河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用研究

王慶華

貴州鼎晟鴻業(yè)建設(shè)工程有限公司 貴州貴陽 550000

1 水電水利工程帶來的環(huán)境問題分析

水利水電工程在施工建設(shè)的環(huán)節(jié)中，會(huì)使得在大壩之下形成較長(zhǎng)一段的靜水河段，這也就意味著在大壩下河流流域水量大幅減少的前提下，河流的水深將會(huì)逐漸變淺，并且流速也會(huì)逐漸下降，這對(duì)于下游區(qū)的濕地而言將會(huì)出現(xiàn)逐漸萎縮的問題，且還會(huì)帶來河床逐漸凸起的問題，使得整體的河流出現(xiàn)不連續(xù)的現(xiàn)象，這對(duì)于原有的水生生物正常生命活動(dòng)而言有著一定的影響。同時(shí)營(yíng)養(yǎng)來源的減少也對(duì)水生生物的正常生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生了顯著的影響，使得水生生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的生物多樣性有所減少。除此之外，水利水電工程在運(yùn)行的時(shí)候，會(huì)對(duì)水體原本的形態(tài)和河流的自凈能力產(chǎn)生相應(yīng)的影響，從而導(dǎo)致河流的水質(zhì)發(fā)生相應(yīng)的變化。在河流梯級(jí)開發(fā)的影響下，河流流態(tài)逐漸得以改變，使得總體的水體流速得到了顯著的降低，氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)得以在水庫(kù)中進(jìn)行聚集，很容易在溫度條件適宜的情況下出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化的問題。除此之外，大壩下游河道內(nèi)河水?dāng)?shù)量的減少，使得河流自身的自凈能力有所降低，直接拉低了下游河道整體的水質(zhì)[1]。

2 河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)的主要任務(wù)分析

河流生態(tài)恢復(fù)技術(shù)的應(yīng)用，主要是為了最大限度恢復(fù)河流內(nèi)原本的生態(tài)系統(tǒng)，在這一過程中需要針對(duì)河流內(nèi)部的水質(zhì)和水溫條件做出相應(yīng)的改善。就是在合理配置水資源的前提下，維持整個(gè)河道水生生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行所需要的最小水量，并借助污水處理、污水排放的有效控制等逐步提升河流水系的水質(zhì)。同時(shí)還需要在滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的前提下，通過模擬自然河流內(nèi)的水文變化趨勢(shì)，對(duì)庫(kù)區(qū)的存水進(jìn)行適當(dāng)?shù)南路牛瑥亩沟么髩蜗掠魏拥赖纳鷳B(tài)環(huán)境得到應(yīng)有的保障。除此之外，還需要對(duì)河流本身的地形地貌進(jìn)行相應(yīng)的改善，也就意味著需要恢復(fù)河道本身在縱向上的連續(xù)性以及橫方向上的河道連通性。并通過堤防適當(dāng)外移的形式，為洪水的到來提供相應(yīng)的空間。同時(shí)還需要在使用生態(tài)型護(hù)坡的幫助下，有效防止河道河床自身的硬化。同時(shí)還需要針對(duì)河道內(nèi)原有的水生生物多樣性進(jìn)行恢復(fù)，并注重河道兩旁植被多樣性的恢復(fù)。

3 河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用分析

3.1 修復(fù)水文過程

為了保障河流內(nèi)部水生生態(tài)系統(tǒng)得以穩(wěn)定健康運(yùn)行，需要在全面結(jié)合使用水力學(xué)、生境模擬等方式的前提下，將具體的水生生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行最小水量做出精準(zhǔn)的計(jì)算，一般來說，在非河道汛期的時(shí)間，這個(gè)水量不應(yīng)該小于河道控制斷面下多年平均流量的10%，汛期的時(shí)段下需要不少于這個(gè)數(shù)據(jù)的20%。同時(shí)會(huì)因?yàn)榈貐^(qū)規(guī)模以及類型的差異，導(dǎo)致同一個(gè)河流的不同流段在生態(tài)用水方面出現(xiàn)較大的差異，這也就意味著需要做出綜合的考慮之后制定出一個(gè)適當(dāng)?shù)钠骄钚∩鷳B(tài)系統(tǒng)用水量。同時(shí)為了保障下游河道內(nèi)魚類的產(chǎn)卵和繁殖得以正常進(jìn)行，需要進(jìn)行相應(yīng)的生態(tài)調(diào)度工作[2]。

3.2 修復(fù)河流的形態(tài)

在修復(fù)河流形態(tài)的過程中，需要構(gòu)建一個(gè)包含淺灘人工濕地等各種工程措施在內(nèi)的河流形態(tài)多樣性體系。通過這一體系的建立，可以在河流中形成在流速和水深上具有一定差異的水流形態(tài)，以便為不同的水生生物提供所需要的棲息環(huán)境，而淺灘面積的增加可以使得河流內(nèi)部的氧氣溶解量有所提升。而那些深潭的存在則是為魚類提供過冬的場(chǎng)所。除此之外，還可以將枯水期內(nèi)的河道上游水位進(jìn)行提升，從而在有效提高上游水深的前提下，營(yíng)造出一個(gè)多樣化的河流生存環(huán)境，以便為魚類提供所需要的棲息環(huán)境。除此之外，還需要在豐水期的時(shí)候營(yíng)造出相應(yīng)的水位下降效果，來提升河道整體的流態(tài)，以便為流水習(xí)性的魚類產(chǎn)卵和繁殖創(chuàng)造相應(yīng)的條件。而那些人工性質(zhì)濕地的建立則是為鳥類和魚類提供更好的棲息環(huán)境，并逐步提升河口空間的異質(zhì)性特征。通過這種河流形態(tài)多樣性體系的建立，對(duì)于整體的河流原有生態(tài)系統(tǒng)的維護(hù)和正常運(yùn)轉(zhuǎn)而言有著十分重要的意義[3]。

3.3 凈化河流的水質(zhì)

這里所提到的河流水質(zhì)凈化主要包括原位水質(zhì)凈化和異位水質(zhì)凈化兩種。其中前者就是借助人工打撈等物理形式，或者是向水中投放相應(yīng)的生物藥劑等方式，對(duì)河流做出原位置上的水質(zhì)凈化，這一凈化方式由于不占用任何土地，使得在水質(zhì)凈化的過程中得到了廣泛的關(guān)注。這些年在這一方面的研究重點(diǎn)逐漸集中在石墨烯催化技術(shù)的河流水質(zhì)處理上。這一工藝不但本身操作較為簡(jiǎn)單，并且見效時(shí)間相對(duì)較快，不會(huì)對(duì)河流產(chǎn)生二次的污染，這對(duì)于目前河流生態(tài)系統(tǒng)的維護(hù)而言有著十分重要的意義，在未來必將得到極為廣泛的應(yīng)用。

4 結(jié)語

人類活動(dòng)的過度干擾以及對(duì)河流的不合理開發(fā)使自然水體產(chǎn)生了一系列的生態(tài)環(huán)境問題，并且日趨嚴(yán)重。水利水電工程生態(tài)修復(fù)技術(shù)隨著研究和實(shí)踐工程的深入也逐漸得到了發(fā)展與完善，在河流污染防治與生態(tài)修復(fù)中發(fā)揮了積極的作用。為了更好地理解和應(yīng)用生態(tài)修復(fù)技術(shù)，改善河流生態(tài)環(huán)境，必須了解各項(xiàng)技術(shù)的基本特點(diǎn)，結(jié)合特定的河流環(huán)境特征，因地制宜地選用合適的修復(fù)方法，以最經(jīng)濟(jì)合理的配置，構(gòu)建穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展的河流水生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。