辽宁省东部山区河流河道生态治理方法研究_河道生态治理技术方案

其他范文 时间:2020-02-27 05:31:00 收藏本文下载本文
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辽宁省东部山区河流河道生态治理方法研究

高胜君1 马 宁2 张世全3(1.辽宁省宽甸满族自治县振江镇水利站,辽宁省丹东市;2.辽宁省江河流域管理局,辽宁省沈阳市;

3.辽宁省防汛抗旱指挥部办公室,辽宁省沈阳市)摘要:河道生态治理的理念已逐渐被广大水利工作者所接受,辽宁省在这方面还处于探索阶段。针对我省东部山区河流的特点,结合工作实际,研究一种切实可行的山区河流生态治理方法,对我省的水利事业发展具有十分重要的意义和作用。关键词:河道生态治理;山区河流;生态工程

0.引言

河流是人类生存和发展必不可少的要素,是水环境重要载体,是自然环境重要组成部分。随着人们环境保护意识的不断增强,以硬性防护为主的传统的河道治理方法已不能满足社会发展的需求。传统河道治理中往往给河道砌筑更多硬化材料,以求一劳永逸,但实际却牺牲了河道可持续发展空间,结果适得其反;或者只对河道清淤,而不采取水土保持措施,结果河道使用寿命极短,陷入经常疏浚的恶性循环。尤其是在我省东部山区河流,河道治理多年来一直采用硬性防护措施已导致河流渠道化,河岸带栖息地质量持续退化,加之人类在河道内生产经营活动越来越多,严重影响河流水质,威胁到很多物种的生存,引起生物群落多样性下降。从保护生态环境的角度,我们已充分认识传统治理方法的负面作用,研究一种适宜我省的河道生态治理方法,维护水域生态系统的功能,已成为现阶段河道治理的重要任务之一。河道生态治理的发展和必要性

自20世纪70年代开始,欧洲的工程界对水利工程的规划设计理念进行了深刻的反思,认识到河流治理不但要符合工程设计原理,也要符合自然原理。瑞士、德国等国家于20世纪80年代末提出了全新的“亲近自然河流”概念和“自然型护岸”技术,20世纪90年代以来,德国、美国、日本、法国、瑞士、奥地利、荷兰等国纷纷大规模拆除以前人工在河床上铺设的硬质材料。采用混凝土衬砌而忽略自然环境的河道治理方法,已被各国普遍否定,建设生态河流已成为国际大趋势[1]。

在国内,1999年中科院院士、水问题研究中心主任刘昌明发表了“中国21世纪水供需分析:生态水利研究”,建议在水资源供需平衡的研究中,把生态水利和环境水利结合在一起。2002年10月,水利部国际合作与科技司司长董哲仁教授,提出了生态水工学--人与自然和谐工程[2]。

在生态河流建设方面,目前国内仍处于起步和技术探索阶段,缺乏传统水利、生态系统栖息地的有机结合,多数地方的河道整治,尤其对于中小型河流整治,其理念仍停留在渠道化、衬砌等已被许多发达国家舍弃的做法。

辽宁省东部山区是辽宁中部地区内陆河流的发源地,除拥有辽河、鸭绿江两大水系外,还有独流入海的大青河、大洋河等渤、黄海水系,是辽宁中部工业区和商品粮基地的绿色屏障和主要水源涵养区,年降水量在1100毫米以上,东部山区天然林面积3300多万亩,集中了辽宁90%以上的天然林,自然资源十分丰富,每年提供的工农业用水量占辽宁中部城市群用水总量的70%以上。

近年来,各项惠农政策的实施农民种粮积极性提高,山区相对耕地面积较少,因此河道内的荒地不断被开发成农田,此外,个别河段上存在的河道采砂等现象,也破坏了滩地原有植被。受以上因素综合影响,目前部分河道淤积、滩地沙化严重,一些河流水质状况不容乐观。已经给沿河地区的生产生活造成了一定困难,对全省经济建设、可持续发展和快速实现构建和谐辽宁的目标任务产生了不利的影响。因此,采取生态方法治理河道对保护我省重要水源地、提高河道生态健康和河流的可持续利用、保护自然环境均具有重要意义。传统治理方法存在的问题

辽宁省属温带大陆性季风气候,降雨量年内分布极不均匀,暴雨洪水主要集中在7、8月份,降雨后山区河流流量大,过水时间短,砂石含量高,洪水破坏性强;而在冬季枯水期,大部分河流流量小,有些河流经常断流。

目前,我省山区传统的河道治理方法主要以防洪、防冲为主,造成河道生态功能被忽视、淡化,河道在整治布线时通常会裁弯取直,改变河道自然形态,并且在河道治理中,主要采用混凝土护岸或浆砌石挡墙等硬性措施。同时,延河居民对河道保护意识不够,开荒放牧、倾倒垃圾现象严重,严重破坏了河道自然生态和河流水质。

而硬性防护措施在冬季结冰期,混凝土易产生冻融破坏;夏季过水时,整体混凝土护岸如有部分破损,在内外水压作用下很容易产生整体破坏。在我省东部山区,多年实际情况表明,在非汛期,山区河流过流量小,基本不需要防护,而在汛期,硬性防护工程易被短时间、大流量、含砂石量大的洪水破坏,起到的防护作用较小。同时,硬性防护工程施工方法复杂、工期长、投资大,施工过程中不可避免要破坏河道自然环境。辽宁省山区河流生态治理方法研究

河流生态治理的目的是恢复、强化自然河岸或修建具有自然河岸“可渗透性”的人工护岸,具有渗透性的自然河床与河岸基底,丰富的河流地貌,可以充分保证河岸与河流水体之间的水份交换和调节功能,具有一定的抗洪强度,同时保护、创造生物良好的生存环境和自然景观为[3]。

河道生态治理工程是指在考虑具有一定强度、安全性和耐久性的同时,充分考虑生态效果,把河岸由过去的混凝土人工建筑物改造成为水体和土体、水体和植物或生物相互涵养,适合生物生长的仿自然状态的护坡,是融现代水利工程学、环境科学、生物科学、生态学等学科于一体的水利工程。一方面,利用生态河道生长的水生植物和由此而生存的水生生物净化水质;另一方面,通过河道、河底及坡面表层泥面生长的大量微生物、藻类、水生动植物形成的自然生物膜净化水体,提高河道本身的自净能力,达到改善水环境的效果。河道生态治理工程建设的核心内容就是要建设河岸与河流水体之间水份交换良好,适合生物栖息同时具有一定的抗洪强度的护岸[4]。

针对我省东部山区河流特点,在实际治理中,在确保不降低防洪标准的前提下搞河道生态建设,河道生态治理应优先保护并以自然修复为主,充分发挥河道的自然修复能力。生态的理念要贯穿整个治理过程,遵循防洪安全、生态系统功能强化、景观优化提升、降低人类影响的新理念,以尊重河道的自然属性为基础,兼顾河道的水利功能和社会功能,最大限度的恢复河流的生态功能。

在实施整治过程中,我们发现,河道生态整治工程最宜采用自然原型河岸,主要的人工措施采用种植植物保护河岸,这样可以保持自然河岸特性,同时也起到绿化作用,在自然河岸种植柳树、水杨、枫杨以及芦苇、菖蒲等具有喜水特性的植物,利用他们发达的根系来固堤,加之柳枝柔韧,顺应水流,增加自然河岸的抗洪、保护能力。但这种护岸抵抗洪水的能力相对较差,一般可用于防洪要求不高、保护目标等级较低的河段。在采用自然原型护岸的基础上,除了种植植被外,还可结合石材、木材等天然材料进行护坡、护底,如在坡脚设置各种植包,采用石笼、木桩(设有鱼巢)等护岸,斜坡种植植被,实行乔灌结合,在不破坏河流自然生态系统的基础上,有效加固堤防、护岸,抵挡洪水冲刷,提高生态护岸的防洪、抗冲能力,同时,所用护岸材料抗冻裂较好,大大提高了护岸的耐久性。这类护岸可用于较陡的河段或冲蚀较严重的河段。

山区河道生态治理中,在护岸工程或堤防布线时,应尽可能保留河流的自然形态,保留或恢复其蜿蜒性或分汊散乱状态,即保留或恢复湿地、河湾、急流和浅滩;尽可能减少人工措施,降低工程投资,以自然植物护岸为主,保护自然生态系统;种植树木时,也要注意河槽和河漫滩要能满足洪水行洪要求,还要保持一定的浅滩宽度和自然植被空间,为生物的生长发育提供栖息地,发挥河流的自净化功能;护岸、河堤要满足工程渗透稳定和抗滑稳定等安全条件,还应结合生态保护或恢复以及景观建设的技术要求,尽量采用当地天然材料,保持河流的联通性;强调人与自然和谐的生态建设要求出发,采用与周围自然景观协调的结构形式,在满足工程安全的前提下,确保生态和景观的护堤。

自2008年以来,辽宁省大力推进河道生态治理工作,主要采取河流自然封育措施,禁止在河道范围内砍伐、放牧等生产经营活动;整治过程中,尽量减少人工措施,以“适地适树”的理念,种植植物,保护河岸;对流经村屯或人类活动频繁的河段采取适当的工程封育措施,并树立警示牌,加大宣传,设立举报电话,减少人类活动对河流的影响;对河道内开荒耕地实施退耕工作,恢复自然生态系统;对河道内垃圾、砂堆、砂坑等进行整治,恢复河道岸线的平顺。同时,加强河道监管体系的建设,建立健全河道管理组织机构,逐步完善各项管理制度,实施有效的管理手段,逐步实现恢复河道原貌和生态,完善河道各项许可程序,规范河道开发秩序,强化监管,严禁各种破坏河道生态环境的行为,加强宣传,全面提高沿河居民河流保护意识,实现河道生态的持续健康发展,强化日常管理,确保河道行洪顺畅,恢复河道生态环境,维护河流健康的目标。在新时期,我省水利系统已把河道生态建设作为全部工作的重中之重,辽宁河道生态治理将通过科学的河道生态治理措施,在提高河道防洪能力的同时,有效遏制河道植被破坏、改善河流水质、美化河道环境、恢复和维护河道生态系统,促进辽宁河流水质和水环境的全面改善,使河流成为水清、草绿、林茂的绿色生态通道。结论

随着人们对环境的重视,河流生态建设已经成为大趋势,我省在河流的生态建设方面还处于起步和技术探索阶段。结合我省的气候特点和东部山区河流特点,在保证人与自然相和谐的前提下,制定因地适宜的治理策略,不但节约了治理投资,还可以保证河流的健康和可持续利用,恢复山区河流自然生态系统,同时也达到了防洪兴利的目的。

参考文献:

[1] 董哲仁, 刘蒨, 曾向辉.生态-生物方法水体修复技术[J].中国水利, 2002, Vol03.[2] 孙宗凤.生态水利的理论与实践, 水利水电技术[J].2003(4).[3] 杨柳, 任珺, 陶玲, 罗青龙.河流生态治理技术的研究现状[J].能源与环境, 2009 , No2.[4] 郑红英, 赵学辉.堤防工程生态治理分析[J].中国水利水电市场, 2008 ,Vol8.

河道生态治理

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