余姚市江河水利建筑设计有限公司 宁波市余姚市 315400
摘要：随着我国人口数量的不断增长，人们对水土资源的大规模开发，全国各地出现了不同程度的水土流失现象，各河川的水域面积不断的减少，水生态开始失衡，河川周围的动植物也逐渐减少。尤其是随着我国工业化进程的加速，工业用水的增加，以及工业废物对河川的污染，严重的破坏了生态环境。除此之外，我国长江中下游地区很多农民围湖造田，导致了一系列的问题，比如盐碱地的出现、生物多样化丧失等。基于此，本文就河川治理中生态水利的应用进行分析。
关键词：河川治理；生态水利；应用剖析
研究生态水利工程学在河川治理工程中的应用，能够更好地提升生态水利应用的实践水平，从而有效优化河川治理工程的最终整体效果。
1 水利工程对河川生态系统的胁迫效应
1.1河川纵向形态直线化。在河川治理工程设计中，普遍认为顺直的河川利于行洪，所以将一些河段裁弯取直或直线化处理。可能直线化的改造还可获取部分的滩地面积进行土地开发。通过这样的治理工程，将蜿蜒曲折的天然河川改造成了直线或折线型的人工河川。河川平面形态的多样化被单调的直线或折线形态代替。失去了弯道与河滩相间，急流与缓流交替的格局，对于流速、水深和水温有不同习性的水生动物失去了原有的栖息生境。
1.2河川横断面几何规则化。梯形、矩形断面的水力学断面过流能力大，易于施工控制。传统工程设计往往把自然河流的复杂形态变成了若干种几何规则断面，改变了河川横断面深潭浅滩交错的格局。
1.3堤防与边坡护岸材料的硬质化。堤防河床边坡的迎水面采用混凝土、浆砌块石等建筑材料，原因是这些材料的防冲、抗侵蚀性及耐久性好。硬质化的护坡结构隔断了地表水和地下水的联系通道，阻断了向地下水的补水过程，使大量水陆交错带的植物失去生存条件。同时，影响岸坡内土壤内大量微生物生存。另外，人工护坡的光滑表面也改变了原来天然多孔岸坡的特性，是鱼类难寻产卵的适宜场所。
1.4构筑水坝引起顺水流方向的河川非连续化。如果应用生态水力工程学的目光去看待河川，那么河川连续性就不仅仅是水文学意义上的起点到终点的水面连续，同时也是对于小流域内生物群落至关重要的营养物质输移的连续性。营养物质以河川为载体，随着自然水文周期的丰枯变化以及洪水漫溢，进行交换、扩散、转化、积累和释放。沿河的水生与陆生生物随之生存繁衍，形成相应的上中下游多样有序的生物群落。那么水坝拦腰截断了河川后，河川水文的连续性、营养物质疏松的连续性、生物群落的连续性和信息流的连续性都遭到不可逆转的破坏，水流速、水深、水温及水流边界条件都发生了变化，生境发生变化，生物多样性由单一性转变，胁迫效应逐渐显现。
2 生态水利在河川治理工程中的重要性
河川治理工程一直是一项非常重要的工程，要想提高河川治理的效果，除了要提高河川治理工程的设计水平，在满足人类用水、灌溉、航运以及防洪等需求外，还需要加大生态水利在河川治理中的开发力度。一般而言，生态水利在河川治理工程中的重要性主要表现在以下三个方面：第一，生态水利工程学在保障人类用水需求的同时，还可以维持生态的可持续发展，有效防止了河流断流、植被退化、水生物减少等各种生态问题，大大改善了生态环境的循环系统；第二，在有些地区，草原退化、水土流失、生态失衡等一系列生态问题大大降低了自然生态自动修复功能，也影响到了人类生存。所以，只有稳定生态发展，才可以为社会的可持续发展提供最基本的保障；第三，生态生态水利工程学把水土和人放在一个统一范围中考虑，兼顾了自然和人的利益。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，在生态水利工程学的规划、设计及施工过程中，加入了多样化和自然化的方法，极大地丰富了当代河川治理内容。
3 生态水利工程的设计原则
由于水利工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程学的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程学的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。
4 河川治理中生态水利工程学的应用剖析
4.1 河川断面规划
由于河川具有行洪排涝、引水灌溉以及旅游等功能，对河川进行治理时，应根据功能要求规划设计河川的断面型式。根据过流能力要求初步设计河川标准断面，同时考虑河川槽蓄能力以及城市需要和功能方面需要，设计内容丰富和用地空间广阔的断面。河川断面的选型设计要充分体现生态水利的理念，在满足防洪安全的同时，充分考虑景观要求，尽可能地利用有限的空间满足各种需要，以达到防洪工程同景观设计相结合的目的。
4.2 生态护坡
在河川治理工程施工前，应对河川周边的地形、地貌及河川自身的功能特征进行综合考虑，进而制定科学合理的河川生态护坡施工方案。此外，还应根据河川周边植被类型和分布情况进行调查分析，进而确保河川周边植被在稳定的生态系统的前提下对河川进行工程区域性划分，通常将河川划分为3个区域，即常露区、变化区和常淹区；进而根据不同的区域选择不同类型的适应生长的植物在护坡区域进行栽植。在长露区域种植耐旱的植物，在变化区域种植适应干旱和水淹的植物，在常淹区种植水生植物。
4.3 恢复退化河岸带
河水高低水位之间和高水位之上的河岸带，为生物群体构筑明显的边缘效应，是复杂的生态系统模式，通常蕴含着丰富的野生动植物，并且能够储藏地下和地下水资源，因此河川治理工程必须恢复河川的河岸带功能。一方面是恢复河岸带的生物群体，包括选育、培植、引入、保护物种，协调生态群体在河岸带的生存空间，优化配置生物群落。
4.4 水生植被与动物种群的构建
在河川内种植沉水植物，如黑藻、金鱼藻等，以及浮叶植物睡莲，以提高河川水体对N、P、K等多种营养物的吸收与转化，从而在增强水体自净能力与自我调节能力的基础上，抑制各种浮游植物的生长，为河川水环境中多样化生物的繁衍、生存提供更加良好、稳定的环境。现今河川水体中，各种浮游生物、腐碎以及大量微生物的增多，其主要的原因之一就是河川内水生动物种群数量的减少，而适当地增多鲢鱼、鲫鱼等种群的数量，提高其对浮游生物、腐碎以及微生物的消耗，可稳定河川水体的生态平衡，进一步提升水体的自净能力。
4.5提高河川的自净能力
首先是种植营蒲芦苇等水生植物，吸收水中的无机盐类营养物，促进鱼类的生长和水质的进化。其次是营造浅滩、巨石、丁坝和鱼道等，形成水下紊流，以便将空气中的氧气传输到水中，为水中生物提供足够的氧气，同时满足好氧微生物的繁殖需求，使得河水更加的干净。总之要在河川建设的过程中，为生物的生长提供互相依存和制约的有机环境，从而增强河川水域的自净能力。
结束语：
总之，生态水利的建设是一项综合性的工程，这里涉及了生物学、生态学、水利学、工程学等等，将这些完美的结合在一起，才能建设出具有生态效益的、社会效益的河川。建设生态河川是我们以后重点建设的工程，任重而道远，水利工作者要不断的研究与探索建设更加环保的河川，坚持贯彻可持续发展的原则，让水利工程更好地为经济社会服务。
参考文献：
[1]生态水利工程原理与技术 董哲仁 孙东亚等著
[2]生态水利在河川治理中的应用[J].田紫望，黄炯.低碳世界.2017（04）
[3]生态水利在现代河川治理中的应用[J].罗静.建筑知识.2017（01）
[4]生态水利在河川治理工程中的应用[J].范磊.城市建设理论研究（电子版）.2016（30）
论文作者:陈林江,符银桥
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/25
标签：河川论文; 生态论文; 水利论文; 工程学论文; 生物论文; 断面论文; 自净论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;