【摘要】隨著社會生態(tài)文明的發(fā)展,水利工程建設(shè)中的生態(tài)問題也逐漸被人們所關(guān)注。河道治理工程作為水利工程中一個與人們生存環(huán)境息息相關(guān)的組成部分,也逐漸向生態(tài)化治理方向發(fā)展。本文從不同角度分析了生態(tài)水利在河道治理中的應(yīng)用及方法。
【關(guān)鍵詞】生態(tài)水利;河道治理;應(yīng)用
一、水利工程對生態(tài)環(huán)境的影響
1 水利工程建設(shè)對河流生態(tài)環(huán)境的影響
水利工程都是在天然河道上修建的,而這樣使得河流長期演化成的生態(tài)環(huán)境受到直接的破壞,導(dǎo)致河流局部形態(tài)的均一化和非連續(xù)化,最終使河流生態(tài)環(huán)境的多樣性被改變。使得天然河道的水質(zhì)水溫有所改變,特別是對水庫的建設(shè)。水庫由于其本身的一些特性加上外界太陽的輻射使得其具有特殊的水溫結(jié)構(gòu)。并且由于在太陽輻射下增大了水面熱量輻射值,從而使得蓄水后的壩前水溫要高于天然河道水溫,嚴(yán)重影響了魚類的繁殖;影響河流的水質(zhì)。河流水速由于水利工程的建設(shè)而減小,因此,使得水、氣界面交換的速率和污染物的迂移擴散能力受到了降低,致使水質(zhì)自凈能力下降,同時,也會導(dǎo)致水質(zhì)重金屬污染嚴(yán)重。
2 水利工程建設(shè)對陸生生態(tài)環(huán)境的影響
水利工程建設(shè)對陸生生態(tài)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在對大量植被的破壞。水利工程建設(shè)必然會使得施工占地而破壞大量的植被,影響了陸生動物的棲息地,并且施工過程中所產(chǎn)生的廢水和污水將會直接排放到附近的河道中,使得河道的物理化性質(zhì)得到了改變,河道岸邊的爬行動物的生存環(huán)境進一步被惡化。水利工程施工過程中產(chǎn)生的各種污染導(dǎo)致大量動物的被迫遷移,使得該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)失去平衡。
二、生態(tài)水利工程的設(shè)計原則
由于水利工程的建設(shè),造成自然河流的渠道化及河流非連續(xù)化,使河流生境在不同程度上單一化,引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性,但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進魚類、鳥類和其他生物物種,生態(tài)水利工程的重點應(yīng)該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性,使其符合自然河流的地貌學(xué)原理,為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進行,而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內(nèi)進行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低,而且成功率也低。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā),掌握生態(tài)系統(tǒng)各個要素間的交互作用,提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法,而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問題,也不僅僅是修復(fù)單一動物或修復(fù)河岸植被。
三、使用生態(tài)水利在河道治理的方案
生態(tài)河堤也稱“多種生物共生、繁殖的治理法”是指恢復(fù)后的自然河岸或具有自然河岸“可滲透性”的人工護岸。它擁有滲透性的自然河床與河岸基底,豐富的河流地貌,可以充分保證河岸與河流水體之間的水分交換和調(diào)節(jié)功能,同時具有一定的抗洪強度,生態(tài)河堤除了具有護堤抗洪等基本功能之外,對河流水文過程、生物過程還有如下促進作用。
(1)適合生物生存和繁衍。
(2)增強水體自凈作用。
(3)調(diào)節(jié)水量、滯洪補枯
1 生態(tài)河堤的類型
生態(tài)河堤的類型很多,歸納起來主要有以下三種
(1)自然原型護岸模式,主要采用值物保護河堤,以保持自然河岸特性,如種植柳樹、木楊,白楊以及芒葦、顴蒲等具有喜水特性的植物,由他們發(fā)達的根系來固堤,加之柳枝柔韌,順應(yīng)水流,增加抗洪,保護河堤的能力。
(2)自然型護岸模式 不但采用種植補、且采用石材、木材等天然材料護底,如在坡腳設(shè)置各種植包、石籠、木械(沒有魚巢)等護岸,斜坡種植植被,實行喬灌結(jié)合,固堤護岸。
(3)工程自然型護岸模式,在自然型護岸的基礎(chǔ)上,再用混凝土,鋼筋混凝土等材料,確保大的抗洪能力,如將鋼筋混凝土柱或耐木圓木制成梯形箱狀框架,并向其中投入大量石塊,誠插入硅管,形成根深的魚巢,再在框架外埋入大柳枝,水聲枝等,令水側(cè)種植護葦、莒等水生植物,使其在縫中生長繁茂蔥綠的草木。
2 河道治理方案
一般河閘以下河道漸進入平緩地域,采用的是以堤防為主的規(guī)劃方案。大多數(shù)斷面的設(shè)計水位要高出地面lm以上,平均高0.53~1.30m,最高達到3.44m,宜修筑堤防,主要是要解決岸灘的穩(wěn)定問題。
3 目前治理水污染的主要技術(shù)方法
配水、調(diào)水對某一城市、區(qū)域是一個較為理想的方法,見效快,成本底,但是配水、調(diào)水不是真正解決污染水體的方法,只是將污染水體從某一區(qū)域轉(zhuǎn)移到另一區(qū)域,是上游向下游的轉(zhuǎn)移。如果大家都采用此方法,可以說是污染水體的循環(huán),是一種“惡性循環(huán)”,無法從根本上解決問題。
四、生態(tài)水利在河道治理中的應(yīng)用
1 構(gòu)建水生植被
種植沉水植物菹草、黑藻、伊樂藻、金魚藻、苦草等和浮葉植物睡蓮,以吸收和轉(zhuǎn)化水和底泥中的氮、磷、鉀等營養(yǎng)物,降低水體N、P、K及必需微量元素的含量與周轉(zhuǎn)速率,抑制浮游植物生長,為多種多樣的水生生物提供良好的生存環(huán)境,提高水體生物多樣性,提高水體自凈能力,為水體供氧。
2 構(gòu)建水生動物種群
適當(dāng)提高鰱、螺、鯽的種群數(shù)量,以消費浮游生物(特別是浮游植物)、有機碎屑、腐碎、巨大的微生物生物量,以及搖蚊和水蚯蚓等底棲動物,維護生態(tài)平衡,凈化水體。
3 種植水生花卉
作為城市河道,從景觀的角度出發(fā),在主要景點、橋的兩側(cè),可以栽種花草,美化水面。
4 機械除藻
為消除積聚于水面的水華藍藻對環(huán)境的污染,設(shè)置便移式浮性藻類水華清除裝置。其主要原理是借助風(fēng)力或造流水流使浮性藻華積聚于設(shè)置在河床橫斷面上的“V”形攔藻浮欄內(nèi),然后用安裝在“V”形浮欄尖端處的吸藻器,將積聚的藻華泵吸至過濾斜篩的“富藻水”分配槽內(nèi),并過濾去除藻華。
五、結(jié)束語
采用傳統(tǒng)的方式來對水資源進行開發(fā)利用,不僅會加重環(huán)境的負擔(dān)而且還會使水資源問題更加嚴(yán)重,最終使得我國經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展受到影響。河道的生態(tài)水利是一個可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)工程,要通過設(shè)計、施工、養(yǎng)護等一系列措施模擬一個生物生長的適宜環(huán)境,為各類水庫、陸生和兩棲類動物、植物以及微生物提供棲息、繁衍和避難的場所,并且,除采取工程和植被措施外,還必須有選擇的放養(yǎng)水生動物及微生物,恢復(fù)生物的多樣性,重建生物系統(tǒng)的生態(tài)鏈。
參考文獻:
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