論生態(tài)水利設計理念在城市河道治理中的應用

楊勝芬

（遵義市播州區(qū)水務局，貴州 遵義 563100）

0 引言

城市河道作為城市生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，一直是人們關心和研究的焦點。隨著全球的城市化進程不斷加速，許多城市河道面臨著眾多挑戰(zhàn)，包括但不限于水質(zhì)惡化、生態(tài)退化、水患增加以及人類活動對其產(chǎn)生的各種壓力。這些問題的存在不僅影響了河道的自然功能，還對周邊居民的生活質(zhì)量和城市的整體可持續(xù)性產(chǎn)生了威脅。傳統(tǒng)的河道治理方式往往強調(diào)對河道的硬化和人工干預，忽視了河道的自然屬性和生態(tài)功能。這種方法雖然可能在短期內(nèi)取得了一定的成效，但從長遠來看，它常常導致生態(tài)環(huán)境的進一步惡化，而且需要持續(xù)地投入巨額的資金和資源進行維護。生態(tài)水利設計理念的提出，為城市河道治理提供了全新的思路。它不僅關注河道的功能和效益，還強調(diào)與自然的和諧共生，致力于創(chuàng)造一個健康、穩(wěn)定、多功能的河道生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)水利設計理念認為，通過對河道的合理規(guī)劃和設計，可以實現(xiàn)社會、經(jīng)濟和生態(tài)的三重效益，真正實現(xiàn)河道的可持續(xù)管理。在這樣的背景下，生態(tài)水利設計在河道治理中的角色變得尤為重要。它不僅提供了一種全新的治理方法，還提供了一個更加廣闊的視角，讓人們重新認識河道、重新思考河道與城市之間的關系。通過結(jié)合生態(tài)水利設計理念，可以更加科學、合理地對待河道，真正實現(xiàn)人與自然的和諧共生。

1 城市河道現(xiàn)存問題

1.1 河道污染與生態(tài)退化

近年來，隨著工業(yè)化和城市化的加速發(fā)展，大量的工業(yè)廢水、生活污水以及農(nóng)田徑流中的農(nóng)藥殘留和化肥都未經(jīng)處理就直接排入河道，導致河水質(zhì)量急劇惡化。這些水源中含有的重金屬、化學物質(zhì)和其他有害污染物對河道生態(tài)系統(tǒng)造成了巨大的毒性作用，從而導致生物多樣性大幅減少。此外，過量的營養(yǎng)物質(zhì)入侵也導致了水華現(xiàn)象的發(fā)生，嚴重影響了河水的透明度和氧氣含量，進一步加劇了生態(tài)退化[1]。

1.2 人為干預與自然流態(tài)失衡

為滿足城市建設和交通需求，許多城市河道被硬化、直線化或被改道。這些人為干預破壞了河道的自然形態(tài)，導致水流速度加快、河床沖刷和泥沙淤積問題日益嚴重。更為嚴重的是，過度的開發(fā)和利用破壞了河道的自然流態(tài)，影響了河道的生態(tài)平衡和穩(wěn)定性[2]。

1.3 生態(tài)棲息地缺失

河道兩岸的自然植被往往被清除以建設城市基礎設施，如道路、橋梁和建筑物。這種破壞使河道失去了其天然的屏障和過濾器，加速了河水的污染。同時，自然植被的喪失也意味著生態(tài)棲息地的喪失，許多水生生物和陸生動物失去了生存的家園，導致生物多樣性的大幅減少[3]。

1.4 其他城市河道問題

除上述問題外，城市河道還面臨著其他一些問題。例如，隨著城市的擴張，河道的取水量不斷增加，導致河流斷流和水位下降。此外，河道的休閑和旅游功能過度開發(fā)，導致河道兩岸環(huán)境的破壞和河道自身的退化。還有一些由于氣候變化導致的問題，如洪水和干旱，也對城市河道產(chǎn)生了嚴重的影響[4]。

2 生態(tài)水利設計理念解析

2.1 生態(tài)水利設計的定義及核心思想

生態(tài)水利設計是一種全新的河道規(guī)劃和設計方法，它旨在維護和恢復河道的生態(tài)功能，同時考慮社會和經(jīng)濟效益。與傳統(tǒng)的工程導向的水利設計不同，生態(tài)水利設計更注重與自然的和諧共生，強調(diào)自然的生態(tài)過程和功能。其核心思想如下：首先認識和尊重自然，明確河道的自然屬性和生態(tài)功能。其次，以生態(tài)為基礎，結(jié)合社會經(jīng)濟需求進行設計，確保河道的健康和可持續(xù)發(fā)展。最后，采用科學、合理的方法對河道進行管理和保護，實現(xiàn)與自然的和諧共生[5]。

2.2 生態(tài)、經(jīng)濟和社會的整合

生態(tài)水利設計不僅僅是一種技術方法，更是一種思維方式。它要求我們在設計過程中充分考慮生態(tài)、經(jīng)濟和社會3 個方面的因素，確保河道在滿足人類需求的同時，也能維持其生態(tài)健康。①生態(tài)：維護河道的生態(tài)平衡，恢復和增強其生態(tài)功能，如調(diào)節(jié)氣候、提供生態(tài)棲息地、維護生物多樣性等。②經(jīng)濟：確保河道的利用能為社會經(jīng)濟發(fā)展帶來效益，如供水、航運、水能發(fā)電、旅游等。③社會：注重河道對周邊社區(qū)和居民的影響，如防洪、減災、提供休閑空間等。

2.3 實現(xiàn)可持續(xù)性的重要性

在面臨全球氣候變化、資源短缺等挑戰(zhàn)的背景下，如何實現(xiàn)河道的可持續(xù)管理成為一項重要任務。生態(tài)水利設計正是為此而生，它強調(diào)河道的長期健康和穩(wěn)定，而不是短期的效益。實現(xiàn)可持續(xù)性意味著我們需要更加重視河道的生態(tài)功能，如凈化水質(zhì)、調(diào)節(jié)水量、提供生態(tài)棲息地等。只有這樣，河道才能在面對各種壓力和挑戰(zhàn)時保持其健康和穩(wěn)定。此外，實現(xiàn)可持續(xù)性也意味著我們需要更加合理地利用和管理河道，確保其能為未來幾代人提供持續(xù)的服務和效益。這需要我們建立一套科學、合理的管理制度和方法，確保河道的長期健康和可持續(xù)發(fā)展。

3 生態(tài)水利設計在城市河道治理中的應用措施

3.1 利用植被進行河道生態(tài)恢復

河道，作為城市的重要生態(tài)脈絡，往往在城市化進程中受到嚴重損害。近年來，越來越多的城市開始重視河道的生態(tài)恢復工作，并發(fā)現(xiàn)植被在這其中起到了不可或缺的角色。首先，植被可以幫助穩(wěn)定河岸土壤，減少水土流失。通過種植深根系的本地植物，可以有效固定土壤，防止雨水沖刷引起的土壤侵蝕，保護河岸的穩(wěn)定性。例如，某些柳樹和蘆葦具有強大的根系，它們可以深入土壤中固定河岸。其次，植被對于水質(zhì)的凈化起到關鍵作用。當水流通過植被區(qū)域時，植物可以吸收并降解許多水中的污染物，如氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)和有機物。濕地植物，如蒲、香蒲等，對于吸收重金屬和其他有害物質(zhì)也具有良好的效果。此外，河道植被還有助于維護生物多樣性。提供了多種生態(tài)棲息地，包括水生植物、魚類、昆蟲和鳥類。這些生物之間形成了復雜的食物鏈和生態(tài)互動，使河道成為一個活躍的生態(tài)系統(tǒng)。最后，河道植被還可以調(diào)節(jié)微氣候，為城市居民提供舒適的休閑環(huán)境。在炎熱的夏天，河道植被可以為周邊地區(qū)提供涼爽的氣候，減少城市熱島效應。

3.2 重塑河道形態(tài)，模擬自然流態(tài)

隨著城市化的快速發(fā)展，河道的自然形態(tài)常常因為人類的干預而受到嚴重破壞，這不僅導致了生態(tài)問題，還加大了洪水和干旱的風險。恢復河道的自然形態(tài)和流態(tài)已成為現(xiàn)代河道治理的核心內(nèi)容。首先，河道的自然形態(tài)有助于維持水流的穩(wěn)定性。一個健康的河道通常具有曲折的流線、多樣的河床結(jié)構以及合適的坡度，這樣的河道可以減緩水流速度，增加沉積和沖刷的機會，從而維護河道的長期穩(wěn)定性。其次，模擬自然流態(tài)有助于恢復河道的生態(tài)功能。通過模擬河道的自然流態(tài)，可以為水生生物提供更為適宜的棲息環(huán)境，如灘涂、淺灘和深潭等。這些區(qū)域可以為魚類、昆蟲和其他水生生物提供繁殖、覓食和避難的場所。此外，河道的自然形態(tài)和流態(tài)對于防災減災也具有重要意義。通過重塑河道形態(tài)，可以增強河道對洪水的承載能力，減少洪水造成的損失。同時，模擬自然流態(tài)可以增加河道的蓄水能力，為干旱季節(jié)提供穩(wěn)定的水源。最后，重塑河道形態(tài)并模擬自然流態(tài)還可以增強河道的景觀價值。一個曲折多樣的河道不僅擁有極高的生態(tài)價值，還能為城市居民帶來宜人的休閑環(huán)境。

3.3 采用生態(tài)工程技術進行污水治理

污水問題一直是困擾城市河道的主要問題之一。傳統(tǒng)的工程方法，雖然可以快速處理大量污水，但長期下來可能會對生態(tài)系統(tǒng)造成負面影響。相比之下，生態(tài)工程技術則提供了一種更為環(huán)保、和諧的解決方案。生態(tài)工程技術，顧名思義，是融合生態(tài)學和工程學的理念，強調(diào)利用自然的力量，如植被、土壤和生物，來處理和凈化污水。這種方法的最大優(yōu)點是它不僅可以有效地去除污染物，而且可以增強河道的生態(tài)功能。例如，濕地是生態(tài)工程技術中常用的一種污水處理方法。濕地中的植被和微生物可以吸收和降解水中的有機物和無機物，從而達到凈化水質(zhì)的目的。同時，濕地還為魚類、昆蟲和鳥類提供了豐富的棲息地，增強了生物多樣性。除了濕地，生態(tài)溝渠、浮島植被系統(tǒng)等也是生態(tài)工程技術中常用的污水處理方法。這些方法都強調(diào)與自然的和諧共生，通過模擬自然生態(tài)系統(tǒng)的功能來實現(xiàn)污水的治理。與傳統(tǒng)的工程方法相比，生態(tài)工程技術更為經(jīng)濟、環(huán)保。它不需要復雜的設備和高昂的運行成本，而且長期使用下來對環(huán)境的影響也較小。更重要的是，生態(tài)工程技術不僅僅是一個污水處理方法，它還可以為城市河道帶來更多的生態(tài)和景觀價值。

3.4 增強公眾參與，實現(xiàn)社區(qū)共治

隨著現(xiàn)代社會對生態(tài)環(huán)境的日益關注，公眾參與已經(jīng)從一個理想化的概念變成了城市河道治理中的核心組成部分。事實上，沒有公眾的廣泛參與和支持，任何治理措施都很難獲得持久和有效的效果。首先，公眾是河道環(huán)境的直接受益者。居住在河道周邊的居民和企業(yè)對河道環(huán)境的變化最為敏感。他們可以為決策者提供第一手的信息和反饋，幫助其做出更為合理和有效的決策。其次，通過教育和宣傳，可以增強公眾的環(huán)境意識。當公眾意識到自己的行為對河道環(huán)境的影響時，他們更有可能采取積極的行動，如減少污染排放、參與河道清理活動等。此外，公眾參與還可以帶來經(jīng)濟和社會的雙重效益。當?shù)鼐用窈推髽I(yè)可以通過參與河道治理活動，如植樹、清理垃圾等，為自己創(chuàng)造一個更為美好的生活環(huán)境。同時，這些活動還可以增強社區(qū)的凝聚力，促進社區(qū)成員之間的交流和合作。然而，要實現(xiàn)真正的社區(qū)共治，僅僅依靠公眾的參與是不夠的。政府和決策者也應該采取積極的措施，如提供資金支持、技術指導等，確保公眾參與的效果能夠得到最大化。

3.5 其他應用措施

除了前文詳細討論的措施，城市河道治理中還存在多種創(chuàng)新性的方法和技術，這些方法都旨在增強河道的生態(tài)平衡和可持續(xù)性。生態(tài)濕地的建設是其中的一種有效方式。生態(tài)濕地不僅有助于過濾和凈化河水中的污染物，還為各種生物提供了豐富的棲息地，從而增加了生物多樣性。增設魚道是另一種創(chuàng)新措施。隨著城市化進程的加快，許多河道上的大壩和閘門阻礙了魚類的遷移。通過增設魚道，可以確保魚類自由遷移，維持河道生態(tài)的連通性。

此外，建設生態(tài)岸線也越來越受到重視。與傳統(tǒng)的硬化岸線相比，生態(tài)岸線強調(diào)與自然環(huán)境的和諧共生，可以有效地減少水土流失，提高河道的生態(tài)價值。

4 實踐中的案例分析

4.1 案例一：某城市河道治理實踐

以某城市為例，對其在河道治理過程中的實踐進行深入分析。該城市曾經(jīng)面臨嚴重的河道污染問題，主要原因如下：工業(yè)廢水直排河道、城市生活污水未經(jīng)處理直接排入河道，以及農(nóng)田化肥農(nóng)藥的過量使用等。這些因素導致河道水質(zhì)嚴重下降，生態(tài)環(huán)境嚴重退化。

為解決這一問題，該城市首先從源頭著手，對工業(yè)和生活污水進行了集中處理，嚴禁未經(jīng)處理的污水排入河道。其次，該城市通過公眾教育活動，提高了公眾的環(huán)保意識，使公眾更加主動參與河道治理中來。另外，該城市也引入了生態(tài)水利設計的理念，通過種植本地植物、恢復自然河道形態(tài)，以及采用生態(tài)工程技術進行污水治理等方式，強化了河道的生態(tài)功能。

這些措施取得了顯著的效果。在治理后，該城市的河道水質(zhì)得到了顯著改善，生物多樣性增加，公眾滿意度也得到了提高。這個案例充分說明了生態(tài)水利設計理念在城市河道治理中的重要性，展示了生態(tài)水利設計理念的實際效果。

4.2 案例二：某城市河道生態(tài)恢復實踐

某城市位于河流的下游地區(qū)，過去因工業(yè)化進程快速推進，河道環(huán)境受到嚴重破壞。近年來，當?shù)卣蜕鐓^(qū)開始重視河道生態(tài)恢復，認識到一個健康的河道對城市的生態(tài)、經(jīng)濟和社會都有深遠的影響。首先，該城市啟動了一個生態(tài)岸線的建設項目。他們采用了本地石材和天然材料，模擬自然岸線的形態(tài)，替代了過去的水泥硬質(zhì)岸線。這不僅增強了河道的自然美觀，還為生物提供了更為友好的棲息地。其次，該城市注重生態(tài)濕地的恢復。在河道的兩岸，規(guī)劃并建設了多個濕地公園，利用植被對河水進行自然凈化。這些濕地不僅提供了生態(tài)服務，如調(diào)節(jié)微氣候、吸收雨水和凈化水質(zhì)，還成為市民休閑和生態(tài)教育的好去處。同時，政府積極推廣本地植物的種植。與傳統(tǒng)的景觀設計不同，這種方法強調(diào)與當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的和諧。本地植物對當?shù)貧夂蚝屯寥蓝加泻芎玫倪m應性，不僅減少了維護成本，還為各種野生動植物提供了食物和棲息地。這些生態(tài)恢復措施對河道環(huán)境帶來了顯著的改善。生物多樣性有了明顯的增加，包括一些之前已經(jīng)消失的魚類和鳥類。河道的水質(zhì)得到了明顯的改善，而河岸成為市民休閑的好去處，也帶動了沿河的經(jīng)濟發(fā)展。這一實踐充分證明，通過科學的規(guī)劃和合理的投資，生態(tài)恢復不僅有利于環(huán)境，還能為人們帶來切實的利益。

5 結(jié)語

隨著環(huán)境議題的增加，城市河道治理變得至關重要。生態(tài)水利設計提供了和自然共生的新視角，并在實際中已證明其效果。期望此理念在未來更普及，既能恢復河道生態(tài)，也能優(yōu)化人類居住環(huán)境。