【摘要】水資源與人們生活密切相關,是生存的基礎,而目前河道污染日益嚴重,嚴重影響人們日常生活。傳統的河道治理技術單一,且會給河道帶來不利的影響。而將生態水利應用到現代河道治理中,能夠較好地達到治理河道污染的目的,實現生態環境的穩定發展,促進環境與經濟的統一。生態水利應用到現代河道治理中至關重要,因此,本文通過對生態水利在河道治理中的積極以及負面作用和現今河道治理現狀的描述,并提出合理性解決措施,希望推動我國河道治理技術的發展。
【關鍵詞】生態水利;河道治理;應用
引言
水利工程一般建設規模比較大、周期比較長、施工技術復雜、通常在自然環境下進行施工、對自然環境改造比較大,因此非常容易破壞當地的生態環境。隨著可持續發展觀在我國不斷推進,我們已經認識到建設生態水利工程的重要性。河道治理工作是建設生態水利工程的核心。工程師應在河道治理過程中融入生態水利的發展理念,有助于出降低生態破壞預防水土流失,同時保護附近水源。因此,積極研究河道治理過程中融入生態水利的發展要點,具有非常重要的意義。
1、生態水利在現代河道治理中的原則
1.1生態原則
生態水利不是一個封閉的系統,它與外界自然環境密切相關并不斷地與周圍環境中的物質進行交換,是一個開放的系統。將生態水利應用到現代河道治理中要盡量把對河道生態環境的破壞降到最低。當代世界強調和諧社會,因此,在河道治理中也應把人與環境的關系放在重要的地位,把人與自然的和諧發展作為河道治理的前提條件,在遵循生態原則的前提下,改善人們的居住環境。其中具體內容包括三個方面。首先是要尊重當地的文化風俗,與當地居民和諧共處。然后是要適應河道場所的自然過程,根據當地的實際情況制定可實施的科學治理方案。最后是根據當地自然地理情況,盡量就地取材,較少材料開支,達到生態水利與當地環境和諧發展的目的。
1.2水力稚定性原則
生態水利應用在現代河道治理中,其遵循的原則即是使岸坡穩定。岸坡不穩定的主要影響因素有三個。第一是邊坡的外形。當邊坡的外形發生變化時,邊坡的穩定也會發生變化。如江流、湖泊以及海洋等的沖淘,會使得邊坡的外形發生變化,從而使邊坡的穩定發生變化。第二是坡低結構面。第三是河道深層土滑動。因此,為了解決水利穩定性的問題,必須對影響水利穩定性的因素加以分析,根據水力穩定性原則,找出相應的解決方案,從而達到實現水力穩定性的目的。
2、生態水利的實際應用分析
2.1河道斷面設計
河道斷面類型可分為規則斷面和不規則斷面2類,規則斷面又包括矩形斷面、梯形斷面和復式斷面3種形式。矩形斷面的優點是占地面積小,在城市河道中被廣泛采用,且往往采用高駁坎的硬質護岸形式,隔絕了水生態系統與陸地生態系統的聯系。此類河道的生態化設計可以采用自嵌式生態擋墻等滲透性材料為主的工藝,恢復河道內外物質交換聯系。河道內部還可通過構建魚巢和水生植物種植槽,豐富生物棲息地。梯形斷面結構簡單,是鄉村河道治理中常用的斷面形式,它解決了水陸生態系統的連續性問題,有利于生物的生存繁殖,但是親水性較差,不利于景觀布置,且非汛期水量不足時,易造成河道干枯斷流。復式斷面在常水位以下采用矩形或者梯形斷面,在常水位以上設置緩坡或二級護岸,既滿足了洪水時泄洪的要求,又解決了常水位時親水性的問題,且為濱水區的景觀設計提供了空間,適合于河灘開闊的河道。不規則斷面指的是維持河道斷面原有的自然形態,同一斷面可以高低不平、深淺不一,改變一刀切的平整化的斷面形式。河道斷面生態化設計中推薦采用復式斷面和不規則斷面。
2.2河岸護坡修復技術
河道河岸部分是水陸過渡交界處,具有防洪、保護安全等工程設計要求。河岸護坡在設計之初就將解決城市防洪安全問題放在了首位,傳統的水利工程一般使用沙、石之類的材料將護岸與河道隔斷開來,破壞了河道生態廊道的完整性,使得河道與河岸動植物隔絕開來,無法進行物質互換,也阻礙了市民對親水的渴望。如今在護坡設計時更強調河道的生態與景觀特色,以還原天然河道環境為原則,提高河道自身凈化能力為目標,對河岸護坡進行生態修復設計。
常用的護岸修復技術有植物護岸、拋石護岸、石籠護岸、多空質護岸、梢料層護岸等幾種類型。當下比較熱門的是植物護岸的形式,主要包括活枝護岸、柵欄護岸、草籽護岸等,以恢復河岸原有的植物群落為出發點。將本土耐水濕植物種植在河岸兩側,利用植物自身條件穩定河岸,防止沙土的流失。基于海綿城市的理念,將植物緩沖帶與生態護坡結合將河岸分為岸坡帶、防護林帶、河岸帶與濕地帶,并與道路林帶和濕地溝渠結合。值得一提的是,對于護岸植物配置方面,應優先選取本土植物,選用本土植物,參差錯落,地勢起伏,營造與自然相似的水岸。以武漢市為例,濕地水生植物可采用旱傘草、花葉蘆竹、蘆葦、香蒲等;河岸帶可用耐水濕植被,如日本垂柳等;防護林帶可等比例種植水杉、池杉等;岸坡帶用香樟、梧桐、楓楊等。
2.3生物浮島技術
生物浮島是借鑒天然島嶼的生態作用原理,采用綠化和漂浮技術相結合,在人造浮體上種植植物從而形成人工島,島上的植物可以為鳥類提供休息和筑巢場所,下部植物根系可為水生生物提供生存環境,同時還能夠吸收降解污染物。生物浮島能夠適應水位變化,還可以形成一定的景觀,適用于污染河道的原位治理。生態浮島上的植物可以選用再力花、美人蕉等,在應用時應該加強維護管理,以促進其發揮效益。
結束語:
隨著我國科學技術的不斷發展,人們對與環境的要求與追求越來越高,傳統的河道治理方式已經遠遠不能滿足當代和諧社會的發展。河道治理不僅僅需要達到治理河道的目的,更需要在進行治理的同時能夠將對環境的破壞降到最低,并在治理的同時實現造景功能。目前,將生態水利應用到現代河道治理中具有現實意義。
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