水利工程河道治理措施及生態(tài)水利的應(yīng)用研究

文/楊超

1 前言

隨著綠水青山就是金山銀山的生態(tài)環(huán)保理念深入人心，生態(tài)水利工程建設(shè)成為緩解當(dāng)前水資源矛盾、維持生態(tài)平衡的一項重要舉措。而在城市水利工程河道治理工作中，縱使相關(guān)部門始終對治理工作的進(jìn)行和施行效率較為重視，但在實(shí)際工作中難免會存在偏差，導(dǎo)致實(shí)際的治理效果與生態(tài)環(huán)境持續(xù)發(fā)展的理念不相符合。針對現(xiàn)存的系列問題，水利工程河道治理部門應(yīng)充分發(fā)揮生態(tài)水利理念的創(chuàng)新優(yōu)勢，遵循整體性、經(jīng)濟(jì)性原則，提升河道治理工作質(zhì)量，開創(chuàng)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的新局面。

2 生態(tài)水利應(yīng)用的必要性

將生態(tài)水利應(yīng)用于水利工程河道治理工作中，不僅可以在一定程度上緩解水資源稀缺的問題，提升城市用水效率，同時也能促進(jìn)生態(tài)平衡發(fā)展，防止植物退化、河流斷流、水生生物銳減等問題。結(jié)合大量的水利工程河道治理經(jīng)驗(yàn)來看，生態(tài)水利的應(yīng)用可以有效調(diào)整和改善生態(tài)系統(tǒng)，使其進(jìn)入良性的循環(huán)。在過去很長一段時間內(nèi)，城市以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價發(fā)展經(jīng)濟(jì)，高樓大廈、現(xiàn)代建筑拔地而起，但同時也帶來了植被損壞、水土流失等問題，生態(tài)功能遭到破壞，生態(tài)失衡現(xiàn)象仍顯著，甚至已經(jīng)影響到了人類社會的發(fā)展。在這一背景下，全面生態(tài)治理工作的落實(shí)勢在必行，而水利工程河道治理便是其中舉足輕重的一環(huán)。因此，城市相關(guān)部門必須從根本上認(rèn)識到生態(tài)水利應(yīng)用的必要性，加強(qiáng)排水分區(qū)與河道流域的整體建設(shè)，結(jié)合區(qū)域的地質(zhì)水文環(huán)境，采用多樣化和自然化方法建設(shè)生態(tài)水利工程，提高河道治理能力，推動該項事業(yè)的快速持續(xù)發(fā)展[1]。

3 生態(tài)水利建設(shè)的基本原則

3.1 安全性和經(jīng)濟(jì)性

在生態(tài)水利工程項目建設(shè)中，安全性主要體現(xiàn)在項目自身的穩(wěn)定性、耐久性以及施工安全方面，這是生態(tài)水利應(yīng)用于河道治理的基本原則。與此同時，生態(tài)水利應(yīng)用應(yīng)追求以較小的投入換取較大的效益，提升生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)功能，促使其在生態(tài)治理工作中長期發(fā)揮作用。

3.2 空間異質(zhì)性

在我國傳統(tǒng)水利工程項目中，河道渠道化以及非連續(xù)化特征相對較為顯著，而生態(tài)水利則突破了這一限制，以橫向和縱向的自然地貌為基礎(chǔ)開拓生存空間，有助于恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性。

3.3 生態(tài)系統(tǒng)自身恢復(fù)原則

正常的生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力，其重點(diǎn)體現(xiàn)在自然選擇以及物種分布方面。因此，在應(yīng)用生態(tài)水泥治理河道的過程中，相關(guān)部門需要構(gòu)建水生動物種群、植物種群，豐富食物鏈，提升生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)能力，實(shí)現(xiàn)持續(xù)性發(fā)展[2]。

3.4 整體性

水利工程河道治理是面向整個生態(tài)系統(tǒng)而言的，而不是單一的某個物種。因此，相關(guān)部門應(yīng)注意綜合考慮水利工程的空間尺度及時間尺度，從整體性出發(fā)提升河流生態(tài)修復(fù)的效率水平。

3.5 反饋調(diào)整設(shè)計

生態(tài)系統(tǒng)是動態(tài)變化的，遵循自然演變的一般規(guī)律，其很難按照人類所設(shè)想的目標(biāo)持續(xù)發(fā)展。事實(shí)上，外部因素與生態(tài)系統(tǒng)的相互作用是客觀存在的，存在一定不確定性，這就要求相關(guān)部門人員遵循反饋調(diào)整設(shè)計原則，把握水利工程河道治理的大致方向。

4 水利工程河道治理措施分析

4.1 恢復(fù)河道自然狀態(tài)

將生態(tài)水利應(yīng)用于河道治理工作的過程中前，首先要保證河道恢復(fù)到自然狀態(tài)。具體來說，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)從以下兩方面著手推動河道自然狀態(tài)的恢復(fù)。一方面，充分保障河道周邊環(huán)境的主體地位，提升環(huán)境的協(xié)調(diào)性。比如說，設(shè)計人員可以對河岸線形狀進(jìn)行巧妙設(shè)置，使其呈現(xiàn)為陡緩錯落的分布狀態(tài)，并對河道的深灘以及淺灘分布進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，確保淤積和沖刷等現(xiàn)象能夠發(fā)生在對河道治理最有利的位置，同時也提升生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜程度，為生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的恢復(fù)和提升奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。另一方面，設(shè)計人員應(yīng)從整體角度關(guān)注周邊環(huán)境和河道環(huán)境的協(xié)調(diào)性，遵循空間異質(zhì)性以及整體性原則，通過巧妙布局提升河道生態(tài)系統(tǒng)的范圍，使得周邊地區(qū)的環(huán)境融合更為緊密[3]。

4.2 建設(shè)生態(tài)河堤

建設(shè)生態(tài)河堤也是一項政策性較強(qiáng)的水利工程河道治理措施，而在設(shè)計生態(tài)河堤時，相關(guān)人員需要注意以下幾項要點(diǎn)：其一，精準(zhǔn)設(shè)計河道中心線。河道中心線展現(xiàn)了其整體形狀，在設(shè)計中心線時，人員必須兼顧河道的流向及寬度變化，確保河道環(huán)境與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性，并考慮水流動力等因素，對其展開整體性分析，確保河道中心線設(shè)計的合理性。其二，有效設(shè)置淺水域，保證其合理布局。如此一來，河道將呈現(xiàn)出更為寬廣的視覺效果，有更充足的空間用以布置河道兩邊景觀，保障河道的景觀尺度和整體層次感。

4.3 優(yōu)化河道整體設(shè)計

倘若在水利工程河道治理工作中開展生態(tài)水利設(shè)計，設(shè)計人員不僅要從宏觀角度考慮河道治理工作對于生態(tài)平衡問題的影響，同時也需要注意實(shí)際提升河道的泄洪和排水能力，從而對河道治理工程展開整體設(shè)計，優(yōu)化其整體性能。具體來說，設(shè)計人員首先要保證河道自身彎曲程度的合理性，確保其保持適當(dāng)彎曲，從而降低水的流速，為水生動物種群提供良好的生存和繁殖環(huán)境。其次，設(shè)計人員可以結(jié)合實(shí)際需求對河道的寬度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，將其控制在適中的范疇內(nèi)，既要確保基于周邊生態(tài)的協(xié)調(diào)性，同時也要保證其泄洪排澇的性能不受影響。

4.4 構(gòu)建生態(tài)化水網(wǎng)工程

水利工程河道治理工作任重而道遠(yuǎn)，設(shè)計人員必須運(yùn)用現(xiàn)代化理念、現(xiàn)代化技術(shù)為河道治理工作注入新鮮血液。而建設(shè)現(xiàn)代化水網(wǎng)工程既符合生態(tài)治理主張，同時在河道治理工作中也展現(xiàn)出了較高的效率，緩解了水資源配置的矛盾。因此，相關(guān)部門人員應(yīng)將構(gòu)建生態(tài)水網(wǎng)工程視作水利工程河道治理的重要措施，建立河流水系聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，從而借助先進(jìn)的信息化手段對河道的水文地質(zhì)、水資源儲備等情況展開動態(tài)監(jiān)測，通過大數(shù)據(jù)平臺來實(shí)現(xiàn)對水系水資源的優(yōu)化調(diào)度，持續(xù)維護(hù)和改善河道生態(tài)環(huán)境。值得注意的是，水利工程河道治理工作具有要素多、覆蓋廣的特點(diǎn)，整體難度系數(shù)相對較高，因此相關(guān)部門在必要情況下應(yīng)展開協(xié)同合作，盡快構(gòu)建生態(tài)化水網(wǎng)體系，從而推動區(qū)域內(nèi)河道生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。

4.5 構(gòu)建水生動物群

在水利工程河道治理工作中，若想提升生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，就不得不考慮生物多樣性問題。河道治理部門應(yīng)深刻認(rèn)識到生物多樣性是生態(tài)平衡建設(shè)的基本要求，是生態(tài)水利理念下河道治理的必然舉措。因此，相關(guān)部門首先要對該地區(qū)的水生動物群展開調(diào)研，確定河道系統(tǒng)中的動物種類，為其營造良好的生存環(huán)境，保持水環(huán)境健康。其次，針對污染問題相對突出的河道，應(yīng)該優(yōu)先查明污染來源、污染程度、水質(zhì)狀況等，通過建設(shè)生態(tài)水利工程來凈化水質(zhì)，循序漸進(jìn)提升河道的自凈化能力。最后，在河道功能不受水質(zhì)凈化措施影響的條件下，合理控制物種的數(shù)量、種類，盡可能保證生物的多樣性，確保水生動物群可以在河流內(nèi)水流循環(huán)中保持總體平衡與持續(xù)發(fā)展。

4.6 種植水生花卉

水生花卉不僅具有較高的觀賞價值，同時也具有不同程度的凈化水體的作用。因此，相關(guān)部門人員不僅要保證河流生態(tài)系統(tǒng)中動物種類的多樣性，也需要根據(jù)水流大小、水質(zhì)狀況等種植具有水體凈化作用的植物。具體來說，相關(guān)人員首先要結(jié)合區(qū)域的水文地質(zhì)數(shù)據(jù)，了解河道環(huán)境以及周邊的土壤條件、水質(zhì)狀況及水流速度等，選擇具有美化河道景觀、泄洪排澇、修復(fù)生態(tài)環(huán)境等作用的水生護(hù)岸植物。值得注意的是，為保障水生植物的成活率，應(yīng)側(cè)重選擇根系發(fā)達(dá)、固土能力較強(qiáng)的品種。

4.7 其他生態(tài)水利應(yīng)用措施

在開展河道治理工作的過程中，相關(guān)工作人員不僅要保障河道中的生物多樣性，同時也要優(yōu)化河道的整體環(huán)境，確保動植物能夠在該環(huán)境中生存繁衍。比如說，相關(guān)部門人員可以在河道中人為的排列石塊，借助石頭表面的凹凸感來使得河道中形成淺灘和深溝，為水生動物植物營造良好的棲息地。與此同時，還可以在河道中設(shè)置魚道和丁壩，使其能夠在水下構(gòu)成紊流，為氧氣的傳輸創(chuàng)造良好的條件，在一定程度上達(dá)到調(diào)節(jié)水中生態(tài)環(huán)境的目的。最后，生態(tài)水利理念在不斷創(chuàng)新升級，為生態(tài)水利建設(shè)以及水利工程河道清理創(chuàng)造更多可能，相關(guān)部門可以充分利用現(xiàn)代化、信息化技術(shù)輔助開展水利工程河道清理工作，維持水體環(huán)境的穩(wěn)定性，對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)起到一定保護(hù)和調(diào)節(jié)作用，推動生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

5 結(jié)語

綜上所述，水利工程河道治理是新時期生態(tài)建設(shè)至關(guān)重要的一項工作，關(guān)系到可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的深入開展以及水利工程作用效能的發(fā)揮。結(jié)合現(xiàn)階段生態(tài)水利在水利工程河道治理中的應(yīng)用情況來看，其主要分為恢復(fù)河道自然狀態(tài)、建設(shè)生態(tài)河堤、優(yōu)化河道整體設(shè)計、構(gòu)建生態(tài)化水網(wǎng)工程、豐富生物多樣性等幾種常見措施，在實(shí)際應(yīng)用中達(dá)到了良好的生態(tài)保護(hù)和河道治理效果。但隨著技術(shù)和理念的不斷創(chuàng)新，相關(guān)部門需要持續(xù)推動生態(tài)水利與河道治理工作的深度融合，創(chuàng)新生態(tài)水利技術(shù)，因地制宜，為區(qū)域生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。