生態(tài)環(huán)境友好型河道整治工程對(duì)策探析

于坤爍

（鞍山市岫巖滿族自治縣水利局，遼寧鞍山114300）

生態(tài)環(huán)境友好型河道整治工程對(duì)策探析

于坤爍

（鞍山市岫巖滿族自治縣水利局，遼寧鞍山114300）

傳統(tǒng)河道整治工程普遍忽視河道生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的保護(hù)，造成河道生物群落與河流生境的退化。因此，有必要探析傳統(tǒng)河道整治工程對(duì)河道生境與生態(tài)系統(tǒng)的不利影響，提出生態(tài)環(huán)境友好型河道整治工程實(shí)施的理念與對(duì)策。實(shí)施生態(tài)環(huán)境友好型河道整治工程應(yīng)充分保護(hù)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)適度的河道治理。研究可為河道整治工程方案的制定與實(shí)施提供決策依據(jù)。

河道整治工程；河道生境；生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)；問(wèn)題及對(duì)策

引言

隨著我國(guó)水利事業(yè)的日益發(fā)展，航道疏浚工程、河道整治工程得以快速推進(jìn)。因此，充分認(rèn)知河道整治工程實(shí)施對(duì)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的影響，樹(shù)立生態(tài)環(huán)境友好型河道整治工程理念，探究生態(tài)環(huán)境友好型工程材料的應(yīng)用特征，對(duì)構(gòu)建人水和諧的新型河道整治模式具有重要意義［1］。因此，有必要揭示現(xiàn)階段河道整治工程對(duì)周邊河流生態(tài)環(huán)境的不利影響，探索生態(tài)環(huán)境友好型河道整治工程建設(shè)實(shí)施的方法與理念。

1 河道生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)涵

1.1河道生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)基本要素

河道生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)主要包括兩個(gè)基本要素∶①支撐河流生物生存的非生物系統(tǒng)，即生境系統(tǒng)；②由生產(chǎn)者、消費(fèi)者以及分解者組成的生物系統(tǒng)。健康的河道生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)應(yīng)涵蓋生境多樣性、河道形態(tài)多樣性以及生物多樣性等特征。河道整治工程在對(duì)泥沙、水流起到控導(dǎo)作用的同時(shí)，將會(huì)影響河床的演變態(tài)勢(shì)，干擾河道生態(tài)環(huán)境多樣性，阻礙河道內(nèi)能量及物質(zhì)的交換，從而對(duì)河道生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)造成不利影響。

1.2河床對(duì)河道生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的影響

河道生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)與陸地存在眾多聯(lián)系，屬于典型的動(dòng)水生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。陸域與水域間不斷發(fā)生能量及物質(zhì)的交換，而河床作為兩種生境的邊界棲息著魚(yú)類、兩棲類、鳥(niǎo)類以及水生植被等種群。因此，河床環(huán)境較單一的生態(tài)系統(tǒng)更適于生物生存［2］。此外，河床的漫灘效應(yīng)對(duì)水體及灘地間的物質(zhì)交換意義重大。在汛期洪水來(lái)臨時(shí)，主河槽內(nèi)水位上升將攜帶大量的有機(jī)質(zhì)及微生物進(jìn)入河漫灘，從而為灘地的魚(yú)類、兩棲類以及水鳥(niǎo)提供充足的食物，而部分植被種子的傳播同樣依賴于河床漫灘洪水的漲落。

1.3河道形態(tài)對(duì)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的影響

1.3.1 斷面形態(tài)對(duì)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的影響

河道的天然彎曲性體現(xiàn)在深槽與淺灘的交替分布，深槽可維護(hù)河道、消耗水能并保護(hù)河床，淺灘的沖淤洪水則是調(diào)整河道縱比降的重要節(jié)點(diǎn)。河道深槽作為存儲(chǔ)及分解有機(jī)質(zhì)的重要區(qū)域，在為魚(yú)類提供生存空間的同時(shí)，因其在水深方向上光照、溫度等條件的差異性，促進(jìn)了河道生物群落的多樣化發(fā)展［3］；而淺灘由于含氧量較高、水體光照充分，更適宜于生物的生存。

1.3.2 縱向形態(tài)對(duì)河道生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的影響

沖積型河道通常具有一定的蜿蜒曲折性，蜿蜒的河道可為非生命物質(zhì)的轉(zhuǎn)換以及水生生物的生存提供必備條件。蜿蜒的河道內(nèi)常產(chǎn)生跌水、漩渦、環(huán)流、急流等復(fù)雜流態(tài)，從而促使水體上下層之間物質(zhì)的垂向交換［4］。同時(shí)，落入河道水體中的有機(jī)質(zhì)通過(guò)分解，被水體浮游生物利用，從而為整個(gè)河道生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的物質(zhì)流動(dòng)供應(yīng)養(yǎng)分。

2 傳統(tǒng)河道整治工程存在的問(wèn)題

2.1護(hù)岸工程實(shí)施問(wèn)題

為保護(hù)沿河灘地以及維持河床邊界的穩(wěn)定性，可使用抗沖刷材料固化河道岸坡。然而，護(hù)岸工程的實(shí)施在改變河道岸坡物理性質(zhì)的同時(shí)，阻斷了河床土體與河道水體之間的聯(lián)系，從而破壞了河道生境條件。護(hù)岸工程通過(guò)硬化河床，降低了河床的多孔性與過(guò)水性，阻礙了河道水體對(duì)周邊沼澤、濕地的補(bǔ)水作用。同時(shí)，河岸以及河床的硬化改變了微生物生存交換的環(huán)境，破壞了魚(yú)類的產(chǎn)卵地與食物來(lái)源［5］。此外，為保護(hù)河漫灘所修筑的生產(chǎn)堤將會(huì)阻礙河道的自然漫灘，從而削弱河道生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的能量物質(zhì)交換作用。

2.2河道形態(tài)整治工程實(shí)施問(wèn)題

針對(duì)河道形態(tài)的傳統(tǒng)整治工程主要包括如下形式∶①通過(guò)渠化、固化河道，從而改變河道自然的“蜿蜒—取直—蜿蜒”的演變態(tài)勢(shì)；②通過(guò)控導(dǎo)整治河道水流，從而影響上下游的河勢(shì)演變；③河道整治工程通過(guò)將河槽斷面的簡(jiǎn)單幾何化處理，約束了河道斷面的自然沖淤調(diào)整。此外，護(hù)灘、護(hù)岸工程通常采用混凝土塊以及塊石等抗侵蝕耐磨材料鋪設(shè)河床，從而阻礙了河道天然的趨彎取直演變態(tài)勢(shì)［6］。部分河道裁彎取直工程的實(shí)施，改變了河道的坡降與縱向形態(tài)，導(dǎo)致河道流態(tài)單一化，削弱了空氣與水體的交換，從而在限制河道蜿蜒曲折性的同時(shí)，破壞了河道生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。

3 生態(tài)環(huán)境友好型河道整治工程實(shí)施對(duì)策

3.1合理的工程規(guī)劃及適度的河道整治

過(guò)度的河道整治尤其是完全硬化、渠化等措施，由生態(tài)保護(hù)的角度來(lái)看并不可取。鑒于此，河道整治工程應(yīng)充分考量河流的基本特性，從而將整治工程對(duì)河道自然演變過(guò)程的干擾控制在適度范圍內(nèi)。因此，在實(shí)施河道整治工程時(shí)，應(yīng)在充分考慮人類需求以及河床演變規(guī)律的前提下，滿足生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基本需求。

在實(shí)施河道整治工程規(guī)劃工作時(shí)，應(yīng)給予河道演變適宜的自由度，以適應(yīng)河道的自然發(fā)展需求。同時(shí)，整治工程的整體布局要充分考慮到河流的演變規(guī)律與自然形態(tài)，順應(yīng)河道走勢(shì)布置工程，并注重對(duì)河道整治的宏觀控制。針對(duì)河段局部的整治過(guò)程，應(yīng)避免對(duì)河道斷面以及河流縱向走勢(shì)的過(guò)大改變，宜通過(guò)點(diǎn)、線、面的合理調(diào)整，構(gòu)建合理的河道局部邊界，從而將河道整治工程的干預(yù)度最小化［7］。值得注意的是，應(yīng)在河道生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)域選擇合理的工程實(shí)施規(guī)模、位置以及工程材料，從而最大限度地保護(hù)河道生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。

3.2推行生態(tài)環(huán)境友好型河道整治理念

可通過(guò)深化河道整治工程中的生態(tài)環(huán)境和諧理念，從而兼顧生態(tài)環(huán)境保護(hù)與河道治理工作。以我國(guó)北方某濱城河流為例，該城市河道原先單純實(shí)施以防洪、控導(dǎo)性工程為主的河道整治工程，導(dǎo)致河槽萎縮、河灘沙荒化，區(qū)域水生態(tài)環(huán)境惡劣。資料顯示，該城市河道生態(tài)系統(tǒng)已發(fā)生嚴(yán)重退化，生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)恢復(fù)力較差。為扭轉(zhuǎn)這一局面，近年來(lái)，該河段相繼實(shí)施了生態(tài)環(huán)境治理與防洪整治工程，修筑了高標(biāo)準(zhǔn)防洪大堤，并依據(jù)洪水治導(dǎo)線實(shí)施了堤防的整治與布設(shè)。同時(shí)，該工程在一般河堤岸坡段修筑了透水性生態(tài)護(hù)坡，險(xiǎn)工段則采取塊石護(hù)坡、丁壩以及鉛絲石籠等護(hù)坡形式。此外，為治理河灘沙荒土地，在主河槽部位修筑綠道并修建了大型的濕地保護(hù)區(qū)，從而在美化濱河生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了河道綜合整治的目的。

3.3推廣生態(tài)環(huán)境友好型工程材料

在河道整治工程施工過(guò)程中，傳統(tǒng)使用的漿砌石塊、混凝土等硬質(zhì)材料將會(huì)阻礙河道水體與河床的物質(zhì)交換，降低河道的自凈能力，從而破壞河道的生態(tài)平衡。此外，工程所使用的半剛性或剛性整治工程結(jié)構(gòu)常因其整體性不足或地基的不均勻沉降而發(fā)生失事［8］。因此，可通過(guò)推廣使用生態(tài)友好型河道整治工程材料，從而有效保護(hù)與恢復(fù)河道周邊的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。

目前，常采用加筋麥克墊、植物護(hù)墊以及格賓網(wǎng)等新型河道整治工程材料，該類材料具有如下優(yōu)勢(shì)∶①生態(tài)環(huán)境友好型工程材料具備柔韌的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可適應(yīng)地基的不均勻沉降，適用于抗地震與抗凍脹地區(qū)的河道整治工程。同時(shí)，采取多纏繞、雙絞相結(jié)合的網(wǎng)狀鋼絲結(jié)構(gòu)具有較高強(qiáng)度，各單元之間絞合為統(tǒng)一整體，從而在發(fā)生局部鋼絲斷裂時(shí)，可有效保持材料結(jié)構(gòu)的整體性與穩(wěn)定性；②生態(tài)環(huán)境友好型工程材料具有多孔結(jié)構(gòu)且透水性良好，有助于周邊環(huán)境同河道間物質(zhì)的交換并促進(jìn)樹(shù)木及親水性灌木的生長(zhǎng)，從而在恢復(fù)河床植被與動(dòng)物群落的同時(shí)有效改善河流生態(tài)環(huán)境；③生態(tài)環(huán)境友好型工程材料結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立，材料具備的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)便于機(jī)械化及水下施工。同時(shí)，除去鋼材之外，多數(shù)材料成本低廉且易于就地取材，從而降低河道整治工程項(xiàng)目實(shí)施的成本。

4 結(jié)語(yǔ)

良好的河道生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)需要健康河道生境以及多樣性生物種群的支撐，傳統(tǒng)的河道整治方案與工程材料忽視對(duì)河道生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的維護(hù)，從而造成生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)發(fā)生退化。因此，有必要在充分探析河道生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)與河道演變特征的基礎(chǔ)上，提出生態(tài)環(huán)境友好型河道整治工程實(shí)施的對(duì)策，在給予河道適宜演變自由度的前提下，充分采用生態(tài)環(huán)境友好型工程材料，從而適度開(kāi)展河道整治工程。

［1］梁海濤，陳國(guó)軒，黃兆瑋，朱婷.珠江三角洲河道整治與修復(fù)方法初探［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2013（01）∶1-3＋14.

［2］張先起，李亞敏，李恩寬，樊文玲.基于生態(tài)的城鎮(zhèn)河道整治與環(huán)境修復(fù)方案研究［J］.人民黃河，2013（02）∶36-38＋77.

［3］邢喜梅.烏斯?jié)M河道整治工程施工設(shè)計(jì)［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2013（09）∶71-73.

［4］李永強(qiáng)，張波，劉欣.黃河下游河道整治工程布局直河段河長(zhǎng)探討［J］.人民黃河，2014（08）∶28-30.

［5］隋巖，車欣，劉楊.加強(qiáng)寬甸河道整治的對(duì)策和建議［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2014（07）∶74-75＋73.

［6］郭紅民，夏修寶，曹光春，蔡黎明.改善石牌急彎段通航水流條件的河道整治研究［J］.水電能源科學(xué)，2015（03）∶86-88＋95.

［7］李曉花.烏斯?jié)M河道整治工程環(huán)境保護(hù)探析［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2012（01）∶33-35.

［8］賁鵬，虞邦義，楊興菊.淮河干流正陽(yáng)關(guān)至峽山口段河道整治研究［J］.水利水電技術(shù)，2013（09）∶134-136＋140.

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：1672-2469（2016）05-0014-03

D0I∶10.3969/j.i s s n.1672-2469.2016.05.007

2015-10-24

于坤爍（1984年—），女，工程師。