生態水利在河道治理工程中的應用

李鑫

（中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，浙江 杭州 310000）

為深入推進可持續發展戰略實施，完善生態文明領域統籌協調機制，構建生態文明體系，促進經濟社會發展全面綠色轉型，在“十四五”時期我國制定了生態環境保護的五年規劃。近年來，我國河道污染問題日趨嚴重，對人們的生產和生活也產生了影響，生態水利在河道治理工程中的應用也成為必然趨勢。生態水利的實施能夠改善河道周圍生態環境，有效地防止植被退化，遵循生態法則，實現人與自然和諧相處。

1 生態水利概述

1.1 生態水利的概念

生態水利是指科學合理利用水資源，維護自然生態環境，實現社會與環境的可持續發展。與傳統的水利工程相比，生態水利做到了既解決當前水資源短缺或植被破壞等問題，又對環境進行了有效的保護。生態水利能夠對資源進行合理利用，對環境進行積極保護，真正實現了“綠色生態水利”。

1.2 生態水利的目的

生態水利是從生態的角度出發，按照生態學原理，建設可持續利用的水利體系，實現資源的良性循環，促進人與自然的和諧相處。

在宏觀上，生態水利將人和水體視為生態系統的要素，同時考慮到人與自然的需求，通過對生態水利工程設計、規劃等，改善并優化生態系統，讓水資源得到可持續的利用，尊重自然生態法則，實現人與自然的和諧相處。

1.3 生態水利的重要性

近年來，隨著經濟建設的加速發展，社會也面臨著資源和生態的問題。雖然近幾年國家也在提倡河道治理、水土保持以及植樹造林，但是由于我國人口眾多，生活需求也在不斷增大，許多地區出現了河道污染嚴重、環境惡化等問題，而解決河道問題的有效辦法是利用生態水利進行河道治理，通過改善和保護生態環境，讓經濟、環境、社會協調發展。

生態水利在河道治理中發揮著重要的作用，其主要作用體現在以下幾個方面：第一，生態水利能夠實現生態系統的循環可持續發展。在河道治理中，應用生態水利，能夠讓水資源得到凈化，同時能夠提升生物群落的多樣性，促進人與自然的和諧相處；第二，生態水利能夠保護河道生態環境。生態水利在建設過程中，秉承尊重自然的理念，對河道周圍的地質、植被等進行相應的保護，減輕了傳統水利工程對地質產生的不利影響。

1.4 生態水利實施

生態水利的推進與發展是要以自然規律為基礎，建設現代水利管理機制，健全水利管理機構。其中流域規劃是生態水利實施中的基礎，兼顧到長遠利益。在生態水利實施過程中，要合理利用資源，對其進行優化配置，協調好南方與北方、城鎮與鄉村、河流上下游等之間的問題，不斷完善防汛體系，確保河道、水庫的正常持續運行。生態水利是一項長期且系統的任務，不僅需要結合先進的技術及生態學原理，而且也需要經濟基礎的強有力支撐，才能更好地實現經濟、社會與自然的可持續發展。

2 河道治理存在的問題

2.1 缺乏河道治理理念，治理方法落后

在河道治理工作中，相關工作人員專業知識儲備不完善，在河道治理規劃中缺乏科學的認知，因此，在河道設計中未能很好地考慮到河道周圍的生態環境。在河道治理中，當前先進的技術未能應用到河道治理工作中，對于材料的選取較為傳統，未考慮到對周圍植被及河內植物的影響，導致水體不斷惡化，同時由于河道襯砌技術的使用，水體間的交換受到影響，破壞了生態環境的平衡，并滋生出大量的細菌。

2.2 河道生態系統受損，水質污染嚴重

在河道治理過程中，人們通常使用混凝土進行攔截，這一攔截導致河道水源不能自凈，無法進行水源交換。同時，在處理河道污染時，工程也會采用城市用水進行排污，但是這破壞了河道本身的生態。近年來，城市河道垃圾在不斷增加，河道污染問題也日益嚴重，河道水質受到嚴重污染，無法實現水體的自凈能力。

在河道治理過程中，由于垃圾傾倒嚴重，造成了河道的嚴重堵塞及污染，當出現洪澇災害時，河道不能及時有效地進行排水，導致洪水泛濫，洪水逐漸向四處蔓延，嚴重威脅到河道周圍居民的財產與生命安全。

2.3 河道戶岸形式單一，且河網水面積減少

在河道治理過程中，大多數的河道護岸項目以水土保持為主，主要以混凝土等來進行護岸[1]，這一護岸形式破壞了生態學原理，抑制了河道內生物的生長，同時也對河道周圍景觀產生了影響。

近年來，隨著經濟與社會的發展，房地產等規模也逐漸擴大，房屋建設、公路等修建，一些河網被占用，導致河網水面積不斷減少，河道也逐漸變窄，同時隨著各項工程建設的不斷推進，河道中的垃圾也逐漸增多，河道河網的容量不斷減少，不能有效地發揮排水排污的功能。

2.4 河道水土流失，河床淤積較多

隨著社會的發展，人們的需求也在不斷增加，植被的破壞、土地利用不當、濫砍濫伐、過度放牧等，加之惡劣天氣條件的影響，造成水分和土壤同時流失的現象。根據統計數據顯示，2021 年我國水土流失的面積強度有所下降，雖然生態環境得到了相應的改善，但是水土流失仍然是需要解決的問題，在河道治理過程中，河道水土松軟易侵蝕，水土流失也較為嚴重。

近年來，隨著灌溉及引水等用水量的日益增加，導致河道上游水量減少，同時河道中的污染物也在不斷增加，從而使河道內不斷產生淤積。同時在河道治理過程中，個別工程項目隨意采用挖掘機開設支流入口，但由于邊坡較小，虛土較厚，所以當大雨來臨時，虛土逐漸匯入河道中，久而久之形成了淤積，且淤積較為嚴重。另外，隨著農業的快速發展與耕地面積的增加，在耕地灌溉過程中，為了有效地積蓄水資源，臨近黃河的河道便引進黃河水，由于黃河水的含沙量較大，也會導致較為嚴重的淤積。

3 生態水利在河道治理工程中的應用

河道治理的目標為：通過對河道進行護岸整治、堤防加固、疏通河道、清理淤積等，保持河流的通暢，維持河道生態環境的多樣性，提高河道水體的自凈能力，實現資源與環境的可持續發展，實現人與自然的和諧相處。

生態水利力圖在河道治理中打造生態河道，通過提高河流形態的異質性，提高河道生物群落的多樣性，讓河流形態恢復本來的自然狀態。在河道治理中，生態水利能夠從系統的功能和結構出發，運用科學系統的方法，注重生態系統中各要素間的交互作用，對河流的生態系統進行修復與保護。

3.1 還原河道本身的自然狀態

近年來，隨著各項水利工程的推進，河道的自然狀態也在不斷改造，逐漸變得渠道化，但在改造過程中，人們忽視了河道本身蜿蜒曲折的狀態，但這是其能夠發揮蓄水功能的優勢，因此在河道治理過程中，應用生態水利還原河道本身的蜿蜒狀態十分重要。

還原河道蜿蜒狀態，建設自然河流，首先要設計河道豐富多樣的結構，按照河道本身的自然狀態，設計不規則的岸線，促進河水的暢通，通過生態水利對河道流淌情況進行分析，有效地解決河道淤積與侵蝕的問題。其次，注重保護河道周圍的生態環境，對岸線地區進行綠化，增強生態系統的完整性與穩定性，另外隨著河道蓄水能力的提高，河道內容生物也更加多樣性。

3.2 打造生態河堤

水資源是萬物的本源，因此與人們的生活息息相關，隨著近年來人們對水資源的需求增加，部分地區也出現了水資源的匱乏，有些地區水資源短缺已成為嚴重的問題。根據相關研究，全球有20 億左右人口，無法獲得安全的飲用水。有專家指出，從1960 年至2014 年，世界的用水量增加了250%。作為世界用水量最大的國家，我們應科學規劃水利工程，平衡好水利發展與生態保護的關系，實現資源的可持續發展。

建設生態河堤是當前生態水利的重要工程，生態河堤能夠有效提高河堤植被的蓄水能力[2]。建設生態河堤，一方面需要選擇適當的護岸材料，與以往使用混凝土不同，護岸材料選擇適應河道環境的環保材料，確保材料不會對河流產生污染等；另一方面，考慮到河道本身的自然狀態，其蜿蜒程度，根據河道本身的流向、寬度等來進行生態水利建設。

3.3 保護河道內生物多樣性

我國水生生物資源是多種多樣的，同時我國的江河湖泊眾多，這也為水生生物的生存提供了適度的空間和環境。但近年來，資源過度開發、水污染等問題日益嚴重，部分流域水生態環境也遭到破壞，十八大以來，習近平總書記也對長江經濟帶環境保護作出了指示，保護水生生物多樣性是建設生態文明的必然要求。目前也在開展重點流域水生生物多樣性的保護行動，譬如長江源頭區重點保護山溪、濕地以及各支流源頭，長江中下游地區則重點保護長江江豚等；黃河源頭區重點保護花斑裸鯉等物種，同時也要對高原湖泊及河網等進行保護。

河道生物多樣性能夠提高河道水體自凈化能力，因此，生態水利工程可以維持生物的多樣性，保證水體內生態系統的平衡。在河道治理過程中，應有效融合生態水利工程理念，種植適合河道環境的水生植物，保證河道生態系統的平衡。除了種植植被外，還可以引入或者增加一定數量的水生生物，比如鯽魚、鰱魚等[3]，這些生物能夠清除水中的污染物及漂浮物，能夠改善河道中被污染的環境。

通過對《自然》期刊中關于生物多樣性如何改善水質的文章表明，水體物種豐富性決定了水中污染物被清除的程度，即物種越豐富，水流中的污染物就會被清除得越快。因此，在未來河道治理工程中，生態水利要更加注重保護水生生物的多樣性，實現自然與環境的和諧發展。

3.4 完善河道斷面規劃

一般來講，河道的斷面包括復式斷面、矩形斷面和梯形斷面。河道的復式斷面占地面積較大，一般用于河灘、山溪類河道，由于復試斷面的河灘較大，更有利于水生生物的生長，更有利于保持生態系統的多樣性，同時河灘還可以開發為景區，具有觀賞性。相較于復式斷面，矩形和梯形斷面的占地面積較小，這大部分應用于城鎮中的河道，雖然這類斷面有利于污水的排放，但同時也降低了生物群落的多樣性。因此，在河道治理過程中，要運用生態水利理念對河道斷面形式進行規劃，分析河道在排除洪澇、灌溉和旅游等功能上的需求性，在設計時應注重河道的過流能力、蓄水能力以及城市生活與發展需求，實現環境資源的可持續發展。

3.5 學習生態水利先進理念

在河道治理過程中，生態水利工程人員不僅要因地制宜地找到適合本體環境的方法，同時也要借鑒國外先進的河道治理經驗，深化河道治理及生態水利理論知識，了解河床的物理性質，采取有效的措施，降低河水對河岸的沖刷。

在學習國外先進理念的同時，生態水利工程人員也要轉變傳統的觀念，理清治水的思路，梳理現代生態水利觀念，制定生態水利目標，分步實施，按照自然規律，有全局觀，重視長期的生態經濟效益。

3.6 樹立整體生態水利意識

河道治理的生態系統是十分復雜的，因此在治理過程中要考慮河道長遠的整體發展。利用生態水利，綜合考慮人與自然環境的多方面因素，確保整個河流生態系統的結構完整性[4]，意識到生態水域的變化性以及長期流動性，針對河道中的淤積及侵蝕問題進行重點把控與設計，制定長期的實施方案，并有預見性地提出可能存在的問題。因此，在生態水利工程實施中，既要考慮到解決當前的問題，又要考慮到未來可能產生的影響，對內容結構不斷進行反饋，實現河道生態系統的動態平衡[5]。同時還應該設置生態水利工程監測機制，通過長期的觀測與評價，確保動態了解河道情況，保證河流的順暢。此外，還需要加強對水利工程、經濟、生態等的綜合運用，盡可能地減少工程實施中的破壞性，提高治理河道的效率。

在河道治理過程中，除了通過以上措施進行治理外，還需要嚴格控制污染源頭，將污染與危害控制在源頭，減少污水在河道中的影響，保護河道內水質，從根本上保護和改善河道生態環境。

4 總結

生態文明是關系到人民生存福祉與社會發展的重要問題，當前國家也在不斷深化水利改革，水利體制機制也在不斷完善，為經濟的發展提供了強有力的水利支撐。通過對生態水利在河道治理工程中的應用研究發現，生態水利在河道治理過程中發揮著重要的作用。在未來的河道治理中，相關工作人員應該更加落實生態水利治理，維持河道生態環境，增強河道自建能力，實現河道水體的交換與循環。同時，繼續貫徹綠色生態水利概念，實現資源與環境的可持續發展。