佛冈县水务工程建设管理中心 广东佛冈 511600
摘要：本文对基于水生态文明建设的城市河流生态治理措施进行全面分析，从建设现状着手，再细致系统性地阐述治理的各方面措施，最后开展具体实验，对措施效果进行实际分析，提升文中措施应用效果的说服力。
关键词：水生态文明；城市河流；生态治理措施
城市河流对城市生活人群的正常生产与生活有着不可忽视的作用，是城市得以发展的重要自然资源。现今城市河道通常由人工建造，在城市水量传输、城市泄洪防旱等方面发挥着重要作用。多年来，国家城市化进程不断推进，城市人口持续激增，城市河道承载量越来越大，污染问题日益严重，城市河流的水生态文明建设已刻不容缓。
1.城市河道建设现状
旧型城市河道建设大多以城市河道水量传输的承载量为主要考虑方面，极少会依据河流生态文明来规划河道、建设河流周边设施，对河流污染问题并不加大措施进行改善，导致城市生活的很多垃圾漂浮在河流中，从而出现河流富营养化、水生态系统崩溃、河流生物减少等环境问题。
传统河流生态治理方式是利用排水河道的流水量将污染从河流中排除，再用混凝土浇筑、石块重新建造河流护坡，进而让排水河道通畅排水。但这种方式大多并未对河流生态环境进行慎重考虑，其所使用的石块、混凝土等坚硬性建设材料会在一定程度上改变河流微生物的生活环境，对微生物存活产生消极影响，再在城市河流抗性不好的现实情况下，对河流生态造成二次破坏[1]。
2.基于水生态文明建设的城市河流生态治理方案
2.1方案制定流程
此方案的制定应当从城市河道的实际状况和现有的河道工程建设技术出发，依照所调查得到的河道使用人群需求、河流周边社会环境等制定出一套初始方案，而后再根据河流实际生态状况对初始方案进行改善，进而得到一套现实可用、治疗效果甚佳的方案。方案的流程图1如下：
图1 方案流程图
2.2建造护坡
城市河道的生态护坡应当具有河岸保护的作用，使其在雨水的长期冲刷下，仍能够保持完好性。护坡建造时，应以植树种草为优选方式，若为土质河道，植被种植将会使水体生态与土壤生态保持良好的连接性。植被的根有固砂保土的作用，能够缓解河流对护岸的冲击腐蚀作用，能够对护坡产生有效的保护作用。若利用植树种草措施并不能对河岸产生良好的保护作用，则可考虑现今护坡效果被得到广泛认可的土壤生物工程护坡或生态型硬质护坡。
土壤生物工程护坡所使用的主要建设材料是一种新型先进的防渗材料，其具有无毒性、无腐蚀性、无刺激性、燃烧性能低等特点。土壤生物护坡建造是利用一些生物或化学技术来实现土壤加固，土、石头、砂等经紧密聚合后，而生成致密性与硬度更好的板块，且这种板块具有较好的防水性能，同时提升土壤自身的抗压性、抗渗性、抗断性等[2]。在具体建设中还可应用固化剂，使土壤表面获得与混凝土硬度相似的性能，同时又保持着土壤内部自身的松软性，在隔水止渗的同时又不会对土壤生物的繁衍生息产生影响。
在护坡设计时，该应将河流周围动物因素考虑在内。城市河道在设计时的最先满足要素便是排水流量需求与过水横、纵断面面积，但由于城市土地相对匮乏，城内河流护坡经常被建造为倾斜度较大的陡坡，甚至建成与河流表面垂直的U型坡。在这种城市现状与河道原有情况下，为防止河流周围的两栖动物或小型陆地生物，不慎滑落河道而只能深陷其中的现象出现，便可在河流中间建造一段单侧纵向动物脱逃斜坡。
2.3 河流水体、水底泥沙的修复
城市河流最常出现的生态问题就是水体富营养化，若是水中营养物骤然缺少，便会导致依附于富集营养物而运转的河流生态系统的崩溃，从长远来看，河流营养问题改善应从营养物源头开始，慎重管控营养物质进入河流，较常应用的方式是治理修复，一前一后，全面处理，本文便是采用此种方式。
该方式应用的首要措施便是控制河流外源营养物的摄入，从源头上切断污染物的进入途径，同时对河流固有污染物实行截断、过滤、除氮、除磷等措施。长期以来，虽然河流中轻微程度污染源摄入与污染排除处于相对平衡的状态，其污染的摄入与排除在特点、种类、总量等都基本相似，从而形成小范围的污染性生态系统，但是这种生态系统的循环与运行是恶性的，其会造成河流水质的逆向倒退化发展，最终导致整个河流生态系统的崩溃[3]。经验表明，将河流营养物的外排截断能够对河流水质产生积极影响，且不会导致污染富集状态下的生态圈遭到打击。在实际建设中，当然可以对营养物的摄入进行控制，但应以河流现实营养状态为基础，合理控制营养物质的流入，进而为水体修复创造先决条件。
城市河流的水质污染被有效改善后，便可进行水底泥沙的修复治理。在地质环境不同的情况下，水底泥沙的物质与结构构成也是不尽相同，且受水体类型的影响，水体净化方式具有不同性，进而致使治理水底泥沙的方式呈现出复杂化的特点。底泥疏浚法是一种良好的水底泥沙改善方式。不当的水底泥沙挖掘很有可能使水体中氮、磷元素过剩，造成水体富营养化。底泥疏浚过程中，河流本身流量与蓄水量并不会出现巨大变化，从而在水流动的基础上，营养物并不会在某一水域中集中存在，避免因底泥而发生的水环境再次污染。在投入资金上，尽管底泥疏浚法的早期一次性成本较多，但确属效果最好的水底泥沙治理方法，且会使河流水体质量得到长期保持。
2.4 水营养状态改善
伴随着经济以及科技的发展，河道生态系统修复技术也在一段时间的快速发展中趋于成熟。河道生态环境的修复可以改善和构造出一套优质的河流生态系统，能够确保河流水质、物种、营养物质、环境等的良好演替[4]。在河流生态环境改善中，对于水体的营养富集问题，可利用水体植物的吸收作用来改变水中氮、磷之类营养物的含量，消除河流富营养化状态。对于水体有毒有害的重金属污染问题，可利用综合吸附的方式来进行物理、化学、生物降解。氮、磷类是生物成长的重要元素，当其被生物吸取后，会对水中生物的成长繁衍产生一定的推动作用，重金属等元素经吸附后便会存储于生物的身体内或沉积于河底，进而通过一定的手段将其剥离于河流生态圈，从而让河流生态系统保持良性的生态循环。在城市河流中，当水生植物种族群体繁衍稳定后，河流生态系统中便会出现大量的微小生物，这些生物便会在植物群体的间隙中进行自身生命的演替，并将成长所产生的微量元素提供给水生植物个体，从而极大缩短修复技术施加时河流生态的修复时间，提升生态的良性循环力。长期的微生物积聚会增大水生植物根部与水体的接触表面积，令水生植物向密集性发展，当密集度碰触到一定生态数值后，便会在水中形成一张植物过滤网，水流穿过其时，大量的化学离子与溶解度不好的胶质便会沉降聚集下来，从而再次形成为生物繁衍场所，尤其是有机物沉屑所滋生的细菌，其会成为小型水中动物和水植物的成长养分，当河流生态处于内源生长时期时，小型动物的凝聚式融入，便成为河道生态系统重新形成的积极推动因素。
2.5 设置河岸生态缓冲带
河岸缓冲带处于河流与陆地中间，组成物种种类为植被，类型属于乔、灌、草等植物的结合体，能够对各种水流或土地中的化学元素进行有效吸收，在一定程度上会对水体表面污染产生积极的遏制与改善作用，同时能促进河流的稳定流动，使其不发生河道偏移。城市不比乡村，不应以缓冲带的最大适宜面积为追求目标，而应充分利用城市的有效土地面积。
3.实验验证
为确保所使用以水生态文明发展为基础的城市河流生态治理措施的实用性与有效性，可进行生态治理的模拟试验。在该实验中，实验对象为某条穿过城市的河流，利用相应治理措施改善河流生态系统，为提高实验结果的科学性与说服力，可采用两组实验作为对照，一组为传统旧型河流治理方案，一组为侧重于生态文明的新型河流治理方案，对比观察分析实验结构。
3.1 设置相关数据
首先进行实验数据设计，设计结果如下表1：
表1 实验数据设计
3.2 分析实验结果
在真实的实验中，并不能直接对两种河流治理措施进行对比，此时便需要引入第三方软件对实验结果侧面分析，即选用两组参数，一组为有机生态循环率，一组为ARR指数，有机生态循环率是用来体现城市河流生态运行能力的，循环率与生态系统稳定性成正相关关系，ARR指数反映的是河流治理中城市的生态系统状况，ARR指数变化数值与治理彻底性呈正相关关系。对实验结果进行分析，在本次实验中，侧重于生态文明的新型河流治理方案的有机生态循环率高于传统旧型河流治疗方案，且二者的ARR指数，明显是前者高于后者，所以侧重于生态文明的河流治理方案，即基于水生态文明城市建设的城市河流生态治理方案效果更好，实用性更佳。
4.结语
城市河流治理措施应在符合城市河道用水与排洪的需求之上，充分考虑对河流生态的影响，从河流护坡、河流营养、河流污染等各个方面，保证河流原有生态不会遭受较大打击且向更自然的方向转变，通过不断优化和长期治理，还城市一条干净优美的河流。
参考文献：
[1]李琴. 泸州市水生态文明城市建设浅析[J]. 中国水利，2017（1）：31-34.
[2]龙彦伶. 关于江苏水生态文明建设的对策思考[J]. 科学家，2017（5）：22.
[3]李宝智. 东营市水生态文明建设研究[J]. 治淮，2018（3）：55-56.
[4]吕兰军. 九江市城市水生态文明建设水文服务探讨[J]. 江西水利科技，2018（2）：125-128.
论文作者:冯伯海
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/9
标签：河流论文; 生态论文; 河道论文; 城市论文; 护坡论文; 水体论文; 生态系统论文; 《防护工程》2019年10期论文;