羌金鳳,陳慧慧
(中機國際工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司,南京 210023)
河道治理的生態(tài)水利基礎(chǔ)與模式構(gòu)建
羌金鳳1,陳慧慧2
(中機國際工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司,南京 210023)
本文從生態(tài)水利的視角入手,對河道治理的基本原則進行分析,并論述了河道治理生態(tài)水利的基礎(chǔ),最后重點分析了基于河道治理的生態(tài)水利模式的構(gòu)建要點,希望能夠?qū)崿F(xiàn)防洪排澇與環(huán)境整治的有機結(jié)合,為生態(tài)水利在河道治理中的應(yīng)用提供借鑒。
河道治理;生態(tài)水利;模式
傳統(tǒng)意義上的水利工程以對水流的控制為目標建設(shè)水工建筑物,以滿足大眾對防洪、供水、發(fā)電以及運輸?shù)确矫娴男枨蟆閷崿F(xiàn)這一目標,人們在一定程度上改變了水生態(tài)系統(tǒng)的原有模式,導(dǎo)致水生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力受到影響。特別是在社會經(jīng)濟不斷快速發(fā)展的背景下,水資源供需矛盾進一步凸顯,水環(huán)境污染以及水資源利用效率低下等問題與矛盾表現(xiàn)得更加突出,對生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的平衡性產(chǎn)生了極為不良的影響。為應(yīng)對這一問題,筆者從生態(tài)建設(shè)的角度入手,圍繞河道治理,嘗試構(gòu)建一套健全且完善的生態(tài)水利模式,以實現(xiàn)河道治理水平的提升,促進生態(tài)水利系統(tǒng)模式的進一步發(fā)展與完善[1]。
為全面理解生態(tài)水利的相關(guān)理念與方法,正確把握并構(gòu)建基于河道治理的生態(tài)水利模式,必須明確生態(tài)水利模式中的基本原則。它具體包括以下內(nèi)容:
它是水利模式自傳統(tǒng)化過渡至現(xiàn)代化過程中的關(guān)鍵。在大自然演變發(fā)展的過程中,河道是大自然的造化與產(chǎn)物,經(jīng)過自然環(huán)境的適應(yīng)與協(xié)調(diào),人類社會的發(fā)展速度不斷加快,為滿足各方面的功能需求,開始對自然環(huán)境進行反復(fù)加工與改造,對自然環(huán)境產(chǎn)生了不可逆的影響。隨著自然環(huán)境破壞程度的不斷加重,人類開始認識到各項生產(chǎn)、生活活動與自然關(guān)系協(xié)調(diào)的重要性,積極探索并研究人類社會與自然環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的措施,對河道自然環(huán)境惡化趨勢進行控制,并逐步改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境,進而促進人類社會可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)。
水利工程除具有供水、防洪等基礎(chǔ)功能以外,還對生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)以及水環(huán)境改善有重要作用。改善水生態(tài)系統(tǒng)能夠使河道流域范圍內(nèi)的社會經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。水資源是一種有限且重要的自然資源,目前我國水資源日益匱乏,同時還面臨著水源水質(zhì)惡化等問題[2]。若不及時建立水資源開發(fā)利用與保護相協(xié)調(diào)的資源觀,勢必會對水資源的長期可持續(xù)開發(fā)利用產(chǎn)生極為不良的影響。
眾所周知,水資源水安全以及水環(huán)境均屬于人口資源環(huán)境范疇,在社會可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)中扮演著重要角色。當前社會發(fā)展背景下,水利已成為全社會范疇中的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)與設(shè)施,水利產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須融入社會經(jīng)濟發(fā)展的大環(huán)境中,主動研究社會經(jīng)濟發(fā)展對水利產(chǎn)業(yè)所提出的高層次要求,從而把握水利產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,為區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供驅(qū)動與支持。
傳統(tǒng)模式下,水利工程以人類社會發(fā)展以及多樣化功能需求的滿足為前提。改革開放以來,我國經(jīng)濟社會發(fā)展水平不斷提高,各行業(yè)對供水、防洪等工程的安全保障提出了更高的要求,相關(guān)區(qū)域內(nèi)的治水活動不斷興起,治水規(guī)模持續(xù)擴大,使河道水資源的可持續(xù)發(fā)展處于和諧且有利的環(huán)境中。但傳統(tǒng)意義上的水利過程發(fā)展方向不夠正確,以技術(shù)經(jīng)濟最優(yōu)為追求目標,與當代河道治理工程間存在較大的差異與矛盾[3]。
以工程措施為主的治水活動預(yù)期效果不理想,人類活動與自然環(huán)境發(fā)展容易陷入惡性循環(huán)的狀態(tài)。我國當前水環(huán)境污染問題越發(fā)嚴重,水資源危機不斷加深,以工程措施為主的對抗性治水模式開始呈現(xiàn)出不適應(yīng)性。而生態(tài)水利將人與水體置于一個完整的生態(tài)系統(tǒng)中進行分析(見圖1),考慮人類社會活動以及自然環(huán)境發(fā)展對水利條件的共同要求,將可持續(xù)發(fā)展理念引入水利工程運作機制建設(shè)過程中,使水利生態(tài)工程規(guī)劃設(shè)計、施工、運維等環(huán)節(jié)工作內(nèi)容更為規(guī)范地開展,改善水生態(tài)環(huán)境并實現(xiàn)其可持續(xù)利用。
基于此,在河道治理背景下的生態(tài)水利基礎(chǔ)可以概括為:第一,生態(tài)水利概念是人類對河道治理工程在思想與舉措上的回歸。它強調(diào)直接通過生態(tài)型水利工程建設(shè)的方式,對已惡化的環(huán)境以及水生態(tài)系統(tǒng)進行修復(fù)、改善以及持續(xù)性優(yōu)化,同時強調(diào)在水利工程興建期間導(dǎo)入生態(tài)理念,盡可能減輕工程建設(shè)對自然環(huán)境的破壞與不良影響;第二,生態(tài)水利內(nèi)容豐富,指出應(yīng)通過一系列自然化、多樣化以及人性化的措施,涵蓋工程規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運行、評價等多個環(huán)節(jié)與模塊。
圖1 河流生態(tài)構(gòu)成關(guān)系示意圖
在以河道治理為基礎(chǔ),構(gòu)建生態(tài)水利模式的過程中,必須遵循的建設(shè)目標是:最大限度地實現(xiàn)水安全持續(xù)保障、水資源的可持續(xù)利用、水生態(tài)環(huán)境的動態(tài)改善以及水環(huán)境的持續(xù)優(yōu)化,最終促進社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。在這一目標導(dǎo)向作用下,基于河道治理的生態(tài)水利模式框架結(jié)構(gòu)如表1所示。
表1 基于河道治理的生態(tài)水利模式框架結(jié)構(gòu)示意圖
在構(gòu)建水安全體系的過程中,應(yīng)當以防洪工程體系的建設(shè)與完善為前提,同時重視非工程措施在防災(zāi)減災(zāi)體系中的重要作用,完善水安全防御體系,為河道治理奠定可靠基礎(chǔ)[4]。
首先,在建設(shè)并完善防洪工程體系的過程中,必須與受保護區(qū)域的社會經(jīng)濟發(fā)展情況相適應(yīng),以河道所處區(qū)域氣候特點為基礎(chǔ),實現(xiàn)生態(tài)景觀以及保護效益的結(jié)合。河道治理必須以科學(xué)論證為前提,將河道水環(huán)境優(yōu)化以及防洪納潮作為重點規(guī)劃目標,以實現(xiàn)河道資源的適度開發(fā)與應(yīng)用。為提高河流泄洪能力與等級標準,實現(xiàn)合理治導(dǎo)河流延伸方向的目的,必須綜合運用開卡還河、疏浚治理、清障以及合理調(diào)配等一系列措施,確保河道生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,為河道流域范圍內(nèi)的防洪安全以及社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展提供保障。
其次,在水安全體系中,非工程性措施的落實同樣有著極為重要的意義。河道治理必須與洪水規(guī)律相適應(yīng),生產(chǎn)生活工作的開展原則上應(yīng)當盡量避讓洪水,從社會發(fā)展與水資源和諧共處的指導(dǎo)思想著手,將對河道的治理從被動控制轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃庸芾恚酶鞣N非工程性措施對部分雨水、洪水資源進行資源化利用與研究。
最后,還應(yīng)重視對水安全防御體系的構(gòu)建。水安全防御系統(tǒng)作為河道流域社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展體系的重要內(nèi)容之一,涵蓋了防洪安全、供水安全以及生態(tài)環(huán)境用水安全等一系列內(nèi)容,結(jié)構(gòu)如圖2所示。整套水安全防御體系可實現(xiàn)新型采集、過濾分析、決策支持以及預(yù)警等功能,能夠在水危機管理過程中實現(xiàn)預(yù)防、控制以及應(yīng)急救治等功能。
圖2 水安全防御系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
在水生態(tài)系統(tǒng)保護模塊的構(gòu)建過程中,應(yīng)嘗試應(yīng)用各種工程措施與技術(shù)手段,保護并改善水生態(tài)系統(tǒng)[3]。具體包括以下幾個方面:
(1)在堤圍、護岸工程的建設(shè)中,應(yīng)盡量選用干砌式或拋堆式的工程建設(shè)方案(見圖3),植物護岸以及自然護岸工程應(yīng)當盡量避免采用“三面光”的措施,針對已應(yīng)用混凝土結(jié)構(gòu)的堤岸工程,可遵循生態(tài)型護堤法進行覆土改善,以打造綠色化堤防工程。除此以外,在堤圍工程建設(shè)過程中,應(yīng)當盡可能保護河道自然形態(tài),通過河道截彎取直、水道濕周硬化、渠化等相關(guān)措施,使河道流域范圍內(nèi)濕地、急流以及淺灘等資源不受破壞。
(2)在清淤清障工程的建設(shè)中,考慮到工程量大且水下作業(yè)強度大,因此必須做好控制工作,通過將其與環(huán)保型以及航道維護型清淤工程相結(jié)合的方式,提高河道治理效果。清淤清障所產(chǎn)生淤泥以及疏浚土可在符合規(guī)劃目標的前提下用于河道周邊人工濕地的建設(shè)。
圖3 護岸工程效果示意圖
(3)在控導(dǎo)工程的建設(shè)中,控導(dǎo)工程的主要功能是利用節(jié)點上分布的船閘、水閘等裝置主動調(diào)節(jié)并控制區(qū)域性水沙分流以及河相變化等問題,是一種特殊的樞紐設(shè)施。需要注意的是,關(guān)鍵節(jié)點上所分布的大型控導(dǎo)工程會對區(qū)域性河道分水、分沙條件產(chǎn)生影響,對區(qū)域水流條件有重要影響,因此在建設(shè)前期必須加強可行性論證,掌握河道流域范圍內(nèi)的河流動力、潮汐作用規(guī)律,并對區(qū)域性生態(tài)因素、環(huán)境因素進行統(tǒng)籌考慮,以提高控導(dǎo)工程建設(shè)的整體質(zhì)量水平。
(4)在灘涂圍墾開發(fā)工程的建設(shè)中,必須加強工程建設(shè)前期的技術(shù)指導(dǎo)以及規(guī)劃工作,強化濕地資源的保護功能,對工程建設(shè)規(guī)模進行科學(xué)控制。針對已成圍土地,應(yīng)結(jié)合區(qū)域性質(zhì),打造特色產(chǎn)業(yè),如農(nóng)業(yè)、種植業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等,并加強對自然生態(tài)區(qū)域的保護規(guī)劃,使區(qū)域范圍內(nèi)的濕地生態(tài)環(huán)境功能得到延伸與發(fā)展。
眾所周知,行洪排澇是河道最主要的功能與作用。隨著現(xiàn)代社會發(fā)展步伐的加快,大眾物質(zhì)生活水平不斷提升,人類社會的活動范圍不斷外延與拓展。自然生態(tài)環(huán)境與人類活動之間存在千絲萬縷的聯(lián)系,如何改善自然環(huán)境,以促進生活質(zhì)量的提升是目前業(yè)內(nèi)人士高度重視的一項課題。本文引入了生態(tài)水利理念,對河道治理中的相關(guān)問題進行研究分析,重點論述了在河道治理背景下生態(tài)水利基礎(chǔ)模式的構(gòu)建要點,希望能夠引起業(yè)內(nèi)人士的共同關(guān)注與重視。
1 賈浩謀,宋曉鵬.探析生態(tài)水利設(shè)計理念在城市河道治理工程中的應(yīng)用[J].河南科技,2013,(17):166.
2 熊坤楊,劉伯娟.低影響開發(fā)技術(shù)在湖北省潛江東干渠生態(tài)治理中的應(yīng)用[J].水利水電技術(shù),2016,47(7):118-120.
3 池大鋒.小流域河道治理技術(shù)方案的探討——以晉安區(qū)小流域河道治理為例[J].中國農(nóng)村水利水電,2013,(11):24-26.30.
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Construction of Ecological Water Conservancy Foundation and Model for River Regulation
Qiang Jinfeng, Chen Huihui
(China Machinery International Engineering Design&Research Institute Co., Ltd., Nanjing 210023, China)
This paper analyzes the basic principles of river course management from the perspective of ecological water conservancy, and discusses the basis of ecological management of river course. At last, it analyzes the key points of ecological water conservancy model based on river channel management, hoping to realize flood control and waterlogging And provide reference for the application of ecological water conservancy in river course management.
River management; ecological water conservancy; model
TV85
A
1008-9500(2017)05-0077-03
2017-03-20
羌金鳳(1986-),女,江蘇南通人,碩士研究生,工程師,從事給水排水工程設(shè)計工作。