市用水用電等需求，但是不能平衡生態(tài)發(fā)展與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而生態(tài)水利設(shè)計(jì)則深入貫穿了先進(jìn)的環(huán)保理念，實(shí)現(xiàn)了城市河道綠色治理。生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念主要致力于河流治理，既保證了城市的用水用電，又平衡了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)發(fā)展[1]。此外，生態(tài)水利應(yīng)用于城市河道治理中還降低了重大災(zāi)害的發(fā)生頻率，將水災(zāi)轉(zhuǎn)化為水資源的合理利用，緩解淡水資源缺乏的難題。

2 河道生態(tài)治理技術(shù)

2.1 生態(tài)清淤

生態(tài)排沙技術(shù)是一種工程、環(huán)境、生態(tài)相結(jié)合的修復(fù)技術(shù)。控制湖泊富營養(yǎng)化和河流污染已逐漸成為一種生態(tài)工程措施。清淤工程的主要機(jī)理是通過機(jī)械清除污染的泥沙，有效降低河水中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的濃度，增加河道容量。疏浚一般分為干湖疏浚和水上疏浚。干湖疏浚是將水排干，然后使用推土機(jī)、刮泥機(jī)等排水疏浚設(shè)備；水上疏浚是用挖泥船直接清除水中的淤泥，應(yīng)采取相應(yīng)措施避免二次污染。底泥清淤效果好、見效快，但存在治理費(fèi)用昂貴，疏浚精度和準(zhǔn)確度要求高，淤泥無公害處理等問題。為避免傳統(tǒng)清淤過程中產(chǎn)生的系列問題，在河道清淤中采用生態(tài)清淤及淤泥快速處理一體化技術(shù)、新型環(huán)保生態(tài)清淤技術(shù)、淤泥脫水固結(jié)一體化技術(shù)等可實(shí)現(xiàn)減少二次污染、降低成本、提高效率、提高自動(dòng)化水平的流水作業(yè)生產(chǎn)線。

2.2 生物群落恢復(fù)控制

生態(tài)修復(fù)中水生植物恢復(fù)發(fā)揮著巨大作用，沉水植被的恢復(fù)是生態(tài)健康恢復(fù)的重要基礎(chǔ)。根據(jù)區(qū)域氣候特點(diǎn)和地理位置，從以下幾個(gè)方面實(shí)施生態(tài)修復(fù)技術(shù)：

（1）選擇抗沖能力強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)的林草、喬木、灌木，迅速覆蓋待修復(fù)的覆蓋層和河岸。

（2）結(jié)合設(shè)置岸坡消落帶，并注意在漲落帶內(nèi)選擇適宜的植物。

（3）結(jié)合河流特點(diǎn)，根據(jù)建設(shè)目標(biāo)，調(diào)整整體結(jié)構(gòu)，調(diào)整濕地，修復(fù)沿江深塘、灘涂。

（4）在不同河段種植或養(yǎng)殖水生植物、動(dòng)物和微生物，達(dá)到凈化水體、吸收水體營養(yǎng)液的目的。

（5）為防止污水流入河道，達(dá)到分流雨污的目的，對沿江排污口進(jìn)行分流截流。植物群落親和能力強(qiáng)既不會(huì)對其他種類的生長產(chǎn)生明顯的影響，而不會(huì)抑制原有植物群落生長，以形成相互制約、互相促進(jìn)的物種競爭機(jī)制為基本要求，并且引進(jìn)的植物還要具有良好的景觀效果和水質(zhì)凈化功能，為避免外來物種入侵應(yīng)謹(jǐn)慎引進(jìn)外來物種[2]。

2.3 構(gòu)建河底濕地

河底濕地生態(tài)系統(tǒng)是濕地植物、棲息于濕地的動(dòng)物、微生物及其環(huán)境組成的統(tǒng)一整體，是多種生物重要的棲息地，注重水生植物與水生動(dòng)物的搭配，具有調(diào)節(jié)徑流、調(diào)蓄洪水，控制沉積、改善水質(zhì)，調(diào)節(jié)局部氣候等生態(tài)功能。廣義上的濕地只覆蓋了地球表面的6%，但卻為地球上20%的已知物種提供了生存環(huán)境。它具有不可替代的生態(tài)功能，享有“地球之腎”的美譽(yù)。河道濕地建設(shè)要遵循區(qū)域性、生態(tài)性、風(fēng)險(xiǎn)最小、效益最大的原則。現(xiàn)有濕地基礎(chǔ)設(shè)施需要生態(tài)修復(fù)，恢復(fù)濕地的正常功能和結(jié)構(gòu)，發(fā)揮濕地原有的生態(tài)功能。利用專業(yè)技術(shù)對退化甚至消失的濕地進(jìn)行恢復(fù)或重建，實(shí)施一系列工程。

3 生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念在河道治理中的應(yīng)用策略

3.1 斷面的妥善處理

運(yùn)用傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)河道時(shí)，有關(guān)設(shè)計(jì)人員也應(yīng)當(dāng)將保護(hù)河道不受破壞為原則，在此基礎(chǔ)之上構(gòu)建護(hù)岸邊坡，設(shè)計(jì)斷面時(shí)運(yùn)用單極梯、矩形斷面。但是在運(yùn)用該類梯形河道結(jié)構(gòu)情況下，需要做到豐水期儲(chǔ)存河水，對枯水期問題妥善解決。因此結(jié)合該河道情況采用復(fù)試斷面設(shè)計(jì)，在斷面設(shè)計(jì)過程中，對于常規(guī)水位下運(yùn)用梯形斷面，在枯水期能夠由河道流水，而一旦洪水則會(huì)漫過二級護(hù)岸。這樣科學(xué)化的設(shè)計(jì)方式擁有科學(xué)合理性，并且可以滿足不同時(shí)期的需求?；谏鷳B(tài)水利工程河道設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，能夠?qū)Σ町惢凰璩浞譂M足的同時(shí)，提升河道的整體適應(yīng)性，并且保護(hù)生物多樣性[3]。

3.2 自然形態(tài)保護(hù)

通過充分保護(hù)自然形態(tài)，可以降低改造期間對于周圍環(huán)境的破壞，提高河道景觀的獨(dú)特性。在生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念下進(jìn)行河道景觀設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分體現(xiàn)尊重自然變化的改造觀念，盡量減少一些改造手段的使用，減少人為改造的痕跡。例如在進(jìn)行河道景觀改造時(shí)，對沿河的地勢變化情況、河流水位變化情況、水流量大小等內(nèi)容進(jìn)行充分的調(diào)研，根據(jù)調(diào)研得到的資料信息，進(jìn)行自然景觀節(jié)點(diǎn)的使用。根據(jù)地勢變化情況進(jìn)行一些灌木、草本植物、喬木的種植，利用各色灌木營造出波浪的形狀，增加內(nèi)容的自然特色，使其具備更加深遠(yuǎn)的自然特色。另外，該區(qū)域的河流水面比較寬闊，因此在設(shè)計(jì)中還增加了水面浮橋，并且部分路段使用仿木材料進(jìn)行施工，提高了空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容的合理性，提升了設(shè)計(jì)內(nèi)容的吸引力。

3.3 生態(tài)河堤建設(shè)

河堤建設(shè)是城市河道治理工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為滲透生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念首先就要將河堤建設(shè)作為重要工作內(nèi)容，目前我國主要采用人工護(hù)岸來推進(jìn)生態(tài)河堤建設(shè)。生態(tài)水利設(shè)計(jì)工作人員首先要根據(jù)河道的實(shí)際情況進(jìn)行布局規(guī)劃，運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備做好河道相關(guān)數(shù)據(jù)的測繪測量工作，精準(zhǔn)找出河道中心線并布置位置。其次，分析各個(gè)河段彎曲處的沖擊力并作為優(yōu)化河道形狀的重要依據(jù)，合理控制河道的寬度，保證各個(gè)河段的過流能力。最后，施工人員要擴(kuò)大河流淺水區(qū)域的面積，改善河道的生態(tài)環(huán)境，為河道以及周邊動(dòng)植物提供充足的棲息場所，從動(dòng)植物鏈角度出發(fā)，滲透生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念。加強(qiáng)生態(tài)河堤建設(shè)一方面有利于改善河道的小氣候環(huán)境，調(diào)節(jié)城市空氣環(huán)境，優(yōu)化水分條件，另一方面也符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略理念，促進(jìn)城市化的綠色發(fā)展，緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾，盡可能恢復(fù)城市河道的原有景觀，還起到了良好的防洪抗洪作用[4]。

3.4 強(qiáng)化河道凈化能力

通過強(qiáng)化河道凈化能力，可以提升生態(tài)系統(tǒng)等級，提升區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。以往的河道開發(fā)多數(shù)都只是為了滿足單一需求，導(dǎo)致河道周圍的樹木被砍伐，造成嚴(yán)重的水土流失。過多地使用混凝土也阻斷了地下水與河水之間的互補(bǔ)凈化，降低了河道自身的凈化能力，陷入水污染的惡性循環(huán)當(dāng)中。在對此問題進(jìn)行解決時(shí)，首要的任務(wù)便是打破河道渠化問題，同時(shí)對區(qū)域生態(tài)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。例如，使用生態(tài)磚進(jìn)行了生態(tài)護(hù)岸的建設(shè)，同時(shí)在邊坡上種植草本植物，起到初步過濾污水和保護(hù)水土的作用。同時(shí)在河道內(nèi)種植一些抗污性較強(qiáng)的水生植物，使河道的凈化能力可以得到不斷提升。

4 結(jié)語

河道治理工程是當(dāng)前我國城市環(huán)境生態(tài)建設(shè)的重要載體之一，也是提升城市品味、區(qū)域土地價(jià)值的重要措施之一。河道項(xiàng)目治理一方面有益于強(qiáng)化我國水環(huán)境的自我修復(fù)能力，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展進(jìn)程；另一方面能減少洪澇干旱等自然災(zāi)害帶來的經(jīng)濟(jì)損失。水利工程建設(shè)過程中，一定要加大河道治理項(xiàng)目的質(zhì)控力度，嚴(yán)格依照有關(guān)規(guī)程落實(shí)后期管護(hù)工作，在多種措施的支撐下，順利達(dá)到河道治理的預(yù)期目標(biāo)，進(jìn)一步優(yōu)化水利工程建設(shè)質(zhì)量，促進(jìn)自身效能充分發(fā)揮。