摘要:當前開展河道整治是恢復(fù)提高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(tài)環(huán)境的有效途徑,是打造綠色河道的客觀需要。本文分析了河道治理的生態(tài)水利基礎(chǔ)、模式以及所要遵循的原則,提出要以生態(tài)水利的工程理念來進行河道治理。
關(guān)鍵詞: 河道治理;生態(tài)水利;模式
1 引言
河道的基本功能是行洪排澇。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人們生活水平不斷提高。有效工作時間的縮短和交通手段的改進,使人們的活動空間大大擴展,人與環(huán)境的關(guān)系更加密切,通過改善環(huán)境來提高生活質(zhì)量的呼聲也越來越高。河道治理已經(jīng)成為人類與自然短兵相接的前線。
2 現(xiàn)代河道治理的基本原則
觀念是行為的先導(dǎo),為系統(tǒng)全面理解生態(tài)水利的理念和方法,正確把握和確立河道治理的生態(tài)水利模式,需要以相應(yīng)理念的滲透為前提和基礎(chǔ),需要明確一些基本原則。
1、人與自然相協(xié)調(diào)的科學(xué)觀
人與自然相協(xié)調(diào)的科學(xué)觀是從傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利轉(zhuǎn)變的根本所在,是人們認識上的回歸。直至現(xiàn)在,人們真正認識到人與自然的協(xié)調(diào)互動關(guān)系,主動與自然相適應(yīng),以抑制和改善河道自然環(huán)境的惡化趨勢求得人類的可持續(xù)發(fā)展。
2、開發(fā)利用與保護相協(xié)調(diào)的資源觀
在工程措施方面必須認識到,水利工程不僅在防洪、供水等方面作用巨大,在改善水環(huán)境、修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)方面同樣大有可為,水生態(tài)系統(tǒng)的改善對流域范圍內(nèi)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展起重要保障作用。生態(tài)環(huán)境建設(shè)已經(jīng)成為水利工程的重要內(nèi)容,以水利工程建設(shè)帶動水生態(tài)的改善可謂一舉多得。
3、水利服務(wù)于社會的基礎(chǔ)地位觀
水資源水安全水環(huán)境屬于人口資源環(huán)境的范疇,是社會可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。因此,搞水利不能就水論水,應(yīng)該把水利放在經(jīng)濟社會發(fā)展的大環(huán)境中,與國民經(jīng)濟發(fā)展和社會的發(fā)展進步聯(lián)系起來。
3生態(tài)水利方法
生態(tài)水利在方法上體現(xiàn)親自然的特性不但要掌握水在氣候系統(tǒng)、水文循環(huán)中的運動轉(zhuǎn)換規(guī)律,還要研究其在特定的生態(tài)系統(tǒng)中,特定的生物群落與水體的相互依存的關(guān)系。河流湖泊治理的目標既要開發(fā)河湖的資源功能性,也要維護流域生態(tài)系統(tǒng)的完整性。既要研究水體的物理特性,也要照顧到其系統(tǒng)循環(huán)特性。在開發(fā)利用河流時,將河流與其上下游、左右岸的生物群落置于一個完整的生態(tài)系統(tǒng)中考慮,進行統(tǒng)一的規(guī)劃、設(shè)計。生態(tài)水利在工程建設(shè)中沒有固定的方法,不同地區(qū)適應(yīng)不同的生態(tài)水利方法和材料工藝。其中利用植物技術(shù)護灘固堤就是平原地區(qū)切實可行的生態(tài)水利方法之一。此項水利工程技術(shù)措施主要是在防洪堤圍外迎水面的灘地按一定規(guī)格方式種植水松、水杉等水生或半水生植物,在河道縱橫面形成防護帶,通過其發(fā)達的根系、樹干對水力沖刷和波浪吹襲起消減、緩沖作用,從而保護堤圍安全。實踐證明,此方法不單對河道固灘護岸、防浪護堤作用效果明顯,同時,通過選擇合適的樹種進行規(guī)模種植經(jīng)營還有可觀的經(jīng)濟收益,更重要的是防護林及其系統(tǒng)對維護良好水生態(tài)環(huán)境、調(diào)節(jié)局部小氣候和營造怡人景觀等生態(tài)環(huán)境方面起著不可低估的作用。但是,江河堤圍灘種植適生防浪樹在一定程度上縮窄了原有泄洪斷面,對河道行洪的影響頗值得關(guān)注,應(yīng)視不同的水文條件和不同的河道形態(tài)進行具體分析。河床長期適應(yīng)水沙變化的結(jié)果造就了不同形式的河槽斷面,不同的地質(zhì)地形和水文條件形成不同的斷面。對于不同的水文條件,其洪水特征、河道形態(tài)特征不同。帶有灘地的復(fù)式河槽,洪水期形成的漫灘水流有其特殊的規(guī)律性。
4河道治理的生態(tài)水利模式
1、水安全體系構(gòu)建
首先是防洪工程體系的建設(shè)完善。河道整治要在科學(xué)論證的基礎(chǔ)上,以系統(tǒng)的觀點、發(fā)展的觀點,統(tǒng)籌兼顧,綜合治理,分期實施。整治要以突出防洪納潮和水環(huán)境優(yōu)化為重點目標,合理、適度地開發(fā)利用河流資源。采取清障、開卡還河、疏浚治理、合理調(diào)配等綜合措施,全面提高河流的泄洪能力和標準,并且達到合理治導(dǎo)河流延伸方向,統(tǒng)一安排延伸布局,保持河態(tài)穩(wěn)定,達到安全泄洪、改善水環(huán)境的目標,并使河道資源得到合理開發(fā)利用,為河流流域地區(qū)防洪安全和可持續(xù)發(fā)展提供保障。
其次,非工程措施也是防災(zāi)減災(zāi)體系的重要組成部分。工程措施與非工程措施相結(jié)合的治水理念。從人水協(xié)調(diào)共處的指導(dǎo)思想出發(fā),變試圖控制洪水為管理洪水,在通過工程措施合理安排洪水出路的同時,探索運用各種有效手段對部分雨洪進行資源化利用的方法。
還要逐步建立水安全防御體系。安全防御系統(tǒng)是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略支撐和社會保障體系的重要組成部分,內(nèi)容主要包括防洪安全、供水安全和生態(tài)環(huán)境用水安全。
2、水生態(tài)系統(tǒng)的保護
河道治理的一個重要環(huán)節(jié)是生態(tài)型水利工程建設(shè)。要在水利工程建設(shè)中積極推廣應(yīng)用有利于生態(tài)環(huán)境和系統(tǒng)的措施和工法,保護和改善水生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)水利工程建設(shè)可以體現(xiàn)在堤圍及護岸工程、清淤清障工程、控導(dǎo)工程和灘涂圍墾開發(fā)等。
(1)堤圍及護岸工程
各種標準的堤圍是河道治理中最重要、最普遍的水利工程設(shè)施,對保證水安全發(fā)揮重要作用。在城市化河段,面對新形勢、新要求,一般結(jié)合市政道路采用占地較少的垂直擋墻式防洪堤,但應(yīng)對水下部分進行柔性化和粗化處理,水上部分結(jié)合城市規(guī)劃營造親水空間。在非城鎮(zhèn)化河段,堤防要采用緩坡式設(shè)計,具體型式要因地制宜,避免千篇一律,護岸工程要選用拋堆或干砌方式,自然、植物護岸盡量不用“三面光”措施,對己經(jīng)可不得己使用混凝土的堤岸按生態(tài)型護堤法進行覆土改造,努力構(gòu)建“綠色堤防”。
(2)清淤清障
為更好地給洪水出路,防止人對水的過度侵擾,疏浚清淤與河障的清理是河道治理的重要工程措施。河道疏浚清淤主要是通過增大過水斷面改善洪潮動力條件,但工程范圍、時機和工程量要有研究論證。河相變化有規(guī)律,需要與之適應(yīng)。疏浚清淤一般工程量大,水下作業(yè)強度大,應(yīng)做好各種控制措施,必要時可與環(huán)保型清淤和航道維護型清淤結(jié)合。水下疏浚機械開挖會對水生物造成傷害,應(yīng)加強相關(guān)的監(jiān)測工作,設(shè)計要考慮避免平坦單一的大斷面開挖型式,施工的時間、頻率和強度要控制好。對較大規(guī)模的疏浚清淤要做好生態(tài)環(huán)保修復(fù)措施。
清障應(yīng)是對河道堤防范圍以內(nèi)影響河道行洪的人工構(gòu)建筑物按一定的設(shè)計洪水標準進行清理、拆除。這類人工構(gòu)建筑物可以是農(nóng)業(yè)開墾的,也可能是地方開發(fā)用于工業(yè)或其它用途的,按有關(guān)規(guī)定都必須無條件拆除。但由于利益的驅(qū)使和地方保護主義,這項工作往往又是難度最大的。從現(xiàn)實出發(fā),從易到難,從河灘地到堤壩范圍,首先對圍外圍子堤實施拆除,使其恢復(fù)過水行洪,重新形成濕地生態(tài)功能和景觀功能,是較可行的辦法。
(3)控導(dǎo)工程
控導(dǎo)工程主要指節(jié)點上各類水閘、船閘等對水沙分流、河相變化起主動調(diào)節(jié)控制作用的水利樞紐設(shè)施。此類工程措施,特別是關(guān)鍵節(jié)點上大型控導(dǎo)工程因改變河道分水分沙條件,牽一發(fā)而動全身,必須充分論證,遵循河流動力、潮汐作用主泥沙沖淤的規(guī)律特性,統(tǒng)籌兼顧考慮包括生態(tài)、環(huán)境因素的影響。在工程下游的消力池、護岸設(shè)施既要確保工程安全和維護河床河勢的穩(wěn)定,還要有利于人與水的親近和水生物的生長活動,要照顧到水生動物的洞游特性,并采取適當措施提供方便。在可能的情況下,要考慮工程措施的可逆性,為可持續(xù)利用打下基礎(chǔ)。
(4)灘涂圍墾開發(fā)
河道灘涂是濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,它的存在地域和面積是一個健全的生態(tài)系統(tǒng)的需要,更是人類的需要。不當?shù)臑┩繃鷫ㄩ_發(fā)人為地消滅灘涂的濕地功能。需要明確的是,沒有進行生態(tài)評價和采取相應(yīng)措施的灘涂圍墾會嚴重影響河道的完整性及其生態(tài)功能的發(fā)揮。但人類的發(fā)展,泥沙的淤積都要求土地的增長,灘涂圍墾開發(fā)不可避免,關(guān)鍵是要趨利避害,做好規(guī)劃、技術(shù)指導(dǎo)和協(xié)調(diào)管理,強化濕地保護功能,嚴格控制規(guī)模,并以圍墾開發(fā)面積不超過新成灘面積為底線。圍墾造地一方面增加土地資源,另一方面開發(fā)土地意味著濕地的消亡。在經(jīng)濟社會效益與生態(tài)環(huán)境效益之間要達到一個平衡,按照濕地淤積增長的速度考慮圍墾的規(guī)模,是較現(xiàn)實的選擇。同時,對己成圍土地,要先從水產(chǎn)養(yǎng)殖,農(nóng)業(yè)種植和其它特色產(chǎn)業(yè)入手,做好合理開發(fā)利用規(guī)劃和保護,盡量延長其濕地生態(tài)環(huán)境功能。
參考文獻:
[1] 孫宗風(fēng),生態(tài)水利的理論與實踐,水利水電技術(shù),2003
[2] 董哲仁,生態(tài)水工學(xué)的工程理念,中國水利,2003
[3] 董哲仁,河流生態(tài)恢復(fù)的目標,中國水利,,2004
關(guān)鍵詞: 河道治理;生態(tài)水利;模式
1 引言
河道的基本功能是行洪排澇。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人們生活水平不斷提高。有效工作時間的縮短和交通手段的改進,使人們的活動空間大大擴展,人與環(huán)境的關(guān)系更加密切,通過改善環(huán)境來提高生活質(zhì)量的呼聲也越來越高。河道治理已經(jīng)成為人類與自然短兵相接的前線。
2 現(xiàn)代河道治理的基本原則
觀念是行為的先導(dǎo),為系統(tǒng)全面理解生態(tài)水利的理念和方法,正確把握和確立河道治理的生態(tài)水利模式,需要以相應(yīng)理念的滲透為前提和基礎(chǔ),需要明確一些基本原則。
1、人與自然相協(xié)調(diào)的科學(xué)觀
人與自然相協(xié)調(diào)的科學(xué)觀是從傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利轉(zhuǎn)變的根本所在,是人們認識上的回歸。直至現(xiàn)在,人們真正認識到人與自然的協(xié)調(diào)互動關(guān)系,主動與自然相適應(yīng),以抑制和改善河道自然環(huán)境的惡化趨勢求得人類的可持續(xù)發(fā)展。
2、開發(fā)利用與保護相協(xié)調(diào)的資源觀
在工程措施方面必須認識到,水利工程不僅在防洪、供水等方面作用巨大,在改善水環(huán)境、修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)方面同樣大有可為,水生態(tài)系統(tǒng)的改善對流域范圍內(nèi)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展起重要保障作用。生態(tài)環(huán)境建設(shè)已經(jīng)成為水利工程的重要內(nèi)容,以水利工程建設(shè)帶動水生態(tài)的改善可謂一舉多得。
3、水利服務(wù)于社會的基礎(chǔ)地位觀
水資源水安全水環(huán)境屬于人口資源環(huán)境的范疇,是社會可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。因此,搞水利不能就水論水,應(yīng)該把水利放在經(jīng)濟社會發(fā)展的大環(huán)境中,與國民經(jīng)濟發(fā)展和社會的發(fā)展進步聯(lián)系起來。
3生態(tài)水利方法
生態(tài)水利在方法上體現(xiàn)親自然的特性不但要掌握水在氣候系統(tǒng)、水文循環(huán)中的運動轉(zhuǎn)換規(guī)律,還要研究其在特定的生態(tài)系統(tǒng)中,特定的生物群落與水體的相互依存的關(guān)系。河流湖泊治理的目標既要開發(fā)河湖的資源功能性,也要維護流域生態(tài)系統(tǒng)的完整性。既要研究水體的物理特性,也要照顧到其系統(tǒng)循環(huán)特性。在開發(fā)利用河流時,將河流與其上下游、左右岸的生物群落置于一個完整的生態(tài)系統(tǒng)中考慮,進行統(tǒng)一的規(guī)劃、設(shè)計。生態(tài)水利在工程建設(shè)中沒有固定的方法,不同地區(qū)適應(yīng)不同的生態(tài)水利方法和材料工藝。其中利用植物技術(shù)護灘固堤就是平原地區(qū)切實可行的生態(tài)水利方法之一。此項水利工程技術(shù)措施主要是在防洪堤圍外迎水面的灘地按一定規(guī)格方式種植水松、水杉等水生或半水生植物,在河道縱橫面形成防護帶,通過其發(fā)達的根系、樹干對水力沖刷和波浪吹襲起消減、緩沖作用,從而保護堤圍安全。實踐證明,此方法不單對河道固灘護岸、防浪護堤作用效果明顯,同時,通過選擇合適的樹種進行規(guī)模種植經(jīng)營還有可觀的經(jīng)濟收益,更重要的是防護林及其系統(tǒng)對維護良好水生態(tài)環(huán)境、調(diào)節(jié)局部小氣候和營造怡人景觀等生態(tài)環(huán)境方面起著不可低估的作用。但是,江河堤圍灘種植適生防浪樹在一定程度上縮窄了原有泄洪斷面,對河道行洪的影響頗值得關(guān)注,應(yīng)視不同的水文條件和不同的河道形態(tài)進行具體分析。河床長期適應(yīng)水沙變化的結(jié)果造就了不同形式的河槽斷面,不同的地質(zhì)地形和水文條件形成不同的斷面。對于不同的水文條件,其洪水特征、河道形態(tài)特征不同。帶有灘地的復(fù)式河槽,洪水期形成的漫灘水流有其特殊的規(guī)律性。
4河道治理的生態(tài)水利模式
1、水安全體系構(gòu)建
首先是防洪工程體系的建設(shè)完善。河道整治要在科學(xué)論證的基礎(chǔ)上,以系統(tǒng)的觀點、發(fā)展的觀點,統(tǒng)籌兼顧,綜合治理,分期實施。整治要以突出防洪納潮和水環(huán)境優(yōu)化為重點目標,合理、適度地開發(fā)利用河流資源。采取清障、開卡還河、疏浚治理、合理調(diào)配等綜合措施,全面提高河流的泄洪能力和標準,并且達到合理治導(dǎo)河流延伸方向,統(tǒng)一安排延伸布局,保持河態(tài)穩(wěn)定,達到安全泄洪、改善水環(huán)境的目標,并使河道資源得到合理開發(fā)利用,為河流流域地區(qū)防洪安全和可持續(xù)發(fā)展提供保障。
其次,非工程措施也是防災(zāi)減災(zāi)體系的重要組成部分。工程措施與非工程措施相結(jié)合的治水理念。從人水協(xié)調(diào)共處的指導(dǎo)思想出發(fā),變試圖控制洪水為管理洪水,在通過工程措施合理安排洪水出路的同時,探索運用各種有效手段對部分雨洪進行資源化利用的方法。
還要逐步建立水安全防御體系。安全防御系統(tǒng)是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略支撐和社會保障體系的重要組成部分,內(nèi)容主要包括防洪安全、供水安全和生態(tài)環(huán)境用水安全。
2、水生態(tài)系統(tǒng)的保護
河道治理的一個重要環(huán)節(jié)是生態(tài)型水利工程建設(shè)。要在水利工程建設(shè)中積極推廣應(yīng)用有利于生態(tài)環(huán)境和系統(tǒng)的措施和工法,保護和改善水生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)水利工程建設(shè)可以體現(xiàn)在堤圍及護岸工程、清淤清障工程、控導(dǎo)工程和灘涂圍墾開發(fā)等。
(1)堤圍及護岸工程
各種標準的堤圍是河道治理中最重要、最普遍的水利工程設(shè)施,對保證水安全發(fā)揮重要作用。在城市化河段,面對新形勢、新要求,一般結(jié)合市政道路采用占地較少的垂直擋墻式防洪堤,但應(yīng)對水下部分進行柔性化和粗化處理,水上部分結(jié)合城市規(guī)劃營造親水空間。在非城鎮(zhèn)化河段,堤防要采用緩坡式設(shè)計,具體型式要因地制宜,避免千篇一律,護岸工程要選用拋堆或干砌方式,自然、植物護岸盡量不用“三面光”措施,對己經(jīng)可不得己使用混凝土的堤岸按生態(tài)型護堤法進行覆土改造,努力構(gòu)建“綠色堤防”。
(2)清淤清障
為更好地給洪水出路,防止人對水的過度侵擾,疏浚清淤與河障的清理是河道治理的重要工程措施。河道疏浚清淤主要是通過增大過水斷面改善洪潮動力條件,但工程范圍、時機和工程量要有研究論證。河相變化有規(guī)律,需要與之適應(yīng)。疏浚清淤一般工程量大,水下作業(yè)強度大,應(yīng)做好各種控制措施,必要時可與環(huán)保型清淤和航道維護型清淤結(jié)合。水下疏浚機械開挖會對水生物造成傷害,應(yīng)加強相關(guān)的監(jiān)測工作,設(shè)計要考慮避免平坦單一的大斷面開挖型式,施工的時間、頻率和強度要控制好。對較大規(guī)模的疏浚清淤要做好生態(tài)環(huán)保修復(fù)措施。
清障應(yīng)是對河道堤防范圍以內(nèi)影響河道行洪的人工構(gòu)建筑物按一定的設(shè)計洪水標準進行清理、拆除。這類人工構(gòu)建筑物可以是農(nóng)業(yè)開墾的,也可能是地方開發(fā)用于工業(yè)或其它用途的,按有關(guān)規(guī)定都必須無條件拆除。但由于利益的驅(qū)使和地方保護主義,這項工作往往又是難度最大的。從現(xiàn)實出發(fā),從易到難,從河灘地到堤壩范圍,首先對圍外圍子堤實施拆除,使其恢復(fù)過水行洪,重新形成濕地生態(tài)功能和景觀功能,是較可行的辦法。
(3)控導(dǎo)工程
控導(dǎo)工程主要指節(jié)點上各類水閘、船閘等對水沙分流、河相變化起主動調(diào)節(jié)控制作用的水利樞紐設(shè)施。此類工程措施,特別是關(guān)鍵節(jié)點上大型控導(dǎo)工程因改變河道分水分沙條件,牽一發(fā)而動全身,必須充分論證,遵循河流動力、潮汐作用主泥沙沖淤的規(guī)律特性,統(tǒng)籌兼顧考慮包括生態(tài)、環(huán)境因素的影響。在工程下游的消力池、護岸設(shè)施既要確保工程安全和維護河床河勢的穩(wěn)定,還要有利于人與水的親近和水生物的生長活動,要照顧到水生動物的洞游特性,并采取適當措施提供方便。在可能的情況下,要考慮工程措施的可逆性,為可持續(xù)利用打下基礎(chǔ)。
(4)灘涂圍墾開發(fā)
河道灘涂是濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,它的存在地域和面積是一個健全的生態(tài)系統(tǒng)的需要,更是人類的需要。不當?shù)臑┩繃鷫ㄩ_發(fā)人為地消滅灘涂的濕地功能。需要明確的是,沒有進行生態(tài)評價和采取相應(yīng)措施的灘涂圍墾會嚴重影響河道的完整性及其生態(tài)功能的發(fā)揮。但人類的發(fā)展,泥沙的淤積都要求土地的增長,灘涂圍墾開發(fā)不可避免,關(guān)鍵是要趨利避害,做好規(guī)劃、技術(shù)指導(dǎo)和協(xié)調(diào)管理,強化濕地保護功能,嚴格控制規(guī)模,并以圍墾開發(fā)面積不超過新成灘面積為底線。圍墾造地一方面增加土地資源,另一方面開發(fā)土地意味著濕地的消亡。在經(jīng)濟社會效益與生態(tài)環(huán)境效益之間要達到一個平衡,按照濕地淤積增長的速度考慮圍墾的規(guī)模,是較現(xiàn)實的選擇。同時,對己成圍土地,要先從水產(chǎn)養(yǎng)殖,農(nóng)業(yè)種植和其它特色產(chǎn)業(yè)入手,做好合理開發(fā)利用規(guī)劃和保護,盡量延長其濕地生態(tài)環(huán)境功能。
參考文獻:
[1] 孫宗風(fēng),生態(tài)水利的理論與實踐,水利水電技術(shù),2003
[2] 董哲仁,生態(tài)水工學(xué)的工程理念,中國水利,2003
[3] 董哲仁,河流生態(tài)恢復(fù)的目標,中國水利,,2004
