河道生态治理理念在山区河道治理中的应用

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  【摘 要】 论述传统的河道治理对生态环境的影响,现代人们对河道回归自然的需求,提出了河道生态治理的理念,生态治理的种类,重点讲述山区河道治理适宜的模式和生态治理方式。
  【关键词】 河道治理;生态治理;山区河道;防洪安全;护坡
  1、传统的治理方式
  传统的河道治理主要为了满足防洪要求,保证堤岸稳定,从而采取一系列的工程措施,加固基础,加高河堤,维持边坡稳定。实施河道治理的河段主要为城市、村镇和农田集中地区域,所以相应的土地资源较为宝贵,在工程措施上,要力求少占土地,所以在传统的河道治理中主要采用当地土料加高河堤,采用浆砌石、干砌石或混凝土预制块等作为护坡材料,或者直接采用浆砌石防洪墙等,在河道坡降大的河道,甚至河底也采用了浆砌石护底;弯道较大的河段,采用裁弯改直,向河道索要土地。这些传统的治理方式,让河道减小了糙率,使河道流速加快,导致河道下切,河岸边坡坍塌严重;硬化的堤岸让生物和微生物失去了生存环境,河道的自净能力遭到严重的破坏;各种水生生物也难以在坚硬的岸坡上生长,导致各种水生生物失去了生存环境而灭绝,严重破坏了水生态系统。
  2、河道生态治理理念
  近年来大气、河流和土壤污染让人们的认识重新开始回归自然,越来越希望看到从前那样清澈的河流,鱼虾成群,蝉鸣蛙噪。所以对河道治理提出了回归自然,生态治理,形成了现代河流生态治理概念。河流生态治理是以现代水利工程学、环境科学、生态学以及美学等多学科为指导,以保护河道系统中生物良好生存环境和创造和谐自然景观为前提,在保证河道防洪安全的基础上,维护河流生态系统平衡,结合河流原生态状况,因地制宜、因河施治、因势利导地构筑具有自然河岸水土循环的生态河流,营造人与自然和谐相处的水域空间,把河道改造成水系统、土壤系统以及生物系统三者相互涵养的自然状态,实现“安全、生态、自然、和谐”治理目标。
  3、生态治理模式
  河道生态治理的模式主要分为自然生态型河道治理、工程生态型河道治理和景观生态型河道治理三种,根据其治理方式,生态型河道治理较适宜于平原地区河道,种植植被在河道岸顶、坡面和水边,利用植物的根、茎、叶来固岸,投资相对较小;景观生态型河道治理较适宜于城市内河道,为了满足景观功能,将河道的生态要求和景观要求综合考虑,情趣建筑、艺术建筑和休闲建筑突出,工程造价较高;工程生态型河道治理较为适宜于山区河道,利用工程措施保护河道的结构稳定性和安全性,同时采用生态措施维护好河道的生态环境。
  4、山区河流特性
  山区河流的特征主要表现为河道坡降大、流速大、水流含沙量大、冲刷力强、河道蜿蜒崎岖,洪水陡涨陡落,历时短,峰谷比大,河床下切或堆积,河流改向等特点。所以山区河流治理的重点首先应该是防洪安全,其次是维持堤岸的稳定。防洪主要是根据河流保护的对象确定防洪标准,采用加高河堤或扩宽河道的方式来满足防洪要求,一般为保证河道稳定和少占土地,都采用加高河堤的方式。维持堤岸稳定主要是采用工程措施保护堤岸基础不被冲刷掏空,对岸坡进行支护,以免岸坡坍塌。
  5、山区河流生态治理方式
  堤脚防护的生态措施主要有:钢筋石笼护脚、格滨石笼护脚、抛块石护脚、木桩护脚、混凝土桩护脚、沉排等,这些结构的共同点:一是具有较大的孔隙率,能够生长植物,可以为生物提供栖息场所,并且可以借助植物的作用来增加堤岸结构的稳定性;二是地下水与河水能够自由沟通,能够实现物质、养分、能量的交流,促进水汽的循环;三是不需要长期的维护管理,具有自我修复的能力;四是护岸材料柔性化,适应河床变形。为抵御山区河流流速大,冲刷严重,护脚选择多采用整体性较好的钢筋石笼和格宾石笼。石笼间采用钢绞线相连,单个石笼重量大,水流不可能冲动石笼;石笼表面不平整,水流冲向石笼后产生不同方向的回流,抵消了能量,降低了接触面的流速;空隙较大,水流能自由进出入石笼内,与堤后地下水联通,实现地下水与河水互补,土壤与河水营养得到交换,水质得到净化,也增加动植物生存栖息的空间,一定程度上满足了其生态功能。
  岸坡防护的生态措施主要有:生态混凝土护坡、干砌石护坡、格宾垫护坡、网格梁植草护坡,植物根系加固、生态袋等护坡形式,这些结构的共同特点就是都能适宜植物生长,具有一定的防冲刷能力。生态护坡主要体现在是否具备植物生长的条件,是否具有相应的防护能力,在河道岸坡保持穩定的条件下,河岸郁郁葱葱,自然和谐,让洪水不再是在铜墙铁壁一样的河道内厮杀冲撞。根据水位不同,岸坡的防护措施应区别对待。对常遇水位以下,岸坡常年侵泡在水中,受水流冲刷,所以常遇水位以下主要满足防冲刷和水生动植物的生存环境,多采用格宾垫护坡、干砌石护坡和孔隙混凝土块等护坡;常遇水位以上较少经历洪水,经历洪水历时也短,该部分主要满足坡面的稳定和植物生长,常采用网格梁植草护坡、植物根系加固和生态袋等护坡形式,坡比可比下部缓。岸坡上下部要求不同,护坡形式也有所不同,所以整个河道的结构形式也常做成复式断面。
  6、总结
  山区河流生态治理除在护脚、堤型结构上有以上特点外,堤线布置上应尽量结合现状,不宜大量扩宽或缩窄河床,破坏河床的冲淤平衡;在总体设计中应考虑布置湿地、浅滩和回流区,以增加水流自净功能和生物繁殖生存条件;不改变河道走向和裁弯改直,不改变河床的天然坡降;山区河流根据工程所在地理位置和海拔,选择适宜的植物种植。
  参考文献:
  [1]《堤防工程设计规范》GB50286-2013
  [2]《堤防除险加固实用技术》董哲仁主编
  [3]《云南省中小河流生态治理指导意见》云南省水利厅,2013
  [4]《河流动力学》武汉大学张小峰,四川大学,张兴年
  [5]朱永祥,彭月琴.太原市生态河道护岸初探[J].科技情报开发与经济,2007,17(5):279-280.
  [6]王新军,罗继润.城市河道综合整治中生态护岸建设初探[J].复旦学报(自然科学版),2006,45(1):120-126.
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