淺析生態(tài)水利在河道治理工程的應(yīng)用

張岸紅

(深圳市寶安區(qū)水務(wù)局，廣東 深圳 518101)

1 生態(tài)水利的概念及重要性

1.1 生態(tài)水利的概念

生態(tài)水利是人類社會對水資源生態(tài)文明發(fā)展的一種新的認識，與傳統(tǒng)水利相比，生態(tài)水利是水資源可持續(xù)發(fā)展的水利工程建設(shè)方式[1]。傳統(tǒng)的水利工程建設(shè)是充分利用水資源以滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活的用水用電需求，能有效緩解水資源短缺及利用率低的狀況，但是在水利工程大力建設(shè)的同時，對周邊生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重的破壞，直接影響地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)。堅持將綠色生態(tài)水利理念應(yīng)用到河道治理工程中，有利于維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡及穩(wěn)定，對推動現(xiàn)代水利工程建設(shè)至關(guān)重要[2]。

1.2 生態(tài)水利應(yīng)用的重要性

河道具有調(diào)節(jié)水體生態(tài)環(huán)境的重要功能，河道治理工程的建設(shè)應(yīng)保障居民用水、防洪等需求，是提高水資源利用效率的重要舉措，雖然當前大部分河道治理工程達到了水資源高效利用的目的，但未能體現(xiàn)一定的生態(tài)效益[3]。生態(tài)水利有利于提高水體凈化的效率，在確保河道水質(zhì)良好的狀況下，對生態(tài)環(huán)境具有較好的保護作用，其不僅是生態(tài)系統(tǒng)平衡的重要保障，也是一個地區(qū)風景建設(shè)的主要板塊。生態(tài)水利工程在河道治理中的應(yīng)用，能有效防止發(fā)生河水斷流、生物銳減及植被退化等現(xiàn)象，在部分特殊地區(qū)，可以改善水土流失、植被退化，維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，協(xié)調(diào)人類與自然的和諧發(fā)展。同時，結(jié)合各地區(qū)的實際水土條件，遵循生態(tài)平衡原理，建立適合當?shù)厮Y源可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)水利應(yīng)用體系，充分提高河道治理的效率，以達到社會經(jīng)濟效益的最大化。除此之外，隨著科學(xué)技術(shù)的日益進步，在河道生態(tài)治理工程中，引入了大量先進的環(huán)保材料，在保證建筑結(jié)構(gòu)安全性的同時，改善了水利工程性能，有效保護了水利工程建設(shè)中生態(tài)環(huán)境的多樣性[4]。

2 當前河道治理存在的問題分析

2.1 河道生態(tài)治理理念落后

在傳統(tǒng)的河道設(shè)計過程中，由于相關(guān)工作人員對自然缺乏明確的認知，導(dǎo)致在設(shè)計中出現(xiàn)諸多問題，例如忽視河流自身資源及周邊整體生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，嚴重破壞了周邊生態(tài)環(huán)境[5]。隨著國內(nèi)外科學(xué)技術(shù)的不斷更新，河道治理工作也需結(jié)合前沿技術(shù)，統(tǒng)籌生態(tài)效益和社會效益，以自然發(fā)展規(guī)律為依據(jù)合理開展河道生態(tài)治理工作。

2.2 河道形態(tài)單一，功能降低

在我國，大多數(shù)的河道治理工程一味追尋發(fā)展的利益，過度重視河道的防洪防澇功能，忽視生態(tài)水利建設(shè)理念及河道自身具備的功能，導(dǎo)致河道呈現(xiàn)形態(tài)單一化[6]。在河道治理中過度改造，使得河流失去生態(tài)自我調(diào)節(jié)能力和自我恢復(fù)能力，生態(tài)系統(tǒng)抵抗力逐步下降。生態(tài)環(huán)境遭受破壞，進而造成河道水質(zhì)污染及防洪能力低下。因此，河道治理工作應(yīng)按照合理設(shè)計、科學(xué)施工的原則，綜合考慮各方面因素，確保河道充分發(fā)揮其功能。

2.3 河道堵塞情況嚴重

近年來，由于人們普遍追求經(jīng)濟增長，而忽略了對生態(tài)環(huán)境的保護，向河道中丟棄生活垃圾及建筑垃圾的行為屢見不鮮，甚至有個別群眾及企業(yè)非法占用河道，致使河道污染嚴重，經(jīng)常出現(xiàn)堵塞情況[7]。長此以往，當發(fā)生洪澇災(zāi)害時，河道洪水流量將會嚴重超標，威脅到居民的生命與財產(chǎn)安全。另外，大量廢棄垃圾進入河道，會使河道逐漸變窄，儲水能力減弱，從而影響河道正常發(fā)揮防洪排澇功能。

2.4 河道護岸形式單一

以往關(guān)于河道護岸的項目，大多圍繞水土保持工作進行，使得現(xiàn)有河道的護岸形式十分單一，主要包括干砌塊石護岸、預(yù)制混凝土塊護岸等，此類護岸形式，不但不符合現(xiàn)代生態(tài)的基本要求，也不利于河道內(nèi)生物的生長，使得周邊景觀功能欠缺。

2.5 河道治理方法落后

河道治理方法落后主要體現(xiàn)在兩方面：一是材料方面。傳統(tǒng)河道治理的方法中，一般選用鋼筋混凝土作為建設(shè)河道的主要原材料，雖然此材料能顯著增高河道的坡度，具有較高的穩(wěn)定性，且較為牢固，但這類材料長時間與河道內(nèi)水生植物接觸，會影響植物的正常生長，導(dǎo)致一些凈水植物數(shù)量逐漸減少甚至消失，從而阻礙河道自凈功能的正常發(fā)揮，使水體不斷惡化;二是河道襯砌方面。在河道治理中，河道襯砌技術(shù)會影響水體間的交換，造成河道周邊的植被數(shù)量減少，使得河水的蒸發(fā)量加大，影響水資源的高效利用，同時，還會因高溫環(huán)境使水體中滋生大量細菌，不利于維持水體內(nèi)生態(tài)環(huán)境的平衡。

3 生態(tài)水利在河道治理工程中的應(yīng)用

河流是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其基本組成元素是泥沙和水，若其遭受破壞，即破壞了周圍物種生存的基礎(chǔ)條件,最終使得河道的生態(tài)環(huán)境逐漸惡化[8]。由此可見生態(tài)環(huán)境在河道治理過程中的重要性。而生態(tài)水利在河道治理工程中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1 恢復(fù)河道自身蜿蜒狀態(tài)

河道在發(fā)展過程中，其自然特征容易被渠道化。將生態(tài)水利應(yīng)用到河道治理中，需要把河道建設(shè)成自然狀態(tài)，即自身蜿蜒狀態(tài)。其原因主要是河流自身蜿蜒曲折的特性，能夠發(fā)揮蓄水性能方面的優(yōu)勢，有利于提升河道的蓄水量和水流量，還有助于營造良好的水體生態(tài)環(huán)境，為水生生物提供自然棲息地。綜上，在河道治理中應(yīng)恢復(fù)、保護河道的自身蜿蜒特性，這對發(fā)揮其生態(tài)功能和水資源利用方面都具有重要的作用。

建設(shè)自然狀態(tài)的河流，應(yīng)確保以防洪安全為基礎(chǔ)，保護物種的棲息地為核心，主要可以從以下幾點入手：首先是塑造豐富多樣的結(jié)構(gòu)，例如通過設(shè)計不規(guī)則的岸線形狀,允許河底出現(xiàn)淤積與侵蝕等。這樣可以最大程度地創(chuàng)建出豐富的河道生態(tài)系統(tǒng),以利于周邊生物的生存;其次，還可以將河道與周邊的生態(tài)環(huán)境結(jié)合起來,擴大河岸線綠化面積,與河中生物形成一個生態(tài)系統(tǒng),使河道的生態(tài)系統(tǒng)更加平衡穩(wěn)定;此外，在工程設(shè)計時，應(yīng)將河流景觀做到盡量簡單樸實，可以采用常見的自然植被，使河道更加自然化。

3.2 構(gòu)建生態(tài)河堤和水網(wǎng)體系

當前，生態(tài)河堤工程已成為生態(tài)水利建設(shè)的重要組成部分，其主要作用是提高河堤植被的蓄水能力，有助于河道防洪排澇及蓄水。構(gòu)建生態(tài)河堤需要在實地考察河道地形地貌、植被等自然因素的基礎(chǔ)上進行規(guī)劃設(shè)計，主要可分為以下兩部分:一是布置河道中線。需要考慮河道的形狀、水流動力等因素，并基于河道寬度來規(guī)劃施工位置；二是選擇科學(xué)合理的護岸材料，一般應(yīng)根據(jù)河道周邊的自然環(huán)境來確定材料的種類，且應(yīng)考慮所選材料對生態(tài)環(huán)境的影響。

構(gòu)建現(xiàn)代生態(tài)化水網(wǎng)體系是生態(tài)水利工程建設(shè)的重要工程之一。一項龐大的生態(tài)水網(wǎng)體系能基于大數(shù)據(jù)平臺后的河道實現(xiàn)個別水系水資源的調(diào)度，維護生態(tài)環(huán)境的發(fā)展與平衡，同時也要求各相關(guān)部門統(tǒng)一力量， 以便最終實現(xiàn)河流生態(tài)系統(tǒng)的有序循環(huán)。

3.3 恢復(fù)河岸帶生態(tài)功能

河道不同高度的水位之間會形成河岸帶，一方面其能為河道周圍的生物產(chǎn)生一定的邊緣效應(yīng)，增加動植物的多樣性，例如提高鯽魚等種群的數(shù)量，利用微生物的消費特性維持河道內(nèi)生物鏈平衡，并提高水流的自凈能力。另一方面可以通過栽種樹木及草本植物，引進各種適宜的生態(tài)技術(shù)，恢復(fù)河岸生態(tài)環(huán)境，提高土壤肥力，為控制水土流失發(fā)揮重要作用。

3.4 維護河道內(nèi)水生動物種群多樣性

生態(tài)水利工程的一個重要功能是維護河道內(nèi)生物的多樣性。目前，我國大部分水體富氧化十分嚴重，為提高河道內(nèi)水生動物種群的數(shù)量與種類，引入生態(tài)水利的理念，對保護生物多樣性，提高水體凈化效率，從而維持水體內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的平衡具有重要作用。例如鯽魚、螺等生物能清除水中的浮游生物及污染物，睡蓮等植物能抑制浮游生物的生長，提高水體的自凈能力。因此，可以適當提高類似生物的群體數(shù)量，通過河道內(nèi)的生態(tài)循環(huán)體系提高自身的保護力，促進河道內(nèi)生物的可持續(xù)發(fā)展。

3.5 其他生態(tài)水利措施

除了以上幾種應(yīng)用方式外，生態(tài)水利在河道中還可以通過一些微小的改變得到充分的應(yīng)用。例如，可以改變不同水流的流向和河床的物理性質(zhì)，運用植石治理法將石塊埋入河床，有助于水中生物的棲息與繁衍。當發(fā)生水澇等災(zāi)害時，植石依然穩(wěn)固，在河道枯水期也難以發(fā)生淤泥堵塞河道的現(xiàn)象。除此之外，還可以在河道中放置巨石、魚道等物體，有助于為生物營造一個良好的生存環(huán)境，還能把氧氣傳遞于河道內(nèi)，使一些好氧生物快速繁殖，以便更好地凈化水體。由此可見，為生物生存與發(fā)展提供相互依存又制約的環(huán)境，才能充分保障河道治理工程的有序運行。

4 結(jié) 語

綜上所述, 河道治理工程中融入生態(tài)水利的理念，對充分發(fā)揮河道的功能與效益至關(guān)重要，因此今后的河道治理工作，應(yīng)將生態(tài)水利作為核心理念，通過恢復(fù)河流自然蜿蜒狀態(tài)、恢復(fù)河岸帶生態(tài)功能等多種方式，維持河道內(nèi)生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定，促進河道生態(tài)治理工作的有序進行，實現(xiàn)河流水環(huán)境與生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展的目標。