生态水利工程在农村中小河道治理中应用

'生态水利工程在农村中小河道治理中应用摘要：随着河道污染问题的日益突出，水利工程与河流生态系统的关系问题已成为水利环境领域中的一个热门话题。本文根据河道治理的生态水利基础，首先论述了我国农村中小河道治理存在的问题，分析了水利工程对于农村中小河道治理的影响，从三个方面探讨了生态水利工程在农村中小河道治理中的应用措施。关键词：生态水利工程；治理；农村；中小河道中图分类号：TV文献标识码：A文章编号：在实践方面，大型水利工程对生态的影响日益受到重视，如三峡工程的建设就进行了大量的生态环境影响研究。在本世纪，三峡工程的生态影响也一直受到广泛的关注与质疑【1】。越来越多的水利工程也开始注重生态治理工作，比如汾河美化工程投资5.2亿元，治理河道6km，种植乔、灌木10000多株，铺草坪130万m2，极大地改善了太原城区段的环境等八大景区设置【2】。同时也说明了河流生态系统受到人类的活动的干扰和损害已经成为目前社会关注的焦点，受损河流的生态修复研究和实践日益受到人们广泛的重视。本文为此具体探讨了生态水利工程在农村中小河道治理中的应用措施。1我国农村中小河道治理存在的问题7 随着我国经济的发展，我国农村地区房屋道路的建设速度非常快。而随着产业的转移，很多农村地区承接了城市的工业链，为此工业与生活污水大量排放到河道，加之受经济条件的限制，河道治理的思想和方式滞后，河道自然特性遭到极大破坏，主要有以下几点：1.1防洪能力下降城镇化发展导致农村地面的不透水面积增加，地面产流系数增大，使农村洪水有增大的趋势。又由于河道综合治理不及时，一旦洪水到来，极易造成洪涝灾害【3】。1.2河流生态系统受到破坏河流水量减少，人为干预严重，致使天然河道大量丧失，生物多样性条件被破坏，天然食物链脱节，许多河流生态系统逐渐退化，生物多样性锐减【4】。1.3水质污染严重随着经济的快速发展，人口集中，生活水平不断提高，工业和农村生活污水的排放量大大增加。许多农村河道成为排污通道，既丧失了生态功能，又污染了周围环境【5】。同时为了扩大土地利用面积或获得方便的施工、交通条件，大量的小型河道被填埋，有些河道被水泥板覆盖。虽然扩大了土地利用面积，解决了空气污染问题，但永远失去了河道功能，而且被覆盖了的河道变成阴暗潮湿，通气不畅的暗渠，污染依然存在。7 1.4堤防功能单一一条河流在一个地区的作用是非常重要的，除了排泄洪水，保证安全之外，还是当地重要的自然景观，堤防则是人们接近河流的必然通道。然而，经济断面堤防建设中，只从防洪的角度考虑问题，目标单一，格式呆板，既不美观，又无生机，更不方便人们接近河流。2水利工程对于农村中小河道治理的影响7 在可持续发展社会中，农村中小河道治理完全有必要探索实践生态水利的模式，在水利工程与非工程措施中主动融合生态水利的理念和方法，做到以水资源的可持续利用和水环境的持续改善支持、保障经济社会的可持续发展。而一些水利工程的兴建，在不同程度上降低了河流形态的多样性，生境的变化导致水域生物群落多样性的降低，使生态系统的健康和稳定性都受到不同程度的影响。主要表现为：(1)河流形态的均一化。这主要是指自然河流的渠道化或人工河网化。在平面布置上，河流形态直线化。即将蜿蜒曲折的天然河流改造成直线或折线型的人工河流或人工河网【6】。采用这种规划设计方法的理由是直线型的渠道工程量小，同时节省耕地，减少移民搬迁。河道横断面几何规则化，把自然河流的复杂形状变成梯形、矩形及弧形等规则几何断面。规则的河道断面输水能力强，也可减少占地。设计时易于计算，建设时易于照工。河床材料的硬质化，河道的边坡及河床采用混凝土、砌石等硬质材料。防洪工程的河流堤防和边坡护岸的迎水面也采用这些硬质材料。原因是河道工程中可减少渠水的渗漏，以利节水。光滑的河坡减少表面糙率，提高输水效率。在岸坡防护方面，采用硬质材料的原因是其抗冲、抗侵蚀性及耐久性好。(2)河流形态的非连续化。这是指河流筑坝形成水库造成的水流非连续性。有的河流进行梯级开发，更形成河流多级非连续化的格局。水库蓄水后，淹没了原有的河流两岸的陆生植被，使得丘陵和平地岛屿化和片断化，陆生动物被迫迁徙。被搬迁的城镇及废弃的农田沉入库底，未清除的垃圾、工业废料及化肥农药残留统统进入水库。而水库的淡水生态系统是一个相对封闭的系统，与河流生态系统相比较为脆弱，表现为抗逆性较弱，自我恢复能力也弱。退化的水库一般难于自我恢复，需要人类干预才有可能。水库形成以后，原来河流上中下游蜿蜒曲折的形态在库区消失了，主流、支流、河湾、沼泽、急流和浅滩等丰富多样的生境代之以较为单一的水库生境，生物群落多样性在不同程度上受到影响【7】。3生态水利工程在农村中小河道治理中的应用措施7 当前建设生态水利工程的思潮也应运而生，生态水利工程作为一种新概念工程，以“保护、创造生物良好的生存环境和自然景观”为前提，在考虑具有一定强度、安全性和耐久性的同时，充分考虑生态效果，把工程由过去的混凝土人工建筑改造成为水体和土体、水体和植物或生物相互涵养，适合生物生长的仿自然状态的工程，提高河道本身的自净能力，达到改善水环境的效果。其应用主要方面有：3.1生态河堤生态河堤是指恢复后的自然河岸和具有自然河岸“可渗透性”的人工护岸，它拥有渗透性的自然河床与河岸基底，丰富的河流地貌，可以充分保证河岸与河流水体之间的水分交换和调节功能，同时具有一定的抗洪能力。在应用中主要采用植物保护河堤，以保持自然河岸特性，如种植柳树、水杨，白杨以及芦苇、葛蒲等具有喜水特性的植物，由他们发达的根系来固堤，加之柳枝柔韧，顺应水流，增加抗洪、保护河堤的能力。但此护岸抵抗洪水的能力较差。一般用于坡缓或腹地大的河段。在自然型护岸的基础上，再用混凝土、钢筋混凝土等材料，确保大的抗洪能力，如将钢筋混凝土柱或耐水圆木制成梯形箱状框架，并向其中投入大量石块，或插入硅管，形成很深的鱼巢，再在框架外埋入大柳枝、水杨枝等，邻水侧种植芦苇、营蒲等水生植物，使其在缝中生长繁茂葱绿的草木。一般用于防洪要求较高、而且腹地也较小的河段。3.2生态护岸7 根据国内外生态护岸的成功经验，结合各河道的特点，生态护岸的设计应满足河道功能和堤防的稳定要求，并降低工程造价；尽量减少刚性结构，增强护岸在视觉中的“软效果”，美化工程环境；进行水文分析，确定水位变幅范围，结合植物调查结果，选择不同区域和部位的合适的植物；应设置多孔性构造，为生物提供一个安全的生长空间；尽量采用自然的材料，避免二次环境污染；布置建筑物时考虑人们的亲水要求。3.3生态河流趋向自然化河流建设方法是把水边作为多种生物生息空间的核心，并把河流建设成尽量接近自然的形态，即把自然河流的状况作为样本，在确保防洪安全的基础上，努力创造出具有丰富自然的水边环境。比如在河道中形成浅滩和深潭，把岸线也做成不规则的，即有宽有窄，使护岸有陡有缓，呈现出结构上的多样性，这样，就可以营造出多种多样的、丰富的环境条件，形成丰富、稳定的生态系统。同时，允许河岸和河底的侵蚀、冲刷和淤积等自然动态变化的出现，使其成为可持续的自然进程，这样，就可以为新的物种生存提供可能性。而当前常见的植石治理法适用于河床比降大于1/500，水流湍急且河床基础坚固的地方，遇到洪水，植石带不会被冲失，枯水、平水季节又不会被沙土淤塞的河道。7 总之，生态水利工程是可持续发展水利的范畴，而实行生态治理农村中小河道，走生态水利的河流生态恢复的方向，效益是多方面的，将会给农村发展注入新的活力，促进农村经济的飞速发展。参考文献：[1]田家怡.黄河断流对三角洲生态环境的影响与缓解对策的研究，生态学杂志，2007，16(3)：39-44.[2]李玉梅.浅谈黄河上游水利工程对水质的影响，环境保护，2008：5：40-41.[3]浦德明，何刚强.城市河道整治与生态城市建设，江苏水利，2010，5.[4]刘树坤.生态学在水利工程建设中的价值[M].北京:中国标准出版社，2009.[5]孙宗凤，聂建平.生态水利的哲学思考及其研究框架[J].水利发展研究，2009，5：12-13.[6]曹梅英，王建化.农村河道整治与生态环境保护[J].山西水利，2011，1：29.[7]蒋屏，董福平.河道生态治理工程-人与自然和谐相处的实践[M].中国水利水电出版社，2009.7'