河道治理中生態(tài)水利技術(shù)的應(yīng)用研究

李浩綿

（廣東大禹水利建設(shè)有限公司，廣東汕頭 515000）

0 引言

城市發(fā)展建設(shè)，經(jīng)濟(jì)水平與生態(tài)環(huán)境之間產(chǎn)生了較大的矛盾，日益嚴(yán)重的環(huán)境污染嚴(yán)重影響了人類(lèi)的生活。尤其是對(duì)于淡水資源來(lái)講，水資源的污染，促使本就緊缺的水源面臨更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因此治理河道成為環(huán)境治理中的首要內(nèi)容。為達(dá)到更加有效的治理效果，應(yīng)當(dāng)在河道治理中引進(jìn)生態(tài)水利技術(shù)，確保對(duì)河道水利環(huán)境起到有效的改善作用，落實(shí)可持續(xù)發(fā)展理念。則相關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)給予高度重視，形成更加強(qiáng)有力的治理效果。

1 生態(tài)水利技術(shù)以及其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

以往在河道治理工作中，使用較為單一的治理方式，可能會(huì)對(duì)河道周?chē)淖匀画h(huán)境產(chǎn)生一定的影響。而生態(tài)水利技術(shù)，則是建立在生態(tài)環(huán)境阿伯胡的基礎(chǔ)上所構(gòu)筑的全新河道治理技術(shù)，通過(guò)持續(xù)有效的生態(tài)治理手段，有助于實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的河道治理。

在生態(tài)水利技術(shù)下，通過(guò)充分掌握河道的自然情況，包括水生物類(lèi)別、地形地勢(shì)等，對(duì)河道周?chē)纳鷳B(tài)植被等加以科學(xué)設(shè)置，確保河道周?chē)纬闪己玫挠袡C(jī)聯(lián)合狀態(tài)，打造全新的穩(wěn)定生態(tài)環(huán)境。基于這樣的條件，通過(guò)河道治理也能夠?yàn)樽匀簧锾峁┓毖苌⒌沫h(huán)境[1]。

通過(guò)河道治理工程實(shí)現(xiàn)生態(tài)水利技術(shù)的引進(jìn)，有助于改善河流水質(zhì)環(huán)境，促使河道有機(jī)污染物受到凈化，同時(shí)也能夠促使河道擁有更加強(qiáng)大的自我凈化能力。作為河道真菌的主要食物，有機(jī)物被氧化還原形成無(wú)機(jī)物，且河道中的藻類(lèi)物質(zhì)產(chǎn)生光合作用釋放氧氣，促使河道擁有良好的氧氣占比，為生物生長(zhǎng)提供生存條件。基于河道整體的良性循環(huán)，進(jìn)一步解決了污染問(wèn)題，水質(zhì)環(huán)境加以改善并逐漸休養(yǎng)生息獲得自凈化能力，促使河道水源始終保持良好的清澈狀態(tài)，對(duì)周?chē)匀簧鷳B(tài)均會(huì)起到一定的積極影響。

2 河道治理方案

2.1 工程概況

為更好的研究河道治理中生態(tài)水利技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際當(dāng)中的河道治理方案進(jìn)行切實(shí)分析。因此本文選擇某城市內(nèi)河為例，對(duì)該河流河道治理加以闡述，隨后對(duì)其中的生態(tài)水利技術(shù)進(jìn)行研究。該河流在閘口河道以下位置與平原相接，以堤防為主展開(kāi)規(guī)劃。由于該河道整體呈現(xiàn)出左高右低的現(xiàn)象，且其斷面位置所設(shè)計(jì)的水位超出地面大約1m 的高度，經(jīng)過(guò)實(shí)地測(cè)量其大約為1.3～1.52m 的平均高度，而最高點(diǎn)位則達(dá)到了3.56m，因此適宜修筑堤壩。

在該河道的整體段落上左側(cè)從橋上開(kāi)始地勢(shì)逐漸提升，逐漸縮減了岸邊保護(hù)范圍，其中尤其是進(jìn)入河岸下游部分，河道彎道位置出現(xiàn)嚴(yán)重的塌岸現(xiàn)象，在規(guī)劃治理中提出了護(hù)岸建議。從河道閘口作為分界點(diǎn)，在上游位置的河岸兩側(cè)多為山地結(jié)構(gòu)，應(yīng)用較高的護(hù)岸加以保護(hù)，大多數(shù)斷面均按照設(shè)計(jì)水位以上的參數(shù)修建岸邊，均高為17～35m[2]。

2.2 流量與水位設(shè)計(jì)

在本次河道治理作業(yè)中，對(duì)洪水河槽的設(shè)計(jì)流量進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐暮拥郎鷳B(tài)保護(hù)需求展開(kāi)切實(shí)合理的控制，通過(guò)選擇防洪標(biāo)準(zhǔn)下的洪水流量，以其對(duì)應(yīng)水位作為河道的設(shè)計(jì)水位。在本次河道流量的中水河槽設(shè)計(jì)中，選擇了平灘流量或是造床流量的方式選擇水位進(jìn)行設(shè)計(jì)?？筛鶕?jù)河道的通航需求以及其他治理要求等，對(duì)枯水河槽的水位進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保最低水位具有差異性的保證率，進(jìn)而確保其流量等同于設(shè)計(jì)流量。

2.3 規(guī)劃實(shí)施

該河道治理工作中秉持著現(xiàn)上后下的原則，率先對(duì)上游加以治理，隨后對(duì)下游展開(kāi)針對(duì)性的優(yōu)化治理。通過(guò)確定河道治理工程的重點(diǎn)，隨后治理其余河道段落。在治理過(guò)程中，全面消除了生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)之后，治理其他部分確保河道整體生態(tài)環(huán)境處于達(dá)標(biāo)狀態(tài)。完成堤防修筑之后隨后展開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)。

3 河道治理方案中的生態(tài)水利技術(shù)

3.1 恢復(fù)河道生態(tài)

以本文中所提到的河道治理工程為例，在該工程中利用生態(tài)水利技術(shù)對(duì)河道環(huán)境展開(kāi)治理，其中最為主要的就是恢復(fù)河道生態(tài)。通過(guò)生態(tài)水利技術(shù)實(shí)現(xiàn)河道防洪抗洪能力提升的同時(shí)，確保河道具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，具有良好的生態(tài)效益表現(xiàn)。根據(jù)本文當(dāng)中的河道治理方案，發(fā)現(xiàn)其相關(guān)工作人員在經(jīng)過(guò)實(shí)地考察之后，對(duì)河道的水流量以及其周?chē)貏?shì)環(huán)境等進(jìn)行收集整合，隨后合理設(shè)計(jì)河道岸線以及水流量，確保水流流量適應(yīng)河道需求，在自然流動(dòng)的基礎(chǔ)上沖刷河道，便于河道擁有穩(wěn)定的河流生態(tài)環(huán)境。

同時(shí)在本次河道治理中，生態(tài)水利技術(shù)充分結(jié)合了其周?chē)淖匀簧鷳B(tài)環(huán)境，促使該區(qū)域范圍內(nèi)擁有更多的生物多樣性。結(jié)合該河道生態(tài)的實(shí)際情況，發(fā)現(xiàn)其在下游中端附近由于臨近村莊，由于人為影響，導(dǎo)致河道水質(zhì)受到影響，因此在本次河道治理中，也使用了相應(yīng)的污水治理技術(shù)對(duì)河道加以治理。

結(jié)合本次治理案例，在生態(tài)水利技術(shù)中，相關(guān)人員選擇了河道曝氣技術(shù)治理污染水源，由人工將氧氣與空氣混合形成的凈化物投放到河流當(dāng)中，通過(guò)這一方式促使河道水體與空氣之間呈現(xiàn)出高頻率的交換特征，從而為微生物的生存提供了更加良好的環(huán)境，便于微生物對(duì)河流中的污染物加以處理，從而在一定程度上促使水源惡化情況有所減輕，水體基本恢復(fù)健康狀態(tài)[3]。圖1 為河道曝氣技術(shù)原理。

圖1 河道曝氣技術(shù)原理

除了在本次工程中所應(yīng)用到的污水治理技術(shù)之外，在不同原因造成的河流水質(zhì)污染中，還可以應(yīng)用眾多不同的治理技術(shù)。如曝氣復(fù)氧技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用，主要是形成氧化還原反應(yīng)，從而促使河道中受污染水體能夠更加快速的讓黑臭物質(zhì)變質(zhì)。該技術(shù)常見(jiàn)應(yīng)用于河道水體嚴(yán)重惡化的情況，促使河道生態(tài)自然恢復(fù)速率顯著提升，最終直到河道恢復(fù)正常狀態(tài)。或是由于河道毗鄰工廠而向河流傾倒大量的化工物質(zhì)所造成的河道污染情況，則可以應(yīng)用絮凝處理技術(shù)加以處理。通過(guò)凝結(jié)黑臭水體中的雜質(zhì)并進(jìn)行過(guò)濾打撈，從而在一定程度上降低河道有害物質(zhì)，隨后逐漸展開(kāi)生態(tài)修復(fù)治理，通過(guò)培養(yǎng)微生物群體，重建河道水生生態(tài)環(huán)境。

3.2 種植水生植物

河道治理工程中，為了充分改善河道水源環(huán)境，獲得更加健康的水質(zhì)狀態(tài)，則可以通過(guò)在河道中種植水生植物的方式，不僅能夠起到一定的污染治理作用，同時(shí)也能夠在為河道創(chuàng)造良好的自然生態(tài)環(huán)境，促使河道生態(tài)逐步恢復(fù)。因此，在種植水生植物之前，要求相關(guān)工作人員全面細(xì)致規(guī)劃所種植的品種分類(lèi)。要求因地制宜，選擇適宜當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境以及生態(tài)特征的水生植物，才能夠起到有效作用。不僅需要種植單類(lèi)植物，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)合理搭配植物，促使植物之間相互協(xié)調(diào)，在不同階段中借助于其生長(zhǎng)狀態(tài)對(duì)河道水質(zhì)環(huán)境起到一定的改善作用，維護(hù)河道生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，圖2 為一般河流植被生態(tài)斷面。

圖2 河流植被生態(tài)斷面

基于這樣的要求，在本次河道治理案例當(dāng)中，相關(guān)工作人員對(duì)河道環(huán)境進(jìn)行調(diào)查研究，分別選擇了金魚(yú)藻、苦草、黑藻、伊樂(lè)藻以及浮葉植物睡蓮等作為水生植物加以種植，通過(guò)合理搭配，借助于沉水植物的特性，促使其能夠?qū)拥浪椎臓I(yíng)養(yǎng)物加以吸收轉(zhuǎn)化，促使水體中必要微量元素以及氮磷鉀等含量有所降低，并遏制其轉(zhuǎn)換速率，從而避免在河道中生長(zhǎng)大量的浮游植物。借助于水生植被的種植，促使河道水質(zhì)環(huán)境更加適應(yīng)多樣水生植物的生長(zhǎng)，提升水體生物多樣性，確保水體獲得更加良好的自凈能力[4]。

除了種植沉水植物之外，在本次河道治理中，同樣選擇了一定的水生花卉加以種植。這是由于該河道其屬于城市內(nèi)河，不僅肩負(fù)著調(diào)節(jié)城市生態(tài)環(huán)境的重任，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)滿足景觀要求。因此在該河道的上游位置，靠近橋梁以及城市中心的位置，選擇了大白睡蓮、洛桑、日出等不同品種的優(yōu)質(zhì)水蓮加以種植，并且加之在原有河流基礎(chǔ)上的白睡蓮，促使水面具有良好的美觀表現(xiàn)。

3.3 全面清理淤障

生態(tài)水利技術(shù)中，最為重要的內(nèi)容之一就是對(duì)河道的淤積物進(jìn)行清理，科學(xué)展開(kāi)清淤清障工作，不僅能夠促使河道生態(tài)環(huán)境得到改善，促使河道水質(zhì)更加清澈，同時(shí)也能夠?yàn)楹米呶痪用駹I(yíng)造更加健康舒適的生活環(huán)境。但是結(jié)合一般河道治理中的河道清淤清障工作而言，其難度較大，由于河流線路相對(duì)較長(zhǎng)，任務(wù)量較為兼具，在清理過(guò)程中可能會(huì)遇到眾多不定因素影響而造成困難。即使在清理完成后仍舊會(huì)產(chǎn)生大量的淤泥污染物質(zhì)等。因此，展開(kāi)切有效的清淤作業(yè)，則應(yīng)當(dāng)充分展現(xiàn)出生態(tài)水利技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。要求相關(guān)工作人員在清理作業(yè)之前對(duì)水下的淤泥進(jìn)行采樣分析，檢驗(yàn)其成分，進(jìn)而選擇針對(duì)性的處理措施實(shí)現(xiàn)一次性的有效清理[5]。

進(jìn)一步優(yōu)化完善清淤清障工作，促使河道生態(tài)環(huán)境得到改善?；诒敬喂こ虒?shí)際，在展開(kāi)清淤作業(yè)之前，合理規(guī)劃了作業(yè)時(shí)間、強(qiáng)度以及頻率等，通過(guò)每周實(shí)施一次的清淤作業(yè)，利用設(shè)備打撈以及藥物凈化的方式，在避免損害自然水體環(huán)境的基礎(chǔ)上，達(dá)到了最大化的工作效率。首先使用泥漿泵沖挖河道，在河道周?chē)O(shè)置好排水渠，按照0.8m 深度以及0.5m 的底部寬度進(jìn)行設(shè)置，確保將河道清淤區(qū)的廢水及時(shí)排出。分段施工，啟動(dòng)高壓泵對(duì)地面進(jìn)行沖洗，形成水潭，隨后下放泥漿泵對(duì)底部泥漿進(jìn)行抽送，將其運(yùn)輸?shù)脚拍嗳ナ褂媚酀{車(chē)運(yùn)輸?；谕暾墓に嚵鞒添樌归_(kāi)了清淤清障作業(yè)，具有良好的治理成效。圖3 為本次清淤施工流程。

圖3 清淤施工流程

3.4 建設(shè)生態(tài)河堤

為了充分調(diào)節(jié)河道水體中的水分與空氣比重，應(yīng)當(dāng)在河道治理中運(yùn)用生態(tài)水利技術(shù)建設(shè)生態(tài)河堤。要求相關(guān)工作人員充分掌握河道資料數(shù)據(jù)，要求其充分分析河道水流產(chǎn)生的勢(shì)能以及自然環(huán)境的影響，從而科學(xué)布置中心線，確保河道設(shè)計(jì)科學(xué)合理。且在河道治理中設(shè)計(jì)河道河堤時(shí)，考慮到城市內(nèi)河的性質(zhì)，則要求河道河堤除了具備功能性之外，也應(yīng)當(dāng)具備良好的觀賞性，因此應(yīng)從美觀角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)在河道兩側(cè)設(shè)置淺灘的方式，達(dá)到較為良好的審美表現(xiàn)，并促使?jié)撍畢^(qū)域有效擴(kuò)展，維持更加廣闊的空間供給水生生物的存活。

在生態(tài)河堤建設(shè)中，護(hù)岸材料的選擇同樣至關(guān)重要?？紤]到該河道所處位置，在設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)盡可能從周?chē)匀画h(huán)境中取材，既能夠因地制宜對(duì)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境起到一定的保護(hù)作用，同時(shí)也能夠促使河道充分結(jié)合周邊環(huán)境。并以多元化的方式對(duì)河堤護(hù)岸表面加以處理，借助于混凝土材料的穩(wěn)定性以及耐磨性，能夠有效抵擋河流沖刷。但是考慮到其中在河道治理中加以應(yīng)用可能會(huì)損害原有的自然生態(tài)系統(tǒng)且美觀性不足，因此則可在關(guān)鍵護(hù)岸位置合理應(yīng)用，并適當(dāng)進(jìn)行添色或是雕刻處理。河堤護(hù)岸混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖4 所示。

圖4 河堤護(hù)岸混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4 結(jié)語(yǔ)

作為我國(guó)當(dāng)前生態(tài)環(huán)境治理中最為重要的內(nèi)容，河道治理關(guān)乎到環(huán)境保護(hù)的實(shí)際成效。為了達(dá)到更強(qiáng)有力的治理效果，應(yīng)當(dāng)引進(jìn)生態(tài)水利技術(shù)，通過(guò)在河道治理中運(yùn)用生態(tài)恢復(fù)技術(shù)、種植水生植被、清理河道淤障、建設(shè)生態(tài)河堤的方式，實(shí)現(xiàn)全方位的水生態(tài)治理，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，構(gòu)筑健康生活環(huán)境。