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摘 要:河道生态修复是利用生态系统原理,采取各种方法修复受损伤的水体生态系统的生物群体及结构,重建健康的水生生态系统,修复和强化水体生态系统的主要机能,并能使生态系统实现整体协调、自我维持、自我演替的良性循环。近年来,随着经济社会的快速发展,城市河道受到了较为严重的污染,对居民的生活环境质量产生较大的影响。因此,需要开展城市河道水环境治理研究,探讨河道生态治理与修复技术。
关键词:城市河道;生态修复;治理技术
河流是人类生存和发展必不可少的要素,是水环境的重要载体,也是自然环境的重要組成部分。人类为了生存和发展,不断的和河流争夺空间和资源,特别是经济的发展更加加重了对河道的索取,然而传统的河道治理技术中,特别是对城市河道,为了争夺有限的土地和控制河势、确保河道的防洪安全,人们着力于运用块石、混凝土等硬质材料的结构设计。片面强调防洪、排涝或兴利输水,不考虑对水生态、水环境的影响,牺牲了河道可持续发展的空间,损伤了河道的健康,破坏了生态系统,污染了水环境,缩短了河流的生命,退化了河道应有的功能。而且在各种的设计规范,未明确提出河道的生态治理的要求,致使不少地方的河道,被人为渠化及对河岸的强行硬化
1 传统河道治理存在的问题
1.1 与河流争夺空间,导致生态系统的破坏
城市经济的发展和人口的增加,城市河流水面不断的被人为侵占或缩窄,导致城市水面积急剧减少,天然调蓄功能严重萎缩,加重了内涝发生的机率。在城市建设中,为了多争一块土地,许多城市盲目填河,将河道排水改为管道排水,将软排水改为硬排水,城市排水管网与城市河道不配套,排水系统不协调。防汛排水时,市区内河水满为患,泵站被迫停机的事时而发生,致使城市排水的矛盾十分突出。
1.2 河道两岸水渠化、硬化,导致城市景观和水环境的破坏
国内河道治理片面追求统一化、直线化、河槽渠化,河岸硬化,边界整齐,走向笔直,河道两岸被强行硬化覆盖,只考虑河道的防洪功能,而淡化了河流的资源功能和生态功能,破坏了自然河流的生态链,破坏了生态环境。河岸衬砌硬化之后,原始河岸面目全非,土体与水体的关系相割裂,隔断了河道水域中的生物、微生物与陆域的接触,并引起其自然生存环境恶化,河流的天然自净能力因此下降。同时,硬化型河岸使得水生植物无法生长,各种水生动物也因生存环境改变而无法生存,整个生态系统的食物链因硬化河岸而断开,河流生态廊道的作用因此失去,河流生态系统的整体平衡遭到破坏,并由此诱发严重的生态环境问题。
1.3 河流污染严重,河流生态功能遭到破坏
随着改革开放不断深入,城市经济迅猛发展,河道两岸土地开发利用,城市化步伐加快,城市河道功能遭到损害:大量工业、生活污水不经处理直接排入河道,造成河水严重污染,水质恶化,河道生态环境遭到破坏,能饮用的地面水已所剩无几。其原因就是工业废水和城市污水未经任何处理排入河道。河流污染使鱼虾生物基本绝迹,而代之以适应污染的各类底栖微小生物类群,导致城市河流及其两岸的生物多样性下降,特别是一些对人类有益的或有潜在价值的物种消失。
2 城市河道生态修复与治理措施
2.1河道水质生态修复技术及改善措施
城市河道治理过程中,应及时开展污染底泥的开挖和清理工作,借助现代机械设备强化施工期污泥清淤工作,避免出现不必要的二次污染。利用塑料泡沫、竹筒等建设人工浮桥,在人工浮桥上种植大量水体净化植物,对城市水体中工业污染物和生活污水中氮磷等富营养化物质具有较好的净化效果;同时人工浮桥可以为鸟类提高良好的栖息场所,保护生物的多样性,促进河道水体生态系统的完整性。
2.2工程生态型护岸
对冲刷较为严重、防洪要求较高的河段,如果单纯采用自然方法是难以满足防洪安全要求的,必须采用一些工程措施,才能有效地保护河岸的结构稳定性和安全性,同时还必须采用生态措施,维护好河岸的生态环境。工程生态型护岸不仅种植植被,还采用天然石材、木材护底,如在坡脚设置各种种植包、采用石笼或木桩等护岸,斜坡种植植被,实行乔灌结合。在此基础上,再采用钢筋混凝土等材料,确保大的抗洪能力。这种修复模式以防止岸坡冲刷为主,在材料选用上常常采用浆砌或干砌块石、现浇混凝土和预制混凝土块体等硬质且安全系数相对较高的材质。在结构形式上常用重力式浆砌块石挡墙、工型钢筋混凝土挡墙等结构。①大型护坡软件排水下部分采用软体排或松散抛石,而水上部分则是在柔性的垫层(土工织物或天然织席)上种植草本植物,并且垫层上的压重抛石不应妨碍草本植物生长。②干砌块石或打木桩水下部分采用干砌块石或打木桩的方法,并在块石或木桩间留有一定的空隙,以利于水生植物的生长。水上部分可参考自然原型护岸的做法,铺上草坪或者栽上灌木。③纤维织物袋装土护岸由岩石坡脚基础、砾石反滤层排水和编织袋装土的坡面组成。如由可降解生物(椰皮)纤维编织物(椰皮织物)盛土,形成一系列不同土层或台阶岸坡,然后栽上植被。④面坡箱状石笼护岸法将钢筋混凝土柱或耐水圆木制成梯形箱状框架,并向其中投入大的石块,形成很深的鱼巢。再在箱状框架内埋入柳枝。
2.3治河先治水
水是河流的生命污浊的河水不但使的毫无生态功能可言,同时也令人不悦。因此治河应先治水。治理河道污染必须从根源削减污染物,恢复河流的自净功能同时可通过生态调水是通过水利设施的调控将清洁的水源引入污染水域,使其冲刷、稀释污染水域,以改善水环境质量。清洁的新鲜水源稀释受污河道水质,使受污河道污染物浓度得以降低,可在受污河道水源不足或短期水质难以改善的情况下被作为应急处理。但不能从根本上解决河道受污染的问题,大量的调水还会造成其它流域水源的紧张局面。因此,只有根治污染源才能,保持河道生态系统的生机和稳定。
结论
城市河道治理和開发过程中,对河道护岸和堤防、河岸植被、河道水质等的治理,应推广应用生态治理技术,最大程度改善修复河流生态系统,促进城市河道良性循环。
参考文献
[1]陆国生.城市河道生态修复与治理技术探讨[J].水资源开发与管理,2017,16(05):40-42.
[2]王慧英.浅谈城市河流生态修复与景观设计——以民权大沙河综合治理为例[J].种业导刊,2017,21(05):21-23.
[3]宋俊,杨硕,王朋.现代城市河道综合治理的理念及应用[J].黑龙江科技信息,2016,23(13):257.
[4]龙志军.浅析河道治理及生态修复[J].中国高新技术企业,2016,16(04):80-81.
[5]许晗.面向生态优先的城市河道综合治理模式初探[J].黑龙江水利,2016,12(01):55-57.
作者简介
蔡纯洁,男,上海,1970年10月,上海市浦东新区河道管理事务中心,工程管理。
关键词:城市河道;生态修复;治理技术
河流是人类生存和发展必不可少的要素,是水环境的重要载体,也是自然环境的重要組成部分。人类为了生存和发展,不断的和河流争夺空间和资源,特别是经济的发展更加加重了对河道的索取,然而传统的河道治理技术中,特别是对城市河道,为了争夺有限的土地和控制河势、确保河道的防洪安全,人们着力于运用块石、混凝土等硬质材料的结构设计。片面强调防洪、排涝或兴利输水,不考虑对水生态、水环境的影响,牺牲了河道可持续发展的空间,损伤了河道的健康,破坏了生态系统,污染了水环境,缩短了河流的生命,退化了河道应有的功能。而且在各种的设计规范,未明确提出河道的生态治理的要求,致使不少地方的河道,被人为渠化及对河岸的强行硬化
1 传统河道治理存在的问题
1.1 与河流争夺空间,导致生态系统的破坏
城市经济的发展和人口的增加,城市河流水面不断的被人为侵占或缩窄,导致城市水面积急剧减少,天然调蓄功能严重萎缩,加重了内涝发生的机率。在城市建设中,为了多争一块土地,许多城市盲目填河,将河道排水改为管道排水,将软排水改为硬排水,城市排水管网与城市河道不配套,排水系统不协调。防汛排水时,市区内河水满为患,泵站被迫停机的事时而发生,致使城市排水的矛盾十分突出。
1.2 河道两岸水渠化、硬化,导致城市景观和水环境的破坏
国内河道治理片面追求统一化、直线化、河槽渠化,河岸硬化,边界整齐,走向笔直,河道两岸被强行硬化覆盖,只考虑河道的防洪功能,而淡化了河流的资源功能和生态功能,破坏了自然河流的生态链,破坏了生态环境。河岸衬砌硬化之后,原始河岸面目全非,土体与水体的关系相割裂,隔断了河道水域中的生物、微生物与陆域的接触,并引起其自然生存环境恶化,河流的天然自净能力因此下降。同时,硬化型河岸使得水生植物无法生长,各种水生动物也因生存环境改变而无法生存,整个生态系统的食物链因硬化河岸而断开,河流生态廊道的作用因此失去,河流生态系统的整体平衡遭到破坏,并由此诱发严重的生态环境问题。
1.3 河流污染严重,河流生态功能遭到破坏
随着改革开放不断深入,城市经济迅猛发展,河道两岸土地开发利用,城市化步伐加快,城市河道功能遭到损害:大量工业、生活污水不经处理直接排入河道,造成河水严重污染,水质恶化,河道生态环境遭到破坏,能饮用的地面水已所剩无几。其原因就是工业废水和城市污水未经任何处理排入河道。河流污染使鱼虾生物基本绝迹,而代之以适应污染的各类底栖微小生物类群,导致城市河流及其两岸的生物多样性下降,特别是一些对人类有益的或有潜在价值的物种消失。
2 城市河道生态修复与治理措施
2.1河道水质生态修复技术及改善措施
城市河道治理过程中,应及时开展污染底泥的开挖和清理工作,借助现代机械设备强化施工期污泥清淤工作,避免出现不必要的二次污染。利用塑料泡沫、竹筒等建设人工浮桥,在人工浮桥上种植大量水体净化植物,对城市水体中工业污染物和生活污水中氮磷等富营养化物质具有较好的净化效果;同时人工浮桥可以为鸟类提高良好的栖息场所,保护生物的多样性,促进河道水体生态系统的完整性。
2.2工程生态型护岸
对冲刷较为严重、防洪要求较高的河段,如果单纯采用自然方法是难以满足防洪安全要求的,必须采用一些工程措施,才能有效地保护河岸的结构稳定性和安全性,同时还必须采用生态措施,维护好河岸的生态环境。工程生态型护岸不仅种植植被,还采用天然石材、木材护底,如在坡脚设置各种种植包、采用石笼或木桩等护岸,斜坡种植植被,实行乔灌结合。在此基础上,再采用钢筋混凝土等材料,确保大的抗洪能力。这种修复模式以防止岸坡冲刷为主,在材料选用上常常采用浆砌或干砌块石、现浇混凝土和预制混凝土块体等硬质且安全系数相对较高的材质。在结构形式上常用重力式浆砌块石挡墙、工型钢筋混凝土挡墙等结构。①大型护坡软件排水下部分采用软体排或松散抛石,而水上部分则是在柔性的垫层(土工织物或天然织席)上种植草本植物,并且垫层上的压重抛石不应妨碍草本植物生长。②干砌块石或打木桩水下部分采用干砌块石或打木桩的方法,并在块石或木桩间留有一定的空隙,以利于水生植物的生长。水上部分可参考自然原型护岸的做法,铺上草坪或者栽上灌木。③纤维织物袋装土护岸由岩石坡脚基础、砾石反滤层排水和编织袋装土的坡面组成。如由可降解生物(椰皮)纤维编织物(椰皮织物)盛土,形成一系列不同土层或台阶岸坡,然后栽上植被。④面坡箱状石笼护岸法将钢筋混凝土柱或耐水圆木制成梯形箱状框架,并向其中投入大的石块,形成很深的鱼巢。再在箱状框架内埋入柳枝。
2.3治河先治水
水是河流的生命污浊的河水不但使的毫无生态功能可言,同时也令人不悦。因此治河应先治水。治理河道污染必须从根源削减污染物,恢复河流的自净功能同时可通过生态调水是通过水利设施的调控将清洁的水源引入污染水域,使其冲刷、稀释污染水域,以改善水环境质量。清洁的新鲜水源稀释受污河道水质,使受污河道污染物浓度得以降低,可在受污河道水源不足或短期水质难以改善的情况下被作为应急处理。但不能从根本上解决河道受污染的问题,大量的调水还会造成其它流域水源的紧张局面。因此,只有根治污染源才能,保持河道生态系统的生机和稳定。
结论
城市河道治理和開发过程中,对河道护岸和堤防、河岸植被、河道水质等的治理,应推广应用生态治理技术,最大程度改善修复河流生态系统,促进城市河道良性循环。
参考文献
[1]陆国生.城市河道生态修复与治理技术探讨[J].水资源开发与管理,2017,16(05):40-42.
[2]王慧英.浅谈城市河流生态修复与景观设计——以民权大沙河综合治理为例[J].种业导刊,2017,21(05):21-23.
[3]宋俊,杨硕,王朋.现代城市河道综合治理的理念及应用[J].黑龙江科技信息,2016,23(13):257.
[4]龙志军.浅析河道治理及生态修复[J].中国高新技术企业,2016,16(04):80-81.
[5]许晗.面向生态优先的城市河道综合治理模式初探[J].黑龙江水利,2016,12(01):55-57.
作者简介
蔡纯洁,男,上海,1970年10月,上海市浦东新区河道管理事务中心,工程管理。