浅谈河道的生态治理

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1、浅谈河道的生态治理李涛、朱文明（长江重庆航道工程局，重庆 渝中区，400011）摘 要 ：本 文 分 析 了 河 道 治 理 的 现 状 弊 端 及 河 道 生 态 治 理 的 发 展 ，提 出 了 河 道 生 态 治 理采 用 河 道 护 岸 生 态 治 理 、河 道 底 泥 疏 浚 治 理 及 疏 浚 土 的 处 理 与 改 良 相 结 合 的 方 案 。关 键 词 ：河 道 ；护 岸 生 态 治 理 ；河 道 底 泥 疏 浚 治 理 ；疏 浚 土 的 处 理 与 改 良1. 河道治理的现状河 道 岸 坡 的 整 治 工 程 在 城 市 河 道 建 设 中 具 有 多 方 面 的 作 用

2、， 一 是 保 护 堤 防 与 岸 线 的安 全 ， 二 是 控 制 河 势 变化，加强河道纵深冲刷以扩大泄洪能力，同时也增添河道两岸的自然景观。长 期 以 来 ， 人 们 比 较 注 重 河 道 本 身 的 功 能 ， 如 行 洪 、 排 涝 等 。 因 此 河 道 断 面 形 式 单一 ， 走 向 笔 直 ， 河 道 护 坡 结 构 也 比 较 坚 硬 。 由 于 主 要 考 虑 的 是 河 道 的 行 洪 速 度 、 河 道 冲刷 、 水 土 保 持 等 ， 而 且 现 行 城 市 防 洪 工 程 设 计 规 范 中 也 未 对 护 岸 的 生 态 学 功 能 提 出 要 求 ，因 此

3、河 道 的 护 岸 结 构 上 主 要 采 用 浆 砌 或 干 砌 块 石 护 坡 、 现 浇 混 凝 土 护 坡 、 预 制 混 凝 土 块体 护 坡 、 或 现 在 比 较 流 行 的 土 工 模 袋 混 凝 土 护 坡 等 。 形 式 上 也 大 多 为 重 力 式 （ 直 立 式 ） 。渠 道 化 的 河 岸 和 灰 色 的 水 泥 与 周 围 的 景 观 极 不 协 调 ， 而 且 与 生 态 觉 醒 后 现 代 人 们 追求 回 归 自 然 的 需 求 不 一 致 。 同 时 ， 渠 道 化 结 构 对 河 道 坡 面 采 取 了 封 闭 的 形 式 ， 河 道 中 的生 物 和

4、微 生 物 失 去 了 赖 以 生 存 的 环 境 ， 很 难 生 存 下 去 ， 河 道 的 自 净 能 力 遭 到 了 破 坏 。 各种 水 生 植 物 也 难 以 在 坚 硬 的 结 构 坡 面 上 生 长 ， 各 种 水 生 动 物 也 因 此 失 去 了 生 存 环 境 而 无法 生 存 ， 严 重 破 坏 水 生 态 系 统 。 整 个 城 市 生 态 系 统 也 因 为 不 透 水 材 料 的 阻 隔 而 分 割 成 两个 部 分 ， 河 道 因 此 失 去 了 其 生 态 廊 道 作 用 。同 时 ， 由 于 混 凝 土 护 岸 不 能 蓄 水 ， 割 断 了 地 表 径 流

5、与 地 下 水 的 联 系 ， 城 市 地 下 水 得不 到 补 充 ， 洪 水 在 护 岸 内 也 不 能 正 常 蓄 积 ， 造 成 洪 水 位 和 枯 水 位 相 差 很 大 ， 不 但 影 响 城市 水 资 源 的 利 用 ， 而 且 给 河 道 景 观 美 化 带 来 很 大 困 难 。防 洪 与 生 态 需 求 现 已 成 为 河 道 整 治 中 的 主 要 矛 盾 。 建 设 生 态 护 岸 是 解 决 这 一 矛 盾 的好 方 法 ， 可 以 满 足 城 市 生 态 系 统 的 景 观 和 资 源 要 求 ， 在 创 造 良 好 生 境 条 件 的 同 时 ， 建 设具 有 一

6、 定 抗 洪 强 度 的 河 流 护 岸 工 程 。2. 河道生态治理理念的形成及发展传 统 的 河 道 护 岸 在 材 质 方 面 大 多 数 采 用 混 凝 土 及 浆 砌 块 石 等 硬 质 材 料 ,整 个 护 岸 形成 一 个 封 闭 的 体 系 ,犹 如 给 河 道 穿 上 了 一 层 盔 甲 ,但 只 考 虑 了 河 道 的 安 全 性 ,却 忽 视 了 对河 流 环 境 和 生 态 系 统 及 其 他 动 植 物 与 微 生 物 生 存 环 境 的 影 响 ;不 仅 阻 碍 了 水 生 态 循 环 系统 ,连 动 植 物 、 微 生 物 的 整 体 生 物 链 都 被 阻 断

7、;地 下 水 与 河 水 也 不 能 及 时 的 沟 通 ,水 循环 过 程 被 隔 断 ,河 道 变 成 了 只 进 不 出 的 封 闭 水 体 ,从 而 有 悖 于 城 市 的 生 态 化 建 设 。生 态 河 道 是 融 现 代 水 利 工 程 学 、 景 观 生 态 学 、 环 境 科 学 、 生 物 科 学 、 美 学 等 学 科 于一 体 的 水 利 工 程 ,它 以 “保 护 河 道 系 统 中 生 物 良 好 的 生 存 环 境 和 创 造 和 谐 的 自 然 景 观 ”为 前 提 ,在 保 证 防 洪 安 全 的 同 时 ,充 分 考 虑 生 态 效 果 ,把 河 堤 改 造

8、 成 水 系 统 、 土 壤 系 统 以及 生 物 系 统 三 者 相 互 涵 养 的 近 自 然 状 态 。早 在 1938 年 ,德 国 的 Seifert 首 先 提 出 “亲 河 川 整 治 ”概 念 。 他 指 出 工 程 设 施 首先 要 具 备 以 传 统 理 念 治 理 河 流 所 要 求 满 足 的 各 种 功 能 ,比 如 防 洪 、 供 水 、 水 土 保 持 等 ,同 时 还 应 该 达 到 亲 近 自 然 的 目 的 。 20 世 纪 50 年 代 ,德 国 正 式 创 立 了 “近 自 然 河 道 治 理工 程 学 ”,提 出 河 道 的 整 治 要 符 合 植 物

9、 化 和 生 命 化 的 原 理 。 1971年 ,Schlueter 认 为 河流 近 自 然 治 理 首 先 要 满 足 人 类 对 河 流 利 用 的 要 求 ,同 时 要 维 护 或 促 进 河 流 的 生 物 多 样 性 。1983年 ,Bidner 提 出 河 流 整 治 首 先 要 考 虑 河 道 的 水 力 学 特 性 、 地 貌 学 特 点 与 河 流 的 自 然状 况 ,以 分 析 河 流 整 治 状 况 及 其 对 生 态 系 统 的 影 响 程 度 。 1985 年 , Holzmann 把 河 岸植 被 视 为 具 有 多 种 小 生 态 环 境 的 多 层 结 构

10、,强 调 生 态 多 样 性 的 重 要 性 ,注 重 工 程 治 理 与自 然 景 观 的 和 谐 性 。 同 年 ,Rossoll 指 出 ,近 自 然 治 理 的 思 想 应 该 以 维 护 河 流 中 尽 可 能高 的 生 物 生 产 力 为 基 础 。 1989 年 ,Pabst 提 出 河 流 的 自 然 特 性 要 依 靠 自 然 力 来 恢 复 ,在 一 般 意 义 上 不 再 进 行 腐 植 质 化 或 剖 面 化 处 理 。 河 岸 植 被 应 该 是 由 自 然 下 种 形 成 的 ,而 其 他 一 切 促 进 植 被 恢 复 和 改 良 土 壤 的 措 施 如 撒 种

11、、 栽 植 、 喷 水 、 施 肥 等 应 该 停 止 。1992 年 ,Hohmann 从 维 护 河 溪 生 态 系 统 平 衡 的 观 点 出 发 ,认 为 近 自 然 河 流 治 理 要 减 轻 人为 活 动 对 河 流 的 胁 迫 ,维 护 河 流 环 境 多 样 性 、 物 种 多 样 性 以 及 河 流 生 态 系 统 平 衡 并 逐 渐恢 复 其 自 然 状 况 。 现 代 河 道 整 治 工 程 注 重 河 道 景 观 与 其 周 围 环 境 的 和 谐 性 ,并 且 提 出 了若 干 体 现 河 流 生 态 治 理 理 念 的 新 概 念 ,如 德 国 的 “河 流 生 态

12、 自 然 工 法 (Naturnahe) ”,澳 大 利 亚 的 “绿 植 被 技 术 ”,日 本 的 “近 自 然 工 事 ”,美 国 的 “自 然 河 道 设 计 技 术 ”以及 我 国 台 湾 的 “生 态 工 法 ”等 。3. 河道护岸的生态治理在 建 设 生 态 河 道 的 过 程 中 ,河 道 护 岸 是 否 符 合 生 态 的 要 求 ,是 否 能 够 提 供 动 植 物 生长 繁 殖 的 场 所 ,是 否 具 有 自 我 修 复 能 力 ,是 设 计 者 应 该 着 重 考 虑 的 事 情 。 生 态 护 岸 应 该是 通 过 使 用 植 物 或 植 物 与 土 工 材 料 的

13、 结 合 ,具 备 一 定 的 结 构 强 度 ,能 减 轻 坡 面 及 坡 脚 的不 稳 定 性 和 侵 蚀 ,同 时 能 够 实 现 多 种 生 物 的 共 生 与 繁 殖 、 具 有 自 我 修 复 能 力 、 具 有 净 化功 能 、 可 自 由 呼 吸 的 水 工 结 构 。 根 据 以 往 的 工 程 经 验 ,在 沟 道 狭 窄 、 冲 刷 严 重 区 采 用 石 笼 结 构 、 土 工 网 复 合 植 被 技术 、 网 格 反 滤 生 物 工 程 、 植 被 型 生 态 混 凝 土 、 水 泥 生 态 种 植 基 、 多 孔 质 护 岸 、 多 自 然 型护 岸 等 生 态 型

14、 护 岸 方 法 治 理 。 另 外 也 有 采 用 自 然 土 质 岸 坡 、 自 然 缓 坡 、 植 树 、 植 草 等 生态 工 程 护 堤 ,防 止 水 土 流 失 ,也 为 水 生 植 物 的 生 长 、 水 生 动 物 的 繁 育 、 两 栖 动 物 的 栖 息 繁衍 活 动 创 造 条 件 。对 比 工 程 成 本 及 经 济 效 益 分 析 来 看 ， 目 前 多 采 用 工 艺 较 为 成 熟 的 防 腐 高 强 钢 丝 网 石笼 结 构 对 河 道 岸 坡 进 行 生 态 治 理 。具 体 做 法 如 下 ：3.1 对 周 边 河 道 污 染 源 头 的 整 治 ， 如 堵

15、 口 截 污 、 截 污 导 流 ， 将 周 边 的 污 水 排 入 市 政管 网 中 进 行 集 中 的 处 置 。 对 于 不 具 备 条 件 埋 设 管 道 的 地 方 ， 可 采 用 污 水 收 集 池 或 污 水 收集 车 集 中 收 集 ， 利 用 淤 泥 固 化 及 土 壤 改 良 等 技 术 进 行 处 理 的 办 法 ， 然 后 再 达 标 排 放 。3.2 格 宾 及 雷 诺 的 应 用格 宾 、 雷 诺 护 垫 均 为 低 碳 钢 丝 经 防 腐 处 理 机 械 编 织 而 成 的 六 边 形 双 绞 合 网 面 做 成 的网 箱 式 工 程 构 件 ， 网 箱 内 填

16、充 一 定 规 格 的 石 料 ， 抗 冲 刷 力 强 、 透 水 性 强 ， 又 是 生 物 易于 栖 息 的 多 孔 隙 构 造 ， 其 结 构 具 有 柔 性 、 透 水 性 、 整 体 性 、 环 境 亲 和 性 等 特 点 ， 多 用于 自 然 型 生 态 型 河 道 整 治 建 设 中 ， 从 而 实 现 周 边 环 境 植 被 绿 化 ， 生 态 环 境 保 护 。格宾细部构件图3.2.1施 工 过 程 ：格宾的施工工艺流程图雷诺护垫的施工工艺流程图3.2.2工 程 实 例在 昆 明 市 海 河 截 污 及 水 环 境 治 理 工 程 中 大 量 运 用 上 述 结 构 ， 较 好 的 满 足 了 生 态 治 理的 目 标 ， 充 分 的 体 现 了 格 宾 、 雷 诺 护 垫 生 态 性 、 透 水 性 、 抗 冲 性 、 柔 韧 性 的 特 点 和 作用 ：（ 1） 生 态 性 。 由 于 石 笼 的 空 隙 较 大 ， 为 使 植 物 能 早 日 生 长 ， 对 其 缝 隙 进 行 适 度 的填 塞 ， 同 时