基于生態(tài)的城鎮(zhèn)河道整治與環(huán)境修復(fù)方案研究

仲朝暉

(葫蘆島市水土保持辦公室，遼寧 葫蘆島 125000)

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化建設(shè)速度的加快，城鎮(zhèn)的河道徑流過水面積日益減少，水資源分布不均勻及水質(zhì)污染問題愈發(fā)嚴(yán)重。城鎮(zhèn)河道的整治一般采用順直河道沿線、人工渠化和護(hù)岸硬化等方法，河道結(jié)構(gòu)形式單一且主要強(qiáng)調(diào)的是洪水排泄、航運(yùn)通行以及農(nóng)業(yè)灌溉等基本功能要求，治理思路較為傳統(tǒng)，往往忽略了河道原本的生態(tài)性功能。隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境和生活宜居性的追求，人水和諧理念認(rèn)識(shí)的不斷加深，傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)河道治理理念和方法已無法滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們對(duì)水體生態(tài)環(huán)境的需求[1]。城鎮(zhèn)河道治理應(yīng)當(dāng)在滿足基本功能性要求的基礎(chǔ)上，遵循河道生態(tài)演變發(fā)展規(guī)律，重點(diǎn)修復(fù)河道天然生態(tài)功能、整治河流環(huán)境，保持河道生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的良性循環(huán)，協(xié)調(diào)城鎮(zhèn)發(fā)展與環(huán)境發(fā)展相互統(tǒng)一[2]。

1 城鎮(zhèn)河道存在的問題

1.1 行洪能力下降

隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展的規(guī)模不斷擴(kuò)大，因城鎮(zhèn)居住面積有限而導(dǎo)致大凌河兩邊岸坡面積不斷被侵占，河流斷面空間逐漸萎縮，河道過水面積減少，河流底部泥土淤積情況嚴(yán)重[3]。城鎮(zhèn)人口的增加以及城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)等改變了城鎮(zhèn)水文環(huán)境，主要表現(xiàn)為道路下墊面硬化以及城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)壓力過大，地表降雨徑流量增大導(dǎo)致積水洪澇災(zāi)害頻發(fā)和降雨徑流量超過河道防洪標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 水土污染

城鎮(zhèn)河道是降雨和城鎮(zhèn)地表水的匯集區(qū)，而人類生活垃圾的隨意堆放將會(huì)隨著地表徑流水或降雨匯入河道，對(duì)水體造成污染。并且由于對(duì)人類生活污水隨意排放、工業(yè)廢水處理不達(dá)標(biāo)甚至未經(jīng)處理就排放進(jìn)入河道，該類污染是引起水環(huán)境破壞的關(guān)鍵因素[4]。垃圾污染、生活污水、工業(yè)廢水等各種污染物匯入河道將導(dǎo)致河道流動(dòng)能力變差，徑流運(yùn)輸和擴(kuò)散功能減弱，對(duì)水環(huán)境系統(tǒng)自清潔凈化能力產(chǎn)生不利影響，水體自凈化能力降低。

1.3 生態(tài)環(huán)境退化

河道徑流面面積減少引起河流行洪排泄能力較差，河道底部污染物逐漸積累導(dǎo)致水質(zhì)變差，且水體受污染物影響其氧溶解量顯著減少，水體中生物數(shù)量和生物類型將因含氧量不足而逐漸減少。在城鎮(zhèn)化建設(shè)過程中，人類活動(dòng)破壞了河道原有的自然生態(tài)系統(tǒng)，致使?jié)竦叵В拥烙不柚沽怂w與土壤之間的物質(zhì)交換和聯(lián)系，河岸和濱河動(dòng)植物棲息環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，生物群減少或轉(zhuǎn)移，最終導(dǎo)致河道整體生態(tài)環(huán)境惡化，生態(tài)環(huán)境服務(wù)功能喪失[5]。

2 城鎮(zhèn)河道整治與環(huán)境修復(fù)

2.1 概念簡介

生態(tài)水利建設(shè)是以生態(tài)學(xué)和生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)進(jìn)行的遵循生態(tài)平衡的水利工程建設(shè)，目的是建設(shè)良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)水利體系，以此實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處的可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)河道理念是以城鎮(zhèn)建設(shè)中人類活動(dòng)基本需求為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)生態(tài)環(huán)境新型良性改造[6]。所以河道生態(tài)恢復(fù)是河道治理與修復(fù)工作的中心思想和主要工作，可通過減少污染物的排放量，降低人類活動(dòng)對(duì)河道的侵占，提高河道徑流面積，提高河道自凈化能力，實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)河道生態(tài)環(huán)境的修復(fù)與改善。

2.2 基本原則

城鎮(zhèn)生態(tài)河道治理與修復(fù)工程首先應(yīng)以河道功能修復(fù)為基本原則，在保證河道防洪防澇、排水減災(zāi)、通航運(yùn)行以及生態(tài)環(huán)保的基礎(chǔ)上，提高生物物種多樣性。河流水陸空間具有一定的關(guān)聯(lián)性，在河道治理工程過程中首先提高河岸及河流中生物棲息地的完整性，以實(shí)現(xiàn)完整的生物系統(tǒng)。因此，減少人為設(shè)施建設(shè)并擴(kuò)大河道流域面積和河岸邊坡空間等舉措是維護(hù)河道及河岸生物群落生存空間的重點(diǎn)。結(jié)合本地綠色植物的適應(yīng)性，并增加河岸植被的多樣性增大植被覆蓋率，創(chuàng)造良好的群落生物活動(dòng)空間是恢復(fù)河道生物群落的必要條件[7]。另外，還應(yīng)注意加大植物和濕地的保護(hù)力度，建立相應(yīng)的保護(hù)措施和管理制度，增強(qiáng)河道水流生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力。

河流水面空間面積是保證空氣流通的關(guān)鍵因素，而徑流河道水體容量則是保證泄水排澇、航運(yùn)通行的主要因素。因此，還要最大限度地提高河道水流徑流面積，減少岸坡硬質(zhì)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤和水流之間的介質(zhì)交換，改善生物物種生存條件，恢復(fù)生物物種多樣性，實(shí)現(xiàn)在小系統(tǒng)內(nèi)水流氣候的自我平衡調(diào)節(jié)。文化景觀和生態(tài)河道相結(jié)合是治理并恢復(fù)河道生態(tài)功能的最后一項(xiàng)原則，城鎮(zhèn)建設(shè)特點(diǎn)和歷史文化底蘊(yùn)是制定河道生態(tài)與河道規(guī)劃方案的參考依據(jù)[8]。

3 城鎮(zhèn)河道整治與環(huán)境修復(fù)方案設(shè)計(jì)

3.1 河道線型設(shè)計(jì)

河道走向布設(shè)特征是進(jìn)行河道線型布置的主要依據(jù)，應(yīng)盡可能地保存天然河道原有輪廓，并結(jié)合城鎮(zhèn)發(fā)展和市政功能規(guī)劃進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。道路與河流交叉處應(yīng)對(duì)河道線型進(jìn)行調(diào)整，其設(shè)計(jì)原則不僅考慮河岸兩邊與堤線協(xié)調(diào)性，并且在河道轉(zhuǎn)彎處余留一定的半徑范圍，使河流形成一道光滑的曲線。該方法雖然可以增強(qiáng)河道的防洪排澇能力，在一定程度上減少揚(yáng)塵和噪音的影響，但破壞了河道優(yōu)美的自然景觀和生態(tài)系統(tǒng)，故應(yīng)慎重考慮[9]。

3.2 斷岸與護(hù)坡

復(fù)式斷面和梯形斷面是斷面設(shè)計(jì)的主要形式，其中復(fù)式斷面一般用于占地面積較大區(qū)域，有利于兩棲動(dòng)物以水生物為生存，如沿河灘地可充分發(fā)揮河道生態(tài)和景觀效應(yīng)，建設(shè)景觀休閑區(qū)。梯形斷面因其占地面積較小，其適用范圍較廣，可在設(shè)計(jì)時(shí)減少岸坡坡度以增大兩岸植被覆蓋率實(shí)現(xiàn)河道生態(tài)效益。自然生態(tài)護(hù)岸和人工生態(tài)護(hù)岸是城市河道生態(tài)治理與環(huán)境修復(fù)的兩種方法，一般情況下自然生態(tài)是利用種植根系比較發(fā)達(dá)的植被實(shí)現(xiàn)改善生態(tài)環(huán)境并減少水土流失，而人工生態(tài)護(hù)岸主要是以解決河岸坍塌、保證航運(yùn)通行為目的。河道生態(tài)綜合治理過程中應(yīng)首先選擇自然生態(tài)護(hù)岸，充分利用植被對(duì)污染物進(jìn)行分解、固化、吸收作用減少河道污染物排放量[10]。

3.3 生態(tài)環(huán)境修復(fù)

生態(tài)環(huán)境設(shè)計(jì)一般包括空間設(shè)計(jì)和物種的選擇。可根據(jù)不同水深布置不同的植被生物，如結(jié)合不同生物生長所需布設(shè)深水、浮水和挺水植物，水面植物布設(shè)應(yīng)結(jié)合航運(yùn)通行和排洪行洪的需求綜合考慮。物種類型選擇要以本地物種為優(yōu)先考慮物種，并且物種應(yīng)具有較強(qiáng)的生存能力，對(duì)水體具有一定的凈化能力和美觀欣賞價(jià)值。在河道岸坡宜選擇自然生命力較為旺盛的植被，同時(shí)恢復(fù)保留濕地、淺灘和河灣等區(qū)域，不僅具有一定的綠化環(huán)境功能，而且可為野生動(dòng)物提供良好的生長繁衍空間，為植被、鳥類和魚類的繁衍和棲息提供位置空間條件。

3.4 景觀設(shè)計(jì)

城鎮(zhèn)河道治理不僅應(yīng)與景觀設(shè)計(jì)密切相關(guān)，而且與當(dāng)?shù)匚幕厣o密相連，河道整治要因地制宜，不僅要構(gòu)建濱河景觀帶與休閑風(fēng)景區(qū)，而且要打造城鎮(zhèn)河道水資源生態(tài)名片[11]。在結(jié)合城鎮(zhèn)河情水情的基礎(chǔ)上，將河道景觀設(shè)計(jì)與布局同城鎮(zhèn)整體情況相統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)景觀設(shè)計(jì)完全充分地融入城鎮(zhèn)文化精髓之中。

4 對(duì)策研究

城鎮(zhèn)河道水流中氧溶解量的大幅減少是影響河道水生態(tài)環(huán)境惡化的關(guān)鍵因素，應(yīng)采取人工增氧措施。故可通過修建跌水、水車、瀑布以及噴泉等措施增強(qiáng)水體與空氣之間的流動(dòng)交換，提高水流中氧溶解量，以此改善城鎮(zhèn)河道植被生物數(shù)量和物種多樣性。

在滿足大凌河流域內(nèi)的城鎮(zhèn)河道防澇泄洪、排水通航等基本功能性要求的前提下，修復(fù)人工濕地完善生物棲息生存環(huán)境對(duì)提高生物物種多樣性和生物數(shù)量具有積極促進(jìn)意義。人工挖填堆土、修筑水陸過渡區(qū)技術(shù)措施等不僅在凈化水體、儲(chǔ)調(diào)洪水和改善局部生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)方面發(fā)揮積極作用，而且對(duì)生物棲息環(huán)境和提高河道流域生物多樣性發(fā)揮重要作用。

在大凌河流域內(nèi)的城鎮(zhèn)河道內(nèi)實(shí)施生物調(diào)控技術(shù)如放養(yǎng)魚、螺、蝦、貝等水生物，充分利用不同水生物的食取和吸收作用，可減少水體中重金屬和放射性元素含量，改善水體生物物種生存環(huán)境，修復(fù)水體生態(tài)環(huán)境、凈化水質(zhì)。

由于大凌河流域內(nèi)的城鎮(zhèn)人口較為密集，需水量較大，故可通過跨區(qū)域水資源調(diào)配來補(bǔ)充城鎮(zhèn)河道水流量，在同等環(huán)境污染程度下稀釋河流水體中污染物含量比例，提高水體自修復(fù)清潔功能。河道水流量補(bǔ)充措施不僅可提高河流中水體氧溶解量，而且有利于河流及岸邊動(dòng)植物的繁殖和生長，提高了水體污染物的溶解和吸收能力。

大凌河流域內(nèi)的河道修復(fù)方案的措施和選擇功能性指標(biāo)較多，在對(duì)城鎮(zhèn)河道整治與修復(fù)方案進(jìn)行選擇和評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮方案的可適用性和多目標(biāo)共同實(shí)現(xiàn)的可能性。為提高評(píng)價(jià)方案的準(zhǔn)確性和可適用性，應(yīng)將評(píng)價(jià)結(jié)果的定性指標(biāo)與定量指標(biāo)相結(jié)合，對(duì)模糊性指標(biāo)進(jìn)行篩選排查，以此提高城鎮(zhèn)河道整治與生態(tài)修復(fù)措施的適用性和效率。

5 結(jié)論

河道整治與生態(tài)環(huán)境修復(fù)措施應(yīng)立足于基本的功能性要求，以提升河道修復(fù)生態(tài)功能為原則，不斷提高城鎮(zhèn)河道生態(tài)環(huán)境治理功能和人文景觀特色，加強(qiáng)對(duì)大凌河環(huán)境以及河道生態(tài)服務(wù)價(jià)值，綜合考慮河道土壤系統(tǒng)和水體系統(tǒng)以及生物系統(tǒng)的相互交流，改善河道宜居性服務(wù)要求?；谏鷳B(tài)的城鎮(zhèn)河道治理與環(huán)境修復(fù)工作重點(diǎn)在于恢復(fù)河道原有生態(tài)系統(tǒng)，改善生物物種棲息生存環(huán)境，提高物種多樣性，減少河道水質(zhì)污染和人類活動(dòng)影響，提升河道自清潔修復(fù)功能，創(chuàng)造人水和諧的大凌河景觀目標(biāo)，促進(jìn)城鎮(zhèn)河道的良性循環(huán)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)真正意義上的人與自然的可持續(xù)發(fā)展。

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