賈鳳聰 楊鈺榮 李海濤
(河北農業大學理工學院 河北黃驊 061100)
河流涵蓋了水源、航運、防洪、排澇等功能,對氣候的調節、污染物的清理這類生態問題改善有幫助。傳統河道的治理傾向于排洪排澇,采用截彎取直,拓寬河床,建閘立壩這些措施。不可否認,以上治理發揮了很大的作用,但同時也對環境帶來了嚴重的負面影響。在十九大提出建設生態文明社會的背景下,要滿足人們對優美生態環境日益增長的需要,建設人與自然現代化的和諧相處模式,認識到治理河流污染,改善河流及其沿岸的生態景觀,河道治理工作正在受到密切關注。
河道在城市和鄉鎮這些人口密集處,在滿足人類用水充裕的前提下注重水的生態性,利用水體的自然特色改造水體。在城鎮中的水體已基本滿足防洪標準,但水體污染較嚴重,因此對河道進行合理生態化的布局尤為重要,對河道的設計有以下幾點:
2.1.1 橫斷面設計
目前城鎮中河道大多采用矩形式河道,其生態性、觀賞性都比較差。所以對生態河道應設計成復式斷面[1]和梯形斷面相結合的形式。復式斷面的河道底部相對較大,對河道中水生生物和兩棲動物的生長較為有利,擁有相對較強的景觀效果以及生態性。而梯形斷面相對復式斷面擁有著占地少,河道兩側有助于景觀設計,將兩者結合設計來保證城鎮河道的最大生態效益,使河道更接近天然河道。
2.1.2 河底設計
根據對當地土壤,水流情況進行實測,選擇性的進行加固,對需要進行加固的河床,嚴格按照規范進行設計,使設計流速大于實際流速。河底常采用干砌塊石,漿砌塊石,混凝土填充,這種設計方式抗沖效果比較明顯,并且對河底生物有較大的好處。
2.1.3 護岸設計
傳統河道的護岸工程在選材上較多數采用混凝土及漿砌塊石這些硬質材料,使整個護岸形成一個封閉的體系,雖然充分考慮它的安全性,但嚴重忽視了與周圍生態系統的協調性[2]。因此,工程材料必須結合防洪效應、生態效應和景觀效應。針對以上內容提出植生型混凝土聯鎖塊防護材料[3],它是一種透水的聯鎖型高強混凝土鋪面系統,在特定尺寸下的混凝土塊相契合,形成較大的連鎖護坡,具有較好的透水性,抗沖擊性,持久性等特點,能夠有效地保護河岸并且有效的對當地生態進行恢復,提升當地環境景觀。還有一種是采用植被的固結作用來進行防護,應用較為廣泛的是植生類型的護墊、生態袋、格賓網籠。這些生態防護材料都具有多孔結構,透水性較好,其邊界阻力和天然河流相類似,利于親水的動植物生存,對環境也有較強的親和性,柔韌性與整體性。
污水的排放直接影響著水體環境,對人類生存的環境也有著極大的威脅,另一方面水污染也使得生物多樣化降低,對親水性的動植物有著極大地破壞作用。水體污染主要來自工業污染、生活污染、和農業污染,對其的整治措施除在其根源上加大打擊力度,也應當考慮污水治理[4]的一些其它方法:
(1)物理治污
總的來說物理方式改善水體包括中水利用,河道補水,截污清淤、物理沉降這些方式,通過調水引流或是河水置換把污水、臟水變為活水,以引清去污的方式來改善水質。在污染高發區進行截污治污,降低對底泥的污染。
(2)化學治污
以往化學治污主要是投放生石灰,殺藻劑,鐵鹽等化學藥劑,使分子間發生絮凝反應,統一清除達到去污的目的。化學氧化[5]是利用本身或產生的自由基來氧化土壤中的污染物使污染物變為無害物,從而達到修復的目的。隨著技術的發展,像硫酸鹽、芬頓、高錳酸鉀和臭氧這類最新除氧物質也在逐漸使用,這些氧化物都能夠達到很好的除污效果。
(3)微生物的投放
微生物治理水體是通過微生物的吸收降解作用來清除水體中的污染物,也是主要的生物修復技術。水體中的微生物把污染物分解為碳化物和能源來生活,污染物在微生物各種酶的作用下分解成為無害的物質,改善水質。現在微生物法主要有活性污泥法,生物膜法,微生物制劑投放法[6]。但現在隨著生物技術的發展,單一的修復技術已經不能滿足污水處理的要求,所以聯合修復是發展的新趨勢,多方面運用生物治理技術,對生態系統進行復合協同作用實現高效凈化。
堤岸貫穿于河流空間的全部區段,其景觀的設計也是建設中重要組成部分。對堤岸景觀設計原則[7]是在在考慮當地地域風貌的前提下,將現代水利建設和園林綠化建設相結合,選擇合理的設計方案。對堤防工程在服從城市總體建設規劃和城市防洪規劃下,充分考慮城市建設的特點,全面合理的布置安排。在建設堤防的同時,也應當進一步美化城市環境,既要充分利用河道兩岸現有的土地資源,也應合理恰當的使用堤防結構型式。對水體的沿岸工程,應當遵循生態安全的原則,因地制宜,使沿岸設計發揮生態和景觀的功能。
隨著社會發展和人民生活水平的提高,人們對河道整治不再是簡單要求疏通河道,滿足河流的各項基本功能,而是越來越注重河道的生態服務功能。對優美的景觀需求也變得更加強烈。基于生態化考慮對城鎮河道整治和環境治理理念,用來恢復河道的生態系統,創造和諧的自然景觀。采用各項治理技術來提高水環境自我修復能力,進而增強自然景觀效果,構建生態安全的河道。
[1]徐國賓.論城市河道整治與景觀生態設計[J].城市環境與城市生態,2008-08-20.
[2]張先起,李亞敏,李恩寬,樊文玲.基于生態的城鎮河道整治與環境修復方案研究[J].人民黃河,2013-02-25.
[3]孫羽,張兵,孫東坡,付鵬.河道整治中的生態環境問題與生態協調的河道整治[J].水利水電技術,2017-05-20.
[4]葉嘉康.關于河道整治過程中污水治理方法的研究[J].黑龍江水利科技,2014-12-31.
[5]俞永梅,許展強,高文安.河道整治中的水污染治理方法探討[J].上海水務,2007-06-15.
[6]吳偉,吳雨,俞阜東,施佳瑾.水體,生態修復技術在河道整治工程中的運用[J].中國新技術新產品,2017-12-10.
[7]徐國賓.論城市河道整治與景觀生態設計[J].城市環境與城市生態,2008-08-20.