時間:2023-05-30 10:37:45
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇河道生態治理,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
通過分析寧陽縣河道治理現狀及存在的問題,提出了對寧陽河道生態環境進行修復,建立健全并完善規范長效管理機制,推進生態文明建設,造福沿岸人民等相關措施。
【關鍵詞】
河道治理;生態修復;寧陽縣寧陽縣境內長10km以上的河道有17條,其中長20km以上的有4條;流域面積在50km2以上的有8條,100km2以上的有3條。東部山丘區河道主要屬黃河流域水系,西部平原區河道屬淮河流域泗河水系。目前,隨著寧陽縣經濟社會的快速發展,河道受到過度開發,由于對河道生態認識不到位,大量河道被人為侵占甚至被垃圾覆蓋,造成水系退化,大量污水直排造成河流水質污染嚴重,河道生態環境退化嚴重,進行河道治理勢在必行。
1存在的問題
1.1河道堤防老化退化嚴重寧陽縣河道大部分河段位于山區及丘陵區,均為季節性的排洪河道,兩岸堤防殘缺不全,現有堤防堤身單薄、安全超高不足,河道防洪標準低,現狀河道大部分河段還達不到5年一遇洪水標準。堤防建筑物設計標準相對較低,質量差,年久失修,老化退化嚴重,沖刷破壞、沉陷、裂縫、坍塌、損毀現象比較普遍。在洪水和人為的雙重作用下,河道工程現狀不容樂觀,大部分已失去原設計能力,嚴重危及防洪安全。
1.2河道生態環境惡化河道自身淤積嚴重,加上大部分河道處于長期斷流狀態,有的河床內被侵墾種植了莊稼,有的栽滿了樹株,有的河床被侵占圈建成了養殖場所,有的河床垃圾成堆,幾乎成了垃圾場,河床糙率增大,形成行洪障礙,導致行洪排澇能力普遍降低,危及河道行洪排澇安全,直接威脅沿河群眾的生命財產安全。有的部分河段污染物排放量遠遠超過了受納水體的納污能力,水污染狀況比較嚴重,河道生態環境遭受嚴重破壞。
1.3對河道生態修復治理認識不到位沒有認識到河道生態治理是一個良性循環的系統工程,主要是創造一個可持續的水清岸綠、水流通暢、生物多樣、人水和諧、自然和諧、相互依存、環境秀美的河道環境。
1.4資金投入不足由于缺少維修建設經費,絕大多數中小河道得不到防洪治理,一些急需維修的工程項目得不到修繕,嚴重影響其功能和工程效益的發揮,河道生態修復工程更是無法實施。
1.5河道生態修復規劃治理滯后河流規劃和前期工作滯后,幾乎所有中小河道都缺少科學系統的中長期規劃。特別是當前開展的中小河流治理工作,也僅僅是以防洪除澇減災保安全為主,沒能做好與河道生態修復建設的結合文章。
1.6水資源利用率不高寧陽縣河道大多數為山洪季節性河道,河道比降較陡,洪水來勢猛、流速快、沖刷力強,洪水歷時短,汛期大量河水被白白流掉,汛后絕大多數河道都處于斷流狀態,河道水資源利用率普遍較低。
1.7管理養護不到位河道作為基礎設施,管理涉及戰線太長、面廣量大,管理尤為困難。長期以來,產權不清,管理主體不明,管理體制不順,陷入了多頭管理的怪圈。由于缺少維修養護管理經費,缺少專職管理人員,河道得不到日常維護管理,河道工程長期帶病運行,在洪水和人為的雙重作用下,問題日益突出,生態環境日益惡化。
2生態治理對策
2.1轉變治理觀念,理清治理理念河道生態修復治理要“樹立尊重自然、順應自然、保護自然的生態文明理念”。通過水資源的合理配置和水生態系統的有效保護,積極開展水生態系統的修復工作,合理劃分水功能區,嚴格實施分類管理與保護,維護河流水生態系統的健康,逐步實現水生態系統的良性循環。
2.2搞好河道水生態系統保護和修復專項規劃請一批生態治理設計理念新、思路寬、水平高、經驗多的規劃設計部門對現有中小河流進行一次全面系統的規劃,結合寧陽縣經濟社會發展和生態文明建設實際,編制具有前瞻性的、可操作性的、切實可行的水生態系統保護和修復工程規劃。按照輕重緩急、先易后難、投資少、見效快、易推廣的原則,逐步按規劃計劃分批次分年度實施。
2.3預防控制污染,保護河道水源據調查,目前,造成寧陽縣河道生態環境污染的因素主要來自工業污染、農業面源污染、畜禽糞便污染、生活垃圾污染。對于這些污染,應采取相應治理措施,加強監管,減少污染。
2.4加大資金投入,多元化籌措資金通過積極對上爭取,加大縣政府與駐地鄉鎮、村的資金投入,力爭早日把中小河道治理提上議事日程,通過建立比較完善的防洪除澇防災減災體系,防洪標準基本達到國家規定的要求;基本實現水功能區水質目標;水生態系統與環境得到有效保護。對河道管理范圍內的土地,由河道管理部門為主體,通過競標對外承包,組織承包戶按規劃要求營造護堤護岸林木,積極引進推廣速生用材林、經濟林、能源林和優質苗木,向管理要效益,用作維修養護經費儲備金,作為財政資金的有益補充,走可持續發展路子。
2.5提高生物多樣性重視河岸植被建設,構建河流生態走廊,治理與控制河道水土流失,在水域內,種植各種喜水、耐水植物,發展水生動物,提高水域生物凈化功能和生物多樣性保護等生態功能。
2.6河道生態修復治理對于河道生態修復治理,應以打造安全生態河道為龍頭,發揮龍頭帶動示范作用,在大汶河寧陽段的工程治理過程中,積極探索工程治理與水安全、水生態、水景觀、水文化、水經濟結合文章。在洪水沖刷嚴重的險工河岸段,采取漿砌塊石、混凝土等強度較高的硬質護砌方式,對于洪水沖刷較緩的平工河段,選擇生根快、能快速覆蓋、根系發達、抗沖刷能力強的柳樹干,進行干根網、草皮等軟性生態護坡、護岸方式。同時,按照“建設節點、串聯景點、突出特點、形成看點”的治理思路,做好河道生態修復與景觀工程的融合。
2.7提高水資源利用率應著重規劃建設一批攔蓄滯洪工程,能攔則攔,能蓄則蓄,能滯則滯,對河道進行清淤疏浚后,多建一些梯級壩及生態滯留塘,特別要注意充分利用好汛期雨洪資源,用攔河壩或湖泊、塘壩等增加攔蓄水量,優化配置水資源。
關鍵詞:河道;生態環境;治理措施
Abstract: With the rapid development of social economy and ecological environment of river, the worse, the river ecological control, discusses the necessity of the construction of ecological river, put forward the construction of ecological river measures, increase the comprehensive treatment, promote the construction of diversified investment channel, increase the promotion of ecological river construction technology application.
Key words: river; ecological environment; control measures
中圖分類號:TV85
1、河道亟待治理的原因
1.1生物多樣性減少。河道整治改變了水體流動的多樣性,許多生物生息地環境改變甚至消失。隨著生活水平的不斷提高,在人們對河道環境的要求越來越高的今天,提倡河道的生物多樣性具有重大的現實意義。
1.2自凈能力降低。天然河道均具有一定的自凈能力,水泥襯底和護襯割裂了水體與土壤的關系,使水體與土地、生物和環境相隔離,導致河道的自凈能力降低。為了保證河道水體功能符合預定功能的要求,必須確保河道有較大的自凈能力。
1.3 生態系統的可持續性受阻。對河道生態系統的開發、處理,必須考慮河道生態系統的可持續性,協調人與河道之間的關系,維護河道生態系統的可持續性,故河道的生態修復不僅是對傳統河道整治的補救措施,也是今后河道整治的良好借鑒模式。
1.4洪澇災害的危害增加。河道被裁彎取直使河道束窄加深,硬化覆蓋使河床不透水面積增加,導致河道泄洪功能減弱,給防洪帶來了隱患,導致洪災總體風險不斷增加。
2、建設生態河道意義
2.1 生態型河道建設,是水利建設發展的必然結果
水利建設發展與農業生產發展密不可分,并為之服務。我國的農田水利也經歷了不同的發展階段,從單純為農業的溫飽型農田水利,發展到為農村經濟全面發展服務的“小康型”農村水利,又發展到綜合型的農村水利。每個發展階段對水利建設與河道整治的目標和方式也不一樣。改革開放后,我國河道整治有了新的發展,硬質工程比比皆是,河道治理出現了新的“硬傷”,生態河道建設成為社會關注的新課題。進入21 世紀,水利已經從工程水利向資源水利轉變,傳統水利向現代水利轉變,資源型水利的河道應該是生態型的。
2.2 生態型河道建設,是人類與自然和諧相處的迫切要求,是水景觀建設的最直接、自然生動的客觀反映
生態河道的建設, 既實現了河道的基本功能, 又改善河道環境, 在保持河道的自然特征、水流、水生物多樣化的基礎上, 提高了河流的自凈能力, 保證了水生動植物的繁衍生息, 從而保護了河道的水環境。生態型河道已成為一種景觀。是城鄉一體化水利建設中體現水環境的重要方面。水是一座城市的歷史,是生命之源,是資源、是財富、是生機、是文化、是景觀,是城市文化底蘊和文明素質的象征。從一定意義上說,建設生態型河道就是在建設體現人文關懷的充滿生機和活力的城市和農村。
3、生態河道設計的思路
3.1 截污治污, 加強管理, 是保證河流“水清”的必由之路?!八濉笔前l揮河道基本功能的首要方面, 從影響水清的因素著手, 主要應做好以下工作: ①嚴格控制、杜絕企業污水不達標排放, 有條件的盡量匯集管網后集中處理, 并加強執法管理力度; ②對集鎮或居民聚集生活區的生活用水采取工程截污處理, 通過沿河埋設管道, 設立分級沉淀池, 進行集中沉淀過濾, 并經過土壤吸收有害物后溢入或滲入河道; ③除主要行洪通道外, 通過設立多功能攔污柵, 建立保潔隊和保潔措施, 保證已整治河道功能的發揮, 達到建設一處發揮一處效益的目的。
3.2水體置換, 吐舊納新, 是讓河水重新“流暢”的重要措施。在河道整治過程中, 要注重區域內水勢流態的動向和勢頭分析, 按照河道級別及其功能特性, 進行不同標準的疏導, 不僅要考慮主干河流的行洪要求, 也要溝通小河道, 讓小河道水流加速, 疏通河內及下游阻水障礙,突出“治靜變動”的技術措施, 達到“水體置換, 吐舊納新”的整治效果。
3.3建設生態型堤防, 保留蜿蜒曲折的河流形態, 是營造“岸綠、景美”的基本條件。河道整治中要注重生態堤防的建設, 對集鎮和開發區要考慮人與自然、人與水、各類動物與水共存的空間, 通過建設親水平臺和植樹種草,達到安全和親密感的效果; 在農村河道整治中, 以疏浚為主, 加固處理陡坡易坍塌岸邊, 保留、培育好兩岸的原生植物。河流縱向整治, 要保留蜿蜒曲折的水流形態, 使水流時快時慢, 不僅有利于水生物的生存, 也體現了原有河道的自然景觀。
4、鄉村河道的治理措施
4.1 采取“統一規劃、突出重點、分類確定、分步實施”的建設步驟
首先將基本功能消失殆盡的部分骨干河道和農民居住集中、淤積堵水嚴重、水質問題突出、對村民生產生活影響較大的河道列為首批整治對象。這批河道整治方式先是通過上填(安全帶)下挖(河底)邊拓(河口)的方式使河道達到防洪和引、排水要求,再通過因地制宜地采取多種植物綠化和水土保持措施,使河道能明顯改善水環境、減少水土流失和恢復河道原有基本功能。其次是抓好面廣量大的農村鎮村級生態河道建設,主要是疏盡淤泥,兩岸采取以種樹、造林、植被為主的水土保持措施,著力提高防洪抗旱能力和防治水土流失,改善河道面貌。
4.2走資源平衡、節約高效的綜合整治路線
在生態河道建設過程中,大量淤泥的出路是一個無法回避的難題,而河道兩側的耕地都能堆放(堆高為淤泥沉積后20cm 左右,不影響灌溉),能有效滿足施工需要。因此,可采用以還田施肥為主,抬高圩堤、填平低洼等措施為輔的堆放措施。這種措施既保持了泥土資源的相對平衡,又能有效改善河道兩側耕地土壤,增加肥力,減少化肥使用量,提高農作物的產量和質量。清淤方式可主要采用成本最低,效率高、速度快,清淤徹底的泥漿泵進行水力沖挖。河道清淤時間盡量安排在每年冬春季節,以不影響每年的主糧食生產。在做好清淤工作的同時,同步實現植物水土保持措施。只要采取合理有效的水土保持措施,就能有效穩定河道形態,大大降低淤積速度,在下輪河道整治中只要清淤就可以了,從而極大降低了建設投資,也避免了河道與耕地的主要矛盾,使生態河道的建設走上一條良性道路。
4.3因地制宜采取合理的生態修復措施
態河道建設應按照“宜彎則彎,宜寬則寬,人水親近,和諧自然”的原則進行修復。一方面是通過對河道清淤,騰出水體空間,加大河流蓄水量,強化河道自凈能力。另一方面是在河道兩岸劃出一定空間,以植物作為建筑材料來保護邊坡,防治水土流失。選擇具有木樁作用的直根系植物來抵御常水位處的水流沖刷,下部配備水生植物以緩沖水流。并根據土質、水文條件及其變化情況來配置適宜的物種,實現生物群落多樣性、豐富性。這樣使河道整治在滿足人類社會需求的同時,充分發揮生態系統的自我恢復功能,使河流廊道生態系統逐步得到恢復,使其具有健康性和可持續性。
4.4 堅持建管并重,鞏固整治成果
河道管理是充分發揮工程整治效益的關鍵。為此,應以鞏固河道整治成果為出發點,在加大投資力度、加快整治步伐的同時,堅持建管并重、專管與群管相結合,并建立和完善河道長效保潔工作、河道日常巡查等管理機制。
5、結語
生態河道是人與自然和諧相處的基礎。生態河道是一個完整的生態系統,水土生物之間通過水土生物間的良性循環,進行自組織和自體修復,使河道不僅具有景觀效果,還能修復受污染的河流水體,提高河流的自凈能力,為河流生態系統的健康提供保證。
參考文獻:
關鍵詞:河道;傳統護坡;生態護坡;環境
中圖分類號:TV85 文獻標識碼:A 文章編號:
0前言:
河道整治過程中,護坡工程是范圍廣泛的大型基礎設施,傳統的河道護岸結構往往只片面強調對河道防洪、引水、排水、蓄水、航運功能,較少地考慮河道的生態或環境功能,因此河道的護坡結構多數采用漿砌塊石或混凝土等剛性硬質材料。但是,這一舉措嚴重破壞了河道自身的生態系統平衡,忽視了河道的其他功能。如今,人與自然和諧相處作為一種科學的理念,成為指導水利工作的中心思想。為了改變混凝土護坡對河道生態環境的破壞,國內外研究人員提出了生態修復理論及建設生態型護坡[1]。在河道整治中通過建設生態型護坡,改造傳統護坡,改善和恢復被破壞了的河道生態系統,使河道成為集水利、生態、休閑等功能為一體的濱水空間。
1 常規河道護坡對環境與生態的影響
1.1 常規河道坡面材料及結構形式
很長時間以來,人們更注重河流本身的功能,如防洪、排水等,河道斷面形式單一,走向筆直,河道護坡結構也比較堅硬,其原因主要是考慮河道的行洪速度、河道沖刷、水土保持等。因此,河道的護坡一般采用漿砌石、干砌塊石、現澆混凝土、預制混凝土塊等材料,以及現在比較流行土工模袋混凝土護坡和重力擋土墻等材料和結構形式。
1.2 常規結構形式對環境與生態的影響
(1)對景觀環境的影響。整齊的河流橫截面筆直河流河流,雖然是一道風景線,但是不符合現代人們追求到自然景觀的需求。昔日的碧水漪漪、青草幽幽、白帆點點或是污濁黑臭的污水的景象被堅硬的護坡和擋墻擋得無影無蹤。這與現代城市河道周邊無論現代或古典的建筑藝術都極不相稱,與周圍環境也極不協調。而且一旦這些結構遭到破壞以后,環境景觀就更差了。(2)對人類生存環境的影響。長期生活在這個灰色的、僵硬的、不活動的混凝土墻之中,人的生理和心理健康會受到侵犯。在這種結構保護下的河道失去了河道原有的水邊環境和水環境的功能,人們失去了娛樂、休閑和親水的好去處,河道也因之失去了靈氣和精神[2]。
(3)對生態環境的影響。原來的護坡和護岸結構對河坡采取了一個封閉的形式,河流生物和微生物失去生存的環境,很難生存,所以破壞的了河流的自凈能力。同時各種水生植物也難以在堅硬的結構坡面上生長,各種水生物也因失去了生存環境而無法生存。整個生態系統的食物鏈就因一層堅硬的護坡結構而斷開,生態環境因此而破壞,生態就失去了平衡。更有甚者,有的河道護坡和護岸結構還采用了全斷面護砌的結構,其后果就更加嚴重,趨向也更加惡劣。
2 各種生態護坡型式淺析
2.1 生態格賓擋墻
格賓擋墻是將符合粒徑要求的石料填入具有柔性的格賓網中達到一定的孔隙率、逐層砌筑的一種新型的柔性擋土構筑物。格賓擋墻適用于受水流沖刷和風浪侵襲,且防護工程基礎不易處理或沿河擋土墻、坡腳基礎局部沖刷深度過大的沿河路堤坡腳或護岸,近年來,格賓擋墻在國內也有所應用,主要用于河道岸坡防護。
(1)適應性強:生態格網工藝以鋼絲網箱為主體,為一柔性結構,能適應各種土層性質并與之較好的結合,能很好的適應地基變形,不會削弱整體結構,更不易斷裂破壞。
(2)透水能力強:生態格網工藝可使地下水以及滲透水及時的從結構填石縫隙中滲透出去,能有效解決孔隙水壓力的影響,利于岸(堤、路、山)坡的穩定。
(3)結構整體性強:生態格網網片是由機械編織成雙絞、蜂巢形孔網格,即使一、兩條絲斷裂,網狀物也不會松開。有其他材料不能代替的延展性,大面(體)積組裝,不設縫,整體性強。
(4)施工方便易組合:可根據設計意圖,工廠內制成半成品,施工現場能組裝成各種形狀。
(5)耐久性好:生態格網網絲經雙重防腐處理,抗氧化作用強,抗腐耐磨,抗老化,使用年限長。
(6)美化環境、保持生態:網箱砌體石縫終會被土填充(人工或自然),植物會逐漸長出,實現工程措施和植物措施相結合,亦綠化美化景觀,形成一個柔性整體護面,恢復建筑的自然生態。結構填充料之間的縫隙可保持土體與水體之間的自然交換功能,同時也利于植物的生長,實現水土保持和自然生態環境的統一[3]。
2.2 蜂巢擋墻
廣泛地應用于水利、公路、鐵路、山體滑坡的治理、泥石流的防治、落石防護等,同時兼顧保護和恢復自然生態環境的功能。
(1)親水性。結構填充料間的空隙為水與土之間交換創造了條件。
(2)保護水生態環境。通過人工植被或自然生長,實現優化、美化環境,保持原有的水邊生態環境。
(3)穩定性、整體性好。單元結構之間緊密連接,成為一個整體的柔性結構。單元結構連接說明如下:螺旋連接線為與網箱相同材質的覆樹脂膜鋼絲;單元網箱間隔網與網身成90度相交,間隔網與網身的四處交角各雙股綁扎一道,交接處采用連結線一孔繞一圈呈螺旋狀穿孔絞繞連接;相臨單元網箱采用四角先加裝扣件(3 mm不銹鋼扣件)后,相臨框線采用連結線每隔25 cm綁扎一道,雙股并絞緊;上下單元網箱相臨框線每隔25 cm綁扎一道,雙股并絞緊;網箱單元相臨面之間每m2綁扎兩道,雙股并絞緊;1 m高檔墻型式部位的網箱,每上下、左右1/3處設置拉筋線(即每m24處),呈八字形向內拉緊固定。
(4)透水性好。填充料系松散體,利于墻后填土內孔隙水的排出,有效的降低墻后的地下水位。填充石料(碎石或卵石)的粒徑必須符合設計要求,蜂巢格網網箱應控制在8~25 cm,占80%以上,其余以良好級配或碎石填滿空隙;蜂巢格網護墊應控制在5~10 cm,占90%以上,其余按設計要求。
(5)耐久性好,使用壽命長。材料的熱鍍鋅及包塑防腐處理使其使用年限長。
(6)抗震性能好。箱籠為柔性結構,地震發生時結構內的松散填充料會自身調節適應變形,整個結構不會被毀壞。
(7)蜂巢格網結構的可變更性強。在已有的結構上可自由的延伸或者在基礎許可的條件下繼續加高。
(8)抗沖刷能力強。高速水流下,箱籠內的松散填充料即使有小的位移,也不會被水流帶走,而是經過自身的調節達到新的平衡。同時單元結構之間的連接力也能使其更加牢固。具有獨特的抗風浪襲擊能力,蜂巢格網箱籠內填充料的空隙可以粉碎浪花,減小浪壓力,當浪退下時可以破壞真空吸力,加上結構本身進行的微調,可確保工程的安全、穩定。
2.3 框格混凝土植草護坡
框格混凝土植草護坡是指將預制的形狀不同的混凝土砌塊鋪設于坡面形成框格,在框格內回填客土,然后在框格內植草而形成的一種護坡與綠化相合的技術。其植草措施可以改善周邊生態環境,恢復已破壞的植被,降低噪聲和光污染,凈化大氣,促進有機污染物降解,增強景觀效應。與傳統混凝土板相比,施工現場條件要求低,砌塊面積小,維修更換簡單,易于適應堤身沉陷和坡度變化;與砌石相比,貨源穩定,規格統一,外形美觀,對石料缺乏地區是一種先進的替代工藝技術[5]。
2.4 生態磚(六角形空心磚)護坡
該生態磚是由混凝土中加入了用高新技術進行特殊制造并進行染整處理的合成纖維制成的,使混凝土的各項強度與耐久性都有不同程度的改善,提高了承受荷載能力;用于粘合廢磚石骨料的水泥漿采用納米級聚合物進行改性,增加了粘合強度;用新型的混凝土構件成型機制成六角形混凝土板塊,鋪設穩定性較好,滿足水利堤防工程的特殊要求,同時,板塊空隙率適合植物生長的需要[8]。由于它能使肥料緩釋、水分保留、高堿性水環境條件的改善得到有效解決。植物能在這種混凝土板塊上較好地生長。同時,它的顏色可以根據周圍環境進行搭配和選擇,也可以拼成各種各樣的圖案,改變了混凝土材料灰黑的舊面孔,使堤防在夏天綠草如茵,冬季五彩繽紛,成為河道一道亮麗的風景線。它實現了在混凝土上長草的愿望,較好地解決了堤防安全護砌與保護自然環境的矛盾。
3 結束語
生態護坡在河道整治過程中已經得到越來越多的應用,發揮著良好的性能特性。在河道整治過程中,應該按照相關規范要求,結合工程實際特性,建立系統可靠的邊坡生態化防護設計方案,使水利工程建設護坡工程與周圍環境融為一體,充分發揮水利工程邊坡生態化防護的綜合性能。
參考文獻:
[1] 田曉靜,高金超,王迎風.防洪河道生態護坡工程探析[J].黑龍江水利科技,2009(6):97-98.
【關鍵詞】城市;河道治理;生態景觀;設計
前言
長時間來,傳統河道將工作重心放在航運、泄洪等方面,使用河道渠道化、局限化的模式治理,卻忽略了生態功能。這類做法的缺點是隔斷了生物活動,很容易影響河道生態環境。剛性護岸限制了河水流向,如果河水流量較大,勢必會破壞周邊環境。因此,在河道景觀設計與規劃中,不能只是停留在美學層次,而是設計出集交通、文化、排水、防洪、生態、綠化綜合一體的河道景觀環境,這樣才能獲得理想的成果。
一、城市河道治理必須遵循的設計原則
河流環境一直活躍在歷史傳說與人類歷史中,截至當下河流與河流所在的區域都成了河道治理的重點。同時,人類也將大量政治、經濟、生態、科學投入河流管理與利用中。但是我們發現:過量的創新與投入是一種錯誤表現,甚至屬于功利主義,為穩定水源、控制洪水、方便航行,人類將管理集中在河漫灘與河流改造中。因為河流都是相連的,所以在治理河流時,必須弄清管轄責權與責任關系,同時遵循治理原則,這樣才能取得良好的成績。
(一)自然安全
城市河道的首要職能是防洪,所以在治理城市河道時,必須考慮防洪能力,從根本上確保河道安全。然后是規劃好河道附近的景觀,對河道生態環境進行改造,這樣才能保障城市河道環境、經濟效益的改善。河道作為典型的自然景觀,有很多深淺不一、曲折的姿態,這些都是自然的杰作。因此,在治理河道時,必須尊重河道的自然發展規律,這樣才能保障河道形態,最終設計出和諧、自然的河岸景觀。
(二)生態觀賞
在城市河道景觀設計中,必須注重美感,同時為其設計出具有美感的景觀,盡最大努力為現代市民提供宜居、優美、生態的生活空間。除此之外,在河道設計中,還必須保障生存空間,這樣才能為生物提供良好的繁衍環境,確保生態平衡,促進現代化持續發展。
(三)親水性與文化性
城市文化應展現出這座城市的思想與內涵,同時這也是一個城市的精神體現。在治理城市時,必須滲透城市文化,讓河道擁有良好的文化內涵與人文特性。而一個良好的城市河道必須是自然與人文的整合。親水性則是人類發展的天性,所以必須在河道兩邊修筑親水設備,這樣才能為市民提高觀賞、親近水源的平臺,為其構造出優美、舒適的空間。
二、城市河道治理中的生態景觀設計
(一)河道工程的整體布局
在河道治理中,應該將防洪工作放在第一位,結合河道主槽狀況,借助中間墻將河道劃分成兩個領域,然后再把其中一側堤防與中間墻設置成洪水槽,專門用來行洪;另一側堤防與中隔墻作為景觀規劃地帶,而景觀專門用來蓄水。濱河生態景觀區設置在河堤角偏高的灘地,在修建護灘工程的同時,更好的發揮固堤防洪價值。這種方案不僅化解了蓄水、洪水與泥沙間的問題,同時還設置了蓄水景觀與濱河生態園區,既有城市河道防洪的作用,又能用作泥沙型河流治理。
(二)城市河道平面設計
河道的首要功能是防洪,所以河道平面設計必須迎合河流走勢,適量后退河道暗線,這樣才能為島嶼、河灘、濕地留有足夠的中間地帶,水生、陸生生物才有足夠的空間生存。城市河道與人工開挖都屬于景觀內容,水流較緩,所以在河道平面設計中必須避開筆直與較寬敞的河道,或者結合河道自然趨勢,為其設置蜿蜒的水路、水塘,同時設計出多種河岸線,打造多變、靈活的河道模式。通過研究發現:一條曲折蜿蜒、寬窄不一致的河道具備更多的自然氣息,它更加活潑、靈活,同時也更適合生物生長。
(三)河道斷面設計
在城市河道斷面設計中,應避免河道中的淺灘與深潭形態,不能讓河床固定,結合多樣的水面,讓河流擁有良好的擺幅。對于河道縱斷面,應形成交錯的淺灘與深潭,這樣才能避免直線橫斷面。在河道斷面設計中,必須整合園林設計理念,為其建成景觀式河道,這樣才能著重突出河道的親水性與綠化功能。傳統駁岸屬于一墻到底的結構,它隔離了水與人,既不經濟也很生硬。現代復式斷面和傳統駁岸相比,它更注重人性化與經濟。在一般水位上面種植低矮灌木、楊柳或者草皮植物;在常規水位搭建水平臺,不僅經濟而且美觀;在常規水位之下使用擋墻與護坡。這種復式斷面,不僅能節省投資,還很好的展現了自然、生態與綠色的理念,擁有很好的經濟效益。
(四)選擇材料和生態護岸
傳統的河岸更多的是剛性護面,地面、河岸、護岸會形成三面光與兩面光的形式。而現代城市河道在迎合水流沖刷的過程中,結合了河道水生物繁殖與生長狀態,它是符合環保生態要求與自然規律的設計。最近幾年,在科研力度加大的同時,工作人員也開發了很多新型護砌材料。具體如:江蘇南京已經開始應用的隨機多空綠化混凝土,它屬于生態環保材料,不僅能改變河岸周邊植物生長環境,還具有很好的防洪功能,目前已經得到廣泛應用,并且得到了很好的成果。
在生態護岸中,它使用的是卵石籠、山石與干砌石等通透的材質,既能在材料中覆蓋土壤植物,還能避免流水沖刷影響。先在水位較低的區域鋪設土工布,然后在上面放塊石,需要注意的是塊石堆放周邊應自然彎曲,將種植土鋪設在塊石上,填滿塊石間隙。這樣過水后,塊石縫隙就會長出水生植物。使用木樁、植物梢、棍相整合的河道護岸屬于自然、生態的模式,可以在坡面分層進行楊柳、灌木、草皮種植,這樣才能形成良好的植物護坡形式。
另外,在植物造景中,還必須考慮因地制宜,充分運用空間、時間得到富有個性與藝術魅力的河道景觀,著重景觀層次、質感與季節變化,這樣才能滿足城市氣候特性。
三、結束語
城市河道作為城市建設中變化最多、最具生命力的景觀,它不僅能滿足人類對自然生態的渴望,還能回歸自然。因此,在現實工作中,必須結合實際情況,做好防洪處理,在改造自然的同時,欣賞自然給予的美感,這樣才能實現人文、水清、景美、岸綠的城市河道規劃要求。
參考文獻:
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[3]吳秋華.城市河道治理中生態景觀設計初探[C].//華東七?。ㄊ校┧麑W會第二十五次學術會議論文集.2012:92-93.
摘要:河道治理是傳統實用的工程,是一個古老而活躍的領域。但是隨著環境的污染及破壞,人們漸漸的提出了生態水利這個名詞,它也成為環境領域中的一個熱門話題。本文就根據自己的了解和積淀探討一下生態水利這項新的技術在河道治理中的應用。
關鍵詞:生態水利;河道治理;應用
中圖分類號:TV85;文獻標識碼:A ;文章編號:
生態水利指:人類文明發展到“生態文明”時代的水資源利用的一種途徑和方式。它以尊重和維護生態環境為主旨,開發水利、發展經濟,為人類社會持續發展服務。生態水利涵蓋了水利事業和水利產業目標,又突出了環境目標,與可持續發展的三維目標即經濟、社會、環境是一致的。生態水利有6個方面的內容:第一,生態水利發展模式與途徑與傳統水利發展途徑對水的傳統利用方式有本質性的區別;第二,生態水利的開發利用是在人口、資源、環境和經濟協調發展的戰略下進行的;第三,生態水利目標明確,要滿足世世代代人類用水需求,體現人類共享環境、資源和經濟、社會效益的公平原則;第四,生態水利的實施遵循生態經濟學的原理,應用系統方法和高新技術,實現水利的公平和高效發展;第五,生態水利要求用生態學的基本觀點來指導水利規劃、設計、建設和管理;第六,節約用水是生態水利的長久之策,也是緩解我國缺水的當務之急。
1.生態水利工程的設計原則 1.1提高河流形態的空間異質性原則 一個地區的生境空間異質性越高,就意味著創造了多樣的小生境,能夠允許更多的物種共存。反之,如果非生物環境變得單調,生物群落多樣性必然會下降,生物群落的性質、密度和比例等都會發生變化,造成生態系統某種程度的退化。由于人類活動,特別是大規模治河工程的建設,造成自然河流的渠道化及河流非連續化,使河流生境在不同程度上單一化,引起河流生態系統的不同程度退化。生態水利工程的目標是恢復或提高生物群落的多樣性,但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進魚類、鳥類和其他生物物種,生態水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態的異質性,使其符合自然河流的地貌學原理,為生物群落多樣性的恢復創造條件。 1.2景觀尺度及整體性原則 河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續性的基礎上進行,而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范圍的生態修復不但效率低,而且成功率也低。整體性是指從生態系統的結構和功能出發,掌握生態系統各個要素間的交互作用,提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法,而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題,也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。 2.河道治理 2.1河道治理方案 下面就以拉古河為例。拉古閘以下河道漸進入平原,采用的是以堤防為主的規劃方案。由于河道右岸地形低于左岸,大多數斷面的設計水位要高出地面1m以上,平均高0.53~1.30m,最高達到3.44m,宜修筑堤防。但在該河段中,左岸中華寺北橋以上地勢漸高,岸邊保護范圍漸窄,尤其是中華寺北橋到八家子溝,正是王濱溝上下游大彎道塌岸十分嚴重的地方,規劃采用護岸方案。拉古閘以上基本上采用護岸方案,河道兩岸多為山地,岸邊較高,除個別斷面外,大多數斷面的岸邊高程都在設計水位以上,平均高17~43cm,最大高差為4.32m,無需修堤,主要是要解決岸灘的穩定問題。該河段保護的土地和村莊主要分布在右岸沿河一帶,左岸只有小甸村至松崗堡河口2.6km的河段上分布有村莊,其余7.3km左右河段岸邊在山根下或接近山根,不需要布置任何工程,規劃為無工程河段。 2.2設計流量和設計水位 整治洪水河槽的設計流量,需根據保護地區的重要性,選取相當其防洪標準的洪水流量,其相應的水位即為設計水位;整治中水河槽的設計流量可采用造床流量或平灘流量,其相應的水位即為設計水位;整治枯水河槽的設計水位可根據通航等級或其他整治要求,采用不同保證率的最低水位,其相應的流量即設計流量。 2.3規劃實施建議 拉古河河道治理工程本著先下游后上游、先重點后一般、先消險后達標的原則,先治理城市段再治理農村段,干支流同步分段、分區依次治理,堤防整修完成后再進行堤防標準化建設。具體規劃如下:某開發區規劃治理拉古河撫順開發區范圍內左右岸堤防共長18.82km,護岸長18.08km。撫順縣實施規劃為治理拉古閘下游撫順縣范圍內,左右岸堤防共長15.0km,護岸長15.7km;治理拉古閘至淺溝水庫段,左右岸護岸長11.95km;對于右岸拉古閘以上、左岸中華寺北橋以上的護岸工程,一定要根據水流和塌岸的實際情況、以及投資的可能,本著先出險先安排,不出險暫不安排的原則,分清輕重緩急逐步實施。沈陽市實施規劃為治理拉古河岸堤防共長1.58km,護岸長4.7km。 3.生態水利在河道治理中的應用 3.1構建水生植被 種植沉水植物菹草、黑藻、伊樂藻、金魚藻、苦草等和浮葉植物睡蓮,以吸收和轉化水和底泥中的氮、磷、鉀等營養物,降低水體N、P、K及必需微量元素的含量與周轉速率,抑制浮游植物生長;為多種多樣的水生生物提供良好的生存環境;提高水體生物多樣性;提高水體自凈能力;為水體供氧。 3.2構建水生動物種群 適當提高鰱、螺、鯽的種群數量,以消費浮游生物(特別是浮游植物)、有機碎屑、腐碎、巨大的微生物生物量,以及搖蚊和水蚯蚓等底棲動物,維護生態平衡,凈化水體。 3.3種植水生花卉 作為城市河道,從景觀的角度出發,在主要景點、橋的兩側,栽種了優質睡蓮(選用瑪珊姑娘、洛桑、日出、佛琴娜莉斯、大白睡蓮等品種),加之原有的10多叢白睡蓮,美化了水面。 4.結束語
生態河道的設計需要各方面因素的配合,設計者要拓寬思路,結合生態學、工程學、水利學的知識,相互補充,才能形成一套有效的設計方法。河道的生態化治理是一個可持續發展的系統工程,要通過設計、施工、養護等一系列措施模擬一個生物生長的適宜環境,為各類水生、陸生和兩棲類動物、植物以及微生物提供棲息、繁衍和避難的場所,并且,除采取工程和植被措施外,還必須有選擇的放養水生動物及微生物,恢復生物的多樣性,重建生物系統的生態鏈。在此,真心地希望每個人都能意識到這一點,發揮自己的作用,貫徹走可持續發展道路的原則,共同創造和諧社會!
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關鍵詞:河道水環境;治理工程;多方位生態修復技術;應用
1多方位生態修復技術概述
多方位生態修復技術是水環境治理的一種新型模式,結合該技術的應用,在水環境的綜合治理中,需要對治理技術的實際要求進行全面的了解,并結合統籌管理的實際基礎,完善各方面的管理體系,讓水環境治理實現整體的提升。在管理體系中,需要讓河道水環境實現開源節流,充分滿足內源控制的實際要求。如何對水環境進行凈化處理,也是非常關鍵的一點。在河道水環境的分流管理中,需體現出管理體系的整體性,促進該技術的發揮[1]。
2河道水環境治理工程中多方位生態修復技術的應用
2.1外源污染的控制
在暴雨初期,雨水的水質污染要比生活污水更加嚴重。因此單純控制點源的水污染,并不能確保從根本上改善河道水的整體質量。需要從多個方面對外源污染展開控制,做好對河道水環境的修復。雨水原位自動化凈化設備有著非常顯著的應用優勢,是一種工程化處理技術[2]。對雨水的處理性能是突出的,可以滿足改善河道水環境的一些要求。該技術采取超低壓膜過濾技術,滿足系統的處理要求,同時應用緊湊獨立的系統也是非常關鍵的環節,需要以高技術標準為基礎。在雨水原位自動化處理后,提供足夠的過濾面積。這樣可以對雨水污染采取截污措施,也能保證設備足夠的過水能力。結合現有的系統,如何最大程度上控制截污的積累是非常關鍵的問題,在人工維護的時候,要嚴格進行河道末端的處理,將盡可能多的污染物進行過濾以后,可以讓河道水環境得到清潔處理。對于一些沒有排入到管網的雨水,則可進入駁岸直流系統。自然河岸具備可滲透性,可減少對河道水環境的污染。如何讓河道水體得到清潔也很關鍵,原駁岸技術主要關注水系防洪以及水運的措施。而新的駁岸技術,使用很多的植被可以起到穩定水土以及增加水岸景觀的作用,可再生生態駁岸,建設各類的生物棲息地以及生物走廊,可讓水域具備更強的自凈能力。在城鄉的河道水環境生態駁岸建設中,可營造出復合型的生物生態系統,需對污染進行嚴格的控制。
2.2內源污染的控制
底泥是河道的外源污染在進入河道以后,不斷積累沉淀后形成的,對河道水環境的水質造成一定的影響,在對外源污染展開有效控制的基礎上,底泥中不斷積累氮磷以及重金屬,會逐漸在河道水環境中釋放,對河道水環境造成二次污染??梢圆扇C械清淤以及生物酶修復技術相結合的方式,將生物技術與物理技術結合起來,對底泥的清除有非常顯著的效果。在對底泥展開機械化清理的時候,對河道水環境以及底泥理化性質有著一定要求。由于底泥處理的成本高,因此在很大程度上,如何有效進行改善處理更加重要的。此外在選擇底泥修復的技術類型時,還應結合河道水環境的實際情況。在自然的情況下,可以提升微生物降解能力,無論成本還是效果都更加理想。
2.3人工凈化體系
外源污染進入到河道水環境后,會使得河道水環境失去平衡狀態,因此需要采取合適的方法對河道水環境進行凈化處理。保證河道水環境的有序性以及完整性是其中關鍵,如何提升河道水環境的抵抗能力,也是亟需解決的問題。在對河道水環境實施凈化處理時,可選擇微凈化水處理技術,該技術是大規模的氣、液相界面技術,通過采取超高壓的混合,在飽和的情況下產生大量的亞微米氧氣泡以及微米氧氣泡,產生非常顯著的氧化及殺菌消毒作用。
2.4水體自凈強化
河道水環境若是有足夠的自凈能力,那么水環境的恢復就會更加迅速。生態系統對水體自身是有強化效果的,在河道水環境的實際修復工作中,需做好水體自凈化工作。水生植物群落河道水環境的管理中,不僅可以起到景觀效果,還可以輔助進行水質的維護。建立水生植物群落,幫助河道水環境維護好生態基礎,這也是河道水環境水體修復以及生態恢復的核心。因此,需要了解河道水環境生態系統的整體物質能量,并做好對植物群落的科學構建,讓河道水環境具備更強的自凈能力,這樣對污染也會有更強的抵抗能力,對于河道水環境的長期維持是有一定幫助的?,F階段看水生植物以及水生動物群落從整體上構成了水環境的生態鏈,然后經過降解以及轉移等作用,可以讓水中的污染物得到一定的處理,讓河道水環境保持在一個平衡的狀態下。
關鍵詞:生態水利;河道治理;技術
中圖分類號:S891文獻標識碼: A
引言
河道的傳統治理方法對于生態環境的破壞是非常嚴重的,不但對原生態的景觀造成了影響,而且會降低流域環境內人類可居住的環境。生態水利構建的關鍵是應因地制宜。在當代的河道治理過程中,生態河堤的構建也就是一種生態水利的運用,應將生態環境及生態特點與河道的治理有機地結合起來。
一、目前城市河道存在的主要問題
1、抗洪能力不足
隨著城市現代化的迅猛發展,城市河道被不斷擠占,河床淤積嚴重,河道日益萎縮;另一方面,城市人口過于集中,城市化水文效應問題日益嚴重,城市下墊面硬化導致其水文特征發生變化,地表徑流量大大提高,排入河道的水量增加,大大降低了河道防洪標準。
2、水體污染嚴重,自凈能力差
絕大多數城市河道是城市地表徑流的匯集地,不少生活垃圾隨地表徑流進入河道。同時,一些未經處理或者未達到排放標準的生活、生產污水直接排入河道,降低了河道水流流動性,水體污染嚴重,自凈能力差。
3、生態環境惡化
隨著城市河流水質污染嚴重及淤泥中污染物的大量沉積,水體中溶解氧含量降低,水生生物種類也在減少。加之,過度人工修復使得河道濕地面積減小,阻斷了土壤和水體的物質交換,河濱生物棲息地被孤立,對兩棲動物及部分水生生物的生息空間造成了極大破壞,也使部分生物種群失去了生存空間,最后導致河道與濱河地帶生態環境不斷惡化,直至喪失其生態服務功能。
二、河道治理生態水利模式研究
1、構建水利工程安全體系
在當前的情況下,想要實現水利工程的安全、高效的完工,必須要有一個系統性的施工方案,實現河道治理的各種功效,應該采取各種有利的措施,在維護當地水環境的前提下,進行適當的、適時的河道治理工作。一般以泄洪為主,在河流的下游進行,河道的中游以建筑堤壩防護維修為主,但是堤壩的修筑也應該根據實踐情況來進行。同時以科學原理進行指導,做到分工合理,統籌有序,在充分了解河道的問題的情況下,綜合的將河道的其他問題一起解決掉。
2、建設生態化河堤
生態化河堤是一種對自然河堤進行了人工化修復后從而形成的人工堤壩。生態化河堤的河床與自然河床的基底類似,都具有滲透性;同時生態化河堤在調水抗洪的功能之外,保持了河岸同周邊自然環境的統一,保證了河流與岸邊生態環境的協調性。生態化河堤通常分為這樣幾個類型:(1)自然原型護岸;(2)自然型護岸;(3)人工自然型護岸。根據各種資料顯示,國內外生態化河堤根據河道特性,設計原則主要遵循以下六個方面:(1)生態化河堤在首要考慮規定功能以及運行的穩定性之后,還需考慮是否經濟合理;(2)設計時要注意盡可能少地運用剛性材料,重點考慮河堤與周圍環境的風格一致性;(3)要區別不同斷面的水力、水文方面的地質條件,選擇合理的固堤植物;(4)考慮河堤的生態物種多樣性,盡可能多地為物種多樣性提供合適的條件,保持生態方面原有特性;(5)使用的材料要盡可能地避免環境污染;(6)河堤整體布局風格需自然,具有景觀性,與周邊景色和諧。
同時,在生態化河堤的設計建設的過程里,還需要注意以下問題:(1)岸線的設置:岸線是水面與河岸的交匯線,岸線的布置可以直接影響到河流以及兩岸景觀的美好程度。由于河道的主體形成具有長期性以及不易改變的特點,因此河流以及兩岸風光的配合主要取決于岸線的位置。實際操作中可以將主要河堤的岸線高度進行修改以低于河流水位線高程,這樣可以在岸邊形成新的岸線以及不同范圍的淺水區,以達到改變整體景觀風格效果的目的。這種操作可以在不影響河堤原有效果的同時,擴大原有水面,增強景觀效果。(2)需考慮人們對于鄰水環境的親和感。人們往往對水面環境具有親和感,河岸的設計應該盡可能地創造一種水面寬闊的感覺。(3)選擇合適的建造材料,在河堤設計的時候應該盡量采用當地河岸原有的自然材料,并且對河堤表面采用多樣化設計以達到和諧自然的風格。
3、城市生態河道斷面設計
除了要考慮河道的土地利用情況及主導功能,河道斷面的設計還應結合河岸生態景觀,體現親水性,盡可能創造出連續的水陸生態系統。以往矩形斷面河道通常使用高駁坎的方式,這樣做的后果就是造成了水陸地生態系統的隔離,兩棲動物不能躍上高駁坎,人為的阻隔了生物群落的繁殖。而梯形斷面河道則親水性較差,陡坡斷面嚴重阻礙了生物的生長,且對景觀布置不利,緩坡斷面則無形中浪費了土地。復式斷面在常水位以下的部位可以使用梯形或矩形斷面,在常水位以上部位可以設置二級護岸或者緩坡,在枯水期水流歸主河道,洪水期則允許洪水漫灘,增大過水斷面。因此復式斷面不但解決了常水位時對于親水性的要求,又合理地解決了洪水位時泄洪的問題,也為其景觀設計提供了空間。通常情況下,選擇河道斷面時,應盡量保持天然河道斷面,天然河道斷面無法保持時,可按復式、梯形、矩形等斷面順序依次選擇。要注意的是,在河道修復的過程中,也應該避免河道斷面的單一化。
4、建設自然化的河流形態
建設自然化的河流形態是目前國際上主流的河道綜合治理方法,是涉及到諸如生態學、生物學、水文水力學、地質學、氣象學、社會學和工程學等各種科學的一種綜合性復雜工程。自然化的河流形態的建設理念的中心是人類適合自然,而不是簡單粗暴地征服大自然。要在遵循自然規律的前提下,盡量適應自然形式的河流,不能隨意破壞自然本來的面目,即使要發生一些不可避免的破壞,也需要考慮如何把破壞降到最低以便于在未來加以彌補。建設自然化的河流形態需要關注包括空間、生物以及水下三大方面的環境要素。
建設自然化的河流形態主體分為兩方面:河岸治理與河道治理。(1)河岸治理需要使用生態和水利方案進行構筑,需選取原生態或自然型和多自然型的護岸構筑。(2)河道治理的目的是對河流流線以及河床受力特性做出改善,使河床和河底正常受到水流作用力,在整體上又要保證水流作用力的多樣性以生成諸如淺灘、暗洞等多種水下環境,為水中生物的多樣性提供適合的生存環境??梢圆捎弥彩卫矸ㄒ孕纬蓽锨汪~礁,使用浮石帶治理法形成魚槽。
5、植物配置設計
依據生長環境的不同,河道植物分為常水位和洪水位植物,而常水位以下則又分為水生植物、河坡植物、河灘植物等,洪水位以上則一般指的是河堤植物。在進行植物選擇時,不僅需要有層次分明、豐富多彩的景觀效果,還要良好的生態效果。因此,在進行生態河道修復過程中,我們需要依據水位及功能的不同,選擇適宜的植物。在常水位以下且水流平緩的地方,應多種植具有生態美觀且能夠起到凈化水質作用的水生植物,為水生動物提供棲息和活動場所,美化水面。眾所周知,河道水土保持的重點部位是常水位至洪水位區域,因此這里選擇植物的標準則是能夠具有固堤、保土和美化河岸作用。河坡部分以濕生植物為主,河灘部分則以水淹植物為主。與此同時,河道植物的配置還需要考慮群落化,物種間還應遵循生態互補,上下有序,左右連接、根系深淺錯落的原則,在不影響行洪排澇的前提下,可種植少量喬木樹種。洪水位以上部位是河道水土保持和植物綠化的亮點,也是河道景觀營造的主要區域,群落的構建應選擇以當地能夠自然形成片林景觀的樹種為主,物種應豐富多彩、類型多樣,可適當增加常綠植物比例,以彌補洪水位以下植物群落景觀在冬季蕭條的不足。這樣,水生植物與河邊的灌喬木呼應配合,就形成了有層次的植物生態景觀。
結束語
創建和諧社會,拯救人類生存環境是當代的重要主題,而作為生態水利工程的工作人員,我們應盡職盡責,為社會為人類獻上自己的力量。在河道的治理過程中,應避免傳統治理的不足,以保護生態景觀,以構建和諧完整的自然河流和恢復生態環境及功能為建設基礎。
參考文獻
[1]董其敏,李新林.城市河道治理規劃問題之研究[J].技術與市場,2013年.
關鍵詞:城市河道;邊坡綠化;生態護坡;綠化建設;綠化設計
中圖分類號:TV85文獻標識碼: A 文章編號:
前言
近年來,城市河道邊坡綠化建設越來越受到重視,但是,由于國內在生態護坡與綠化方面的研究和實踐還比較少,特別是在城市河道邊坡防護以及綠化方面,多限于工程護坡方法,不但限制了綠化面積,影響景觀效果,而且不具備生態保護作用,更沒有起到協助防治污染的成效。另外,在河道邊坡維護墻邊所選擇種植樹木方面也欠缺周全考慮。
一、城市河道生態治理與綠化建設設計應遵循的原則
河道生態治理需要秉著尊重自然,維持可持續發展,合理配置植被,協調統一和發揮河的社會功能等原則。尊重自然的原則是城市河道生態治理的基本原則。在對河道治理的過程中盡量維持河道的自然形態,注意結合生態學的相關知識,充分發揮河道生態系統自凈能力和自我調節能力。城市河道的生態治理在滿足河道防洪、排澇等基本功能的同時,也要發揮河道的休閑娛樂、景觀等社會功能。城市河道生態系統應該能夠為人們提供可親水的休閑娛樂的空間。
河道綠化建設是指在保證河道安全的前提下,通過建設生態河床和生態護岸等工程技術手段,重塑一個相對自然穩定和健康開放的生態系統,能長期維持河道及兩岸植物多樣性和生態平衡,最終構建一個人水和諧的理想環境。
河道綠化設計都應該在遵循生態學原理的基礎上,根據美學特征和人的行為游憩學原理來進行植物配置,體現各色的特色。植物配置應視地點的不同而有各自的特點。河道治理完后,要加強管理,以維護河道的生態平衡。要加強對水體質量的觀察與調查,及時掌握水體質量變化規律。監督檢查流域的污染物排放情況,禁止向河內排放未經處理的污水和垃圾,保持河水水質。
二、城市河道綠化的意義
城市河道綠化具有改善小氣候的功能,并以豐富的景觀效果、多樣的綠地形式和多變的季相色彩影響著城市景觀空間和景觀視線。對城市河道進行全方位綠化可以形成優良的城市河道的生態廊道。這不僅有利于增加城市綠化總量、減少城市水土流失、改善城市的河道水質,而且還能夠保護城市的生物多樣性、豐富城市河道景觀、優化城市的生態環境。高質量的城市河道綠化,需要精心選擇綠化植物。
三、城市河道綠化的功能
河道的綠化有三大基本功能:環境、河道和景觀功能。城市的其他功能也均與河道綠化工程水平相關,如城市游憩、工作和居住等,河道綠化的功能也綜合體現出自然、社會和經濟三大方面的效益。
綠色植物被稱之為“生物過濾器”,在一定濃度范圍內,植物對空氣中的粉塵、細菌及有害氣體均有較強的吸附、殺滅和化解作用。
植物的根可固著土壤,提高土壤持水性,增加土壤的有機質含量,既改善土壤的結構與性能,增加抗侵蝕能力和抗沖刷能力,起到固土護坡的作用,又能提高河岸土壤肥力,改善生態環境。而且隨著時間的推移,植物不斷生長,這些作用將會不斷增強。植物枝葉可截流雨水,過濾地表徑流,水邊植物的枝葉能抵消波浪的能量,從而起到護坡,凈化水質,涵養水源的作用。植物給予人們的美感效應,是通過植物固有色彩、姿態、風韻等個性特色和群體景觀效應所體現出來的。一條河道如果沒有綠色植物的裝飾,無論兩側的建筑多么的新穎,也會顯得缺乏生氣。美的河道除了建筑風格的一致和變化外,用綠色植物構成的連續構圖和季相變化能使人產生美感,而且這在美化環境的同時,也提高了綠視率。一個城市河道綠化的質量水平是形成城市印象的關鍵和構成自然的城市輪廓線、創造美好市容和提高城市建筑景觀質量的關鍵。
河道綠化建設是指在保證河道安全的前提下,通過建設生態河床和生態護岸等工程技術手段,重塑一個相對自然穩定和健康開放的生態系統,能長期維持河道兩岸植物多樣性和生態平衡,最終構建一個人水和諧的理想環境。
景觀游憩功能,從人的需求出發,兼顧植物群落的自然性和系統性來設計可供游人參與游賞的河道。在林蔭道內種植大量的雪松、水杉、女貞等高大的喬木,林下配置了各種灌木和花草,同時綠地內設置游憩步道,其間點綴各種雕塑和園林小品,發揮其觀賞和休閑功
四、城市河道護坡的治理與綠化要求
傳統的河道護坡在材質方面大多數采用混凝土及漿砌塊石等硬質材料,整個護坡形成一個封閉的體系,猶如給河道穿上了一層盔甲,但只考慮了河道的安全性,卻忽視了對河道環境和生態系統及其他動植物與微生物生存環境的影響,不不僅阻礙了水生態循環系統,連動植物,微生物的整體生物鏈都被阻斷,地下水與河水也不能及時的溝通,水循環過程被割斷,河道變成了只進不出的封閉水體,從而有悖于城市的生態化建設。
河道護坡是否符合綠化要求,要綜合考慮“水安全,水環境,水資源,水景觀”,各方面的協調,在滿足防洪,排澇等需求的同時充分考慮生態效應,將河坡由過去的混凝土構筑物改造成適合生物生長的,水體和土體和植物(或生物)相互涵養的仿自然狀態的護坡。在確保防洪安全的同時,形成改善水環境.營造水景觀,修復水生態的治水理念,充分利用河道水系資源功能、環境功能、生態功能,使護坡及河道整治達到“坡固,水清,岸綠,景美,游暢”的要求。
五、城市河道綠化植物配置及種類
1、配置原則
①根據城市綠化總體要求來配置。城市河道綠化在綠化植物的配置上,要與城市其他綠化植物配置相協調,服從城市綠化總體要求。城市河道綠化配置綠化植物,在體現景觀特點的基礎上,也要把代表城市地方特色、市民群眾普遍喜愛的植物作為基調植物,然后再根據河道的具體特點來配置其他植物。
②根據河道的具體形式來配置。城市河道綠化配置植物時,還要考慮河流水道的具體形式,注意植物種類與河道環境的相互適應。例如,對于硬質的河流駁岸,可以考慮使用藤蔓植物或枝條下垂的灌木樹種,以掩飾硬質駁岸給人的生硬感;對于平緩的河道坡面,可以考慮使用根系發達能耐水淹的喬灌木樹種營造防浪林帶,以減輕水流沖刷保護河道護坡。
③根據植物生活習性來配置。植物種類不同,其生物學特性和生態學特性也就不同。河道綠化要充分考慮不同植物的不同生活習性。例如,一些河道的土壤呈現酸性或堿性,在配置綠化植物時就要配置能耐酸堿的種類;一些河道的水流一年之內大小不均,在配置綠化植物時就要配置能耐旱澇的種類。
④根據植物色彩類型來配置。植物是以綠色為主的生命體,但也會表現出多樣的色彩類型,河道綠化也要關注植物色彩類型對河道綠化景觀的營造作用。河道綠化要以綠色為主調,但也需要其他顏色的點綴、對比作用。在確定綠色植物為基調植物的基礎上,若再配置一些黃色的金葉女貞、紅色的雞爪槭紫葉小檗等植物,就能夠豐富色彩變化,令人賞心悅目。
2、配置種類
護坡與河岸綠化帶??梢约毞譃樽o坡綠化帶和河岸綠化帶。護坡綠化的主要作用是護坡和防止水土流失,可選擇那些根系比較發達、固著力較強的灌木、藤蔓植物和草本植物,常用種類有紫穗槐、簸萁柳、黃刺玫、常春藤、爬山虎、狗牙根、高羊茅等。河岸綠化的主要作用是景觀美化,要以觀賞喬.灌.木為主,常用種類有垂柳、玉蘭、欒樹、合歡、黃楊、月季、女貞、紫荊等。
水生植物配置
根據河道特點配置合適的沉水植物,浮水植物,挺水植物。并按其生態習性科學地配置,常用植物有:池松.水杉.水菖蒲.水蔥等。
河岸綠化帶是構成河道綠化生態廊道的主體部分。河岸綠化帶在植物配置時,既要考慮景觀美化效果,也要考慮廊道生態功能,還要考慮其他社會作用。可以配置的風景植物有雪松、側柏、泡桐、楸樹、臭椿、香椿、苦楝、竹子等;可以配置的果樹植物有蘋果、紅郁李、紅葉梨、紅葉碧桃、核桃、銀杏、大葉櫻等;可以配置的藥用植物有木瓜、辛夷、麥冬等等。
六、結束語
城市河道綠化是融有現代水利工程學、環境科學、生物科學、生態學、城市規劃學、園林學、美學等多學科為一體的跨地區、跨行業的綜合性系統工程。我們要創造良好的經濟效益,實現社會經濟可持續發展,消除人和自然的對立,建立人水和諧的城市。
參考文獻:
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一、生態治河理念的提出
生態河道是指河道本身、河內生物系統與周邊的人居活動等各方面都處于平衡、和諧狀態的河道生態系統。就自然屬性來講,要求河道水生態系統結構和功能的完整性、穩定性和可持續性,自身具有較強的抵抗外界干擾的能力。就社會屬性來講,要求河道服務功能的多樣性,符合區域發展對河道改造的要求。目前,世界上一些發達國家都在進行河道回歸自然的改造,恢復河道生態。
近十年來我國也興起了河道景觀建設的熱潮,城市內河整治被列入改善城市人居環境的重要舉措之一,雖仍存在不少問題,但也取得一些效果。影響較大如北京的涼水河生態治理工程,上海蘇州河的水環境綜合治理,大連的生態型河道建設,以及南京秦淮河整治工程等。同時不少城市在雨污分流方面也徹底實施,取得了良好的成績。
二、城區河道生態治理整體規劃要點
太湖新城城區有內蘇州河、吳家港、安惠港、東學院河、西學院河等40條大小型河道,流域總面積達 190萬平方米。其中老城區水質較差的20條左右。這些河道大部分是在不同歷史時期形成的,其功能包括輸水、防洪、排水、灌溉、漕運、風景觀賞等,在吳江的城區建設和社會經濟發展過程中發揮了重要作用,為江南水鄉增添了獨有風景。但隨著社會的快速發展,城區河道的問題越來越突出,甚至出現“有水皆污”的情況。為了適應社會經濟、城市建設的不斷發展,必須加大河道水系生態景觀綜合治理工作力度,改善河道水生態環境,為人們創造良好的休閑娛樂親水空間,從而實現“碧水藍天”的生態宜居城市。河道生態治理主要包括水質還清、生態護岸、濱河景觀建設、河道藍線規劃幾個要點。
1.利用生態技術進行水質還清
(1)利用生物膜技術的超強吸附能力
生物膜法是根據天然河床上附著的生物膜的凈化及過濾作用,人工填充填料或載體,供細菌絮凝生長,形成生物膜,利用濾料和載體比表面積大,附著微生物種類多、數量大的特點,從而使河道的自凈能力成倍增長。生物膜法具有較高的處理效率,有機負荷較高,接觸停留時間短,占地面積小,對受有機物及氨氮輕度污染水體有明顯的效果,適合于城市中小河道的直接凈化。但對于污水常年直排的河道凈化能力有限,隨著時間推移,污染物的不斷排放,吸附力會減少,處理效率也會隨之受到影響。目前在吳江城區已經開展生態治理的河道中,通過在生態浮島下方掛膜的方法,加強河水自凈力度,有一定的效果。
(2)發揮水生植物的天然凈化作用
在河中種植蘆葦、香蒲、鳶尾、再力花、聚草、圓幣草等水生植物,通過植物根部的吸收、吸附作用和物種競爭相克機制,削減富集在水體中的氮、磷等營養物質,從而凈化水質,并可創造適宜多種微生物生息繁衍的棲息地環境。該技術工程量小,處理效果好,避免重復污染,可實現資源持續利用。我們已在城區賓館河、水廠河、江新河、油車河、垂虹景區等河道推廣種植水生植物,取得了一定效果,同時抑制污染排放,方可達到效果最佳。
(3)應用河道曝氣技術提高水體含氧量
利用水體微循環改善河道水質。流經河岸和河道內植物帶的水如果污染過重、嚴重缺氧話很可能使植物無法發揮凈化作用,并對植物產生傷害,從而引起更嚴重的污染。因此,必須對污染嚴重的水進行諸如稀釋、曝氣充氧等預處理,使得水中污染物濃度達到一定標準以下、含氧量達到一定標準以上。預處理過程可通過河道曝氣技術人工
向水體充入空氣,下一步工作中可將河道曝氣與河道建設一同考慮,在提高水質的同時增加觀賞性。
(4)投放水生生物增強水體自凈
向河中投放螺螄、河蚌、魚苗等水生動物,降解水體中的污染物,增強水體自凈能力。河道所每年向賓館河、內蘇州河等河道中投放大量魚苗,抑制藻類生長、繁殖,防止河道大面積暴發水華,促進恢復河道動植物的多樣性。
2.生態護坡――傳統護坡中引入生態理念
生態護岸是結合治水工程與生態環境保護而興起的一種新型護岸技術,對水陸生態系統的物流、能流、生物流發揮著廊道、過濾器和天然屏障的功能。在治理水土污染、控制水土流失、加固堤岸、增加動植物種類、調節微氣候和美化環境方面都有著巨大作用。生態護岸依據其使用的主要護岸材料分為圓木樁護坡、格賓網護坡、黃石護坡、草皮護坡、網墊植被復合型護坡等。除具有傳統駁岸涵養水沙、穩固堤壩的作用外,還能增強水體與土壤的有效交換,岸邊生長的水生植物也能吸收水體中的有機物和營養物質。
3. 構建河道生態景觀
使河道更接近自然狀態,完善河道生態系統的結構和功能,展現自然河道的美學價值,發掘河道的人文歷史精神,創造良好的人居環境。在進行景觀建設時要注意以下幾點:
(1)防洪與親水的協調
親水是人與生俱來的天性,景觀建設要滿足人們在視覺、聽覺、觸覺對美的需求,感受水的魅力。因此,水邊的建筑物不宜高出人們的視線,妨礙人們欣賞水景,且構建的親水設施能拉近人水的距離,使人能在岸邊漫步休閑、接觸水體。
(2)提高景觀空間異質性
在河道平面形態方面,需恢復其蜿蜒性特征,形成水曲之美;在河道橫斷面上,要恢復河道斷面的多樣性,構成多樣性地貌特征;在水陸交錯帶恢復鄉土種植被等。使河道在縱、橫、深三維方向都具有豐富的景觀異質性,形成淺灘與深潭交錯,急流與緩流相間,植被錯落有致,水流消長自如的景觀空間格局。
(3)因地制宜地選擇植被造景
將植物和天然材質的造景功能引入岸坡防護設計,是河道整治和景觀建設的發展趨勢。植物造景,尤其是人工植物群落景觀的營造,成為河道生態景觀建設的重要內容。河道植物要選擇適用性強、親和性強、功能廣、具有觀賞價值的植物,且植被搭配要考慮不同季節景觀的整體變化,滿足人們視覺上的享受。
4. 河道藍線規劃
河道綠化帶是河道藍線規劃中的一部分內容,就是在河道兩岸上口線以外,分別向外劃定一定的范圍,作為河道的日常維護管理范圍及保護范圍,綠化帶范圍內禁止建設與水利工程無關的建筑物。適合寬度的綠化隔離帶對保護和修復河道自然生態系統具有重要作用。一方面,通過合理的植物搭配,構造了多樣性的水陸過渡帶生境,為陸生動物及兩棲動物提供棲息地和遷移廊道,有利于植物、昆蟲、動物和微生物的快速繁殖和發育。另一方面,可以減少土壤侵蝕,凈化初期雨水及其他面源污染,并一定程度上的調節河道徑流、泥沙和水溫,從而改善河流水質條件,有利于魚類等水生生物的繁殖生長。
三、結論與展望
河道水環境的生態整治是一項長期性綜合工程,在河道建設滿足防洪安全的基礎上,將過去傳統水利工程建設,轉變到樹立親水理念、營造人與自然和諧的水環境、具有豐富自然環境與地域文化的河道建設上來,為人們提供、安全、舒適、優美的生態環境。通過各種措施提高水資源生態承載能力,提高河道生態系統的自我調節、平衡能力,進而提高水體的自凈能力,維系良好的生態系統,推進水利和經濟社會的協同發展。
參考文獻:
【關鍵詞】河道治理;生態護岸;方法
中圖分類號:TV85 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
自古以來,治河是治水活動的重要內容,人們通過治導、疏浚和護岸等措施,對河流進行治理和控制,以期除患興利,實現行洪除澇、取水利用、交通航運之目的。隨著經濟的快速發展,一方面河道在保障經濟生活和建設良好生態環境中的作用越來越大;另一方面由于人類活動的影響,與我們生活生產息息相關的河道功能退化、水質惡化。水多為患,水少為愁,水臟為憂,此類突出問題集中反映在河道。開展河道整治是恢復河道基本功能的根本措施,是提高水資源承載能力、改善生態環境的有效途徑,是打造綠色河道的客觀需要。隨著現代化建設的推進,對河道整治提出了新的要求,不僅要繼承傳統整治技術的精髓,還應樹立親水的理念,營造人與自然和諧的水環境。而最基本的水利設施之一的護岸工程,作為一種構造物,幾乎貫穿于河流空間的全部區段,因此,護岸工程對整個河流功能的發揮起著重要作用,是河道整治效果的最終體現。
1 河道護岸工程的發展歷史
長期以來,傳統的河道護岸工程往往局限于防洪、排澇、引水和航運等基本功能。在護岸工程設計中,特別是城市河道,為了控制河勢和確保河道的防洪安全,著力于運用塊石、混凝土等硬質材料的結構設計,使得許多河道被人為渠化。這樣一來,對河道和人類造成了諸多方面的負面影響:
(1)河岸襯砌硬化之后,土體與水體的關系相割裂,隔斷了河道水域中的生物、微生物與陸域的接觸,并引起其自然生存環境惡化,河流的天然自凈能力下降;
(2)河道兩岸修筑防洪堤岸并實施硬化護坡之后,河流從前的濱水環境發生了改變,人與河流原本的和諧關系被破壞, 人們失去了往昔那種自然野趣的親水、休閑和娛樂場所;
(3)按傳統方法整治后的河道,河槽渠化,河岸硬化,邊界整齊,走向筆直,與現代人追求回歸自然、與自然和諧相處的景觀需求和心理期待完全相背。
到20世紀中葉,隨著回歸自然、景觀文化、親水等新理念的不斷涌現,生物護岸技術開始得到了重視,其應用也逐漸廣泛起來?,F代生物護岸技術是結合工程、生物與生態的理論,有意識地盡量利用天然材料作為河岸保護的素材,進行生物護岸建設,不再僅僅強調護岸的抗沖刷力、行洪能力等,而是強調安全性、穩定性、景觀性、生態性、自然性和親水性的完美結合。
2 生態型河道的概念及特點
2.1 生態型河道概念
生態型河道是在生態安全與和諧理念指導下,以修復受損河道為目的,通過生態河床和生態護岸等生態工程的技術手段,形成的自然生態和諧,生態系統健康,安全穩定性高,生物多樣性高,河道功能健全的非自然原生型河道,是通過河道結構上的生態工程建設來實現河道生態系統的持續健康發展。
2.2 生態河道特征
生態河道系統是以自然為主導的,能夠維持物種多樣性、減少對資源的掠奪、維護生態系統的動態平衡,對提高系統的自我調節、自我修復能力,改善人類生活環境等方面具有重要的意義。生態河道既具有生態學特性,又具有力學、社會經濟特性,其特征主要體現在:結構穩定性、景觀適宜性、生態健康性和生態安全性等幾個方面。
3 生態護岸結構及模式
生態護岸是生態河道的主要體現。生態護岸是利用植物或者植物與土木工程相結合,對河道坡面、岸墻進行防護的一種新型護岸型式。生態護岸集防洪效應、生態效應、景觀效應和自凈效應于一體,遵循著規模最小化、外型緩坡化、內外透水化、表面粗糙化、材質自然化及成本經濟化等原則,而且與常規方法相比,各類工程的總投資相對比較低。河道護岸具有許多功能,其中最基本的功能是防洪排澇、供水輸水,其次是滿足景觀、生態和人類活動的需求。
3.1 生態護岸植物種類選擇
生態型護坡可采用基本的植物群是水生植物、草、灌木和樹。植物種類的選擇以表1中匯總的植物的不同功效為依據,并考慮可使植物存活的土壤物理成分、氣候條件、土壤和水狀況。
表1植物的護岸功能
3.2 生態護岸結構
生態型護坡結構上主要有天然材料護坡、人造材料復合植被護坡、多孔隙結構和籠系結構等,這些材料和結構大多滿足多孔隙和柔性的特點,詳見表2,多種護坡形式見圖1、圖2和圖3。
表2生態護岸結構及特性
圖1天然材料護坡形式
圖2石籠護坡形式
圖3網格型混凝土塊護坡形式
3.3 生態護岸模式
不同河段,因其坡度和沖蝕條件而異,需采取不同的護坡措施。生態護岸模式有三種:原生態型治理模式、自然型治理模式和工程生態型治理模式。針對不同河流功能,推薦采用的護岸模式見表3。
表3生態護岸模式選擇
4 兩岸岸坡的植被緩沖帶
河流廊道的內部與外部環境是保存與聯系各個生態系統的重要場所,人為的干擾常會影響廊道棲地的品質。
4.1 植被緩沖帶功能
植被緩沖帶具有許多功能,如隔離或屏障人類活動的干擾,減緩洪峰,提高河道的穩定性,同時還兼具美學、游憩與資源利用功能;植被緩沖帶另一個重要的作用是可以凈化水體。在沿江栽植大面積綠化有助于提高自然的滲濾凈化能力,減緩污染土壤對水體的威脅。大范圍連續的、多層次的河道水系綠化和水系水質的提高也為鳥類和水生動物提供必要的活動空間和容量,從而更加提高河道的自然活力和生機,使水環境更具吸引力,也增強了不同河段的地方特色和景觀個性,而同一地區恰當的物種選擇又可分明地展示出不同季節的景色變化。
所以,人為活動區域應與河流廊道之間保持一段緩沖地帶,隔離或屏障人為活動對河流廊道干擾所產生的沖擊。
4.2 植被緩沖帶的布置
緩沖帶設計要體現主題性。綠化帶應以樹林布置和草地布置相結合,水與綠的結合是環境景觀的基礎。自然美是河道治理追求的主要美學特征,應該設法營造自然環境和自然景觀,保持岸線的純自然性,從而給人以回歸大自然原始美的感覺。植被緩沖帶可按如下兩點布置:
(1)在堤岸上面及堤岸以外的步行空間應以高大喬木為主,為步行和活動提供足夠的硬地面積,同時也提供足夠的樹蔭面積,又能保證視線的通透。
(2)遠離水岸的空間在條件允許的情況下可以處理成大面積的綠地。但要避免一覽無余的綠地, 也要避免過密的樹木遮擋視線。
5 態護岸的設計應用
5.1設計要點
河道具有防洪、引排水和航運等功能,因此,設計生態護岸時,應結合河道的主要功能、河道地形地質狀況以及施工工期等特點,確定具體的施工設計方案。一般河道生態護岸的設計原則為:
(1)生態護岸應滿足渠道功能和堤防的穩定要求,并降低工程造價;
(2)盡量減少剛性結構,增強護岸在視覺中“軟效果”,美化工程環境;
(3)進行水文分析,確定水位變幅范圍,結合植物調查結果,選擇合適的植物;
(4)應設置多孔性構造,為生物提供一個安全的生長空間;
(5)盡量采用自然的材料,避免二次環境污染;
(6)布置時考慮人們的親水要求。
5.2栽種植物的選擇
在栽種植物以前,應首先進行工程區域的植被調查,然后根據植被調查結果,充分考慮到栽種植物與周邊環境的協調、景觀、安全性、地域適應性及生態平衡的問題,并按以下條件進行嚴格的選擇:(1)適合氣候、氣象條件的樹種;(2)土壤要求低;(3)原有品種;(4)抗病蟲害能力強,對周圍環境的危害性??;(5)壽命或者效果發揮時間長;(6)具有能夠美化環境的效果;(7)容易維護管理;(8)具有市場性。
5.3生態護岸設計
河道根據水位的變化范圍,一般分為:常淹區、變化區、常露區三個部分。常淹區指河底至枯水位段,變化區指枯水位至豐水位段,常露區指豐水位至堤頂段。在河道的不同坡段選用合適的植物,是生態護岸設計的一項重要內容。生態護岸的設置應以不影響河道過水能力為前提,以提高工程的環境效益。常淹區的淹沒時間最長,經濟條件允許應盡量采取硬性護岸,經濟條件不夠可種植喜水植物,如解力草、黃花鳶尾等水生植物;變化區受水體沖刷,水土流失比較嚴重,應采用干砌塊石加水生植物護岸,或用混凝土預制塊組成框格壓載,在框格內填土、深栽柳,柳間栽爬根草;常露區只受雨淋溝影響,水土流失不大,宜采用草皮護岸,間隔配栽香樟、大葉女針等風景樹木。
另外,生態護岸的設計還應滿足抗滑穩定、滲透穩定和抗沖刷穩定的要求。
5.4技術經濟比較
生態護岸具有以下優點:(1)克服了原漿砌塊石護岸的呆板和生硬,使工程與自然統一;(2)利用不同季節植物的形狀和顏色,可大大改善工程環境;(3)避免采用非自然的材料,避免了二次環境污染;(4)生態護岸滿足人們的親水要求;(5)因設置多孔性構造,對生物的生長和水質起到了保護作用;(6)工程造價相對較低。
從工程維護角度分析,漿砌塊石護岸具有一次性投資、維護少等優點;生態護岸一般在栽種后的一年內要進行一定補栽(一般為10%左右),在植物成活前要進行一定的養護,而后,植物主要是依靠自然的力量進行自然更新,通常情況下無需維護,所以維護工作量也不大。尤其是人們越來越重視生態環境的今天,生態護岸在河道護岸工程中具有廣闊的應用前景。
6 生態護岸的應用現狀
5.1 生態護岸的發展趨勢
多自然型河流建設方法是目前國際上比較流行的一種河道環境綜合整治的新方法,它把水邊作為多種生物生息空間的核心,并把河流建設成盡量接近于自然的狀態。在建設多自然型河流中,重點是努力創造出具有豐富自然并具有魅力的水邊環境。在河道整治的各種方法中,從生態學的觀點出發,應優先采用生物材料法;其次采用混合方法,即:采用植物與木材或石料合用;最后才考慮剛性材料方法,即:采用木材、石料和混凝土。
5.2 河道護岸現狀
傳統的河道護岸結構往往只片面強調河道的防洪、引水、排澇、蓄水和航運等功能,較少考慮河道的生態或環境功能,因此,河道的護岸結構多數采用漿砌塊石或混凝土等剛性硬質材料,甚至有的地方追求所謂的“高標準”河道,對河道采用全斷面剛性材料襯砌,使河道的環境條件模式化,并使生物種類單一化,由此帶來的環境問題是很嚴重的。
隨著國家綜合國力的增強和人民生活水平的提高,我國環境保護問題越來越受到重視。人們在注重城市環境和保護生物多樣性的同時,也開始注重水利工程的環境問題,在有些堤防和護岸的結構設計中開始注入環境水利的設計理念。如:有些堤防護岸采用草皮,依靠草皮良好的根系而使護岸具有一定的固土和抗沖能力,另外,在水土保持工程、防止坡地雨水沖蝕等方面也有一些應用。
6 生態護岸的應用實例
6.1 生態護岸的可行性
根據各地的土壤、氣候、地形地貌等自然條件,有以下植物適用于生態護岸,即:水楊柳、白楊、蘆葦、刺槐、常青藤、黃菖蒲、龍須草、香根草、爬根草、千屈萊、黃昌蒲、解力草、黃花鳶尾、千歲梅花藻和豆牟萊等,因為這些植物能生長出良好的根系而使護岸具有一定的穩定性和抗沖能力,同時生態護岸具有造價低、能美化環境的獨特效果,在國外已得到了廣泛的應用,在國內也有一些應用。例如日本沖谷實業有限公司1990年設計的茂漁川工程,該工程河流的正常流速為0.4 m/s~1 m/s,洪水時河流的流速達3 m/s,工程的生態護岸結構種植的植物為千屈菜、黃昌蒲、千歲梅花藻和豆牟菜,運行至今已有12年,不但固土和抗沖能力效果良好,而且美化了環境。
結束語
由于河流在城市環境中的特殊地位,河流的生態環境整治已成為改善城市環境、提升城市宜居層次的重要內容,而利用生物技術進行護岸整治是河流生態環境整治工程的重要組成部分。實踐證明,生態護岸技術集水土保持、生態修復、水質凈化于一體,既改善了河道的生態環境、發揮生態效益,又滿足了市民近水、親水、賞水的需求,提高城市生活環境質量,為促進城市經濟和社會的可持續發展創造了有利條件。
參考文獻
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1.1擬定綜合規劃方案
1.1.1營造美麗的河流景觀
為豐富河道內水流流態,穩定河勢,豐富河流地貌形態,提高河流自凈能力,修建潛壩,建設呈多形態河流生態濕地湖。
1.1.2確定河流的風格
不同的自然、歷史和文化特征使河流的風貌有較大差異,側重發揮河流的復合功能,確定河流的風格即河流本身。包括河流本身的空間結構(平面和縱、剖面形態,流水、河灘、壅水壩等)、河流空間中的景物等。
1.2工程總布置
玄羊寺段工程主要建設內容包括:①在支流四營子河左右岸分別布設濕地湖一處,即春日湖(D1+000—D1+350)和秋月湖(Z0+100—Z0+450)。兩湖周邊形成灘地,使其環境適宜中華鱉物種的繁育,建設成多形態河流生態濕地湖,突出小凌河山野河口風貌及河灣景觀;②在干支流河道左右岸種植垂柳、棉槐、丁香、刺玫、野花組合等進行綠化,不僅起到景觀工程的效果,而且還能與生態相結合,使人們更加親近大自然;③在小凌河干流斷面0+900~1+000和斷面1+600處分別修建W型潛壩01、02,以降低水流流速,減少沖刷,穩定河勢并增加溶解氧含量,提高河流自凈能力;④在干支流河道左右岸布設親水區,以方便游人觀賞。
2工程設計
2.1綠化工程設計
在支流四營子河左右岸分別布設濕地湖一處,即春日湖和秋月湖。①春日湖,挖深1.2m,開挖面積31872m2,土方開挖外運28686m3,開挖邊坡為1∶10,種植蒲草面積5737m2,種植千屈菜面積5737m2;②秋月湖,挖深1.8m,開挖面積21765m2,土方開挖外運11753m3,開挖邊坡為1∶10,種植蒲草面積3918m2,種植千屈菜面積3918m2;兩湖內均采用石籠護腳。支流四營子河與小凌河干流左右岸均有較大面積旱地,需要栽種植物,種植柳樹34株,丁香196株,棉槐700株,刺玫1816株,杞柳36592株,連翹4928株,野花組合14303m2,苜蓿5094m2,公路下方堤腳種植爬山虎360株。
2.2潛壩工程設計
為了降低河道水流流速,減少沖刷,穩定河勢并增加溶解氧含量,提高河流自凈能力,在小凌河干流斷面0+900~1+000修建W型潛壩01,斷面1+800至1+900之間修建W型潛壩02,分別長130m、120m,潛壩01、潛壩02石籠編籠分別為10998.7m2、9177.5m2;石籠砌筑分別為2842.1m3、2421.7m3;砂石墊層分別為562.8m3、479.5m3;砂石路面分別為33.8m2、28.8m2;土方開挖分別為4331.9m3、3691m3;土方回填分別為3356m3、2859.8m3。潛壩的型式主要以W堰型為主。W型堰的結構如圖2所示,在平灘高程位置以與岸坡夾角在30°的方向從河岸向上游主槽延伸,但在1/4河道平灘寬度位置處開始向下游延伸,并逐漸抬高,形成兩個深泓。W型堰可加強魚類等生物的棲息地,并可保護河道岸坡,同時有利于從河道引水,還可以為水上娛樂創造良好的水流條件。
2.3清淤工程設計
為減輕泥沙對小凌河干支流河道的淤積,增加河道的行洪能力,使河道順暢,通過小凌河支流四營子河匯入小凌河干流,形成完美的三水效果,此河段通過河道清淤治理長度2.57km。2.4其他工程設計為方便游人觀賞和游玩,項目區內修建親水區3處,均布設涼亭1座,布設木棧道85m。
3結語
[關鍵詞]:生態理念河道治理原則規劃實施
中圖分類號: B845.65文獻標識碼:A 文章編號:
引言
從上個世紀70年代開始,水利工程與河流生態系統的關系在國際科技界就引起了廣泛的關注,成為環境領域中的一個熱門話題,并從不同的視角分析了河道治理工程給河流生態系統所造成的負面影響,同時對新的治河理念進行了探討和總結,提出了一種全新的生態理念,并在規劃、實施各環節進行了實踐。昌寧縣的河流分屬怒江、瀾滄江兩大水系,境內大小河流110條,其中,較大河流6條,過境江2條,5km以上常流河57條。受傳統治河思路的影響,已經治理的河道普遍存在硬化、渠化的現象。自2009年云南省啟動重點地區中小河流治理工程以來,昌寧縣的右甸河、枯柯河等擔負全縣主要防洪任務的中小河流相繼得到治理,并在規劃和實施中創造性的融入了生態理念。
1傳統治河方法的弊端
受資金及技術影響,昌寧縣各河流并未能進行系統的整治,僅對城區及集鎮所在的重點河段進行了防洪治理,治理思路多圍繞著防洪及排澇兩個目標,治理方法主要是對河道截彎改直,采用漿砌石或混凝土進行全面護砌,這樣使得河道喪失了自然屬性,改變了動植物的生長環境,打破了人與自然和諧相處的環境,其弊端已逐逐漸暴露。
2新時期的治河原則
水利部對新時期的治河原則明確提出,在確保防洪安全的前提下,要突出生態理念,盡量保持河道自然形態,維護河流健康,促進人水和諧。河道治理包括疏浚、護岸、河床調整、親水臺階、防洪搶險、綠化等內容,在規劃和實施中要把握以下原則:①要堅持“因地制宜,適當超前”的原則,盡量做到就地取材、隨風就俗;②在河道治理規劃時要做好生態調查,并在方案中提出相關保護措施;③維持和恢復河道的自然岸線,保護河道的生態平衡及自我修復能力;④根據河道的功能定位來確定相應的治理措施。
3生態理念的工程實踐
3.1昌寧縣右甸河城區段治理
昌寧縣右甸河是羅閘河的上游,發源于昌寧縣北部新爐山區,由北向南流淌,縱貫昌寧縣城右甸壩區,經溫泉鄉溫泉村灣塘流入風慶、云縣后匯入瀾滄江,屬瀾滄江一級支流。右甸河城區段長18.6km,擔負著縣城及人民的生命和財產安全,同時它也是縣城的景觀主軸,是全縣人民休閑娛樂的主要場所。工程治理方案把傳統治理目標與生態景觀打造緊密結合,河堤順勢而治,保留其天然河勢,同時保護原河堤生長的樹木,盡量少占用農田。河道5年一遇洪水位以下的河堤采用漿砌石護腳,5年一遇洪水位以上采用砼菱形網格護坡。護坡網格內通過栽植垂柳及藤本來達到生態和綠化的效果。其中每間隔6個網格植一株垂柳,其余網格內分段種植常春藤、蝴蝶藤、爬山虎、油麻藤、遍地黃金、炮仗花6種不同花色的適應當地氣候的藤本,每500m交換品種,兩岸交錯種植,打造了綠樹成蔭、步移景異的休閑地帶。同類工程規劃設計中應注意根據河堤超高部分擬定大小適中的網格尺寸,對綠化藤本的選擇首先要考慮容易成活,能適應當地氣候及河堤生長環境,再根據藤蔓和葉、花的形狀及顏色確定其品種及栽植方案。同時,河堤兩岸每隔200m布置一道下河親水臺階,與調整河床的防沖坎相連,既滿足了防沖要求,也便于下河親水嬉戲。防沖坎采用大石高低起伏的支砌形式,營造了古樸自然的潺潺水景,為城市景觀打造奠定了基礎。
右甸河城區段治理工程在保障城市防洪、排澇安全的前提下,融入了生態理念,既保護和改善了河道生態平衡,又美化了河道景觀,提升了城市品位,是生態理念在河道治理工程中的一次成功應用和體現。
3.2枯柯河治理
枯柯河是勐波羅河的上游。勐波羅河在保山市境內稱東河,在昌寧縣境內稱枯柯河??菘潞娱L94km, 下游10年一遇洪峰流量達507m3/s,河堤幾乎全部為土堤,每年汛期洪水驟漲,水患成災,給群眾生產生活帶來嚴重威脅。枯柯河流經的柯街壩、卡斯壩、灣甸壩是昌寧縣氣候條件及土壤資源較好的壩子,是各種糧食、經濟作物的主產區和昌寧縣主要集鎮中心及小灣移民安置區,河道治理以防洪、排澇、生態、景觀等功能定位,盡量控制投資,促進人水和諧。
枯柯河部分河段已經治理過,但由于原來多采用剛性的漿砌石擋墻護砌,抵御整體變形的能力較差,加之部分河段基礎未開挖至砂卵礫石層,河道經多年運行基礎沖刷變形,導致很多河堤出現斷裂變形或整體傾覆。通過技術、經濟比較,格賓石籠土堤造價較漿砌石重力式河堤低,采用格賓網治理河堤施工簡便,格賓石籠由生產方根據設計尺寸做好后運至工地,現場裝配操作簡單,減少了基坑排水的工程量,石籠砌石可就地利用河灘上的部分砂卵礫石,有利于節約工程成本。其柔性砌體適應河堤整體變形能力較強,有很強的抵御自然破壞和抗惡劣氣候影響的能力,有利于河堤穩定。同時石籠石頭縫隙間的淤泥有利于植物和昆蟲生長,可與周圍自然環境融為一體,河堤護坡可以植草、種樹,有利于生態平衡。
枯柯河治理中格賓石籠土堤表現為兩種形式,一種為格賓重力式擋墻護腳、網格植草護坡土堤,用于河床沖刷較嚴重,河勢變化較大,漫灘較小的河段。此堤型5年一遇洪水位以下至基礎采用格賓重力式擋墻,以上為梯形斷面植草護坡土堤,背水坡采用植草護坡。格賓重力式擋墻的外形采用臺階,格賓擋墻總高4.0m,4籠為一摞,每籠高1m,底寬由下而上分別為3m、2m、1.5m、1 m,順水方向長均為4m一籠。另一種為漿砌石護腳、斜坡格賓石籠護墊護坡土堤,用于河床較寬,漫灘較大,河道較為彎曲的河段。此堤型基礎采用漿砌石,護坡采用斜坡格賓石籠護坡,厚0.3m,背水坡采用植草護坡。
枯柯河采用格賓石籠輔以植草的形式來治理,取得了較好的河堤防護和生態效果,昌寧縣下一步即將實施的落勺河、溫泉河治理工程也將使用混凝土網格護坡栽植藤本、格賓石籠護砌、植草護坡等生態治理形式。
4結語
生態理念在河道治理規劃設計中的重要性已廣泛得到相關部門乃至全社會的認同,已成為河道治理工程必須考慮的的首要問題,在滿足防洪排澇安全的前提下,將生態理念應用于河道治理已成為當前規劃設計的發展趨勢,“安全、水美、岸綠、景好”將是河道治理工程的最終目標,河道工程在社會、經濟、文化等領域的作用將日益彰顯。
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