羌金鳳,陳慧慧
(中機國際工程設計研究院有限責任公司,南京 210023)
河道治理的生態水利基礎與模式構建
羌金鳳1,陳慧慧2
(中機國際工程設計研究院有限責任公司,南京 210023)
本文從生態水利的視角入手,對河道治理的基本原則進行分析,并論述了河道治理生態水利的基礎,最后重點分析了基于河道治理的生態水利模式的構建要點,希望能夠實現防洪排澇與環境整治的有機結合,為生態水利在河道治理中的應用提供借鑒。
河道治理;生態水利;模式
傳統意義上的水利工程以對水流的控制為目標建設水工建筑物,以滿足大眾對防洪、供水、發電以及運輸等方面的需求。為實現這一目標,人們在一定程度上改變了水生態系統的原有模式,導致水生態系統的自凈能力受到影響。特別是在社會經濟不斷快速發展的背景下,水資源供需矛盾進一步凸顯,水環境污染以及水資源利用效率低下等問題與矛盾表現得更加突出,對生態環境系統的平衡性產生了極為不良的影響。為應對這一問題,筆者從生態建設的角度入手,圍繞河道治理,嘗試構建一套健全且完善的生態水利模式,以實現河道治理水平的提升,促進生態水利系統模式的進一步發展與完善[1]。
為全面理解生態水利的相關理念與方法,正確把握并構建基于河道治理的生態水利模式,必須明確生態水利模式中的基本原則。它具體包括以下內容:
它是水利模式自傳統化過渡至現代化過程中的關鍵。在大自然演變發展的過程中,河道是大自然的造化與產物,經過自然環境的適應與協調,人類社會的發展速度不斷加快,為滿足各方面的功能需求,開始對自然環境進行反復加工與改造,對自然環境產生了不可逆的影響。隨著自然環境破壞程度的不斷加重,人類開始認識到各項生產、生活活動與自然關系協調的重要性,積極探索并研究人類社會與自然環境可持續發展的措施,對河道自然環境惡化趨勢進行控制,并逐步改善區域生態環境,進而促進人類社會可持續發展目標的實現。
水利工程除具有供水、防洪等基礎功能以外,還對生態系統修復以及水環境改善有重要作用。改善水生態系統能夠使河道流域范圍內的社會經濟實現可持續性發展。水資源是一種有限且重要的自然資源,目前我國水資源日益匱乏,同時還面臨著水源水質惡化等問題[2]。若不及時建立水資源開發利用與保護相協調的資源觀,勢必會對水資源的長期可持續開發利用產生極為不良的影響。
眾所周知,水資源水安全以及水環境均屬于人口資源環境范疇,在社會可持續發展目標的實現中扮演著重要角色。當前社會發展背景下,水利已成為全社會范疇中的基礎產業與設施,水利產業的發展必須融入社會經濟發展的大環境中,主動研究社會經濟發展對水利產業所提出的高層次要求,從而把握水利產業的發展方向,為區域經濟的可持續發展提供驅動與支持。
傳統模式下,水利工程以人類社會發展以及多樣化功能需求的滿足為前提。改革開放以來,我國經濟社會發展水平不斷提高,各行業對供水、防洪等工程的安全保障提出了更高的要求,相關區域內的治水活動不斷興起,治水規模持續擴大,使河道水資源的可持續發展處于和諧且有利的環境中。但傳統意義上的水利過程發展方向不夠正確,以技術經濟最優為追求目標,與當代河道治理工程間存在較大的差異與矛盾[3]。
以工程措施為主的治水活動預期效果不理想,人類活動與自然環境發展容易陷入惡性循環的狀態。我國當前水環境污染問題越發嚴重,水資源危機不斷加深,以工程措施為主的對抗性治水模式開始呈現出不適應性。而生態水利將人與水體置于一個完整的生態系統中進行分析(見圖1),考慮人類社會活動以及自然環境發展對水利條件的共同要求,將可持續發展理念引入水利工程運作機制建設過程中,使水利生態工程規劃設計、施工、運維等環節工作內容更為規范地開展,改善水生態環境并實現其可持續利用。
基于此,在河道治理背景下的生態水利基礎可以概括為:第一,生態水利概念是人類對河道治理工程在思想與舉措上的回歸。它強調直接通過生態型水利工程建設的方式,對已惡化的環境以及水生態系統進行修復、改善以及持續性優化,同時強調在水利工程興建期間導入生態理念,盡可能減輕工程建設對自然環境的破壞與不良影響;第二,生態水利內容豐富,指出應通過一系列自然化、多樣化以及人性化的措施,涵蓋工程規劃、設計、建設、運行、評價等多個環節與模塊。

圖1 河流生態構成關系示意圖
在以河道治理為基礎,構建生態水利模式的過程中,必須遵循的建設目標是:最大限度地實現水安全持續保障、水資源的可持續利用、水生態環境的動態改善以及水環境的持續優化,最終促進社會經濟的可持續發展。在這一目標導向作用下,基于河道治理的生態水利模式框架結構如表1所示。

表1 基于河道治理的生態水利模式框架結構示意圖
在構建水安全體系的過程中,應當以防洪工程體系的建設與完善為前提,同時重視非工程措施在防災減災體系中的重要作用,完善水安全防御體系,為河道治理奠定可靠基礎[4]。
首先,在建設并完善防洪工程體系的過程中,必須與受保護區域的社會經濟發展情況相適應,以河道所處區域氣候特點為基礎,實現生態景觀以及保護效益的結合。河道治理必須以科學論證為前提,將河道水環境優化以及防洪納潮作為重點規劃目標,以實現河道資源的適度開發與應用。為提高河流泄洪能力與等級標準,實現合理治導河流延伸方向的目的,必須綜合運用開卡還河、疏浚治理、清障以及合理調配等一系列措施,確保河道生態系統的穩定性,為河道流域范圍內的防洪安全以及社會經濟持續發展提供保障。
其次,在水安全體系中,非工程性措施的落實同樣有著極為重要的意義。河道治理必須與洪水規律相適應,生產生活工作的開展原則上應當盡量避讓洪水,從社會發展與水資源和諧共處的指導思想著手,將對河道的治理從被動控制轉變為主動管理,利用各種非工程性措施對部分雨水、洪水資源進行資源化利用與研究。
最后,還應重視對水安全防御體系的構建。水安全防御系統作為河道流域社會經濟可持續發展體系的重要內容之一,涵蓋了防洪安全、供水安全以及生態環境用水安全等一系列內容,結構如圖2所示。整套水安全防御體系可實現新型采集、過濾分析、決策支持以及預警等功能,能夠在水危機管理過程中實現預防、控制以及應急救治等功能。

圖2 水安全防御系統結構圖
在水生態系統保護模塊的構建過程中,應嘗試應用各種工程措施與技術手段,保護并改善水生態系統[3]。具體包括以下幾個方面:
(1)在堤圍、護岸工程的建設中,應盡量選用干砌式或拋堆式的工程建設方案(見圖3),植物護岸以及自然護岸工程應當盡量避免采用“三面光”的措施,針對已應用混凝土結構的堤岸工程,可遵循生態型護堤法進行覆土改善,以打造綠色化堤防工程。除此以外,在堤圍工程建設過程中,應當盡可能保護河道自然形態,通過河道截彎取直、水道濕周硬化、渠化等相關措施,使河道流域范圍內濕地、急流以及淺灘等資源不受破壞。
(2)在清淤清障工程的建設中,考慮到工程量大且水下作業強度大,因此必須做好控制工作,通過將其與環保型以及航道維護型清淤工程相結合的方式,提高河道治理效果。清淤清障所產生淤泥以及疏浚土可在符合規劃目標的前提下用于河道周邊人工濕地的建設。

圖3 護岸工程效果示意圖
(3)在控導工程的建設中,控導工程的主要功能是利用節點上分布的船閘、水閘等裝置主動調節并控制區域性水沙分流以及河相變化等問題,是一種特殊的樞紐設施。需要注意的是,關鍵節點上所分布的大型控導工程會對區域性河道分水、分沙條件產生影響,對區域水流條件有重要影響,因此在建設前期必須加強可行性論證,掌握河道流域范圍內的河流動力、潮汐作用規律,并對區域性生態因素、環境因素進行統籌考慮,以提高控導工程建設的整體質量水平。
(4)在灘涂圍墾開發工程的建設中,必須加強工程建設前期的技術指導以及規劃工作,強化濕地資源的保護功能,對工程建設規模進行科學控制。針對已成圍土地,應結合區域性質,打造特色產業,如農業、種植業、水產養殖業等,并加強對自然生態區域的保護規劃,使區域范圍內的濕地生態環境功能得到延伸與發展。
眾所周知,行洪排澇是河道最主要的功能與作用。隨著現代社會發展步伐的加快,大眾物質生活水平不斷提升,人類社會的活動范圍不斷外延與拓展。自然生態環境與人類活動之間存在千絲萬縷的聯系,如何改善自然環境,以促進生活質量的提升是目前業內人士高度重視的一項課題。本文引入了生態水利理念,對河道治理中的相關問題進行研究分析,重點論述了在河道治理背景下生態水利基礎模式的構建要點,希望能夠引起業內人士的共同關注與重視。
1 賈浩謀,宋曉鵬.探析生態水利設計理念在城市河道治理工程中的應用[J].河南科技,2013,(17):166.
2 熊坤楊,劉伯娟.低影響開發技術在湖北省潛江東干渠生態治理中的應用[J].水利水電技術,2016,47(7):118-120.
3 池大鋒.小流域河道治理技術方案的探討——以晉安區小流域河道治理為例[J].中國農村水利水電,2013,(11):24-26.30.
4 張 璐,樓錚錚,蔡 琳,等.水生態修復技術在河道治理中的應用與探索[J].資源節約與環保,2015,(8):162.
Construction of Ecological Water Conservancy Foundation and Model for River Regulation
Qiang Jinfeng, Chen Huihui
(China Machinery International Engineering Design&Research Institute Co., Ltd., Nanjing 210023, China)
This paper analyzes the basic principles of river course management from the perspective of ecological water conservancy, and discusses the basis of ecological management of river course. At last, it analyzes the key points of ecological water conservancy model based on river channel management, hoping to realize flood control and waterlogging And provide reference for the application of ecological water conservancy in river course management.
River management; ecological water conservancy; model
TV85
A
1008-9500(2017)05-0077-03
2017-03-20
羌金鳳(1986-),女,江蘇南通人,碩士研究生,工程師,從事給水排水工程設計工作。