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摘要:随着我国不断对河道治理的重视以及社会主义和谐社会的建设要求,不断加强对生态整治的力度,针对河道治理的生态水利基础及方式的优化和改善是我们当前所面对的重中之重,也是作为专业人士一直思考和探索的。本文对河道治理的生态水利基础进行了详细分析;对生态水利方式的河道治理进行研究,希望对相关行业的工作者有所参考和借鉴。
关键词:生态水利;河道治理;应用
1生态水利的研究
1.1研究背景
经济社会不断发展,环境与发展的矛盾也随着社会发展进程日益凸显。为了实现社会可持续发展,完善科学发展观的要求,怎样做才能实现环境、经济可持续发展,也成为了社会经济发展的重要课题和水利建设关注的问题。国家因此把“实现生态环境改善,资源有效利用,促进人与自然和谐相处,以水土资源的可持续利用维系良好的生态环境,促进经济社会可持续发展”作为社会可持续发展的重要目标。围绕着这个重要目标,并且伴随着社会进步,经济发展,水利工程的建設也得到了越来愈多的关注。建设水利工程对于环境所产生的影响历来都会有一定的负面作用,如何规避这些负面的作用,实现水利建设和生态环境的协调可持续发展也成为需要解决的问题。在这样的背景下,以防治水土流失和实现生态修复为主要目的的生态水利的研究也就应运而生。
河道生态水利建设以“维护和创建适合生物生存的良好的环境以及更为持久的有效的自然景观”为前提,不仅仅能够实现河道治理具有安全、持久性。更能够在治理过程中,通过由过去简单的破坏性建设改为结合当地自然水土状况的可持续发展的生态模式,保护河道周围的生态环境建设,并且实现可持续发展。
1.2重要性和必要性
生态水利是按照生态学原理,遵循生态平衡的法则和要求,从生态的角度出发,研究水利工程建设,建立满足良性循环和可持续利用的水利体系,从而达到人与自然和谐相处,以及达到可持续发展。
发展生态水利建设,在有效提高河道治理的使用效率方面具有极其重要的作用,能创造良好的收益。目前,我国的中小河流域,因为受到季风气候的影响,季节变化性大,存储水量不足的情况下,易大量地蒸发,从而影响水资源的持续供应。发展生态水利工程,做好水土保养工程,建造新型堤坝结构,充分运用于灌溉、种植等生产活动,不仅能够控制水源的蒸发量,更可以提高水资源的使用效率,创造丰厚的经济收益。
发展生态水利建设,采用先进材料、改善水利工程性能。据调查,国内1/5的中小型水利工程发生不同程度的病害现象,这既损坏了水工建筑物的完整性,也减弱了其在水资源调度时应发挥的性能。生态水利工程建设,选用国内外先进的建筑材料,解决了许多特殊结构建造的难点,显著改善了水利工程的使用性能。
发展生态水利建设最有效地保护了水利工程原本的多样性生存环境,有利于构建和谐生态。由于水利工程的建设的负面作用,容易造成环境污染问题,破坏了生态系统的协调性。生态水利建设,能有效保护水利工程周边的生态环境。
2河道治理现状及存在问题
在过去很长的一段时间内,河道治理无非就是将河道裁弯取直,疏浚整平,两岸河堤多采用浆砌石或干砌石、现浇混凝土、预制混凝土块等比较坚硬的材料进行护砌。这种河道治理是在一定的历史条件下形成的,在当时防止河道对两岸的冲刷、防止水土流失等方面发挥了一定的作用,但却隔断了水生态系统和陆地生态系统之间的联系,导致河道失去原始生态的结构和作为生态长廊的功能,进而影响到整个生态系统的稳定。目前,人们已经深刻地认识到这一点,并积极的致力于改变这一现状。
3河道治理的生态内涵
所谓生态水利,就是以尊重和维护生态环境为主旨,开发水利、发展经济,为人类社会可持续发展服务。
在河道治理过程中,也应尊重和维护生态环境,注重河道内流水和河道护岸的生态建设。
河道内流水生态是由河流中的水生生物系统组成。河道中的水生生物系统由分解者、生产者和消费者所组成。分解者主要是异养生物,通常指细菌、真菌等微生物,他们将有机质分解转化为无机物回到水生环境中;生产者主要是水生植物,包括沉水植物、挺水植物等。这些水生植物能将微生物分解的无机物合成有机物供消费者食用。水生生物系统中的消费者主要包括浮游动物、鱼类等水生动物。除了水体中的动植物本身外,其他影响水生生物生存的环境条件、物质代谢原料等因素共同构成了河道内的水生态。
河道护岸生态是指河道护岸要具有良好的景观效果;合理的生态组织结构和良好的运转功能;对长期或突发的扰动能保持着弹性、稳定性以及一定的自我恢复能力。河道护岸是河流与陆地的过渡地带,紧密连接了水陆带,是生态河道水体运动的外边界条件,是生态河道稳定的关键地带。河道护岸带主要由护坡、小型动物、水生植物以及微生物构成。
4生态水利在河道治理中的应用
生态水利在河道治理工程中的应用主要是指在满足河道的行洪、排涝、供水等功能的前提下,最大限度地考虑河流的生态功能、水质净化和生态景观等功能需要,同时还要兼顾亲水活动的安全,体现河道及周围区域的发展特点,注重与周围环境风貌、特点的协调。
4.1应用新型水工建筑物
在河道治理过程中,需要同步解决防洪安全和生态安全两个问题。河道治理的目的不仅仅是为了防洪排涝安全,更重要的是为了供水安全、生态用水安全和水环境的质量安全。为达到这种协调统一,橡胶坝、钢坝等多种既不影响非汛期蓄水,又不影响汛期行洪的建筑物已被广泛应用于河道治理工程中。
橡胶坝是随着高分子合成材料工业的发展而产生的一种新型水工建筑物。可以按照设计要求的尺寸加工成坝袋胶布,将柔性坝袋锚固在基础底板上,形成密封袋体,充入水(气)体,构成壅水橡胶坝。橡胶坝是适用于平原、山区河道治理中的低水头,不同跨度的中小河流之上的壅水建筑物。与常规闸门相比,橡胶坝具有结构简单、造价低、工期短、抗震、防洪性能好、操作简便等优点,因此在中小河道治理中经常使用。 钢坝是近年来新兴的景观蓄水建筑物。钢坝为底横轴旋转闸门,是由带固定底轴的钢性闸门、两端驱动装置设备、支撑钢轴的底板组成的新型挡水建筑物。与橡胶坝相比,钢坝具有管理方便、使用年限长、安全性高、不易老化等特点,但是对底轴要求较高,在基础处理工程中难度加大,工程量会有大幅度增加,所以钢坝技术目前还处于推广阶段,尤其是底轴设计还有进一步优化的潜力。
4.2各种生态护岸的应用
实现人水和谐,特别是为人们提供良好的水环境,创建碧水蓝天、绿树夹岸的河道生态景观,需要改变传统的采用混凝土和浆砌石护岸的理念,恢复河道的原始生态功能和自然面貌,将河道的护岸功能从最初的规范水流流向这一单一功能,增加为给人类提供休闲和亲近水体等多重功能。通过因地制宜地设置一些亲水设施,使人与水、人与自然的关系通过护岸这一载体的灵活变化得到进一步提升,实现人与自然和谐发展。
河道治理工程中生态护岸主要有:采用植物保护河堤以保持自然河岸特性的自然原型护岸模式;不但采用植被护岸,而且采用石材、木材护底的自然型护岸模式;以及在自然型护岸的基础上采用浆砌石、混凝土等材料,确保达到抗洪能力的工程自然型护岸模式。
生态护岸能改变传统的护岸做法,尽量减少人工硬质护岸、护底,以人为本,降低河(湖)岸,为人们亲近水面,提供沟通与交流的亲水平台,与城市景观设计相协调,有利于生态系统的修复,从而更加有利于景观配置。
4.3历史人文景观的应用
每条河都有自己的历史、传说,每个地方都有自己的特色。在河道治理工程中应把这些历史、传说和特色体现在河道治理中,把水利工程与当地的文化完美结合起来,打造出一条充满浓郁人文气息的艺术长廊。
4.4自然景观的应用
天然河道有湿地,也有深潭。不同的地带有生物不同时期需要的生存环境。河道治理工程中的裁弯取直往往会破坏这些地带,而使生物不能正常的生殖繁衍。河道治理中应尽量保留河道天然形态、走向及断面形式,控制河道断面宽度及形式,避免均一化和单一化。坚持恢复河道自然生态系统环境,以自然修复为主,人工修复为辅,因地制宜、充分利用现状河道的形态、地形、水文等条件。物种的选择及配置以本地物种为主,构建具有较强的自我维持及稳定的水生态系统。
生态河道需要各方面、多因素的配合,设计者只有拓宽思路,结合生态学、工程学、水利学的知识,相互补充,才能形成一套有效的设计方法。河道的生态化治理是一个可持续发展的系统工程,要通过设计、施工、养护等一系列措施,模拟生物生长的适宜环境。同时,除采取工程和恢复植被措施外,還必须有选择地放养水生动物及微生物,恢复生物的多样性,重建生物系统的生态链,为各类水生、陆生及两栖类动植物以及微生物提供一个栖息、繁衍和避难的最佳场所。
5结语
河道生态治理是对河流生态系统的修复和完善。在以后的工作中,作为水利人要努力使河流生态系统的恢复达到或接近河道受干扰前的环境条件。进一步加强河流生态系统中生物的支撑功能,包括河流水体的自我净化功能、水分的涵养与旱涝的缓解功能、对洪水控制的作用、局部气候的稳定、各类废弃物的解毒和分解功能、植物种子的传播和养分的循环。使河流生态系统具有较为合理的结构和较为完善的功能,处于一种自然演进的健康状态。
参考文献:
[1]史习庆.河道治理的生态水利模式研究[J].黑龙江科技信息,2009(32):167.
[2]陈勋,李梅凤,黄成业.河道治理中的生态水利应用探究[J].中华民居,2011,(11):83,171
关键词:生态水利;河道治理;应用
1生态水利的研究
1.1研究背景
经济社会不断发展,环境与发展的矛盾也随着社会发展进程日益凸显。为了实现社会可持续发展,完善科学发展观的要求,怎样做才能实现环境、经济可持续发展,也成为了社会经济发展的重要课题和水利建设关注的问题。国家因此把“实现生态环境改善,资源有效利用,促进人与自然和谐相处,以水土资源的可持续利用维系良好的生态环境,促进经济社会可持续发展”作为社会可持续发展的重要目标。围绕着这个重要目标,并且伴随着社会进步,经济发展,水利工程的建設也得到了越来愈多的关注。建设水利工程对于环境所产生的影响历来都会有一定的负面作用,如何规避这些负面的作用,实现水利建设和生态环境的协调可持续发展也成为需要解决的问题。在这样的背景下,以防治水土流失和实现生态修复为主要目的的生态水利的研究也就应运而生。
河道生态水利建设以“维护和创建适合生物生存的良好的环境以及更为持久的有效的自然景观”为前提,不仅仅能够实现河道治理具有安全、持久性。更能够在治理过程中,通过由过去简单的破坏性建设改为结合当地自然水土状况的可持续发展的生态模式,保护河道周围的生态环境建设,并且实现可持续发展。
1.2重要性和必要性
生态水利是按照生态学原理,遵循生态平衡的法则和要求,从生态的角度出发,研究水利工程建设,建立满足良性循环和可持续利用的水利体系,从而达到人与自然和谐相处,以及达到可持续发展。
发展生态水利建设,在有效提高河道治理的使用效率方面具有极其重要的作用,能创造良好的收益。目前,我国的中小河流域,因为受到季风气候的影响,季节变化性大,存储水量不足的情况下,易大量地蒸发,从而影响水资源的持续供应。发展生态水利工程,做好水土保养工程,建造新型堤坝结构,充分运用于灌溉、种植等生产活动,不仅能够控制水源的蒸发量,更可以提高水资源的使用效率,创造丰厚的经济收益。
发展生态水利建设,采用先进材料、改善水利工程性能。据调查,国内1/5的中小型水利工程发生不同程度的病害现象,这既损坏了水工建筑物的完整性,也减弱了其在水资源调度时应发挥的性能。生态水利工程建设,选用国内外先进的建筑材料,解决了许多特殊结构建造的难点,显著改善了水利工程的使用性能。
发展生态水利建设最有效地保护了水利工程原本的多样性生存环境,有利于构建和谐生态。由于水利工程的建设的负面作用,容易造成环境污染问题,破坏了生态系统的协调性。生态水利建设,能有效保护水利工程周边的生态环境。
2河道治理现状及存在问题
在过去很长的一段时间内,河道治理无非就是将河道裁弯取直,疏浚整平,两岸河堤多采用浆砌石或干砌石、现浇混凝土、预制混凝土块等比较坚硬的材料进行护砌。这种河道治理是在一定的历史条件下形成的,在当时防止河道对两岸的冲刷、防止水土流失等方面发挥了一定的作用,但却隔断了水生态系统和陆地生态系统之间的联系,导致河道失去原始生态的结构和作为生态长廊的功能,进而影响到整个生态系统的稳定。目前,人们已经深刻地认识到这一点,并积极的致力于改变这一现状。
3河道治理的生态内涵
所谓生态水利,就是以尊重和维护生态环境为主旨,开发水利、发展经济,为人类社会可持续发展服务。
在河道治理过程中,也应尊重和维护生态环境,注重河道内流水和河道护岸的生态建设。
河道内流水生态是由河流中的水生生物系统组成。河道中的水生生物系统由分解者、生产者和消费者所组成。分解者主要是异养生物,通常指细菌、真菌等微生物,他们将有机质分解转化为无机物回到水生环境中;生产者主要是水生植物,包括沉水植物、挺水植物等。这些水生植物能将微生物分解的无机物合成有机物供消费者食用。水生生物系统中的消费者主要包括浮游动物、鱼类等水生动物。除了水体中的动植物本身外,其他影响水生生物生存的环境条件、物质代谢原料等因素共同构成了河道内的水生态。
河道护岸生态是指河道护岸要具有良好的景观效果;合理的生态组织结构和良好的运转功能;对长期或突发的扰动能保持着弹性、稳定性以及一定的自我恢复能力。河道护岸是河流与陆地的过渡地带,紧密连接了水陆带,是生态河道水体运动的外边界条件,是生态河道稳定的关键地带。河道护岸带主要由护坡、小型动物、水生植物以及微生物构成。
4生态水利在河道治理中的应用
生态水利在河道治理工程中的应用主要是指在满足河道的行洪、排涝、供水等功能的前提下,最大限度地考虑河流的生态功能、水质净化和生态景观等功能需要,同时还要兼顾亲水活动的安全,体现河道及周围区域的发展特点,注重与周围环境风貌、特点的协调。
4.1应用新型水工建筑物
在河道治理过程中,需要同步解决防洪安全和生态安全两个问题。河道治理的目的不仅仅是为了防洪排涝安全,更重要的是为了供水安全、生态用水安全和水环境的质量安全。为达到这种协调统一,橡胶坝、钢坝等多种既不影响非汛期蓄水,又不影响汛期行洪的建筑物已被广泛应用于河道治理工程中。
橡胶坝是随着高分子合成材料工业的发展而产生的一种新型水工建筑物。可以按照设计要求的尺寸加工成坝袋胶布,将柔性坝袋锚固在基础底板上,形成密封袋体,充入水(气)体,构成壅水橡胶坝。橡胶坝是适用于平原、山区河道治理中的低水头,不同跨度的中小河流之上的壅水建筑物。与常规闸门相比,橡胶坝具有结构简单、造价低、工期短、抗震、防洪性能好、操作简便等优点,因此在中小河道治理中经常使用。 钢坝是近年来新兴的景观蓄水建筑物。钢坝为底横轴旋转闸门,是由带固定底轴的钢性闸门、两端驱动装置设备、支撑钢轴的底板组成的新型挡水建筑物。与橡胶坝相比,钢坝具有管理方便、使用年限长、安全性高、不易老化等特点,但是对底轴要求较高,在基础处理工程中难度加大,工程量会有大幅度增加,所以钢坝技术目前还处于推广阶段,尤其是底轴设计还有进一步优化的潜力。
4.2各种生态护岸的应用
实现人水和谐,特别是为人们提供良好的水环境,创建碧水蓝天、绿树夹岸的河道生态景观,需要改变传统的采用混凝土和浆砌石护岸的理念,恢复河道的原始生态功能和自然面貌,将河道的护岸功能从最初的规范水流流向这一单一功能,增加为给人类提供休闲和亲近水体等多重功能。通过因地制宜地设置一些亲水设施,使人与水、人与自然的关系通过护岸这一载体的灵活变化得到进一步提升,实现人与自然和谐发展。
河道治理工程中生态护岸主要有:采用植物保护河堤以保持自然河岸特性的自然原型护岸模式;不但采用植被护岸,而且采用石材、木材护底的自然型护岸模式;以及在自然型护岸的基础上采用浆砌石、混凝土等材料,确保达到抗洪能力的工程自然型护岸模式。
生态护岸能改变传统的护岸做法,尽量减少人工硬质护岸、护底,以人为本,降低河(湖)岸,为人们亲近水面,提供沟通与交流的亲水平台,与城市景观设计相协调,有利于生态系统的修复,从而更加有利于景观配置。
4.3历史人文景观的应用
每条河都有自己的历史、传说,每个地方都有自己的特色。在河道治理工程中应把这些历史、传说和特色体现在河道治理中,把水利工程与当地的文化完美结合起来,打造出一条充满浓郁人文气息的艺术长廊。
4.4自然景观的应用
天然河道有湿地,也有深潭。不同的地带有生物不同时期需要的生存环境。河道治理工程中的裁弯取直往往会破坏这些地带,而使生物不能正常的生殖繁衍。河道治理中应尽量保留河道天然形态、走向及断面形式,控制河道断面宽度及形式,避免均一化和单一化。坚持恢复河道自然生态系统环境,以自然修复为主,人工修复为辅,因地制宜、充分利用现状河道的形态、地形、水文等条件。物种的选择及配置以本地物种为主,构建具有较强的自我维持及稳定的水生态系统。
生态河道需要各方面、多因素的配合,设计者只有拓宽思路,结合生态学、工程学、水利学的知识,相互补充,才能形成一套有效的设计方法。河道的生态化治理是一个可持续发展的系统工程,要通过设计、施工、养护等一系列措施,模拟生物生长的适宜环境。同时,除采取工程和恢复植被措施外,還必须有选择地放养水生动物及微生物,恢复生物的多样性,重建生物系统的生态链,为各类水生、陆生及两栖类动植物以及微生物提供一个栖息、繁衍和避难的最佳场所。
5结语
河道生态治理是对河流生态系统的修复和完善。在以后的工作中,作为水利人要努力使河流生态系统的恢复达到或接近河道受干扰前的环境条件。进一步加强河流生态系统中生物的支撑功能,包括河流水体的自我净化功能、水分的涵养与旱涝的缓解功能、对洪水控制的作用、局部气候的稳定、各类废弃物的解毒和分解功能、植物种子的传播和养分的循环。使河流生态系统具有较为合理的结构和较为完善的功能,处于一种自然演进的健康状态。
参考文献:
[1]史习庆.河道治理的生态水利模式研究[J].黑龙江科技信息,2009(32):167.
[2]陈勋,李梅凤,黄成业.河道治理中的生态水利应用探究[J].中华民居,2011,(11):83,171