城市河道生态治理及环境修复研究论文_杨佳慧

城市河道生态治理及环境修复研究论文_杨佳慧

上海友为工程设计有限公司 上海 200093

摘要:随着经济社会的高速发展,工农业废水和生活污水的排放量已超出河流的容纳能力。由于管网系统和污水处理设施建设的滞后性,大量污废水及各种垃圾未经完全处理直接排入河道,加上河道护岸人工改造和维护的不合理性,导致河流自净能力锐减,溶解氧迅速降低,水质严重恶化,水环境容量下降,引发黑臭现象。河道污染严重制约了生态环境的可持续发展,威胁到生态安全,因此恢复河流的生态功能已成为治理环境的关键。本文探讨了城市河道生态治理及环境修复策略,以期为我国河道水体的治理提供技术借鉴。

关键词:河道;生态修复;原则

1 河道生态修复的原则

1.1 生态原则

在河道生态修复系统中,根据生物多样性的要求,对河道进行生态修复。河道生态修复应重视河岸植被建设,以控制河堤水土流失;对河道内的水体建设中,发展水生动物也是遵循生态原则的重要表现,水生植物可以提高水域生物净化功能,使河道系统的物质循环和能量流动处于良性状态,实现对污水处理工程污染物的有效控制。由此可见,依据景观生态学原理进行河道生态修复,可以提高生物多样性保护等生态功能。

1.2 以强化自我修复功能为原则

城市河道内的水量决定水体的自净能力,足够的水面率与水体容量既是排涝行洪、通航供水的需求,同时又是水分、空气、能量交换流通的必要条件。因此,应减小垂直河岸的硬质护坡面积,从而为河流生物提供丰富、多样化的生境条件。此外,可通过扩大水面率,促进地下水与河水之间的自然调蓄与交换,有效改善城市水循环与局域小气候。

1.3 整体景观原则

在进行河道生态修复工作时,从整体景观的宏观概念出发,整体上把握河道景观的现状,综合考虑上下游、左右岸的河道污染问题,进行立体修复。具体而言,遵循景观原则进行河道生态修复建设,要从流域出发进行整体分析,结合社会经济发展模式和河道污染的实际情况,满足河道沿岸对河道生态系统多方面的整体要求,只有这样,才能将治理、净化、修复与环境景观美化有机统一,进而实现生态环境、社会、经济效益最大化。

2 河道治理对水环境产生的影响

2.1 河岸硬化对水体系统造成的影响

我国河道治理工作工作经历很长一段时间,在河道整治过程中,比较重注河道的排洪情况,并使用混凝土和浆砌块石对河岸进行硬化,虽然这种方法可以实现稳定河岸和排洪的目的,但是,土壤水分减少,生物植物和土壤等物质和能量也被破坏,从而降低了水体的自净能力。

2.2 河道断面单一会影响到物种的多样性

在自然的河流横断面上,浅滩一般都和深潭相间分布,是主要的生物群落和生境生长的地方,接受改革后的河流,河床常用到单一的断面形式,这就使得河道水流变得流速一体化,从而破坏了原有河道多样性的特点。

2.3 河道裁弯取直会破坏水生态环境

在传统的河道治理过程中,经常会采用裁弯取直的方法进行河道整治。裁弯取直工程措施主要是将河道变成顺直的形式,这样水流就能够直泻而下,这种方式虽然能够满足泄洪排洪的要求,但也会给水生态环境造成一定的破坏。在现代河道整治中如果使用弯曲的水流方式,有利于保护物种多样性,而且还可有效减少由于洪水紧急情况和灾难性事件,从而体现出自然形态的美。

3 城市河道生态治理及环境修复策略

3.1 河道纵向线形设计

城市河道纵向线形应依据原有河道走势布设,在保留天然河道纵向轮廓的基础上,按照城市发展与市政建设规划实施调整。当道路与城市河道交叉时,应结合当地桥梁与路网规划适当调整河道走势,线形调整时应为河道转弯预留足够的半径,同时注重两岸的协调与上下堤线的衔接。在城市规划用地较规整的区域布设河道,宜酌情修改河道线形使其贴近道路,从而有效削弱扬尘与噪音的影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆应慎重实施河道裁弯取直,该工程虽然可提升河道的行洪能力,但破坏了优美的河势景观与生态系统。

3.2 河道护岸与断面设计

(1)护岸设计

城市河道的生态治理及环境修复常采取人工生态护岸与自然生态护岸。人工生态护岸多应用于城市通航河道,可有效解决水土流失与河岸坍塌等问题;自然生态护岸通过种植根系发达的植被来维护生态及河堤,以实现改善生态环境与防止水土流失的目的。实施河道生态治理可首先采取自然生态护岸,通过植被来分解、固化及吸收河道污染物。针对河道较窄且排涝泄洪量较大的河段,可通过修筑生态方格或互嵌生态模块等人工生态护岸,实现固土保沙、美化环境的目的。

(2)断面设计

可将生态治理河道的断面设计为复式断面或梯形断面。复式断面因其占地面积与河道滩地较大,有助于两栖动物及水生生物的生存。同时,沿河滩地可作为休闲景观区,从而有效发挥河道的生态与景观效应。梯形河道断面在城市河道中应用普遍,因其断面占地面积小,可在设计时通过缩小两岸坡度来增大岸坡的植被覆盖率,从而凸显河道的生态效益。

3.3 河道生态环境修复策略

(1)人工湿地

人工湿地是通过水生植物、填料和微生物共同作用,通过物理、化学和生物的方法实现对污染水体的修复。根据水流方式差异,可将人工湿地分为表面流湿地、潜流湿地和垂直流湿地三类。人工湿地具有低能耗、便于管理、景观和谐等特点,在国内外已经得到广泛应用,但在设计过程中要考虑填料、植物的配比及占地面积等,工艺较复杂。

(2)种植水生植物

在大部分河道中,都存在水质富营养化的问题,针对这一问题,应该在河道中种植美人蕉和大藻等水生植物,构建出生态浮岛。这些水生植物不仅能够吸收河道富营养化水质中的有机营养,使水体恢复原有的自净工作,从而达到改善水质的作用;也能够保证河道中鱼虾的存活率,保持生态平衡,使河道中的水保持清洁的状态。在河道岸边的浅水区,可以种植芦苇、菖蒲和水葱等水生植物,构建出富有乡土风情的群落景观,这样不仅能够使植物吸收污泥中的营养,也能够保证岸坡不被河水侵蚀和冲刷,从而起到美化河道和保护水环境的作用。

(3)疏挖底泥

河道底泥是污染物迁移转化的载体和储存库,在外源污染物得到控制后,沉积物成为主要污染源。底泥中的有机物在微生物的作用下分解,产生H2S气体,使水体变黑臭。疏挖底泥是指把污染底泥从河道中清除出去,可以较大程度地削减底泥对上覆水体的污染贡献率,从而改善水质。目前较为先进的设备是绞吸式挖泥船,配以自动控制和监视系统,以管道抽吸的方式清除底泥,有很高的精确度。同时,底泥疏浚存在工程量大、费用高和极易破坏河流原有生态系统等弊端。

(4)截污分流与引水冲污

截污是河道治理的前提,主要包括周边排污企业的整治、生活污水的处理、堤岸渗滤带的构建和雨污水管道的分流等。截污可有效控制污染物的来源,从根本上解决河道水体再污染的问题,但截污分流难度较大,涉及水利、市政及公路部门,需要政府部门的管理及相关企业的配合。引水冲污是以洁净水体置换或稀释原有被污染水体,降低水中污染物浓度,从而达到降低水体黑臭程度的目的,引水冲污只能转移或稀释污染物,难以从根本上解决污染问题,费用较高,因此目前较少采用该方法治理河道水体污染。

结束语:

人类生存和发展离不开水资源,河道治理与水环境保护是推动人类进步与可持续发展的前提和基础。当今社会经济发展使河道水环境污染日趋严重,面对这种现状的不断加剧,必须采取有效的治理措施,加强河道水环境的保护力度。实现这一目标必须加大宣传力度、科学合理规划、加强管理、强化各项治理方案和技术,推进城市污水处理效率,加大科学技术的应用。只有这样,才能美化生态环境、实现河道水环境保护。

参考文献:

[1]如何进行生态河道治理[J].李霞.农业科技与信息.2017(14)

[2]河道治理的不足及完善策略[J].蔡旭阳,许灿章.河南科技.2017(03)

论文作者:杨佳慧

论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期

论文发表时间:2018/5/23

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