廣東省河流生態修復對策研究

杜歡歡，邱 靜，吉紅香

(1. 廣東省水利水電科學研究院，廣東 廣州 510635；2. 廣東省水動力學應用研究重點實驗室，廣東 廣州 510635；3. 河口水利技術國家地方聯合工程實驗室，廣東 廣州 510635)

1 研究背景

廣東省屬于熱帶、南亞熱帶季風氣候區，水資源豐富，水系發達，江河密布、水網縱橫，是著名的嶺南水鄉。隨著經濟的迅速發展，不合理的人類活動導致河流生態系統退化加速，水生生物多樣性減少，水體生態系統質量和服務功能整體下降。主要表現在以下3個方面：

1) 水生態空間遭受侵占和破壞

一是河道趨向硬質化、直線化，阻斷了水陸生態聯系。二是城鎮化進程快，岸線侵占、河口圍墾等高強度人類活動縮減了生態緩沖帶，減少了河湖灘地。三是大規模的無序采砂和航槽的疏浚、炸礁等導致河床形態發生變化，部分江心洲受到蠶食，動植物棲息空間遭受破壞。

2) 河流生態流量保障程度不高

一是隨著生產、生活用水需求的大幅增加，生態環境用水時常被經濟社會用水擠占，水資源開發利用強度高。二是山區河流小水電眾多，大多為蓄水發電不放流，導致河道形成減脫水段。三是城市河涌等雨源型河流生態流量主要來生活污水排放，徑污比嚴重偏小，河道的納污能力嚴重偏低。

3) 水生生物種群面臨威脅

一是過度捕撈、拉網攔魚等嚴重影響了魚類的群體補充。二是河流上水利工程的建設，改變江河的水文環境，阻斷了魚類的洄游通道，洄游性魚類瀕臨滅絕。三是水質惡化，對水質要求高的魚類、兩棲動物數量減少，水生物種向單一性、耐污性發展。

2 修復對策

根據廣東省河流水系特點，本文將全省河流分為大江大河、中小河流、城市河涌和感潮河道4種類型，其中，大江大河指集雨面積為3 000 km2以上的東江、西江、北江、韓江和鑒江等干流水道；中小河流指集雨面積在50～3 000 km2的河流；城市河涌指主要分布在珠江三角洲城市群中，通過水閘控制與外江隔離的河涌；感潮河道主要指三角洲網河區受潮汐影響的干流水道。本文將從河流生境營造、漁業資源恢復、生態需水保障等方面，對不同類型水系分別提出有針對性的水生態修復措施。

2.1 大江大河

廣東省大江大河流域面積大，涉及生態元素眾多，其生態重要性突出。大江大河水生態修復的重點為恢復重要水生生物棲息地、增加漁業資源數量及多樣性、保障河流生態流量等。

2.1.1兩棲動物生境修復

廣東省珍稀兩棲動物主要包括黿、大鯢等，這些兩棲動物對生存環境的要求高，喜在向陽的大片沙灘產卵，在有充足的魚蝦的淺灘覓食。因此，其修復措施包括：確保保護區水質，定期清理核心區、緩沖區、放流點以及其他重要地方；因地制宜營造淺灘、深潭、軟質生態護岸，構造形態異質性河道，以利于魚蝦繁殖，為兩棲動物提供食物；加強野外巡護監測工作，加速保護區紅線劃定，提高保護區的整體保護和管理能力。

2.1.2漁業資源恢復

魚類資源恢復需從流域整體出發，對天然生境進行調查、劃分、評價和分級，對魚類的“四場一通”因地制宜的采取修復措施，以塑造水流結構多樣性和增加微生境復雜度為原則，具體包括底質修復、人工魚巢構建、增值放流、替代生境研究等[1]。

1) 底質修復

對采砂活動較多或底質破壞較大的地區，盡量恢復與原有底質相類似的河床結構，可通過采砂廢棄石塊再回填、在河道內安放礫石群、合理分布大小卵石位置、增大底質顆粒間隙等手段，改善受損區域底質類型和組成、提高底質異質性，營造適宜土著魚類生存和繁衍的棲息地條件。

2) 人工魚巢

人工魚巢是指為漁業資源增殖而投放或建造于水下的人工設施。首先，其本身的結構和后重疊的堆放結構造成孔隙和洞穴，成為底棲魚類棲息和躲避敵害的場所，同時為產卵親魚提供產卵和孵化的場所，孵化后的幼魚也可以獲得庇護成長的環境。其次，人工魚巢投放水域會產生多種流態，上升流、線流、渦流等，造成水體營養鹽的混合，促進餌料生物的生長，也為一些魚類性腺發育及產卵提供了適宜的水文條件。再次，人工魚巢的表面利于附著生物生長，能形成有效的索餌場。產卵場修復可選擇浮動式人工魚巢，庇護場和索餌場修復可選擇魚礁式人工魚巢和護岸式人工魚巢。

3) 增殖放流

人工增殖放流是目前恢復水生生物資源量的重要和有效手段。它是在對魚、蝦、蟹、貝類等水生生物進行人工繁殖、養殖或捕撈天然苗種在人工條件下培育后，再投放到資源量出現衰退的天然水域中以實現數量的增長。增殖放流選擇品種時應充分考慮到該物種完成生活史的生境需求，依據生物的生態習性及水域餌料生物資源狀況，確定投放種類，以充分利用餌料資源并防止外來物種入侵。

4) 替代生境研究

當流域內特定物種種群數量極低，或其生存環境被自然、人為因素破壞或不復存在，為保護生物多樣性，應對該物種采取遷地保護措施。替代生境的選址應綜合考慮物種生態學特征和生活習性、生境需求、人類活動情況等，必要時應開展人工適宜生境再造，對于遷入替代生境的物種應持續監測，明確物種生存與繁衍情況。

5) 洄游通道保護與恢復

珠江水系主要魚類產卵場分布在東、西、北江干流和少數一級支流上。其中東江和北江上建有數十座水利樞紐，大部分未配備魚道。這些水利樞紐破壞了河道連續性，使得洄游性魚類很難洄游至產卵場產卵。對于大江大河，應根據實際情況，適當限制閘壩等阻隔魚類洄游的水利設施建設，對于年久失修、效益不佳以及對魚類洄游通道阻隔效應顯著的小型水庫予以拆除，對于對魚類產生阻隔影響但仍在發揮其它重要作用的工程，應補建過魚設施。

2.1.3生態流量

大江大河需要通過水資源的合理調配，在汛期雨量充沛時多蓄存，在枯水期來水銳減時通過控制水庫、閘壩出流量等措施來調節河道流量過程，改善河道水環境生態，確保河道尤其是枯水期河道生態需水的需求。

2.2 中小河流

廣東省共有中小河流1 211條，其在以往的治理時往往忽略了河流自然形態的重要性，蜿蜒曲折的自然河流被改造成平直的人工渠道，自然河道所特有的急流、淺灘、深潭形態消失，生境的異質性降低，生物群落多樣性隨之降低。因此，對于中小河流而言，其生態修復主要包括：增加河道蜿蜒性和斷面多樣性、生態化修復護岸和河床、改造或拆除小水電站等。

2.2.1河流自然形態

對于中小河流，應盡可能維護和保持河流的自然形態。禁止河道裁彎取直和渠道化，河道斷面形式可在河道規劃斷面的基礎上，根據生態要求和水流特性進行適度調整，增加深槽和淺灘，使河道具有不對稱的幾何特征，且減少河道兩岸的不透水或硬化的面積[2-3]。具體措施包括河道蜿蜒性恢復、深槽和淺灘恢復、透水河床修復和生態護岸等。

1) 蜿蜒性修復

蜿蜒性使得河道擁有主流、支流、河灣、心灘、跌水、深潭等豐富多樣的生境，由此形成了豐富的濱水植被，為魚類、鳥類和兩棲動物、昆蟲等提供了繁衍棲息的場所，也形成了豐富的景觀類型。同時，曲流的形成能夠減弱、消耗洪水的沖力，從而保證河床形態的穩定，減弱下游河段的防洪壓力。此外，還可增強水體復氧能力，提高水體自凈能力。中小河流可采用增加礫石群、丁壩等方式實現局部河道蜿蜒性[4]。

2) 深槽和淺灘恢復

深槽和淺灘的存在能夠增加河床的比表面積，有利于加快有機物的氧化作用，促進硝化作用和脫氮作用，增強水體的自凈能力。同時有利于形成水體中的不同流速和生境，使附著在河床上的生物數量大大增加，增加水生生物多樣性，構建河流健康的食物鏈，形成河道食物網，豐富河道及周邊的生物多樣性。此外，還有利于穩定、消能以及降低洪水的災害性和突發性。淺灘的恢復要選擇級配良好、有棱角的砂礫料，以保證砂礫石顆粒相互咬合，增加穩定性。由漂石或卵石組成的河床底質粒徑不宜過大，以避免在高速水流作用下失穩，且不利于形成適于鮭魚等魚類產卵的棲息地。

3) 透水性河床修復

中小河流除了高山峽谷段由沖刷作用形成的河段，其河床材料是透水性較差的巖石以外，大部分河道的河床材料都是透水的，即由卵石、礫石、沙土、黏土等材料構成的河床。我省部分中小河流治理采用三面封閉的河道，硬質化的河床，切斷了地表水與地下水的連通，破壞了微生物、水生植物和濕生植物的生存環境，本來復雜的食物鏈被破壞，改變生物群落的多樣性。中小河流要修復河床，必須停止混凝土襯砌，對硬質化的河床因地制宜的恢復透水性。

4) 生態護岸

生態護岸是以傳統的河道整治為基礎，融合生物、生態、環境、景觀等為一體的綜合型河道護岸。其優勢在于通過可滲性界面，保證河岸與水體之間的水分交換和調節，使用多孔隙材料或自然材料靈活組合，增大表面糙度，形成水流的多流速變化，并形成許多魚巢，為水生生物提供棲息、繁衍和避難的場所等。中小河流可根據不同河段的河岸坡度、水文條件、土壤特性及河段周圍環境等生態特征，采用自然型護岸或植被與傳統工程組合的復合型護岸。在平原流速較小的河段，除有通航要求的河段外，采用自然型護岸、土工材料復合種植基護岸等，在山區流速較大的河段，采用漿砌塊石、疊石、生態石籠等護岸，生態護岸的植物選取盡量以本地植物為主，防止外來物種入侵[5-6]。

2.2.2生態流量

我省中小河流上建設有大量的小水電站，據統計，裝機50 000 kW以下小型水電站有9 800多宗。小水電站為廣東省經濟社會發展提供了大量清潔可再生能源，為節能減排等作出了重要貢獻。但是，一些早期建設的小水電站特別是引水式電站重發電效益、輕環境保護，導致下游河道減脫水現象頻現，生態需水無法保障。對此，應堅持生態優先的原則，科學確定水電站所在河流的生態流量，編制“一站一策”改造方案，明確小水電改造方式、泄放措施、輔助工程措施、監控方式等。

2.3 城市河涌

城市河涌大部分為雨源型河流，多分布在珠江三角洲城區，通常具有旱天徑流小，水質較差，河道狹窄，水生物種單一的特點。城市河涌水生態保護與修復主要體現在增加河道的蜿蜒性、生態化改造護岸、實施中水回用及閘壩聯合調度等。

2.3.1河流自然形態

1) 蜿蜒性修復

廣東省城市河涌渠化現象比較普遍，由于其周邊限制因素多、河道本身過流面積較小，當河道無法大規模改造其岸線的時候，可在小空間尺度下通過設置人工礫石群、短丁壩、親水平臺等構筑物，促使河道內水流方向改變，恢復局部水流的蜿蜒特性，這些構筑物還可起到人造跌水的效果，凈化水質。例如，親水臺階可采用多個弧形臺階貫連的方式，使弧形交叉處形成面向河道的突出，這個突出部位也能起到一定的增加河道蜿蜒性的作用。

2) 生態護岸

城市河涌護岸多以直立式為主，多分布在珠三角地區的一些老城區中，這些護岸在改造中面臨著河道狹窄、河道兩岸建筑密集、拓寬河道有限的問題。針對直立式護岸，可采用在臨水側設置種植槽、懸掛長條形生態植生袋、采用綠化砼擋墻結構和綠化砼貼面等方式改造。例如，綠化砼貼面漿砌石重力式擋墻，其主體為漿砌石結構，在墻的迎水面設一定厚度的綠化砼貼面，貼面選用一定強度和抗壓強度的無砂混凝土碎石或卵石，有效孔徑滿足植物根系生長和小型魚類隱蔽和棲息，其具有很好的保土、附土、滯土能力，能適應植物生長。

2.3.2生態流量

城市河涌往往是城市的納污通道，隨著經濟社會的快速發展，生產、生活用水量不斷增加，污水排放量也相應增大。且為了滿足防洪、景觀的需求，河涌口往往設置水閘，導致河涌內水體流動緩慢，生態流量難以得到保障。因此，可通過推進雨洪資源化利用、積極采取中水回用、優化河涌群閘聯合調度等方面保障河流的生態流量。

2.4 感潮河道

感潮河道不僅分布有河流的物種，還分布有海洋的物種，是我省物種多樣性最豐富的區域，有豐富的漁業資源。其生態修復主要包括紅樹林濕地恢復、岸灘修復、魚類棲息地構建等。

2.4.1紅樹林濕地恢復

紅樹林濕地恢復的目標是實現地表基底的穩定性，恢復濕地良好的水狀況、植被和土壤，提高生態系統的生產力和自我維持能力，修復生物多樣性，恢復濕地景觀。其恢復的原則為：環境的可行性、技術的可操作性原則，因地制宜、適地適樹的原則，生態優先、可持續發展的原則，最小風險、最大效益的原則，以及美學的原則[7]。

2.4.2岸灘修復

河口灘地是生態環境的重要組成部分，岸灘修復對河口地區生境營造十分重要。泥質海岸的修復可采用種植紅樹林、鹽沼植物等生態手段進行減蝕促淤，提升海岸防護能力。對于海岸侵蝕嚴重的砂質海岸，補沙引擎是一種常見的措施，將補給泥沙拋填在平均低潮位以下和沙丘線之間，形成人工沙壩和海灘，依靠波浪作用將泥沙向岸灘輸移，實現一次補沙長期受益。此外，重建人工沙丘和營造防護林也是岸灘修復的常見手段。

2.4.3魚類棲息地構建

感潮河道是魚類繁衍、覓食、躲避、洄游的重要棲息地。人工魚礁是最常用的魚類棲息地構建技術，它可以誘集定棲性、洄游性魚類，增加底層和中上層魚類資源，形成相對穩定的人工魚礁漁場。人工魚礁按照制作材料可分為木質礁、鋼質礁、水泥礁、輪胎礁、貝殼礁、樹脂礁等。利用“礦物增長”技術可建造新型魚礁，形成類似于天然珊瑚礁的生長過程，在魚礁不斷增長的同時促進周圍生物量的增長，以達到海岸帶魚類種群恢復目的。

3 結語

隨著水生態文明思想的深入學習和貫徹，廣東省水生態保護與修復日益受到重視。河流生態修復是一個多目標、多措施、多約束條件的系統工程，要以小流域為基本單元，統籌水資源、水環境和水生態三方面的需求，重視流域性、系統性。與此同時，妥善處理好保護與修復的關系，根據不同水系特點由不同學科專家從技術層面把控，有針對性地選擇生態修復技術和模式，避免一刀切。