生態水利在河道治理中的應用研究

萬 軍

(江西省贛撫平原水利工程管理局，江西 南昌 330096)

隨著社會經濟的持續快速發展，人口和經濟不斷增長，對水資源的需求缺口逐漸增大，對大量水土資源和植被進行了較大程度的開發，造成水土資源的過度流失，對生態系統造成不可逆的破壞。改善河道周邊的生態環境，對水土資源進行有效應用，促進人與自然和諧相處已經成為當前河道治理的主要目標。水資源的供需矛盾使得人們對環境問題的關注逐漸增多，為使灌溉、發電、生態和供水等多目標的利用率均最大，同時對于河道生態環境進行一定程度的保護，因此一水多用，一項工程為不同的目標服務，生態水利的建設就成為當前河道治理的關鍵目標。河道治理工程中的生態水利概念，主要是指在河道治理過程中，同時考慮河道的改變對于周邊環境的影響，不僅對于河道能夠有效的治理，而且對于河道周邊的生態環境也有一定的促進作用。鑒于生態水利對于河道治理的良好生態效果，生態水利建設得到了人們的重視和關注。水利資源的利用，需要對水利工程的論證、預測和環境影響給予充分的重視，尤其是最近國際大壩會議關注最多的環境影響問題，同時環境保護部門和生態學界對于生態水利的建設持續關注，使得當前生態水利的概念重新得到相關專家和學者的重視，本文在研究水利工程對河道生態環境影響的基礎上，介紹了生態水利在河道治理工程中的重要性，接著闡述了生態水利在河道治理工程中的應用原則，在3個方面介紹了生態水利在河道治理中的應用，相關研究對于生態水利建設理念的推廣具有一定的促進作用。

1 水利工程對河道生態環境的影響

傳統的水利工程主要是為控制水流而興建，滿足不同地區的供水、防洪、航運和水力發電需求。為了更好地分配水資源，改善水生態系統，需要將水資源從整體的自然生態環境中剝離出來。然而當前的河道治理忽略了河流形態的多樣性，不當的調水打破了河流湖泊與岸上生態系統的結合，使得河流自身凈化能力大大降低，造成水資源的分散流失，加劇水資源的供需缺口，造成自然河道不斷惡化，最終導致生態平衡被打破。

1.1 河道治理措施

當前水利工程建設，尤其是河道治理工程，需要做好水資源的可持續利用和水生態的持續改善，對經濟社會的可持續發展起到較大的促進作用，需要在以下幾個方面進行改善。

(1)完善防洪、抗洪工程體系。河道治理需要建立在科學理論基礎之上，避免對工程數量的片面追求，忽略環境質量和生態景觀的建設，需要在整體考慮的基礎上從系統的角度進行綜合治理。

(2)一些非工程措施也是防洪抗災的構成部分。

(3)建立基于安全防御的災害預防治理體系。河道治理需要建立基于安全防御的災害預防治理體系，這是經濟社會和生態環境可持續發展的最基本的保障。

1.2 水利工程在河道治理中的作用

鑒于我國水域面積廣闊，水資源充足但空間和時間分布上并不均勻，因此需要采取各種措施對水資源進行重新配置。為了使水資源更好的適應經濟社會的發展，滿足人們的生活需要，維系良好的自我凈化能力，需要對水利工程在河道治理中的作用進行研究。

(1)流域自然環境對水資源的利用率具有關鍵的影響，因此需要通過調整生態格局進行水資源的優化配置，加強對于水資源環境的保護。

(2)堤圍及防護工程、控導工程和清淤清障工程是河道治理中最為基本的水利設施，對于水環境的自凈能力具有較大的影響作用。

(3)河道灘涂是河道濕地系統的關鍵部分，這對水生態環境的內部循環和自凈能力具有較好的促進作用。

2 生態水利在河道治理工程中的重要性

對河道治理工程，傳統的治理方法不僅對于河道周邊生態環境造成一定的影響，同時對周圍社會環境造成較大的影響，因此需要結合生態學、生物自然學、水利工程學和環境學等相關學科，對河道治理采取多元化的治理方法。

(1)考慮完整生態系統。對于河道治理而言，首先需要根據河道當前情況，通過調配將各種要素結合一起，形成較為完整的閉環循環生態系統，保證在閉環系統中能夠形成良性循環。不僅為河道生物營造較為理想的生存環境，同時對額外的動植物提供新的生存繁衍的場所。

(2)實現生態環境的凈化。生態水利在河道治理中的應用，能夠對有機污染物進行一定程度的凈化，使水體的自我凈化能力有較大程度的提高。

(3)良性循環作用。生態水利在河道治理中的良好運用，不僅會促使水體紊流，在水體中產生大量生長氧氣。同時通過對于水生植物的種植，能夠在一定程度上豐富生物介質，對水質進行較大程度的凈化作用。植被具有一定程度的蓄水能力，依附于植被上的生物能夠為河道土壤提供較大的水分儲備，相當于一個有關水循環的閉環調節系統。

3 生態水利在河道治理工程中的應用原則

為了取得良好的生態、環境和經濟效益，生態水利在河道治理工程中的應用需要嚴格遵循下述原則。

3.1 提高河道形態的空間異質性

生態環境的空間異質性，不僅能夠滿足更多的物種生存，同時對提高已存物種的生存環境，促進多物種和諧平衡共存發展具有較大的促進作用。鑒于當前的水利工程建設不僅改變了河道的自然狀態，變得渠道化，同時人工對水利工程的過多干預，使得當前河道的生態環境變得單一，長時間的影響則會使得河道的生態環境有所退化，引起更為嚴重的生態環境問題。針對當前河道的生態環境，需要在建設水利工程項目的同時，保障河道生態環境的生物群落的多樣性，即河道生態形態的空間異質性。此外，水利工程的建設需要對河道環境進行一定程度的保護，提高河道的空間異質性。

3.2 景觀尺度與整體性

對生態水利在河道治理中的應用，需要將景觀的尺度、可持續發展和工程項目建設目標結合在一起，對項目工程進行科學合理的規劃和設計。相較于小尺度景觀，大尺度景觀在河道治理工程中具有更為優越的治理修復效果。

生態水利的整體性原則，不僅需要對河道生態系統的結構和組成功能進行保護，同時需要在充分了解河道生態系統組成要素的基礎上，實現對河道生態環境的整體性和綜合性的治理。

3.3 服務社會

我們在注重水利工程的生態建設的同時，不能忽略水利工程的基本功能，即對水資源的時空調節及對洪澇災害的防治。水利工程的建設的根本目的是服務于人類生活、生產，特別是我國的農業，水利工程是其穩固發展的前提與基礎。因此，生態水利工程必須要建立在水利工程基本功能實現的基礎上，在經濟得以發展的同時達到環境保護的目的。

4 生態水利在河道治理工程中的應用

作為生態體系組成的基礎，河道環境在整個生態系統中具有較大的作用，與周邊環境一道組成相對獨立的閉環循環生態系統。鑒于河道中存在著水和土，這也是其他生物賴以生存的基礎，如果河道的生態環境遭到破壞，則會直接影響生物的生存，同時還會導致水環境進一步惡化。因此環境保護和河道治理，在生態水利中是共同存在的，兩者之間利益是統一的，需要共同進行考慮。

4.1 修復河道的生態環境狀態

對于河道工程，應在滿足基本除險加固的基礎上，使得河道盡量接近于自然狀態。

(1)在河道治理過程中，需要盡量營造接近于自然河流狀態的生態環境，如岸線呈現寬窄有度的不規則形狀，允許淤積、沖刷和侵蝕出現在河道工程中，營造出豐富的河流生態循環系統，為河道生物提供優越的棲息空間。

(2)河道治理與周邊生態環境結合起來，充分增加河道內生態系統的食物鏈，對于兩岸的自然狀態進行充分的恢復，增加岸線綠化面積。

(3)對河道岸線景觀而言，應簡單樸實，為了使河道的設計更加接近于自然環境，盡量采用河道區域的自然石材和植被，具體如圖1所示。

圖1 生態河道岸線植物分布

4.2 恢復河堤的生態形狀

河道治理中的生態河堤，主要在河道內外部進行水體水分的交換和調節。實現上述功能，需要在生態水利工程建設中采取以下措施。

(1)河道設置在淺水區。在淺水區設置河道，不僅能夠帶來河面寬窄有序的直觀效果，同時能夠增加部分河灣、濕地和河灘等自然景觀。

(2)選擇生態材料。對于護岸材料應優先選擇河道附近區域的自然材料，同時充分考慮護岸材料的施工對于周邊生態環境的影響，盡量保持河道周邊環境與河道治理工程的一致性。

(3)護岸的多樣性。河道護岸材料應盡量多樣化，如混凝土材料具有較強的防沖刷和穩定性能，但對于生態環境具有一定程度的破壞，因此，關鍵護岸部位應選擇混凝土護面，并進行一定程度的添色處理。圖2為人工自然形狀的護岸。

圖2 人工自然形狀護岸

4.3 恢復河道的退化河岸帶

河道工程中的河岸帶，是一個組成較為復雜的群落，包括種類眾多的動植物，同時包含較為豐富的地下水資源。因此在河道治理的生態水利工程中，考慮和恢復河岸帶的功能是必不可少的。

(1)動植物群落的穩定性。河道治理過程中，需要考慮恢復河道流域的動植物群體，如動植物種類、數量和物質，優化動植物的群落分布，保持生態系統的平衡和穩定。

(2)生態環境的可持續性。生態水利在河道工程中的應用，需要恢復河流沖刷帶的生態環境，尤其在河道與陸地交匯處，盡量考慮草皮和樹木的種植，這對于河岸帶的水土流失具有較大程度的改善，同時對周邊生態環境也有一定程度的改善作用。人工自然型護岸如圖3所示。

圖3 人工自然型護岸

5 結論

在河道治理的水利工程中，傳統治理方案多考慮水資源的利用，雖然在一定程度上能夠提升水資源利用率，推動農業和工業的持續快速發展，但是對河道治理的生態性能具有較大程度的影響。近些年的生態水利工程，在滿足河道治理的基礎上，盡量減小和避免對自然環境的破壞和影響，能夠有效促進河道的生態恢復和動植物保護。因此本文研究對未來河道治理項目提供一定的工程經驗，對生態水利的理念推廣具有較大的促進作用。