摘要:当前开展河道整治是恢复提高河道基本功能的根本措施,是提高水资源承载能力,改善生态环境的有效途径,是打造绿色河道的客观需要。本文分析了河道治理的生态水利基础、模式以及所要遵循的原则,提出要以生态水利的工程理念来进行河道治理。
关键词: 河道治理;生态水利;模式
1 引言
河道的基本功能是行洪排涝。随着社会经济的发展,人们生活水平不断提高。有效工作时间的缩短和交通手段的改进,使人们的活动空间大大扩展,人与环境的关系更加密切,通过改善环境来提高生活质量的呼声也越来越高。河道治理已经成为人类与自然短兵相接的前线。
2 现代河道治理的基本原则
观念是行为的先导,为系统全面理解生态水利的理念和方法,正确把握和确立河道治理的生态水利模式,需要以相应理念的渗透为前提和基础,需要明确一些基本原则。
1、人与自然相协调的科学观
人与自然相协调的科学观是从传统水利向现代水利转变的根本所在,是人们认识上的回归。直至现在,人们真正认识到人与自然的协调互动关系,主动与自然相适应,以抑制和改善河道自然环境的恶化趋势求得人类的可持续发展。
2、开发利用与保护相协调的资源观
在工程措施方面必须认识到,水利工程不仅在防洪、供水等方面作用巨大,在改善水环境、修复生态系统方面同样大有可为,水生态系统的改善对流域范围内经济社会的可持续发展起重要保障作用。生态环境建设已经成为水利工程的重要内容,以水利工程建设带动水生态的改善可谓一举多得。
3、水利服务于社会的基础地位观
水资源水安全水环境属于人口资源环境的范畴,是社会可持续发展的重要内容。因此,搞水利不能就水论水,应该把水利放在经济社会发展的大环境中,与国民经济发展和社会的发展进步联系起来。
3生态水利方法
生态水利在方法上体现亲自然的特性不但要掌握水在气候系统、水文循环中的运动转换规律,还要研究其在特定的生态系统中,特定的生物群落与水体的相互依存的关系。河流湖泊治理的目标既要开发河湖的资源功能性,也要维护流域生态系统的完整性。既要研究水体的物理特性,也要照顾到其系统循环特性。在开发利用河流时,将河流与其上下游、左右岸的生物群落置于一个完整的生态系统中考虑,进行统一的规划、设计。生态水利在工程建设中没有固定的方法,不同地区适应不同的生态水利方法和材料工艺。其中利用植物技术护滩固堤就是平原地区切实可行的生态水利方法之一。此项水利工程技术措施主要是在防洪堤围外迎水面的滩地按一定规格方式种植水松、水杉等水生或半水生植物,在河道纵横面形成防护带,通过其发达的根系、树干对水力冲刷和波浪吹袭起消减、缓冲作用,从而保护堤围安全。实践证明,此方法不单对河道固滩护岸、防浪护堤作用效果明显,同时,通过选择合适的树种进行规模种植经营还有可观的经济收益,更重要的是防护林及其系统对维护良好水生态环境、调节局部小气候和营造怡人景观等生态环境方面起着不可低估的作用。但是,江河堤围滩种植适生防浪树在一定程度上缩窄了原有泄洪断面,对河道行洪的影响颇值得关注,应视不同的水文条件和不同的河道形态进行具体分析。河床长期适应水沙变化的结果造就了不同形式的河槽断面,不同的地质地形和水文条件形成不同的断面。对于不同的水文条件,其洪水特征、河道形态特征不同。带有滩地的复式河槽,洪水期形成的漫滩水流有其特殊的规律性。
4河道治理的生态水利模式
1、水安全体系构建
首先是防洪工程体系的建设完善。河道整治要在科学论证的基础上,以系统的观点、发展的观点,统筹兼顾,综合治理,分期实施。整治要以突出防洪纳潮和水环境优化为重点目标,合理、适度地开发利用河流资源。采取清障、开卡还河、疏浚治理、合理调配等综合措施,全面提高河流的泄洪能力和标准,并且达到合理治导河流延伸方向,统一安排延伸布局,保持河态稳定,达到安全泄洪、改善水环境的目标,并使河道资源得到合理开发利用,为河流流域地区防洪安全和可持续发展提供保障。
其次,非工程措施也是防灾减灾体系的重要组成部分。工程措施与非工程措施相结合的治水理念。从人水协调共处的指导思想出发,变试图控制洪水为管理洪水,在通过工程措施合理安排洪水出路的同时,探索运用各种有效手段对部分雨洪进行资源化利用的方法。
还要逐步建立水安全防御体系。安全防御系统是可持续发展战略支撑和社会保障体系的重要组成部分,内容主要包括防洪安全、供水安全和生态环境用水安全。
2、水生态系统的保护
河道治理的一个重要环节是生态型水利工程建设。要在水利工程建设中积极推广应用有利于生态环境和系统的措施和工法,保护和改善水生态系统。生态水利工程建设可以体现在堤围及护岸工程、清淤清障工程、控导工程和滩涂围垦开发等。
(1)堤围及护岸工程
各种标准的堤围是河道治理中最重要、最普遍的水利工程设施,对保证水安全发挥重要作用。在城市化河段,面对新形势、新要求,一般结合市政道路采用占地较少的垂直挡墙式防洪堤,但应对水下部分进行柔性化和粗化处理,水上部分结合城市规划营造亲水空间。在非城镇化河段,堤防要采用缓坡式设计,具体型式要因地制宜,避免千篇一律,护岸工程要选用抛堆或干砌方式,自然、植物护岸尽量不用“三面光”措施,对己经可不得己使用混凝土的堤岸按生态型护堤法进行覆土改造,努力构建“绿色堤防”。
(2)清淤清障
为更好地给洪水出路,防止人对水的过度侵扰,疏浚清淤与河障的清理是河道治理的重要工程措施。河道疏浚清淤主要是通过增大过水断面改善洪潮动力条件,但工程范围、时机和工程量要有研究论证。河相变化有规律,需要与之适应。疏浚清淤一般工程量大,水下作业强度大,应做好各种控制措施,必要时可与环保型清淤和航道维护型清淤结合。水下疏浚机械开挖会对水生物造成伤害,应加强相关的监测工作,设计要考虑避免平坦单一的大断面开挖型式,施工的时间、频率和强度要控制好。对较大规模的疏浚清淤要做好生态环保修复措施。
清障应是对河道堤防范围以内影响河道行洪的人工构建筑物按一定的设计洪水标准进行清理、拆除。这类人工构建筑物可以是农业开垦的,也可能是地方开发用于工业或其它用途的,按有关规定都必须无条件拆除。但由于利益的驱使和地方保护主义,这项工作往往又是难度最大的。从现实出发,从易到难,从河滩地到堤坝范围,首先对围外围子堤实施拆除,使其恢复过水行洪,重新形成湿地生态功能和景观功能,是较可行的办法。
(3)控导工程
控导工程主要指节点上各类水闸、船闸等对水沙分流、河相变化起主动调节控制作用的水利枢纽设施。此类工程措施,特别是关键节点上大型控导工程因改变河道分水分沙条件,牵一发而动全身,必须充分论证,遵循河流动力、潮汐作用主泥沙冲淤的规律特性,统筹兼顾考虑包括生态、环境因素的影响。在工程下游的消力池、护岸设施既要确保工程安全和维护河床河势的稳定,还要有利于人与水的亲近和水生物的生长活动,要照顾到水生动物的洞游特性,并采取适当措施提供方便。在可能的情况下,要考虑工程措施的可逆性,为可持续利用打下基础。
(4)滩涂围垦开发
河道滩涂是湿地生态系统的重要组成部分,它的存在地域和面积是一个健全的生态系统的需要,更是人类的需要。不当的滩涂围垦开发人为地消灭滩涂的湿地功能。需要明确的是,没有进行生态评价和采取相应措施的滩涂围垦会严重影响河道的完整性及其生态功能的发挥。但人类的发展,泥沙的淤积都要求土地的增长,滩涂围垦开发不可避免,关键是要趋利避害,做好规划、技术指导和协调管理,强化湿地保护功能,严格控制规模,并以围垦开发面积不超过新成滩面积为底线。围垦造地一方面增加土地资源,另一方面开发土地意味着湿地的消亡。在经济社会效益与生态环境效益之间要达到一个平衡,按照湿地淤积增长的速度考虑围垦的规模,是较现实的选择。同时,对己成围土地,要先从水产养殖,农业种植和其它特色产业入手,做好合理开发利用规划和保护,尽量延长其湿地生态环境功能。
参考文献:
[1] 孙宗风,生态水利的理论与实践,水利水电技术,2003
[2] 董哲仁,生态水工学的工程理念,中国水利,2003
[3] 董哲仁,河流生态恢复的目标,中国水利,,2004
关键词: 河道治理;生态水利;模式
1 引言
河道的基本功能是行洪排涝。随着社会经济的发展,人们生活水平不断提高。有效工作时间的缩短和交通手段的改进,使人们的活动空间大大扩展,人与环境的关系更加密切,通过改善环境来提高生活质量的呼声也越来越高。河道治理已经成为人类与自然短兵相接的前线。
2 现代河道治理的基本原则
观念是行为的先导,为系统全面理解生态水利的理念和方法,正确把握和确立河道治理的生态水利模式,需要以相应理念的渗透为前提和基础,需要明确一些基本原则。
1、人与自然相协调的科学观
人与自然相协调的科学观是从传统水利向现代水利转变的根本所在,是人们认识上的回归。直至现在,人们真正认识到人与自然的协调互动关系,主动与自然相适应,以抑制和改善河道自然环境的恶化趋势求得人类的可持续发展。
2、开发利用与保护相协调的资源观
在工程措施方面必须认识到,水利工程不仅在防洪、供水等方面作用巨大,在改善水环境、修复生态系统方面同样大有可为,水生态系统的改善对流域范围内经济社会的可持续发展起重要保障作用。生态环境建设已经成为水利工程的重要内容,以水利工程建设带动水生态的改善可谓一举多得。
3、水利服务于社会的基础地位观
水资源水安全水环境属于人口资源环境的范畴,是社会可持续发展的重要内容。因此,搞水利不能就水论水,应该把水利放在经济社会发展的大环境中,与国民经济发展和社会的发展进步联系起来。
3生态水利方法
生态水利在方法上体现亲自然的特性不但要掌握水在气候系统、水文循环中的运动转换规律,还要研究其在特定的生态系统中,特定的生物群落与水体的相互依存的关系。河流湖泊治理的目标既要开发河湖的资源功能性,也要维护流域生态系统的完整性。既要研究水体的物理特性,也要照顾到其系统循环特性。在开发利用河流时,将河流与其上下游、左右岸的生物群落置于一个完整的生态系统中考虑,进行统一的规划、设计。生态水利在工程建设中没有固定的方法,不同地区适应不同的生态水利方法和材料工艺。其中利用植物技术护滩固堤就是平原地区切实可行的生态水利方法之一。此项水利工程技术措施主要是在防洪堤围外迎水面的滩地按一定规格方式种植水松、水杉等水生或半水生植物,在河道纵横面形成防护带,通过其发达的根系、树干对水力冲刷和波浪吹袭起消减、缓冲作用,从而保护堤围安全。实践证明,此方法不单对河道固滩护岸、防浪护堤作用效果明显,同时,通过选择合适的树种进行规模种植经营还有可观的经济收益,更重要的是防护林及其系统对维护良好水生态环境、调节局部小气候和营造怡人景观等生态环境方面起着不可低估的作用。但是,江河堤围滩种植适生防浪树在一定程度上缩窄了原有泄洪断面,对河道行洪的影响颇值得关注,应视不同的水文条件和不同的河道形态进行具体分析。河床长期适应水沙变化的结果造就了不同形式的河槽断面,不同的地质地形和水文条件形成不同的断面。对于不同的水文条件,其洪水特征、河道形态特征不同。带有滩地的复式河槽,洪水期形成的漫滩水流有其特殊的规律性。
4河道治理的生态水利模式
1、水安全体系构建
首先是防洪工程体系的建设完善。河道整治要在科学论证的基础上,以系统的观点、发展的观点,统筹兼顾,综合治理,分期实施。整治要以突出防洪纳潮和水环境优化为重点目标,合理、适度地开发利用河流资源。采取清障、开卡还河、疏浚治理、合理调配等综合措施,全面提高河流的泄洪能力和标准,并且达到合理治导河流延伸方向,统一安排延伸布局,保持河态稳定,达到安全泄洪、改善水环境的目标,并使河道资源得到合理开发利用,为河流流域地区防洪安全和可持续发展提供保障。
其次,非工程措施也是防灾减灾体系的重要组成部分。工程措施与非工程措施相结合的治水理念。从人水协调共处的指导思想出发,变试图控制洪水为管理洪水,在通过工程措施合理安排洪水出路的同时,探索运用各种有效手段对部分雨洪进行资源化利用的方法。
还要逐步建立水安全防御体系。安全防御系统是可持续发展战略支撑和社会保障体系的重要组成部分,内容主要包括防洪安全、供水安全和生态环境用水安全。
2、水生态系统的保护
河道治理的一个重要环节是生态型水利工程建设。要在水利工程建设中积极推广应用有利于生态环境和系统的措施和工法,保护和改善水生态系统。生态水利工程建设可以体现在堤围及护岸工程、清淤清障工程、控导工程和滩涂围垦开发等。
(1)堤围及护岸工程
各种标准的堤围是河道治理中最重要、最普遍的水利工程设施,对保证水安全发挥重要作用。在城市化河段,面对新形势、新要求,一般结合市政道路采用占地较少的垂直挡墙式防洪堤,但应对水下部分进行柔性化和粗化处理,水上部分结合城市规划营造亲水空间。在非城镇化河段,堤防要采用缓坡式设计,具体型式要因地制宜,避免千篇一律,护岸工程要选用抛堆或干砌方式,自然、植物护岸尽量不用“三面光”措施,对己经可不得己使用混凝土的堤岸按生态型护堤法进行覆土改造,努力构建“绿色堤防”。
(2)清淤清障
为更好地给洪水出路,防止人对水的过度侵扰,疏浚清淤与河障的清理是河道治理的重要工程措施。河道疏浚清淤主要是通过增大过水断面改善洪潮动力条件,但工程范围、时机和工程量要有研究论证。河相变化有规律,需要与之适应。疏浚清淤一般工程量大,水下作业强度大,应做好各种控制措施,必要时可与环保型清淤和航道维护型清淤结合。水下疏浚机械开挖会对水生物造成伤害,应加强相关的监测工作,设计要考虑避免平坦单一的大断面开挖型式,施工的时间、频率和强度要控制好。对较大规模的疏浚清淤要做好生态环保修复措施。
清障应是对河道堤防范围以内影响河道行洪的人工构建筑物按一定的设计洪水标准进行清理、拆除。这类人工构建筑物可以是农业开垦的,也可能是地方开发用于工业或其它用途的,按有关规定都必须无条件拆除。但由于利益的驱使和地方保护主义,这项工作往往又是难度最大的。从现实出发,从易到难,从河滩地到堤坝范围,首先对围外围子堤实施拆除,使其恢复过水行洪,重新形成湿地生态功能和景观功能,是较可行的办法。
(3)控导工程
控导工程主要指节点上各类水闸、船闸等对水沙分流、河相变化起主动调节控制作用的水利枢纽设施。此类工程措施,特别是关键节点上大型控导工程因改变河道分水分沙条件,牵一发而动全身,必须充分论证,遵循河流动力、潮汐作用主泥沙冲淤的规律特性,统筹兼顾考虑包括生态、环境因素的影响。在工程下游的消力池、护岸设施既要确保工程安全和维护河床河势的稳定,还要有利于人与水的亲近和水生物的生长活动,要照顾到水生动物的洞游特性,并采取适当措施提供方便。在可能的情况下,要考虑工程措施的可逆性,为可持续利用打下基础。
(4)滩涂围垦开发
河道滩涂是湿地生态系统的重要组成部分,它的存在地域和面积是一个健全的生态系统的需要,更是人类的需要。不当的滩涂围垦开发人为地消灭滩涂的湿地功能。需要明确的是,没有进行生态评价和采取相应措施的滩涂围垦会严重影响河道的完整性及其生态功能的发挥。但人类的发展,泥沙的淤积都要求土地的增长,滩涂围垦开发不可避免,关键是要趋利避害,做好规划、技术指导和协调管理,强化湿地保护功能,严格控制规模,并以围垦开发面积不超过新成滩面积为底线。围垦造地一方面增加土地资源,另一方面开发土地意味着湿地的消亡。在经济社会效益与生态环境效益之间要达到一个平衡,按照湿地淤积增长的速度考虑围垦的规模,是较现实的选择。同时,对己成围土地,要先从水产养殖,农业种植和其它特色产业入手,做好合理开发利用规划和保护,尽量延长其湿地生态环境功能。
参考文献:
[1] 孙宗风,生态水利的理论与实践,水利水电技术,2003
[2] 董哲仁,生态水工学的工程理念,中国水利,2003
[3] 董哲仁,河流生态恢复的目标,中国水利,,2004